KR101907223B1 - 나노 다이아몬드층을 가지는 전자 증배기 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 증배기(1)를 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 검출하는 시스템에 관한 것이다. 증배기(1)는 입사(incident) 전자들의 흐름을 전달받고 그에 반응하여 2차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출시키도록 의도된 액티브 구조물을 적어도 하나 이상 포함하고 있다.
상기 액티브 구조물(2)는 100nm 이하의 평균 크기를 가지는 다이아몬드 입자들로 구성된 얇은 나노 다이아몬드층(4)에 배치된 기판(3)을 포함한다.
상기 액티브 구조물(2)는 100nm 이하의 평균 크기를 가지는 다이아몬드 입자들로 구성된 얇은 나노 다이아몬드층(4)에 배치된 기판(3)을 포함한다.
Description
본 발명은 전자기 방사선 또는 이온 흐름의 검출관(detection tube)에 존재하는 반사 모드 전자 증배기의 일반적인 분야에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자 증배기 장치는 "반사 모드" 장치라고 불리며, 그에 따라 "입사(incident)" 전자로 불리는 전자들의 흐름을 전달받고, 그에 반응하여 "2차" 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출하는 편면(single face)을 포함한다. 이는 수신면과 방사면이 분리되어 있다는 점에서 전송 전자 증배기와 차별화된다.
설명에서와 같이, 반사 모드 전자 증배기 장치는 마이크로채널 웨이퍼 또는 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)가 될 수 있으며, 광전자 증배관(photo multiplier tube), 영상 증폭관(image intensifier tube), 또는 이온 검출관(ion detection tube)에 배치될 수 있다.
전자기 방사선 또는 이온 흐름의 검출관(detection tube)은, 광전자 증배관(photomultiplier tube), 영상 증폭관(image intensifier tube), 그리고 이온 검출관(ion detection tube)과 같이, 통상적으로 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 전달받아 그에 반응하여 1차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출하기 위한 입력 장치와, 상기 1차 전자들을 전달받아서 그에 반응하여 2차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출하기 위한 전자 증배기 장치와, 상기 2차 전자들의 흐름을 전달 받아서 그에 반응하여 출력 신호를 방출하기 위한 출력 장치를 포함한다.
전자 증배기는 적어도 하나의 액티브 구조물(active structure)을 포함하며, 그 구조물은 입사(incident) 전자들의 흐름을 전달받아서 그에 반응하여 2차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출하기 위한 것이다.
액티브 구조물이 전자들의 방출 및 유입을 위한 편면(single face)을 가진다면, 그것은 반사 모드 전자 증배기 타입일 것이다. 예를 들어, 마이크로채널 웨이퍼(GMC) 또는 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)로 형성될 수 있다.
GMC는 높은 이득을 갖는 전자 증배기로서, 통상적으로 화인 프레이트(fine plate)의 형태를 가지며, 마이크로채널의 네트워크를 포함하고 있고, 그 마이크로채널은 입력장치를 향하고 있는 상류면으로부터 출력장치를 향하고 있는 반대편의 하류면까지 가로지르고 있다.
두 개의 전극들이 존재하며, 하나의 전극은 GMC의 상류면에 위치하고, 다른 하나의 전극은 하류면에 위치한다. GMC는 필요한 전기장을 발생시키기 위해 두 면들의 전위차를 만들기 위한 것이다.
도 1a에서 볼 수 있듯이, 도 1a 는 GMC의 마이크로채널(12)의 계략도이자 부분도 이며, 1차 전자가 마이크로채널(12) 안으로 통과하고 내부면(14)과 충돌할 때 2차 전자들이 생성되고, 2차 전자들은 그들이 내부면(14)에 충돌할 때 또 다른 2차 전자들을 생성한다. 전자들은 전기장에 의해 유도되고 가속되며, 그 전기장은 GMC의 하류면(11B)에 위치한 마이크로채널(12)의 출력 개구(13B)를 향해 있다.
따라서 GMC의 액티브 구조물은 필수적으로 상기 플레이트(plate)를 형성하는 기판을 포함하며, 기판은 납 유리로 만들어진다. 납 환원 처리는 2차 방출률을 최적화시키고, 각 마이크로채널의 내부면을 반도성(半導性)으로 만들기 위해 적용된다. 그리고 각 마이크로채널의 내부면은 외부의 전압원에 전기적으로 연결되어 있으며, 그 전압원은 각 마이크로채널에 방출되고자 하는 전자들이 공급되도록 해준다.
GMC 는 글로벌 이득 G를 가지며, 그 G는, 증배(multiplication)의 각 i 단계에서 각 마이크로채널의 증배 횟수 n 회까지, 기본 이득 δi 혹은 로컬(local) 2차 방출률에 의존하며, 다음과 같은 관계식에 따른다.
또한, GMC 는 신호대 잡음비를 가지며, 이는 잡음 인수 F 즉 F-1/2 에 의존한다. 또한, 잡음 인수 F 는 기본 이득 δi 와 각 채널에서 증배 단계 수 n 에 의존하며, 다음 관계식에 의해 표현된다.
이때, δi ~3-5이며 δi>1 ~2이다.
따라서, GMC의 글로벌 이득 G의 증가는 증배 단계의 수를 증가시키기 위하여 각 마이크로채널의 길이를 증가시키는 것에 있다. 그러나 관계식 (2)에서와 같이, 이것은, 사실상, 잡음 인수 F의 증가를 유발하며, 그에 따라 신호대 잡음비의 감소를 가져온다. 따라서 GMC의 글로벌 이득의 증가는 신호의 질의 저하를 동반하는 것이다.
신호대 잡음비의 저하 없이 GMC의 글로벌 이득을 증가시키는 또 하나의 방법은 GMC의 마이크로채널의 내부면에서의 높은 2차 방출률로 기판의 얇은 박막을 증착시키기 위해 알려진 화학 증기 증착(CVD) 기술을 사용하는 것에 있다. 그러나 GMC의 기판이 오랜 주기 동안 800℃ 이상의 온도에 놓여져 있어야 하며, 이것은 구조물을 악화시키고 성능을 저하하지 않고서는 GMC의 납 유리 기판이 430℃ 이상으로 취급될 수 없으므로, 이 방법은 받아들여질 수 없다.
