KR102103577B1

KR102103577B1 - 광 센서

Info

Publication number: KR102103577B1
Application number: KR1020190097354A
Authority: KR
Inventors: 김홍주; 이직
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-04-22
Also published as: EP4012458A1; WO2021029614A1; US20220260730A1; EP4012458A4; US11815632B2; EP4012458B1

Abstract

광 센서가 개시된다. 광 센서는, 내부에 광전자가 이동하는 공간을 제공하는 진공관, 진공관의 상부에 위치되며, 외부로부터 입사되는 입사광을 광전자로 변환하는 광음극부, 광전자와 반응하여 신틸레이션 광을 발생시키는 신틸레이터부 및 신틸레이션 광을 광전자로 변환하고, 변환된 광전자를 증배시켜 전기 신호를 생성하는 광증배 소자를 포함한다.

Description

광 센서{PHOTO SENSOR}

본 발명은 광 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광증배 소자를 포함하는 광 센서에 관한 것이다.

초정밀 광 측정 분야, 방사선 측정 및 의료진단 분야에서 이용되는 초민감 광센서는 대부분 광증배관(PhotoMultiplier Tube, PMT) 형태로 제공된다. 광증배관은 2차 전자 증배를 위한 복수의 다이노드(Dynode) 및 최종 광신호를 출력하는 애노드(Anode)를 포함하여, 광증배관에 입사되는 입사광을 전기 신호로 변환한다. 다만, 광증배관의 경우 구조가 복잡하여 제조 비용이 증가하고, 다이노드에서 증배되는 2차 전자의 증배율에 대한 불확실도가 높아서 잡음 성능이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 광 증배율이 커지고 잡음 성능이 향상된 광 센서를 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 센서는, 내부에 광전자가 이동하는 공간을 제공하는 진공관, 상기 진공관의 내면에 제공되어, 외부로부터 입사되는 입사광을 제1 광전자로 변환하는 광음극부, 상기 제1 광전자와 반응하여 신틸레이션 광을 발생시키는 신틸레이터부 및 상기 신틸레이션 광을 제2 광전자로 변환하고, 변환된 상기 제2 광전자를 증배시켜 전기 신호를 생성하는 광증배 소자를 포함하되, 상기 입사광의 이동 경로 상에 상기 광음극부, 상기 신틸레이터부 및 상기 광증배 소자가 순차적으로 배치된다.

여기서, 상기 신틸레이터부는, 상기 신틸레이션 광 중 상기 광음극부를 향하는 광을 차단하는 금속 박막을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 신틸레이터부는, 상기 광증배 소자의 상면에 접하여 위치되는 신틸레이터 판을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 신틸레이터 판은, 두께가 1mm 내지 2mm인 무기 결정 신틸레이터(Inorganic Crystalline Scintillator), 유기 결정 신틸레이터(Organic Crystalline Scintillator) 및 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator) 중 어느 하나로 제공될 수 있다.

또한, 상기 신틸레이터부는, 상기 광증배 소자의 상면에 접하여 위치되는 기판 및 상기 기판의 상면에 형성되는 신틸레이터 층을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 신틸레이터 층은, 유기 신틸레이터(Organic Scintillator) 또는 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator)로 제공될 수 있다.

또한, 상기 기판은, 두께가 1 mm 내지 2 mm이고, 상기 신틸레이터 층은, 두께가 20 μm일 수 있다.

또한, 상기 진공관의 내측면에 배치되어, 상기 제1 광전자를 상기 신틸레이터부로 포커싱하는 전극을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전극은, 3 kV 내지 30 kV의 전압이 인가될 수 있다.

또한, 상기 진공관은, 구 형상의 상부 영역 및 원 기둥 형상의 하부 영역을 가지고, 상기 광음극부 및 상기 전극은 상기 진공관의 상부 영역에 위치되고, 상기 신틸레이터부 및 상기 광증배 소자는 상기 진공관의 하부 영역에 위치될 수 있다.

여기서, 상기 진공관의 상부 영역의 직경은, 상기 진공관의 하부 영역의 단면적의 직경보다 크게 제공될 수 있다.

