Design and Construction of Multi-wire Proportional Counter and Preamplifier for Measurement of Charged Particle

하전입자의 측정을 위한 다중선 비례계수기와 전치증폭기의 설계 제작

A multi-wire proportional counter with large sensitive area was designed and constructed considering diameter of anode wire. its material and space. A preamplifier connecting detector to main amplifier or counter was also designed and constructed for measurement output pulse from multi-wire proportional counter. The preamplifier was composed of charge-sensitive differential circuit. clipping circuit and amplification circuit. To test the performance of this equipment, terminal output pulse from the preamplifier was measured and compared with noise For these tests $^{239}Pu(360 Bq)\;and\; ^{90}Sr/^{90}Y(250 Bq)$ were used as radiation sources. The noise ingredient contributing to the maximum amplitude(180mV from $^{239}Pu$ and 200 mV from $^{90}Sr/^{90}Y$) was found to be very small(8 mV) Piled up pulse occurring at the output pulse of charge-sensitive differential circuit was measured as an independent pulse since this affected the amplification in the clipping circuit and amplification circuit. This information can be used to improve the loss of measurement due to piled up pulse.

본 연구에서는 방사선/능의 측정을 위하여 감응 면적이 큰 다중선 비례계수기를 양극선의 지름과 재칠 그리고 선공간을 고려하여 설계 제작하였다. 또한 비례계수기에서 출력하는 펄스를 측정하기 위하여 검출기와 주증폭기 또는 카운터 사이에 연결하는 전치증폭기를 설계 제작하였다. 본 전치증폭기는 전하감응 미분회로, 클리핑회로 그리고 증폭회로로 구성하였다. 이들에 대한 성능시험을 위하여 $^{239}Pu(360Bq)$와 $^{90}Sr/^{90}Y(250Bq)$의 방사선원을 사용하여 동작전압을 결정한 다음 전치증폭기로부터의 최종 출력펄스 $V_2(t)$를 측정하여 출력펄스에 포함되어 계수시에 영향을 미치는 잡음성분과 비교하였다. 잡음성분은 8mV로 조사선원 각각에 의한 출력펄스 180mV와 200 mV 보다 상당히 작아 계수시 이에 대한 영향은 없었다. 전하감응 미분회로의 출력펄스에서 발생된 중첩펄스는 클리핑 회로와 증폭회로에서 시정수와 증폭도를 변화시키므로서 독립된 펄스로 측정하였으며, 이로 인한 측정손실을 개선할 수 있었다.