GMC의 대체로, 반사 모드 전자 증배기 장치는 다이노드(dynode) 2-1, 2-2, 2-3, 등의 어셈블리(assembly)에 의해, 또는 베치니아 블라인드(benetian blind), 상자(box), 선형 초점기(linear focusing), 원형 새장, 메쉬(mesh) 또는 포일(foil) 타입 등의 알려진 방식으로 구성될 수 있다. 이러한 다른 다이노드(dynode)의 범주들의 대표적인 예는 Wernick & Aarsold, 2004, Emission tomography: the fundamentals of PET and SPECT, Academic Press Inc.에서 발견할 수 있다.
증배기 장치는 글로벌 이득 G를 가지고 있는데, G는 GMC과 동일 식에 의해서 나타나며, δi 는 증배 단계 i에서의 기본 이득, i는 여기에서 다이노드(dynode) i이며, n은 다이노드(dynode)의 개수이다.
또한, 다이노드(dynode)의 어셈블리(assembly)는 상승시간(rise time)을 가지는데, 이는 각 다이노드(dynode)의 기본 이득 δi 와 다이노드들(dynodes)의 개수 n에 직접적으로 의존되며, 다음 관계식에 의해 표현된다.
여기서 σi 는 다이노드(dynode) i에서의 신호의 스프레드 시간(spread over time)이다. 상승 시간 RT 는 통상적으로 검출 시스템의 양극(anode)(출력장치)에서, delta 함수에 의해 만들어지는 광 펄스에 반응하는 전류 펄스의 최댓값의 10%와 90%일 때의 시간차 로 정의된다.
따라서, 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)의 전반적인 이득 G의 증가는 다이노드들(dynodes)의 개수 n에 의한 것이지만, 이는 사실상 상승 시간 RT의 증가를 일으킨다. 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)의 글로벌 이득 G의 상승은 증배기의 시간 분해능의 저하를 동반하는 것이다.
본 발명의 주된 목적은 불변 또는 향상된 신호대 잡음비 또는 상승 시간에 대한 높은 글로벌 이득을 갖는 반사 모드 전자 증배기 장치를 제안하는 것이다.
이 발명의 제품은 상기 목적을 달성하기 위한 반사 모드 전자 증배기 장치이며, 이 장치는 입사(incident) 전자의 흐름을 전달받아 그에 응답하여 2차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출시키기 위한 적어도 하나의 액티브 구조물을 포함하는 전자기 방사선 또는 이온 흐름의 검출관(detection tube)에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 구조물은 평균크기가 100nm 이하인 다이아몬드 입자들로 이루어진 얇은 나노 다이아몬드층에 위치한 기판을 포함한다.
"반사 모드 전자 증배기 장치"라는 표현은 입사(incident) 전자들의 흐름을 전달받고, 2차 전자들의 흐름을 전달하기 위한 단일면을 가지는 액티브 구조물의 장치라는 의미이다. 따라서 이러한 유형의 장치는 액티브 구조물이 입사(incident) 전자들의 흐름을 전달받기 위한 첫 번째 면과, 2차 전자들의 흐름의 방출을 위한 두 번째 면을 가지는 전송 전자 증배 장치와는 구별된다.
따라서 액티브 구조물은 전자들의 높은 2차 방출률을 가지는 다이아몬드 물질로 구성된 얇은 나노 다이아몬드층을 포함한다. 상기 얇은층은 다이아몬드 입자들로 형성된 층이라는 것을 인지해야 한다. 그러므로 상기 얇은층은 "세분화된", "특정한", 또는 "이산적인" 것으로 불리고, 물리적으로 연속된 매체를 구성하는 다이아몬드층과는 구별된다.
본 발명에 따른 전자 증배기 장치는 실제로 높은 글로벌 이득을 가지며, 이는 적어도 하나의 증배 단계가 나노 다이아몬드층에 의해 수행되기 때문이다. 또한, 신호대 잡음비가 개선되고, 상승시간이 불변인데, 이는 증배기 장치의 증배의 단계 수를 증가시키는 것이 불필요하기 때문이다.
상기 나노 다이아몬드층의 다이아몬드 입자들의 평균 크기가 바람직하게는 1nm 에서 10nm 사이가 되며, 더욱 바람직하게는 약 5nm정도이다.
상기 나노 다이아몬드층은 다이아몬드 입자들의 평균 크기와 거의 동일한 두께를 가진다.
또한, 상기 나노 다이아몬드층은 다이아몬드 입자 평균 크기보다 더 큰 평균 두께를 가지며, 여러 개의 나노 다이아몬드층으로 이루어진다.
"단일층(single layer)" 이라는 용어는 그것의 평균 두께가 다이아몬드 입자들의 평균 크기와 거의 동일한 층을 말하는 것으로 이해할 수 있다.
상기 나노 다이아몬드층은 평균 두께는 바람직하게 1nm 에서 100nm 사이이며, 더욱 바람직하게는 5nm 와 75nm 사이, 더욱더 바람직하게는 20nm와 50nm 사이가 된다.
상기 나노 다이아몬드층은 바람직하게 약 50nm 미만의 평균 두께를 가진다.
상기 나노 다이아몬드층은 기판과 접촉해 있으며, 기판은 전기적으로 전도적이며, 소정의 전기 전위에 있다.
상기 나노 다이아몬드층은 선택적으로 전기적 도전 물질의 서브층(sub-layer)에 배치될 수 있으며, 상기 서브층(sub-layer)은 상기 기판과 접촉되어 있고, 상기 기판은 전기적으로 절연되어 있다.
상기 서브층(sub-layer)은 또한 Al2O3, ZnO, MgO, ZnO, 또는 이들 응용에 사용되는 분야에서 높은 전도성을 제공하는 물질들의 다른 조합들로도 만들어진다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 액티브 구조물은 마이크로채널 웨이퍼이며, 이는 상기 마이크로채널들이 입사(incident) 전자들의 전도를 위해 입력 개구로부터 2차 전자들의 전도를 위해 출력 개구까지 걸쳐 상기 기판을 가로지르는 것으로, 상기 나노 다이아몬드층은 그에 상응하는 입력 개구로부터 각각의 상기 마이크로채널의 내부면까지 걸쳐 연장되는 것이다.