여기서, 상기 광음극부는, 상기 신틸레이터부의 단면적보다 넓은 범위에 걸쳐 제공될 수 있다.

여기서, 상기 광음극부의 상측에서 바라볼 때, 상기 신틸레이터부의 모든 영역이 상기 광음극부에 중첩되도록 제공될 수 있다.

또한, 상기 광증배 소자는, 실리콘 광증배 소자(Silicon PhotoMultiplier)일 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 광 증배율이 커지고 잡음 성능이 향상된 광 센서가 제공될 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 효과로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 센서를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 센서의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 센서를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 센서의 수치값을 다른 광 센서와 비교하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.

따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.

종래 초민감 광센서에 이용되는 광증배관에서 다이노드와 애노드를 이용하여 광전자를 증배하는 것과 달리, 본 발명은 다이노드 및 애노드 대신 실리콘 광증배 소자를 이용하는 실리콘 광증배관(SiPMT)에 관한 것으로, 실리콘 광증배 소자를 이용하여 광음극에서 변환된 광전자를 증배하여 전기 신호로 변환하되, 실리콘 광증배 소자와 광음극 사이에 신틸레이터(Scintillator)를 배치하여 광 증배율을 높이고 잡음 성능이 향상된 광 센서를 구현할 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 광 센서를 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 광 센서(100)는 진공관(110), 광음극부(120), 신틸레이터부(130), 광증배 소자(140) 및 전극(150)을 포함한다. 진공관(110)은 내부에 광전자가 이동하는 공간을 제공한다. 진공관(110)은 진공 튜브(Vacuum Tube)일 수 있다. 진공관(110)은 구 형상의 상부 영역 및 원 기둥 형상의 하부 영역을 가질 수 있다. 이 경우, 광음극부(120) 및 전극(150)은 진공관(110)의 상부 영역에 위치되고, 신틸레이터부(130) 및 광증배 소자(140)는 진공관(110)의 하부 영역에 위치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광음극부(120), 신틸레이터부(130), 광증배 소자(140) 및 전극(150)은 광 센서(100)의 종류에 따라 적절한 위치에 제공될 수 있다. 진공관(110)의 내면에는 광음극부(120)가 위치된다. 광음극부(120)는 외부로부터 입사되는 입사광을 제1 광전자로 변환한다. 구체적으로, 광음극부(120)는 광음극을 포함하며, 광음극은 입사광에 포함된 입사광자(Incident Photon)를 광전자로 변환할 수 있다. 광음극부(120)는 진공관(110)의 상부에서 신틸레이터부(130)의 단면적보다 넓은 범위에 걸쳐 제공될 수 있다. 이 경우, 광음극부(120)의 상측에서 바라볼 때 신틸레이터부(130)의 모든 영역이 광음극부(120)에 중첩되도록 광음극부(120)가 진공관(110)의 내면에 제공될 수 있다. 진공관(110)의 내부 측면에는 전극(150)이 배치된다. 전극(150)은 광음극부(120)에서 변환된 광전자를 가속하여 신틸레이터부(130)로 포커싱할 수 있다. 전극(150)에는 전원이 연결될 수 있다. 전극(150)에는 3 kV 내지 30 kV의 전압이 인가될 수 있다. 전극(150)에 인가되는 전압이 30 kV인 경우 신틸레이터부(130)는 30 keV의 에너지를 갖는 광전자를 모두 신틸레이션 광으로 변환하기 위하여, 무기 결정 신틸레이터의 경우 10 μm, 유기 신틸레이터 및 플라스틱 신틸레이터의 경우 20 μm 의 두께가 제공되어야 한다.