상기 나노 다이아몬드층은 바람직하게는 마이크로채널의 지름 평균값의 1배에서 30배 사이의 마이크로채널의 길이만큼 걸쳐 연장되어 있다.
상기 나노 다이아몬드층은, 상기 상응하는 출력 개구에 관한, 마이크로채널의 지름의 평균값의 1배에서 10배 사이의 거리까지 상기 마이크로채널들 각각의 내부면에 연장될 수 있다.
상기 나노 다이아몬드층은 선택적으로 출력 개구로부터 상기 마이크로채널들 각각의 내벽의 전체 길이만큼 걸쳐 연장될 수도 있다.
상기 마이크로채널 웨이퍼의 상기 기판은 납 유리로 만들 수도 있다.
일 변형 예에 따르면, 상기 마이크로채널 웨이퍼의 상기 기판은 유리로 형성되며, 가급적으로는 제로 산화 납(PbO) 농도를 가진다.
이 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 증배기 장치는 다수의 액티브 구조물들을 포함하고, 각각의 액티브 구조물들은 다이노드(dynode)이고, 그 구조물들은 입사(incident) 전자들의 흐름을 연속적으로 증배시키기 위하여 상호 연관되도록 배치되며, 그리고 적어도 일개의 다이노드(dynode)는 상기 나노 다이아몬드층의 일 면상에서 부분적으로 연장되는 기판을 포함한다.
본 발명은 또한 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 검출하기 위한 시스템에 관한 것으로, 다음을 포함한다:
- 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 전달받고, 그에 반응하여 1차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출하기 위한 입력 장치,
- 상기 언급한 특성들 중 하나 이상을 가지며, 상기 1차 전자들의 흐름을 전달받아 그에 반응하여 2차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출하는 반사 모드 전자 증배기 장치,
- 상기 2차 전자들의 흐름을 전달받아서 그에 반응하여 출력 신호를 방출하는 출력 장치.
상기 나노 다이아몬드층은 상기 1차 전자들의 흐름을 전달받기 위하여 유리하게 상기 방식으로 배치되는 것이다.
검출 시스템은 광전자 증배관(photomultiplier tube), 영상 증폭관(image intensifier tube), 또는 이온 흐름 검출관(ion detection tube)이 될 수 있을 것이다.
결과적으로, 본 발명은 이전에 언급한 특징들 중 어느 하나가 있는 전자 증배기 장치를 생산하는 방법과 관련되어 있으며, 상기 기판상에 나노 다이아몬드층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 단계는 상기 기판이 초음파 배스(ultrasonic bath) 내에서 100nm 이하의 평균크기를 가지는 다이아몬드 입자들을 포함하는 콜로이드 용액에 적어도 부분적으로 소정의 주기 동안 접촉하도록 하는 단계이다.
다이아몬드 입자들은 바람직하게는 10nm 이하의 평균 크기를 가지며, 상기 초음파 배스 단계는 지르코늄 기반의 적층 요소들에 의해서 다이아몬드 입자들의 적층 단계에 의해서 진행된다.
상기 다이아몬드 입자들은 바람직하게는 폭발에 의해 미리 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 이점들과 특성들은 하기의 제한되지 않은 상세한 사실들에서 나타나 있다.
본 발명에 따른 전자 증배기 장치는 적어도 하나의 증배 단계가 나노 다이아몬드층에 의해 수행되기 때문에 실제로 높은 글로벌 이득을 가진다. 또한, 증배기 장치의 증배의 단계 수를 증가시키는 것이 불필요하기 때문에 신호대 잡음비가 개선되고, 상승시간이 불변이다.
지금부터 본 발명의 실시 예들을, 제한되지 않은 예들로서, 첨부된 도면과 설명에 관한 자료를 가지고 설명한다.
이전에 설명한 도 1a 는 종래 기술에 따른 마이크로채널 웨이퍼의 마이크로채널에 대한 z축 방향의 도식적인 단면도이고;
이전에 설명한 도 1b 는 종래 기술에 따른 선형 초점 타입의 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)에 관한 z축 방향의 도식적인 단면도이며;
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로채널 웨이퍼를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이고;
도 3은 도 3에 도시된 제1 실시 예의 제1 변형에 따른 마이크로채널 웨이퍼를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이며;
도 4는 도 3에 도시된 제1 실시 예의 제 2 변형에 따른 마이크로채널 웨이퍼를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이고;
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이다.
이전에 설명한 도 1a 는 종래 기술에 따른 마이크로채널 웨이퍼의 마이크로채널에 대한 z축 방향의 도식적인 단면도이고;
이전에 설명한 도 1b 는 종래 기술에 따른 선형 초점 타입의 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)에 관한 z축 방향의 도식적인 단면도이며;
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로채널 웨이퍼를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이고;
도 3은 도 3에 도시된 제1 실시 예의 제1 변형에 따른 마이크로채널 웨이퍼를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이며;
도 4는 도 3에 도시된 제1 실시 예의 제 2 변형에 따른 마이크로채널 웨이퍼를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이고;
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다이노드들(dynodes)의 어셈블리(assembly)를 포함하는 전자 증배기 장치의 z축 방향의 도식적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전자 증배기 장치 1 에 대하여 부분적이고 도식적으로 도시한 것이며, 이는 필수적으로 마이크로채널 웨이퍼(2)(GMC)를 포함하고 있다.
이 증배기(1)는 전자기 방사선 혹은 이온 흐름의 검출 시스템에 사용될 수 있다. 이 경우 증배기(1)는 영상 증폭관(image intensifier tube)에 배치될 것으로 여겨지며, 광전자 증배관(photomultiplier tube) 또는 이온 흐름 검출관(ion detection tube)에도 쓰일 수도 있다.
이 도면은 선명도를 향상하기 위하여, 크기를 조정하지 않았다.
하기의 원통 좌표계에서 사용되는 직교좌표(R, Z)를 통하여, 대략 일반적인 전자들의 전파 방향과 비교될 수 있다. 여기서 R은 관의 방사상 방향이며, Z는 관의 축 방향이다.
또한, 하기에 사용된 "상류(upstream)" 와 "하류(downstream)" 는 (R, Z) 좌표계에서의 Z 방향과 일치시키는 용어로 이해되어야 한다.
영상 증폭관(image intensifier tube)은 대략 Z축을 따라 원통형이거나 튜브 모양을 가질 수 있다. 그러나 관은 또한 대략 정사각형, 직사각형, 또는 육각형의 모양 또는 또 다른 모양의 분류의 모양을 가질 수도 있다.
관은 Z축 방향을 따라 배치된 세 개의 주요 요소들을 포함하고 있으며, 즉 다시 말해 그 요소들은 입력장치(도시되어 있지 않음), 전자 증배기(1) 그리고 출력장치(도시되어 있지 않음)이다. 관은 또한 관 몸체(도시되어 있지 않음)를 포함하며, 그 기능으로서 상기 세 개의 요소들을 기계적으로 고정하는 역할과, 입력과 출력 장치들과의 연계하여 밀폐된 챔버(chamber)를 확정하는 것과, 서로 다른 전기장을 부여하기 위하여 다른 전극들에 전력을 제공하는 것이다. 세 개의 요소들은 대략 관의 Z축을 따라 일치되어 있다.
영상 증폭관(image intensifier tube)의 경우 입력 장치는 광전음극을 포함하며, 그 광전음극은 외부 환경으로부터 전달되는 입사(incident) 광자들을 전달받고, 또한 상기 입사(incident) 광자들을 관찰된 외부의 영상과 일치하는 형태의 광전자들로 전환한다. 전자 증배기(1)는 광전자들을 증폭시키며, 그 결과 광전자들은 출력장치에 의해 인(phosphorus) 스크린과, CMOS 센서 또는 CCD 센서, 또는 영상 응용이 관련되어 있지 않은 단순 양극(anode)에 의하여 증배되는 광신호로 변형된다.
본 발명에 따르면, 전자 증배기(1)는 액티브 구조물(2)을 포함하며 그 구조물은 입사(incident) 전자들의 흐름을 전달받아서, 그에 반응하여 2차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출한다. 상기 액티브 구조물(2)은 기판(3)을 포함하며, 크기 평균값이 100nm 이하이며 바람직하게는 10nm 이하의 값을 가지는 다이아몬드 입자들로 형성된 얇은 나노 다이아몬드층(4)이 상기 기판에 제공된다.
본 발명의 제 1 실시 예에서 액티브 구조물(2)은 마이크로채널 웨이퍼(2)(GMC)이다.
GMC(2)는 마이크로채널(12)들의 네트워크를 포함하는 기판(3)으로 형성되며, 그 마이크로채널(12)들은 입력장치와 마주보는 기판(3)의 상류면(11A)으로부터, 출력장치와 마주보는 기판(3)의 하류면(11B)까지 가로질러 연장되어 있다.
따라서 각각의 마이크로채널(12)은 광전자들의 흐름을 전달받기 위한 입력 개구(13A)를 가지고 있으며, 이는 GMC(2)의 상류면(11A)에 배치되고, 또한 2차 전자들의 방출을 위한 출력 개구(13B)를 가지며, 이는 하류면(11B)에 배치된다.
나노 다이아몬드층(4)은 각 마이크로채널의 내부면(14)에 걸쳐 입력 개구(13A)에서부터 출력 개구(13B)까지의 방향으로 거의 연속적으로 연장되어 있다.
상기 층은 마이크로채널(12)의 평균 지름의 1배에서 30배 사이의 길이만큼 마이크로채널(12)에 연장되어 있으며, 바람직하게는 평균 지름의 5배에서 10배 사이가 된다.
나노 다이아몬드층(4)은 마이크로채널(12)에 제공되며, 그에 따라 전자들의 증배의 첫 단계 이상을 시행한다.
이 실시 예에 따르면, 나노 다이아몬드층(4)은 각 마이크로채널의 내부면(14)에 직접 접촉해 있다.
Z축 방향으로의 나노 다이아몬드(4)의 하류에서, 마이크로채널의 내부면(14)은 더 이상 나노 다이아몬드층으로 구성되지 않는다.
따라서 각 마이크로채널(12)은 첫 번째 상류면 영역(15A)을 가지며, 여기서 마이크로채널(12)의 내부면(14)은 나노 다이아몬드층(4)으로 덮여 있고, Z축 방향으로 나노 다이아몬드층이 없는 두 번째 하류면 영역(15B)이 이어지고 있다.
나노 다이아몬드층(4)의 전자 친화도를 줄이기 위하여 상기 층은 수소, 세슘, 그리고 산화 세슘으로 처리된다. 그에 따라 2차 방출에 의해 생산된 전자들은 자연적으로 상기 층에서 추출될 수 있다.
기판(3)은 가급적이면 납 유리로 만들어지며, 여기서 납의 양은 줄어든다. 그에 따라, 마이크로채널(12)의 내부면(14) 상에서 기판(3)은, 방출용 전자들이 공급되기 위한 충분한 전기적 전도성과 최적화된 지역(local) 2차 방출률을 갖는다.
또한, 각 마이크로채널(12)의 내부면(14)은 단일 전압원(도시되지 않았음)에 전기적으로 연결되어, 나노 다이아몬드층(4)과 마이크로채널(12)의 내부면(14)의 두 번째 하류면 영역(15B)에 공급될 전자들의 저장소를 만든다.
첫 번째 상류면 영역(15A)에 있는 납 유리로 만들어진 GMC(2)의 마이크로채널(12)의 내부면(14)은 필수적으로 2차 전자들이 방출되는 나노 다이아몬드층(4)에 전자를 제공하기 위한 전기적인 기능을 제공하며, 이 영역에서는 나노 다이아몬드층(4)에 의해 2차 전자들이 방출된다.
또한, 두 번째 하류면 영역(15B)에서 내부면(14)은 방출용 전자들을 공급하는 기능과, 2차 전자를 방출하는 기능을 제공한다.