신틸레이터부(130)는 광증배 소자(140)의 상면에 접하여 위치되는 신틸레이터 판(132) 및 신틸레이터 판(132)에 형성되는 금속 박막(131)을 포함할 수 있다. 금속 박막(131)은 광음극부(120)로 향하는 신틸레이션 광을 차단할 수 있다. 금속 박막(131)은 신틸레이터부(130)의 상면 및 측면에 형성될 수 있다. 신틸레이터 판(132)은 판 형태의 무기 결정 신틸레이터(Inorganic Crystalline Scintillator), 유기 결정 신틸레이터(Organic Crystalline Scintillator) 및 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator) 중 어느 하나일 수 있다. 신틸레이터 판(132)은 두께가 1 mm 내지 2 mm일 수 있다. 신틸레이터부(130)는 광전자와 반응하여 신틸레이션 광을 발생시킨다. 이때, 신틸레이터부(130)에서는 광자 증배가 발생하며, 일 예로, 전극(150)에 5 kV 전압이 인가되는 경우, 대략 10~30 배의 광자 증배가 발생할 수 있다. 이에 따라, 광증배 소자만을 포함하는 광 센서보다 10배 이상의 추가 이득(Gain)을 얻을 수 있다. 금속 박막(131)은 신틸레이션 광 중 광음극부(120)로 향하는 광을 차단한다. 신틸레이터부(130)에서 발생된 신틸레이션 광은 등방적으로 발생하며 신틸레이션 광이 광음극부(120)에 도달하면 광전자를 생성하게 된다. 이 광전자는 가속 과정 및 신틸레이션 광 생성 과정을 거쳐 후광(After glow) 신호를 만들 수 있으며, 이 후광 신호는 최초의 입사광 신호에 대한 잡음이 되어 광 센서(100)의 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서, 금속 박막(131)은 신틸레이터부(130)의 상면 및 측면에 형성되어 광음극부(120)로 향하는 신틸레이션 광을 차단(흡수 또는 반사)하여, 광 센서(100)의 성능 저하를 방지할 수 있다. 금속 박막(131)은 알루미늄(Al) 재질로 제공될 수 있다. 또한, 금속 박막(131)은 두께가 100 μm일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 금속 박막(131)은 시틸레이션 광을 차단하는 다양한 금속 재질로 제공될 수 있으며, 다양한 두께를 가질 수 있다.

광증배 소자(140)는 신틸레이터부(130)에서 발생된 신틸레이션 광을 제2 광전자로 변환하고, 변환된 제2 광전자를 증배시켜 전기 신호를 생성한다. 광증배 소자(140)는 실리콘 광증배 소자(Silicon PhotoMultiplier, SiPM)일 수 있다. 광증배 소자(140)는 가이어 모드(Geiger mode)에서 동작하는 마이크로-픽셀(Micropixel)들이 ?칭 저항(Quenching resistor)을 통하여 병렬 연결된 소자로서, 가이어 모드에서 작동하기 때문에 하나의 마이크로-픽셀에 동시에 여러 개의 광자가 입사하더라도 하나의 광자가 입사한 경우와 동일한 신호가 발생한다. 따라서, 신틸레이터부(130)에서 발생한 신틸레이션 광이 광증배 소자(140)의 마이크로-픽셀에 도달할 때 광자 개수가 한 개이거나 없게 되는 거리에 광증배 소자(140)가 배치되어야 신틸레이션 광이 허비되지 않으므로, 마이크로-픽셀의 면적이 30 μm * 30 μm인 경우 신틸레이터부(130)에서 신틸레이션 광이 발생하는 위치와 광증배 소자(140) 사이의 거리는 1 mm로 제공될 수 있고, 마이크로-픽셀의 면적이 60 μm * 60 μm인 경우 2 mm로 제공될 수 있다. 즉, 신틸레이터부(130)에서 신틸레이션 광이 발생하는 위치와 광증배 소자(140) 사이의 거리는 1 mm 내지 2 mm로 제공될 수 있다. 이러한 신틸레이션 광이 발생하는 위치와 광증배 소자(140) 사이의 거리를 확보하기 위하여, 신틸레이터 판(132)(무기 결정 신틸레이터, 유기 결정 신틸레이터 및 플라스틱 신틸레이터 중 어느 하나)의 두께는 1 mm 내지 2 mm로 제공되어야 한다.