결과적으로, 증배기(1)는 두 개의 분극 전극들(도시되지 않음)을 포함하며, 둘 중 하나는 GMC(2)의 상류면(11A)에 배치되고, 또 다른 하나는 하류면(11B)에 배치된다. 이들 두 개의 전극들은 전기적으로 전압원(도시되지 않음)에 연결되며, 출력 개구(13B)로의 방향으로 GMC 내부에 생성되는 2차 전자들을 조정하고 가속화시키는 것을 가능케 한다.
전자들의 저장소를 만드는 전압원은 두 개의 분극전극을 사용하여 전기장을 생성시키는 전압원과 같은 전압원일 수 있다. GMC의 하류면(11B) 상에 배치되는 분극전극은 전기적으로 각 마이크로채널의 내부면(14)을 상기 전압원에 전기적으로 연결한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 GMC 2 는 기본적으로 산화실리콘(SiO2) 와 산화 납(PbO)으로 만들어진다.
마이크로채널(12)은 한 예로 2μm에서 100μm 사이의 평균 지름을 가지며, 한 예로 40에서 100 사이의 길이 대 지름 비를 가진다.
나노 다이아몬드층(4)은 100nm 이하의 평균 크기를 가지는 다이아몬드 입자들로 형성되며, 바람직하게는 1nm 에서 50nm 사이이고, 더 바람직하게는 5nm 에서 10nm 이며, 더욱더 바람직하게는 6nm 의 값을 가진다.
상기의 나노 다이아몬드층(4)은 특정적이고, 또는 세분화되고, 이산적이긴 하나, 연속적 매질 측면에서는 물리적으로 연속적인 것은 아니다.
나노 다이아몬드층(4)의 평균 두께는 대략 다이아몬드 입자들의 평균 크기를 가지며, 나노 다이아몬드층(4)은 가급적으로는 단일층이다. 상기 층의 평균 두께는 대략 1nm 에서 100nm 사이이며, 바람직하게는 약 6nm 이다.
나노 다이아몬드층(4)은 거의 마이크로채널(12)의 평균 지름의 30배 만큼의 길이만큼 마이크로채널의 내부면(14)에 걸쳐 연장되어 있으며, 바람직하게는 평균 지름의 5배에서 10배 사이의 값을 가지며, 한 예로 50μm에서 100μm 사이의 값을 가진다.
분극 전극들은 니켈-크롬으로 만들어질 수 있으며, GMC의 상류면과 하류면에 걸쳐 연장되어 있다. ITO 와 같은 다른 물질들도 사용된다.
GMC 상의 나노 다이아몬드층의 생산은 이제 상세하게 서술될 것이며, 이는 Williams et al 이 저자인 Enhanced diamond nucleation on monodispersed nanocrystalline diamond, 2007, Chem. Phys. Lett., 445, 255-258 와 Growth, electronic properties and applications of nanodiamond, 2008, Diam. Relat. Mater., 17, 1080-1088.를 참고하였다.
첫째는, 다이아몬드 분말이 생산되며, 이는 평균 크기가 100nm 이하의 다이아몬드 입자들로 형성되고, 바람직하게는 1nm 에서 10nm 사이가 되며, 더 바람직하게는 약 6nm 의 평균 크기를 가진다.
이를 위해, 폭파에 관한 알려진 기술이 사용된다. 그러나 폭발 충격파의 완화 단계에서, 평균 크기가 가급적으로는 100nm 를 넘는 다이아몬드 입자들의 클러스터(cluster)가 생성되며, 이는 입자 평균 크기의 분배가 이종이 되도록 한다.
폭발에 의해 얻어진 가루들의 크기 분배가 동종을 가지도록 하기 위해, 지르코늄 비드(zirconium beads)를 사용하여 가공된다. 절차의 상세한 설명은 상기 William 2007 논문에 명시적으로 서술되어 있다.
이러한 가공 단계로 얻어진 가공품은 강한 산 처리법에 의해 걸러지고 정화되며, 이러한 방법은 나노 다이아몬드 입자들의 안정된 서스펜션을 가능하게 하고, 크기의 분배가 동종을 가지도록 한다. 나노 다이아몬드 입자들의 평균 크기는 약 6nm 를 가지며, 이때 크기 분배는 약 5nm 에서 10nm 의 값을 가진다.
그 다음, GMC는 상류면에서의 초음파 배스(ultrasonice bath) 안에서, 상기 나노 다이아몬드 입자를 포함하는 물 또는 에탄올의 콜로이드 용액에 소정의 주기 동안, 한 예로, 30분 동안 담겨 있다가 건져진다.
그 후 나노 다이아몬드 입자들은 마이크로채널(12)들의 내부면(14)에 증착되며, 이로써 상기 나노 다이아몬드층을 생성한다.
초음파 배스(ultrasonic bath)에서의 시간은, 특히 각각의 입력 개구로부터 마이크로채널(12)들을 따라 연장되는 나노 다이아몬드층의 길이를 조절할 수 있게 한다.
이후 이 방법에 의해 얻어진 GMC 는 순수 탈 염 증류수에 헹구고 그리고 질소로 건조한다. 나노 다이아몬드층을 포함하는 액티브 구조물인 GMC를 포함하는 전자 증배기가 얻어진다.
광전자들의 흐름이 마이크로채널(12)에 진입할 때, 나노 다이아몬드층(4)에 충돌하며, 그에 대해 반응하여 기본 이득 d1을 가지는 2차 전자들의 흐름을 방출시킨다. 방출된 2차 전자들은, 두 번째 하류면 영역(15B)에 위치한 마이크로채널의 내부면(14)에 충돌되기 전에 나노 다이아몬드층(4)에 여러 번 충돌하거나, 직접적으로 두 번째 하류면 영역(15B)에 위치한 마이크로채널(12)들의 내부면(14)에 충돌한다. n 회의 증배 단계 이후에, 첫 번째의 것은 나노 다이아몬드층(4)에 의해 제공되며, 2차 전자들의 흐름은 영상 증폭관(image intensifier tube)의 인 스크린(phosphorus screen) 방향으로 출력 개구(13B)를 통해 각 마이크로채널(12)을 나아간다.
따라서 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전자 증배기는 여러 장점들이 있다.
사실상, 다이아몬드가 현저하게 납 유리보다 더 높은 2차 방출 효율을 가지므로, 전자 증배기는 특히 높은 글로벌 이득을 가지며, 이는 적어도 증식의 첫 번째 단계가 나노 다이아몬드층에 의해 수행되기 때문이다. 제 1 증배 단계에서 기본 이득 d1 는 사실상, 5 와 60 이상 사이, 예를 들면 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 또는 그 이상이며, 이와 달리 납유리 예에서는 3에서 5까지 이다. 또한, 관계식 (2)에 의하여, 잡음 인자가 감소하며, 신호대 잡음비를 증가시킨다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전자 증배기는, 마이크로채널(12)의 길이를 증가시키지 않으면서, 높은 글로벌 이득을 가지며 그리고 종래 기술의 납 유리 GMC 에 비하여 신호대 잡음비를 향상시킨다.
나노 다이아몬드층(4)은 더 이상, 전술한 것과 같이 입력 개구(13A)로부터의 짧은 거리만큼이 아니라, 마이크로채널(12)의 전체 길이만큼 출력 개구(13B)에 까지 걸쳐 연장되어 있다.
따라서 마이크로채널(12)의 입사(incident) 전자들에 대한 증배의 모든 단계들은 가급적이면 나노 다이아몬드층(4)에 의하여 수행된다. 이때 증배기(1)의 글로벌 이득은 특히 높으며 신호대 잡음비가 증가한다.
영상 증폭관(image intensifier tube)에 있어서, 공간 분해능을 저하하지 않으면서도, 나노 다이아몬드층(4)은 유리하게 마이크로채널(12)의 길이만큼 연장하는 것이지만, 출력 개구(13B)로부터 마이크로채널(12)의 평균 지름의 1배에서 10배의 거리에서 정지되어 있다. 이 경우에 있어서, 가급적으로 제로 2차 방출률을 갖는 전도체로 만들어진 전자 수집층(17)(도 3에 도시됨)은 출력 개구(13B)로부터 마이크로채널(12) 평균 지름의 1배에서 10배의 거리에 걸쳐 마이크로채널의 내부면(14)에 부착될 수 있다.
따라서 "수집 영역"이라고 불리는 수집층(17)에 충돌하는 입사(incident) 전자들은 상기 층에 의해 흡수되며, 2차 전자들은 방출되지 않는다. 따라서 증배기의 공간 분해능은 변하지 않는다.
도 3은 앞서 서술된 본 발명의 제 1 실시 예에 대한 제 1 변형을 설명하고 있다.
앞서 서술된 도 2의 것과 일치하는 도면번호는 동일하거나 유사한 구성들을 지칭한다.
이 변형은, 두 번째 상류면 영역(15B)에 위치한 마이크로채널(12)들의 내부면(14)이 높은 2차 방출률을 가지는 Al2O3 의 얇은층(16)으로 덮여 있다는 점이 이전의 실시 예와는 다른 것이다.
Al2O3 의 얇은층(16)은 5nm 정도의 두께를 가질 수 있으며, 마이크로채널(12)을 따라 연장될 수 있으나, 다만 이 경우에는 출력 개구(13B)로부터 마이크로채널(12) 평균 지름의 1배에서 10배의 거리에서 정지된다. 상기와 같이, 가급적으로 제로 2차 방출률을 갖는 전도체로 만들어진 전자 수집층(17)(도 3에 도시된)은 출력 개구(13B)로부터 마이크로채널(12) 평균 지름의 1배에서 10배의 거리에 걸쳐 마이크로채널의 내부면(14) 상에 부착될 수 있다. 특히, 영상 증폭관(image intensifier tube)의 경우에는, 증배기의 공간 분해능은 변하지 않는다.
이와 대조적으로, 광전자 증배관(photomultiplier tube) 또는 이온 흐름 검출관(ion detection tube)의 경우에는, Al2O3의 얇은층(16)은 마이크로채널(12)의 출력 개구(13B)에 까지 연장된다.
상기 층이 방출용 전자들을 공급받을 수 있도록 첫 번째로, 마이크로채널의 내부면(14)은 기본적으로 나노 다이아몬드층(4)과 Al2O3 의 얇은층(16) 사이를 전기적으로 연결하는 역할을 하며, 두 번째로, 전압원 역할을 한다는 것을 알아야 한다.
마이크로채널의 내부면(14)은 더 이상 2차 전자들을 방출하는 역할을 하지 않는데, 이는 나노 다이아몬드층(4)과 Al2O3 층(16)이 그 기능을 수행하기 때문이다.
ALD(Atomic Layer Deposition)로 알려진 기술에 의해서, 나노 다이아몬드층(4)이 형성되기 에 앞서, Al2O3 층(16)은 마이크로채널의 내부면(14) 상에 부착될 수 있다.
따라서 Al2O3 층(16)은 채널의 전체 길이만큼 부착될 수 있다.
채널의 입력 부는 NiCr 또는 ITO로, 입력 개구(13A)로부터 채널 평균 지름의 2배에서 5배의 길이만큼 전착(electroplated) 된다.
결과적으로, 나노 다이아몬드층(4)은 이 전도층 상에 부착된다.
본 발명의 제 1 실시 예를 참고하여, 전술된 기술에 따라, 나노 다이아몬드층(4)은 형성될 수 있다.
도 4 는 본 발명의 전술된 제 1 실시 예의 제 2 변형을 설명하고 있다.
전술된 도 3의 도면 번호와 일치하는 것은 동일 또는 유사한 구성을 나타낸다.
GMC(2)의 기판(3)이 더 이상 납유리가 아니고 유리(SiO2)로 만들어진다는 점에서 제 2 변형은 전술한 제 1 변형과는 기본적으로 다르다. 따라서 산화 납(PbO) 농도는 가급적이면 제로 산화 납(PbO) 농도를 가진다.
그에 따라, 마이크로채널의 내부면(14)은 이제 더 이상, 전압원을 가지고 상기 나노 다이아몬드층(4)과 Al2O3 층(16) 사이의 전기적인 연결관계가 만들어지도록 하는 전기적인 특성을 갖지 않는다.
전기적 도체 물질로 이루어진 서브층(sub-layer)(5)은 첫 번째로 나노 다이아몬드층(4)과 Al2O3 층(16) 사이에, 그리고 두 번째로, 마이크로채널의 내부면(14)에 포함되어 있다. 이 서브층(sub-layer)(5)은 전압원을 가지고 방출용 전자들을 상기 층들에 공급하기 위하여 나노 다이아몬드층(4)과 Al2O3 층(16) 사이의 전기적인 연결관계를 만든다.