광증배 소자(140)는 10⁶배 이상의 이득을 얻을 수 있다. 이에 따라, 전극(150)에 5 kV 전압이 인가되었을 때, 광 센서(100)는 대략 10⁷ 내지 3*10⁷ 배의 이득을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 센서(100)는 다이노드(Dynode)를 사용하지 않고 실리콘 광증배 소자(SiPM)를 사용함으로써, 2차 전자 증배율의 불확실도를 줄일 수 있고 최상의 신호대잡음비를 얻을 수 있다.

광음극부(120), 신틸레이터부(130) 및 광증배 소자(140)는 입사광의 이동 경로 상에 순차적으로 배치되어, 입사광이 제1 광전자, 신틸레이션 광 및 제2 광전자로 순차적으로 변환되도록 할 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 신틸레이터부(130)는 기판(133) 및 신틸레이터 층(134)을 포함할 수 있다. 기판(133)은 광증배 소자(140)의 상면에 접하여 위치될 수 있다. 기판(133)은 유리 재질의 기판으로 제공될 수 있다. 신틸레이션 광이 발생하는 위치와 광증배 소자(140) 사이의 거리를 확보하기 위하여, 기판(133)은 두께가 1 mm 내지 2 mm로 제공될 수 있다. 신틸레이터 층(134)은 기판(133)의 상부에 형성될 수 있다. 신틸레이터 층(134)은 유기 신틸레이터(Organic Scintillator) 또는 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator)로 제공될 수 있다. 신틸레이터 층(134)은 두께가 20 μm일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 신틸레이터부(130)는 광증배 소자(140)의 상측에서 광증배 소자(140)에 접하게 제공되나, 도 1 및 도 2와 다르게, 신틸레이터부(130)는 광증배 소자(140)로부터 일정 거리 이격되어 제공될 수도 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 진공관(110)은 구 형상의 상부 영역 및 원 기둥 형상의 하부 영역을 가지며, 상부 영역의 직경(a)이 하부 영역의 직경(b)보다 크게 제공될 수 있다. 일 예로, 상부 영역의 직경(a)은 5 cm 내지 50 cm로 제공될 수 있다. 신틸레이터부(130)는 도 3과 같이, 두께(c)가 1 mm 내지 2 mm인 신틸레이터 판(132)으로 제공되거나, 도 4와 같이, 두께(c)가 1 mm 내지 2 mm인 기판(133) 및 기판의 상부에 형성되는 신틸레이터 층(134)으로 제공될 수 있다. 신틸레이터 층(134)은 두께가 20 μm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 신틸레이터 판(132)은 무기 결정 신틸레이터(Inorganic Crystalline Scintillator), 유기 결정 신틸레이터(Organic Crystalline Scintillator) 및 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator) 중 어느 하나로 제공될 수 있다. 하지만, 기판(133)의 상면에 형성되는 신틸레이터 층(134)은 유기 신틸레이터(Organic Scintillator) 또는 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator)로 제공될 수 있다.

진공관(110)의 상부 영역에는 광음극부(120)와 전극(150)이 제공되고, 진공관(110)의 하부 영역에는 신틸레이터부(130)와 광증배 소자(140)가 제공될 수 있다. 또한, 진공관(110)의 상부 영역 및 하부 영역은 구 형상 및 원 기둥 형상으로 한정되지 않고, 광전자가 이동하기에 적합한 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5와 같이 진공관(110)의 상부 영역은 볼록 형상, 원 기둥 형상, 원뿔대 형상을 합친 형상으로 제공될 수 있으며, 이 경우, 볼록 형상에는 광음극부(120)가 제공되고, 원 기둥 형상 및 원뿔대 형상에는 전극(150)이 제공될 수 있다. 이와 다르게, 진공관(110)의 상부 영역에서 원 기둥 형상에 전극(150)이 제공되고, 원뿔대 형상에는 전극(150)이 제공되지 않을 수도 있다. 광전자는 광음극부(120) 및 전극(150)에 의해 신틸레이터부(130)로 이동하며, 신틸레이터부(130)에서 신틸레이터 광으로 변환될 수 있다. 신틸레이터 광은 실리콘 광증배 소자(SiPM)(140)에서 증폭되어 전기 신호로 변환될 수 있다. 따라서, 본 발명의 광 센서(100)는 입사광을 높은 이득으로 전기 신호로 변환하여 초정밀 분야에서 정확한 광 감지가 가능하며, 실리콘 광증배 소자(SiPM)를 이용하여 신호대잡음비를 향상시킬 수 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 실리콘 광증배 소자(SiPM)를 포함하는 광 센서의 경우(도 6의 표에서 노란색 영역), 총 이득(Total Gain)이 (2~3)*10⁷으로 다른 광 센서들보다 높게 제공됨을 확인할 수 있다.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호 범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

100: 광 센서
110: 진공관
120: 광음극부
130: 신틸레이터부
131: 금속 박막
132: 신틸레이터 판
133: 기판
134: 신틸레이터 층
140: 광증배 소자
150: 전극

Claims

내부에 광전자가 이동하는 공간을 제공하는 진공관;
상기 진공관의 내면에 제공되어, 외부로부터 입사되는 입사광을 제1 광전자로 변환하는 광음극부;
상기 제1 광전자와 반응하여 신틸레이션 광을 발생시키는 신틸레이터부;
상기 신틸레이션 광을 제2 광전자로 변환하고, 변환된 상기 제2 광전자를 증배시켜 전기 신호를 생성하는 광증배 소자; 및
상기 진공관의 내측면에 배치되어, 상기 제1 광전자를 상기 신틸레이터부로 포커싱하는 전극;을 포함하되,
상기 입사광의 이동 경로 상에 상기 광음극부, 상기 신틸레이터부 및 상기 광증배 소자가 순차적으로 배치되며,
상기 진공관은, 구 형상의 상부 영역 및 원 기둥 형상의 하부 영역을 가지고,
상기 광음극부 및 상기 전극은 상기 진공관의 상부 영역에 위치되고, 상기 신틸레이터부 및 상기 광증배 소자는 상기 진공관의 하부 영역에 위치되는 광 센서.
제1항에 있어서,
상기 신틸레이터부는, 상기 신틸레이션 광 중 상기 광음극부를 향하는 광을 차단하는 금속 박막을 포함하는 광 센서.
제2항에 있어서,
상기 신틸레이터부는, 상기 광증배 소자의 상면에 접하여 위치되는 신틸레이터 판을 포함하는 광 센서.
제3항에 있어서,
상기 신틸레이터 판은,
두께가 1mm 내지 2mm인 무기 결정 신틸레이터(Inorganic Crystalline Scintillator), 유기 결정 신틸레이터(Organic Crystalline Scintillator) 및 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator) 중 어느 하나로 제공되는 광 센서.
제2항에 있어서,
상기 신틸레이터부는,
상기 광증배 소자의 상면에 접하여 위치되는 기판; 및
상기 기판의 상면에 형성되는 신틸레이터 층;을 포함하는 광 센서.
제5항에 있어서,
상기 신틸레이터 층은, 유기 신틸레이터(Organic Scintillator) 또는 플라스틱 신틸레이터(Plastic Scintillator)로 제공되는 광 센서.
제5항에 있어서,
상기 기판은, 두께가 1 mm 내지 2 mm이고,
상기 신틸레이터 층은, 두께가 20 μm인 광 센서.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전극은, 3 kV 내지 30 kV의 전압이 인가되는 광 센서.
삭제
제1항에 있어서,
상기 진공관의 상부 영역의 직경은, 상기 진공관의 하부 영역의 단면적의 직경보다 크게 제공되는 광 센서.
제11항에 있어서,
상기 광음극부는, 상기 신틸레이터부의 단면적보다 넓은 범위에 걸쳐 제공되는 광 센서.
제12항에 있어서,
상기 광음극부의 상측에서 바라볼 때, 상기 신틸레이터부의 모든 영역이 상기 광음극부에 중첩되도록 제공되는 광 센서.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 있어서,
상기 광증배 소자는, 실리콘 광증배 소자(Silicon PhotoMultiplier)인 광 센서.