이러한 서브층(5)은 통상적으로 AZO 라 불리는 물질인 Al2O3 와 ZnO로 만들어지며, ALD(Atomic Layer Deposiotion)로 알려진 기술에 의해서 부착된다. 상기 층(5)의 두께는 5nm 에서 30nm 이다.
전술한 기술에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예를 참고하여, 나노 다이아몬드층(4)이 형성된다.
기판(3)은 유리로 만들어지며 더 이상 납유리로 만들어지지 않는다. 납 감소의 단계는 더 이상 필요하지 않으며, 그에 따라 GMC 생산방법을 단순화시킨다. 또한, GMC(2)의 수명이 증가하는데, 이는 납 감소 단계에서 마이크로채널(12)의 내부면(14)에 남게 되는 수소 원자들이 더 이상 존재하지 않기 때문이며, 이는 수소 원자는 퍼지기 쉽고 GMC(2)와 광음극을 훼손하기 쉽기 때문이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예를 부분적이고 도식적으로 나타낸 것이며, 여기서, 증배기 장치(1)는 다이노드(dynode) 2-i 들의 어셈블리(assembly)를 포함하며, 각 다이노드(dynode) 2-i 는 증배기 장치의 액티브 구조물(2)을 형성한다.
전술된 도 2의 도면 번호와 일치하는 것은 동일 또는 유사한 구성을 나타낸다.
이러한 유형의 전자 증배기(1)는 통상적으로 광전자 증배관(photomultiplier tube) 또는 이온 흐름 검출관(ion detection tube)에 배치된다.
광전자 증배관(photomultiplier tube)에 있어서, 전자 증배기는 광음극(photocathode)을 포함하는 입력장치와 출력장치를 구성하는 양극(anode) 사이에 배치된다.
도 5 에 도시된 다이노드(dynode) 2-i 들의 어셈블리(assembly)는 선형 초점 구성이며, 다만 다른 구성, 한 예로서 베니션 블라인드, 박스, 둥근 케이즈, 메쉬, 또는 호일 등이 사용되고 있다.
각 다이노드(dynode) 2-i 들은 기판(3)을 포함하며, 그것의 한쪽면은 2차 방출층으로 덮여 있다.
바람직하게는 전자들의 흐름의 방향에 있는 첫 번째 것으로, 적어도 하나의 다이노드(dynode) 2-1은 기판(3)을 가지며, 기판(3)의 한쪽 면은 본 발명의 제 1 실시 예와 그것의 변형 예들에서 참고로 제시한 것과 같이 나노 다이아몬드층(4)으로 덮여 있다.
상기 다이아몬드층(4)을 포함하지 않는 다이노드(dynode) 2-i 들은 금속 산화물층을 포함하고, 그 예로서 전자 친화도를 감소시키기 위해 세슘으로 처리된 BeO, Al2O3, 또는 MgO 가 있고, 또는 적절한 반도체 물질로 된 층을 포함하며, 그 예로서 SbK2 Cs 또는 SbRbCs 가 있다.
모든 다이노드(dynode) 2-i 들은 바람직하게는 상기 나노 다이아몬드층을 포함한다.
만약 기판이 유전체 물질, 예를 들어 세라믹으로 만들어져 있다면, 전기적 전도체 물질로 만들어진 서브층(sub-layer)(5)은 기판(3)의 표면과 나노 다이아몬드층(4) 사이에 포함된다. 이 서브층(sub-layer)(5)은 다이노드(dynode) 2-i 들이 분극되고 방출될 전자들이 제공되도록 하기 위해 전압원(언급되지 않았음)과 나노 다이아몬드층(4)에 전기적으로 연결된다. 이러한 서브층(sub-layer)(5)은 통상적인 진공 증착 기술에 의하여 부착되며, 그 예로서 ALD법, 스파터링법, 증발법에 의해서 부착될 수 있다.
따라서, 전자 증배기는 특히 높은 글로벌 이득을 가지며, 이는 적어도 하나의 다이노드(dynode), 바람직하게는 제 1 다이노드(dynode)가 상기 나노 다이아몬드층을 포함하기 때문이다. 또한, 관계식(3)에 따르면, 상승 시간 RT 는 변하지 않으므로, 그에 따라 증배기의 시간 특성이 존재한다.
따라서, 다이노드(dynode) 들의 개수를 증가시키지 않으면서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전자 증배기는 공지 기술의 다이노드들(dynodes)과 비교하여 상대적으로 변하지 않는 높은 글로벌 이득과 상승 시간을 가진다.
또한, 같은 이득일 때, 다이노드들(dynodes)의 숫자가 감소하게 되며, 상승시간 RT 또한 감소하게 된다.
이러한 다이아몬드층은 본 발명의 제 1 실시 예에 대한 참고사항에 서술된 방법과 동일하거나 유사한 방법으로 얻어지고 부착될 수 있다는 사실을 유념해야 한다.
다양한 변형 예들은 자연적으로 최근 서술된 발명에 대한 기술영역에서의 기술자들에 의해 만들어졌으며, 이는 비제한적인 예들과 같이 유일한 것이다.
따라서 전자 증배기는 모든 광전자 증배관(photomultiplier tube)의 유형에 사용될 것이며, 그 예로서 채널트론(channeltron)이 있다.
이러한 유형의 광전자 증배관(photomultiplier tube)은, 광음극과 출력 양극(anode) 사이에서, 단일 채널의 형태를 가지는 전자 증배기 장치, 2차 방출 특성이 있는 내부면(14)을 포함한다.
본 발명에 따른 채널트론은 내부 채널 표면을 가지며, 바람직하게는 입력 개구로부터 적어도 부분적으로 본 발명의 제 1 그리고 제 2 실시 예의 상기 참고로 제시된 나노 다이아몬드층으로 덮여 있다.
다이아몬드층은 본 발명의 제 1 실시 예에서 참고로 서술된 방법과 동일하거나 유사한 방법으로 얻어지고 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 채널트론은 본 발명의 제 1 실시 예에서 참고로 서술된 이점과 동일하거나 유사한 이점들이 있다.
1 : 전자 증배기 장치
2 : 액티브 구조물(마이크로채널 웨이퍼)
2-i : i 번째 다이노드
3 : 기판
4 : 나노 다이아몬드층
5 : 서브층(sub-layer)
11A : 상류면
11B : 하류면
12 : 마이크로채널
13A : 입력 개구
13B : 출력 개구
14 : 마이크로채널 내부면
15A : 첫 번째 상류면
15B : 두 번째 하류면
16 : Al2O3 의 얇은층
17 : 전자 수집층
2 : 액티브 구조물(마이크로채널 웨이퍼)
2-i : i 번째 다이노드
3 : 기판
4 : 나노 다이아몬드층
5 : 서브층(sub-layer)
11A : 상류면
11B : 하류면
12 : 마이크로채널
13A : 입력 개구
13B : 출력 개구
14 : 마이크로채널 내부면
15A : 첫 번째 상류면
15B : 두 번째 하류면
16 : Al2O3 의 얇은층
17 : 전자 수집층
Claims (17)
- 반사 모드 전자 증배기 장치로서,
전자기 방사선 또는 이온 흐름을 검출하며, 입사(incident) 전자들의 흐름을 전달받고 그에 반응하여 2차 전자라고 불리는 전자들의 흐름을 방출하고자 하는 적어도 하나의 액티브 구조물(2)을 포함하며, 상기 액티브 구조물(2)은 평균 크기가 100nm 미만인 다이아몬드 입자들로 형성된 얇은 나노 다이아몬드층(4)이 기판(3) 상에 제공되는 것을 포함하는, 반사 모드 전자 증배기 장치에 있어서,
상기 나노 다이아몬드층(4)은 전기적 전도성 물질로 구성된 서브층(sub-layer)(5) 상에 있고, 상기 서브층(sub-layer)(5)은 상기 기판(3)과 접촉해 있으며, 상기 기판(3)은 전기적으로 절연되어 있고,
상기 액티브 구조물(2)은 마이크로채널 웨이퍼이고,
각각의 마이크로채널(12)들은 상기 기판(3)이 입사(incident) 전자들의 흐름을 위한 입력 개구(13A)로부터 2차 전자들의 흐름을 위한 출력 개구(13B)까지 가로지르고, 상기 나노 다이아몬드층(4)은 상기 마이크로채널(12)들의 평균 직경의 1배와 10배 사이의 상기 출력 개구(13B)에 대한 거리까지 상기 입력 개구(13A)로부터 상기 각 마이크로채널(12)의 내부면(14)에 걸쳐 연장되고,
전자 수집층(17)이 상기 출력 개구(13B)로부터 마이크로채널(12) 평균 지름의 1배에서 10배의 거리에 걸쳐 각각의 마이크로채널의 내부면(14)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는, 반사 모드 전자 증배기 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 나노 다이아몬드층(4)의 다이아몬드 입자들의 평균 크기는 1nm 에서 10nm 사이인 것을 특징으로 하는 반사 모드 전자 증배기 장치.
- 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
상기 나노 다이아몬드층(4)은 50nm 미만의 평균 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 반사 모드 전자 증배기 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 서브층(sub-layer)(5)은 Al2O3 와 ZnO, 또는, MgO 와 ZnO로 만들어지는 것을 특징으로 하는 반사 모드 전자 증배기 장치.
- 삭제
- 제1항 또는 제 9항에 있어서,
상기 마이크로채널 웨이퍼(2)의 상기 기판(3)은 납 유리로 만들어지며, 실질적으로 제로 산화 납(PbO) 농도를 가지는 것을 특징으로 하는 반사 모드 전자 증배기 장치.
- 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 검출하기 위한 시스템으로서:
전자기 방사선 또는 이온 흐름을 전달받고 그에 반응하여 기본 전자들로 불리는 전자들의 흐름을 방출하는 입력 장치와,
상기 기본 전자들의 흐름을 전달받고 그에 반응하여 2차 전자들로 불리는 전자들의 흐름을 방출시키기 위한, 제1항 또는 제5항에 따른 반사 모드 전자 증배기 장치와,
상기 2차 전자들의 흐름을 전달받고 그에 대해 반응하여 출력 신호를 방출하는 것을 특징으로 하는 출력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 검출하기 위한 시스템.
- 제 12항에 있어서,
상기 나노 다이아몬드층(4)이 상기 기본 전자들의 흐름을 전달받기 위해 배치되어 있는, 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 검출하기 위한 시스템.
- 제 12항에 있어서,
상기 검출하기 위한 시스템이 광전자 증배관(photomultiplier tube), 영상 증폭관(image intensifier tube), 또는 이온 흐름의 검출관(ion detection tube)인 것을 특징으로 하는, 전자기 방사선 또는 이온 흐름을 검출하기 위한 시스템.
- 제1항에 따른 반사 모드 전자 증배기 장치를 생산하는 방법에 있어서,
기판(3)에 접촉되어 있는 서브층(5) 상에 단일 다이아몬드층(4)의 형성 단계를 포함하고,
상기 단일 다이아몬드층(4)의 형성 단계는 다이아몬드 입자들을 포함한 콜로이드 용액에 상기 기판(3)이 소정의 주기 동안 적어도 부분적으로 접촉하도록(초음파 배스(ultrasonic bath) 단계) 담겨 있는 것을 포함하며,
상기 다이아몬드 입자의 평균 크기는 100nm 미만인 것을 특징으로 하는, 반사 모드 전자 증배기 장치 생산방법.
- 제 15항에 있어서,
상기 다이아몬드 입자들은 10nm 이하의 평균 크기를 가지며,
이때 상기 초음파 배스(ultrasonic bath) 단계는 지르코늄 기반의 적층 요소들에 의해 다이아몬드 입자들의 적층 단계에 의하여 진행되는 것을 특징으로 하는 반사 모드 전자 증배기 장치 생산방법.
- 제 16항에 있어서,
다이아몬드 입자들은 폭발에 의하여 전에 얻어진 것을 특징으로 하는 반사 모드 전자 증배기 장치 생산방법.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |