KR20190036080A - Diamond Neutron Detector by Mechanical Contact Method - Google Patents

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KR20190036080A
KR20190036080A KR1020170124878A KR20170124878A KR20190036080A KR 20190036080 A KR20190036080 A KR 20190036080A KR 1020170124878 A KR1020170124878 A KR 1020170124878A KR 20170124878 A KR20170124878 A KR 20170124878A KR 20190036080 A KR20190036080 A KR 20190036080A
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Abstract

The present invention relates to a diamond neutron detector by a mechanical contact method. A single neutron detector comprises: a detection unit having a plate shaped first element made of diamond wherein a thin film is formed at both side surfaces of the first element; a first cable provided on one side surface of the detection unit; a second cable provided on the other side surface of the detection unit; a lower plate formed to receive the detection unit and the first cable; and an upper plate, while being coupled to the lower plate, formed to compress the first and second cables with the detection unit so as to electrically connect the first and second cables with the detection unit. Accordingly, there is an effect of maintaining a connection state between the detection unit and the cable even in a high-temperature and high-pressure environment and in a situation where an impact is applied. A simultaneous neutron detector is similar to the single neutron detector in a structure and a connection method but uses two diamond elements for measuring a high-speed neutron and measuring a thermal neutron, respectively.

Description

기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기{Diamond Neutron Detector by Mechanical Contact Method}Technical Field [0001] The present invention relates to a diamond neutron detector using a mechanical contact method,

본 발명은 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연구용 원자로 내부에서 핵연료 및 재료 조사 시험 중 사용되는 열 중성자 또는 고속 중성자를 측정하는 검출기와 엑스레이 혹은 싸이크로트론 등과 같은 장치에서 발생되는 엑스선 및 중성자를 측정할 수 있는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에 관한 것이다.The present invention relates to a diamond neutron detector by mechanical contact, and more particularly to a detector for measuring thermal neutrons or high-speed neutrons used in nuclear fuel and material irradiation tests inside a research reactor, To a diamond neutron detector by a mechanical contact method capable of measuring x-ray and neutron generated.

중성자 검출기에 사용되는 소자는 고순도 CVD(Chemical Vapor Deposition) 다이아몬드 후막이며, 전극(Electrode) 역할 혹은 에너지 변환 역할의 서로 다른 금속 박막을 증착시킨 후 MI(Mineral Insulator) 케이블을 사용하여 증착 박막 표면과 신호선을 연결시키고 검출기를 튜브 형태로 용접하여 소형 캡슐 형태의 검출기로 제작한다.The device used in the neutron detector is a high-purity CVD (Chemical Vapor Deposition) diamond thick film. After depositing different metal thin films that serve as an electrode or energy conversion, a thin film of MI And the detector is welded in the form of a tube to fabricate a small capsule-type detector.

반도체 소자 중 다이아몬드는 방사선에 대한 영향이 강하고 중성자와의 반응 후 물질 변환 특성이 없으며, 작은 원자번호로 인해 낮은 감마선 감응도와 에너지 스펙트럼 관찰이 가능하며 열 중성자와 고속 중성자를 구분하여 측정이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 고온 사용에 유리한 높은 밴드 갭과 전자와 정공의 이동률이 높아 신호 특성이 우수하며 열전도가 높아 중성자 검출기로 사용되고 있다.Diamonds in semiconductor devices have a strong influence on radiation, have no material conversion characteristics after reacting with neutrons, have low gamma ray sensitivity due to their small number of atoms and can observe energy spectrum, and can distinguish thermal neutrons from fast neutrons . In addition, it has high bandgap advantageous for use at high temperature, high rate of electron and hole transfer, high signal characteristics, high thermal conductivity, and is used as a neutron detector.

도 1은 CVD 다이아몬드의 중성자 측정 원리를 설명하기 위한 개념도이다. 도 1을 참조하면, 다이아몬드 중성자 검출기는 얇은 플레이트 형태의 고순도 다이아몬드 소자에 전극 역할을 하는 금속 박막을 상?하면에 증착하고 외부 계장선이 연결되며 바이어스 전압이 인가된다. 이러한 구조에서 외부로부터 고속 중성자뿐만 아니라 엑스선, 감마선, 알파선 및 파장이 짧은 자외선(UV) 등과 같이 고 에너지가 다이아몬드 내로 입사되어 격자 내에 이온화된 전자(Electronic)와 정공(Hole)이 발생되고, 인가된 바이어스 전압에 의해 전자는 양극으로 정공은 음극으로 이동하여 작은 전류를 측정할 수 있다. 1 is a conceptual diagram for explaining the principle of neutron measurement of CVD diamond. Referring to FIG. 1, a diamond neutron detector is deposited on a lower surface of a thin plate-shaped high-purity diamond element serving as an electrode, and an external instrumentation line is connected and a bias voltage is applied. In this structure, high energy such as X-rays, gamma rays, alpha rays and short UV rays are incident into the diamond as well as fast neutrons from the outside to generate electrons (electrons) and holes (holes) in the lattice, By the bias voltage, the electrons move to the anode and the holes move to the cathode, so that a small current can be measured.

일반적으로 고속 중성자 다이아몬드 검출기의 전극으로 귀금속 금속 재료와 열 중성자 다이아몬드 검출기의 변환 박막으로 중성자 흡수 단면적이 큰 재료 등을 스퍼터링(Sputtering) 장비 혹은 증발장치(Evaporator)를 사용하여 박막 형태로 제작할 수 있지만, 이들 박막과 신호 도선을 연결하기 위한 용접 방식은 매우 어렵고 실버 페이스와 같은 전도성 재료를 사용하여 연결한다. 그러나 실버 페이스트에 의한 연결 방식은 페이스트의 양을 일정하게 인가하기 쉽지 않고 연결부의 진동 및 충격에 대한 내구성 또한 보장하기 어렵다. 따라서 금속 박막과 계장선과의 연결 신뢰성을 향상할 수 있는 기술이 더욱 요구되고 있다.Generally, it is possible to fabricate a material having a large neutron absorption cross-sectional area as a thin film of a noble metal material and a thermal neutron diamond detector as an electrode of a high-speed neutron diamond detector using a sputtering equipment or an evaporator, Welding methods for connecting these thin films to signal leads are very difficult and are made using conductive materials such as silver face. However, it is difficult to uniformly apply the amount of the paste and to ensure durability against vibration and impact of the connection portion. Therefore, a technology for improving the reliability of connection between the metal thin film and the instrument line is further required.

한국공개특허공보 제10-2010-0125326호(2010.11.30)Korean Patent Publication No. 10-2010-0125326 (2010. 30)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 중성자 검출기가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 고온 고압의 환경에서도 다이아몬드 상 하단에 증착된 금속 박막과 MI 케이블의 연결 신뢰성이 높은 중성자 검출기를 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a neutron detector having high reliability of connection between a metal thin film deposited on the lower end of a diamond and an MI cable even under a high temperature and high pressure environment, in order to overcome the problems of the conventional neutron detector as described above .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기는, 단일 중성자를 검출하도록 다이아몬드를 소재로 판 형태의 제1 소자가 형성되고, 상기 제1 소자의 양측 면에 제1 박막이 형성된 검출부, 상기 검출부의 일측 면에 구비된 제1 케이블, 상기 검출부의 타측 면에 구비된 제2 케이블, 상기 검출부와 상기 제1 케이블을 수용하도록 형성된 하단 플레이트, 및 상기 하단 플레이트와 결합하면서 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블을 상기 검출부와 압착시켜 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블을 상기 검출부와 전기적으로 연결시키도록 형성된 상단 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a diamond neutron detector using mechanical contact according to the present invention, wherein a first element having a plate shape of diamond is formed to detect a single neutron, A first cable provided on one side of the detection part, a second cable provided on the other side of the detection part, a lower plate formed to receive the detection part and the first cable, And a top plate formed to compress the first cable and the second cable with the detection unit to electrically connect the first cable and the second cable to the detection unit.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기는, 고속 중성자를 검출하도록 다이아몬드를 소재로 판 형태의 제1 소자가 형성되고, 상기 제1 소자의 양측 면에 제1 박막이 형성된 제1 검출부, 열중성자를 검출하도록 다이아몬드를 소재로 판 형태의 제2 소자가 형성되고, 상기 제2 소자의 양측 면에 제2박막이 형성된 제2 검출부, 상기 제1 검출부의 일측 면에 구비된 제1 케이블, 상기 제1 검출부의 타측 면에 구비된 제2 케이블, 상기 제2 검출부의 일측 면에 구비된 제3 케이블, 상기 제2 검출부의 타측 면에 구비된 제4 케이블, 상기 제1 검출부와 상기 제2 검출부와 상기 제1 케이블 및 상기 제3 케이블을 수용하도록 형성된 하단 플레이트, 및 상기 하단 플레이트와 결합하면서 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블과 상기 제1 검출부를 압착시켜 전기적으로 연결시키고, 상기 제3 케이블 및 상기 제4 케이블을 상기 제2 검출부와 압착시켜 전기적으로 연결시키도록 형성된 상단 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a diamond neutron detector using a mechanical contact method, wherein a first element in the form of a plate made of diamond is formed to detect a high-speed neutron, and a first thin film is formed on both sides of the first element A second detecting portion formed with a first detecting portion formed thereon, a second element formed into a plate form of diamond to detect thermal neutrons, and a second thin film formed on both side surfaces of the second element; A second cable provided on the other surface of the first detecting portion, a third cable provided on one surface of the second detecting portion, a fourth cable provided on the other surface of the second detecting portion, A lower plate formed to receive the detecting unit, the second detecting unit, the first cable and the third cable, and a lower plate coupled to the lower plate, And a top plate formed to compress and electrically connect the first detection unit and electrically connect the third cable and the fourth cable to the second detection unit.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에 의하면, 금속 박막과 MI 케이블이 기계적으로 결합되어 고온, 고압의 환경 및 충격이 가해진 상황에서도 연결 상태가 유지되는 효과가 있다. As described above, according to the diamond neutron detector of the mechanical contact method according to the present invention, the metal thin film and the MI cable are mechanically coupled to maintain the connection state even under high temperature, high pressure environment and impact.

도 1은 CVD 다이아몬드의 중성자 측정 원리를 설명하기 위한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기의 부분 절개도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 센싱부의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 상단 플레이트에 대한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 센싱부의 결합 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 센싱부의 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기의 부분 절개도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 센싱부의 분해 사시도,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 하단 플레이트에 대한 사시도,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 상단 플레이트에 대한 사시도,
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기에서 센싱부의 결합 사시도이다.1 is a conceptual diagram for explaining the principle of neutron measurement of CVD diamond,
FIG. 2 is a partial cut-away view of a diamond neutron detector according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is an exploded perspective view of a sensing unit in a diamond neutron detector according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a perspective view of a top plate in a diamond neutron detector according to an embodiment of the present invention,
5 is a perspective view of a sensing part of a diamond neutron detector according to an embodiment of the present invention,
6 is a cross-sectional view of a sensing unit in a diamond neutron detector according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a partial cutaway view of a diamond neutron detector according to another embodiment of the present invention,
FIG. 8 is an exploded perspective view of a sensing part in a diamond neutron detector according to another embodiment of the present invention,
FIG. 9 is a perspective view of a lower plate in a diamond neutron detector according to another embodiment of the present invention,
FIG. 10 is a perspective view of a top plate in a diamond neutron detector according to another embodiment of the present invention,
11 is a perspective view of a sensing part in a diamond neutron detector according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1)는, 하우징(100), 검출기 외통(200), 센싱부(300) 및 MI 케이블부(400)를 포함한다.2, the diamond neutron detector 1 according to an embodiment of the present invention includes a housing 100, a detector outer cylinder 200, a sensing unit 300, and an MI cable unit 400, .

상기 하우징(100)은 상단 플러그(110)과 하단 플러그(120)를 포함하고, 상기 상단 플러그(110)와 상기 하단 플러그(120) 사이에 상기 검출기 외통(200)이 결합된다. 상기 상단 플러그(110)는 상기 MI 케이블부(400)가 관통하도록 구비되되, 상기 상단 플러그(110)와 상기 MI 케이블부(400)의 연결 부위는 정밀하게 용접되어 밀봉된다. 상기 하단 플러그(120)에는 핀 홀(121)이 형성되어 외부에서 헬륨(He) 가스가 주입 가능하도록 구비된다. 상기 핀 홀(121)로 주입된 헬륨 가스는 상기 검출기 외통(200) 및 상기 센싱부(300) 쪽으로 유입되어 상기 검출기 외통(200) 및 상기 센싱부(300) 사이의 공간을 채우게 된다.The housing 100 includes a top plug 110 and a bottom plug 120 and the detector outer tube 200 is coupled between the top plug 110 and the bottom plug 120. The upper plug 110 is provided so as to penetrate the MI cable part 400 and the connection part between the upper plug 110 and the MI cable part 400 is precisely welded and sealed. A pin hole 121 is formed in the lower plug 120 so that helium (He) gas can be injected from the outside. The helium gas injected into the pinhole 121 flows into the detector external cylinder 200 and the sensing unit 300 to fill the space between the detector external cylinder 200 and the sensing unit 300.

상기 검출기 외통(200)은 내부에 상기 센싱부(300)를 수용 가능하도록 실린더 형태로 형성된다. 또한 상기 검출기 외통(200)의 축 방향 양 측 단부에는 상기 상단 플러그(110) 및 상기 하단 플러그(120)가 결합되며, 상기 검출기 외통(200)과 상기 센싱부(300) 사이의 공간에는 상기 핀 홀(121)을 통하여 유입된 헬륨(He) 가스가 채워진다. 그 결과 상기 센싱부(300)의 신호 잡음 특성이 좋아지고, 헬륨 가스의 누출 여부를 측정하여 검출기의 밀폐 여부를 검출할 수 있다.The detector outer cylinder 200 is formed in a cylinder shape so that the sensing unit 300 can be received therein. The upper plug 110 and the lower plug 120 are coupled to both ends of the detector outer cylinder 200 in the axial direction and the space between the detector outer cylinder 200 and the sensing part 300 is connected to the pin Helium (He) gas introduced through the holes 121 is filled. As a result, the signal noise characteristic of the sensing unit 300 is improved, and whether or not the detector is sealed can be detected by measuring the leakage of the helium gas.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 센싱부(300)는 하단 플레이트(310), 상단 플레이트(320) 및 검출부(330)를 포함하고, 상기 MI 케이블부(400)는 제1 케이블(410) 및 제2 케이블(420)을 포함한다. 상기 하단 플레이트(310) 및 상기 상단 플레이트(320)은 금속 재질로 형성되고, 상기 제1 케이블(410) 및 상기 제2 케이블(420)은 MI(Mineral Insulator) 케이블이 사용된다. 이때, 상기 하단 플레이트(310) 및 상기 상단 플레이트(320)는 상기 센싱부(300) 및 상기 MI 케이블부(400)와 절연되어야 하므로, 상기 센싱부(300) 및 상기 MI 케이블부(400)와 접촉되는 상기 하단 플레이트(310) 및 상기 상단 플레이트(320)의 내부면은 알루미나(Al2O3) 또는 수지 재료를 사용하여 얇은 절연층을 형성하여 절연시킨다. 3 to 6, the sensing unit 300 includes a lower plate 310, an upper plate 320, and a detection unit 330. The MI cable unit 400 includes a first cable 410, And a second cable (420). The lower plate 310 and the upper plate 320 are formed of a metal material and an MI (Mineral Insulator) cable is used for the first cable 410 and the second cable 420. Since the lower plate 310 and the upper plate 320 are insulated from the sensing unit 300 and the MI cable unit 400, the sensing unit 300 and the MI cable unit 400, The lower plate 310 and the inner surface of the upper plate 320 which are in contact with each other are formed by using alumina (Al 2 O 3 ) or a resin material to form a thin insulating layer.

상기 하단 플레이트(310)는 베이스 플레이트(311), 검출부 수용홈(312), 제1 결합부(313), 제2 결합부(314) 및 제1 케이블 수용홈(315)을 포함한다. 상기 베이스 플레이트(311)는 금속 재질로 형성되고, 직사각형의 판 형태를 가지고 있다. 이때, 상기 베이스 플레이트(311)의 장축 방향 양측 단부에는 상기 제1 결합부(313) 및 상기 제2 결합부(314)가 상기 상단 플레이트(320) 방향으로 돌출되어 형성된다. 즉 상기 베이스 플레이트(311)의 장축 방향 양측 단부가 수직하게 절곡된 형태를 갖는다. The lower plate 310 includes a base plate 311, a detecting portion receiving groove 312, a first engaging portion 313, a second engaging portion 314 and a first cable receiving groove 315. The base plate 311 is formed of a metal material and has a rectangular plate shape. At this time, the first coupling portion 313 and the second coupling portion 314 protrude toward both ends of the base plate 311 in the direction of the upper plate 320. That is, both end portions of the base plate 311 in the major axis direction are vertically bent.

또한 상기 하단 플레이트(310)에는 상기 검출부 수용홈(312) 및 상기 제1 케이블 수용홈(315)이 형성된다. 이때, 상기 검출부 수용홈(312) 및 상기 제1 케이블 수용홈(315)은 상기 상단 플레이트(320) 방향으로 노출되도록 형성되고, 상기 검출부 수용홈(312)은 상기 검출부(330)의 형태에 대응되도록 형성되며, 상기 제1 케이블 수용홈(315)은 상기 베이스 플레이트(311)의 상기 제1 결합부(313) 방향 단부에서 부터 상기 검출부 수용홈(312) 방향으로 형성되어 상기 검출부 수용홈(312)과 연통된다. 한편, 상기 제1 케이블 수용홈(315)의 함입된 높이는 상기 검출부 수용홈(312)의 함입된 높이보다 크게 형성된다. 즉 상기 제1 케이블 수용홈(315)이 상기 검출부 수용홈(312) 보다 깊게 파여있다.The lower plate 310 is formed with the detecting portion receiving groove 312 and the first cable receiving groove 315. The detecting portion receiving groove 312 and the first cable receiving groove 315 are exposed in the direction of the upper plate 320 and the detecting portion receiving groove 312 corresponds to the shape of the detecting portion 330 And the first cable receiving groove 315 is formed in the direction of the detecting portion receiving groove 312 from the end of the base plate 311 in the direction of the first engaging portion 313, ). The height of the first cable receiving groove 315 is larger than the height of the detecting portion receiving groove 312. That is, the first cable receiving groove 315 is deeper than the detecting portion receiving groove 312.

상기 상단 플레이트(320)는 가압 플레이트(321), 검출부 결합부(322), 제1 용접부(323), 제2 용접부(324), 제2 케이블 수용홈(325) 및 테스트 홀(326)을 포함한다. 상기 가압 플레이트(321)는 금속 재질로 형성되고, 직사각형의 판 형태를 가지고 있다. 이때, 상기 가압 플레이트(321)의 장축 방향 양측 단부에는 상기 제1 용접부(323) 및 상기 제2 용접부(324)가 구비된다.The upper plate 320 includes a pressing plate 321, a detecting portion coupling portion 322, a first welding portion 323, a second welding portion 324, a second cable receiving groove 325 and a test hole 326 do. The pressing plate 321 is formed of a metal material and has a rectangular plate shape. At this time, the first welding portion 323 and the second welding portion 324 are provided at both ends of the pressing plate 321 in the longitudinal direction.

또한 상기 상단 플레이트(320)에는 상기 검출부 결합부(322), 상기 제2 케이블 수용홈(325) 및 상기 테스트 홀(326)이 형성된다. 이때, 상기 검출부 결합부(322) 및 상기 제2 케이블 수용홈(325)은 상기 하단 플레이트(310) 방향으로 노출되도록 형성되고, 상기 검출부 결합부(322)는 상기 검출부(330)의 형태에 대응하여 홈 형태로 형성되고, 상기 제2 케이블 수용홈(325)은 상기 가압 플레이트(321)의 상기 제1 용접부(323)에서부터 상기 검출부 결합부(322) 방향으로 형성되어 상기 검출부 결합부(322)와 연통된다. 한편, 상기 제2 케이블 수용홈(325)의 함입된 높이는 상기 검출부 결합부(322)의 함입된 높이보다 크게 형성된다. 즉 상기 제2 케이블 수용홈(325)이 상기 검출부 결합부(322)보다 깊게 파여있다. 또한, 상기 테스트 홀(326)은 상기 가압 플레이트(321)를 관통하도록 형성되어 상기 검출부 결합부(322)의 공간과 연통되도록 형성된다.The upper plate 320 is formed with the detecting portion coupling portion 322, the second cable receiving groove 325, and the test hole 326. At this time, the detecting portion coupling portion 322 and the second cable receiving groove 325 are exposed in the direction of the lower plate 310, and the detecting portion coupling portion 322 corresponds to the shape of the detection portion 330 And the second cable receiving groove 325 is formed in the direction of the detecting portion engaging portion 322 from the first welding portion 323 of the pressing plate 321 so that the detecting portion engaging portion 322, . The height of the second cable receiving groove 325 is greater than the height of the detecting portion engaging portion 322. That is, the second cable receiving groove 325 is deeper than the detecting portion coupling portion 322. The test hole 326 is formed to penetrate the pressing plate 321 and communicate with the space of the detecting portion engaging portion 322.

상기 검출부(330)는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 다이아몬드로 형성된 제1 소자(331)를 구비하고 상기 제1 소자(331)의 양측 면에 제1 박막(332)이 형성된다. 이때, 상기 제1 박막(332)은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 중 어느 하나로 진공 증착이나 스퍼터링(Sputtering) 공정에 의해 상기 제1 소자(331)의 양측 면에 증착된다. 한편, 본 실시 예에서는 상기 제1 박막(332)은 상부 전극(332a)과 하부 전극(332b)을 포함한다. 또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 단일 중성자 검출기(1)에서는 다양한 두께의 상기 제1 박막(332)을 적용시킬 수 있으나, 오믹 접촉이 되어 최소의 누설 전류가 흐르도록 형성되어야 한다. The detecting unit 330 includes a first element 331 formed of CVD (Chemical Vapor Deposition) diamond and a first thin film 332 formed on both sides of the first element 331. At this time, the first thin film 332 is deposited on both sides of the first element 331 by vacuum deposition or sputtering with any one of gold (Au), silver (Ag) and platinum (Pt) . Meanwhile, in the present embodiment, the first thin film 332 includes an upper electrode 332a and a lower electrode 332b. In the high-speed single neutron detector 1 according to an embodiment of the present invention, the first thin film 332 having various thicknesses can be applied, but the first thin film 332 must be formed so that a minimum leakage current flows due to ohmic contact.

상기 MI 케이블부(400)는 상기 하단 플레이트(310) 및 상기 상단 플레이트(320)에 수용되고 상기 검출부(330)와 압착되면서 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 제1 케이블(410)은 상기 제1 케이블 수용홈(315)에 수용되고, 단부가 상기 하부 전극(332b)과 접촉 가능하도록 배치된다. 또한 상기 제2 케이블(420)은 상기 제2 케이블 수용홈(325)에 수용되고, 단부가 상기 상부 전극(332a)과 접촉 가능하도록 배치된다.The MI cable unit 400 is accommodated in the lower plate 310 and the upper plate 320 and is electrically connected to the detection unit 330 while being compressed. That is, the first cable 410 is received in the first cable receiving groove 315, and the end is disposed to be in contact with the lower electrode 332b. The second cable 420 is received in the second cable receiving groove 325 and the end portion of the second cable 420 is arranged to be in contact with the upper electrode 332a.

도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1)의 결합구조에 대하여 설명하면, 상기 하단 플레이트(310)의 상기 검출부 수용홈(312)에 상기 검출부(330)가 수용된 상태에서 상기 제1 케이블(410) 및 상기 제2 케이블(420)이 상기 검출부(330)의 양측 면에 접촉 가능하게 배치된다. 이때, 상기 상단 플레이트(320)를 덮으면 상기 제1 케이블(410)과 상기 제2 케이블(420)이 상기 검출부(330)와 압착된다. 따라서 상기 제1 케이블(410) 및 상기 제2 케이블(420)은 상기 검출부(330)와 전기적으로 연결된다.5 and 6, a description will be made of a coupling structure of the diamond neutron detector 1 by the mechanical contact method according to an embodiment of the present invention. In the detection part receiving groove 312 of the lower plate 310, The first cable 410 and the second cable 420 are disposed to be in contact with both sides of the detection unit 330 while the detection unit 330 is housed. At this time, when the upper plate 320 is covered, the first cable 410 and the second cable 420 are pressed against the detection unit 330. Therefore, the first cable 410 and the second cable 420 are electrically connected to the detection unit 330.

이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1)는 상기 제1 결합부(313)와 상기 제1 용접부(323)의 사이, 상기 제2 결합부(314)와 상기 제2 용접부(324)의 사이를 스폿 용접(Spot Welding)하여 결합시킨다. 그 결과 상기 제1 케이블(410)과 상기 제2 케이블(420)은 상기 검출부(330)와 기계적(물리적)으로 강력하게 결합되어 고온, 고압 및 진동의 환경에서 결합력을 유지시키는 효과가 발생한다.The diamond neutron detector 1 according to an embodiment of the present invention may include a first contact part 313 and a second contact part 313, And the second welding portion 324 is spot-welded. As a result, the first cable 410 and the second cable 420 are strongly coupled to the detection unit 330 mechanically so as to maintain the bonding force in an environment of high temperature, high pressure, and vibration.

도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명하면, 종래의 중성자 검출기가 실버페이스트에 의하여 접착시키는 화학적 방식을 취하여 고온 고압의 조건에서 결합력이 약해지는 문제점을 갖는 반면, 본 발명에 따른 중성자 검출기는 기계적 결합력에 의하여 상기 제1 케이블(410)과 상기 제2 케이블(420)을 상기 검출부(330)와 압착시키고 유지시킴으로써 고온, 고압, 진동 환경 속에서도 결합력을 유지시키는 장점이 있다.The operation and effect of the diamond neutron detector 1 according to the mechanical contact method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 6. A conventional method of bonding a neutron detector by a silver paste The neutron detector according to the present invention has a problem that the first cable 410 and the second cable 420 are pressed against the detection unit 330 by the mechanical coupling force, It is advantageous to maintain the bonding force even in a high temperature, high pressure, and vibration environment.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1)는 상기 상단 플레이트(320)의 구조 변화에 따라 상기 테스트 홀(326)을 도입하여 UV(자외선) 등의 빛을 상기 검출부(330)로 입사시킬 수 있고, 그에 따라 상기 검출부(330)가 신호를 발생시키도록 함으로써 상기 검출부(330)와 상기 MI 케이블부(400)의 결합 상태를 테스트할 수 있는 장점이 있다.The diamond neutron detector 1 according to an embodiment of the present invention may introduce the test hole 326 according to a change in the structure of the upper plate 320 to generate light such as ultraviolet rays It is possible to test the combined state of the detection unit 330 and the MI cable unit 400 by causing the detection unit 330 to generate a signal.

그러므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1)에 따르면, 기계적 결합에 의하여 환경적 영향에 큰 장점을 갖고 중성자 검출기의 성능을 유지할 수 있고, 검출 성능을 테스트 할 수 있다.Therefore, according to the mechanical contact type diamond neutron detector 1 according to the embodiment of the present invention, it is possible to maintain the performance of the neutron detector with great merit in environmental influence by mechanical coupling and to test the detection performance .

도 7 내지 도 11에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1000)가 도시되어 있다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시 예에 따른 상기 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1000)는 하우징(1100), 검출기 외통(1200), 센싱부(1300) 및 MI 케이블부(1400)를 포함한다.7-11 illustrate a diamond neutron detector 1000 by mechanical contact according to another embodiment of the present invention. 7 and 8, the diamond neutron detector 1000 according to the present embodiment includes a housing 1100, a detector outer cylinder 1200, a sensing portion 1300 and an MI cable portion 1400, .

이때, 상기 센싱부(1300)는 하단 플레이트(1310), 상단 플레이트(1320), 제1 검출부(1330) 및 제2 검출부(1340)를 포함하고, 상기 MI 케이블부(1400)는 제1 케이블(1410), 제2 케이블(1420), 제3 케이블(1430) 및 제4 케이블(1440)을 포함한다.The sensing unit 1300 includes a lower plate 1310, an upper plate 1320, a first detection unit 1330 and a second detection unit 1340. The MI cable unit 1400 includes a first cable 1410, a second cable 1420, a third cable 1430, and a fourth cable 1440.

도 9를 참조하면, 상기 하단 플레이트(1310)는 베이스 플레이트(1311), 제1 검출부 수용홈(1312), 제1 결합부(1313), 제2 결합부(1314), 제1 케이블 수용홈(1315), 제2 검출부 수용홈(1316) 및 제3 케이블 수용 홀(1317)을 포함한다. 상기 베이스 플레이트(1311)는 금속 재질로 형성되고, 직사각형의 판 형태를 가지고 있다. 이때, 상기 베이스 플레이트(1311)의 장축 방향 양측 단부에는 상기 제1 결합부(1313) 및 상기 제2 결합부(1314)가 상기 상단 플레이트(1320) 방향으로 돌출되어 형성된다. 즉 상기 베이스 플레이트(1311)의 장축 방향 양측 단부가 수직하게 절곡된 형태를 갖는다. 9, the lower plate 1310 includes a base plate 1311, a first detecting portion receiving groove 1312, a first engaging portion 1313, a second engaging portion 1314, a first cable receiving groove 1315, a second detecting portion receiving groove 1316, and a third cable receiving hole 1317. [ The base plate 1311 is formed of a metal material and has a rectangular plate shape. At this time, the first engaging portion 1313 and the second engaging portion 1314 protrude toward the upper plate 1320 at both sides of the base plate 1311 in the longitudinal direction. That is, both end portions of the base plate 1311 in the major axis direction are vertically bent.

또한 상기 하단 플레이트(1310)에는 상기 제1 검출부 수용홈(1312), 상기 제1 케이블 수용홈(1315), 상기 제2 검출부 수용홈(1316) 및 상기 제2 케이블 수용 홀(1317)이 형성된다. 이때, 상기 제1 검출부 수용홈(1312), 상기 제1 케이블 수용홈(1315), 상기 제2 검출부 수용홈(1316) 및 상기 제2 케이블 수용 홀(1317)은 상기 상단 플레이트(1320) 방향으로 노출되도록 형성되고, 상기 제1 검출부 수용홈(1312)은 상기 제1 검출부(1330)의 형태에 대응되도록 형성되며, 상기 제1 케이블 수용홈(1315)은 상기 베이스 플레이트(1311)의 상기 제1 결합부(1313) 방향 단부에서 부터 상기 제1 검출부 수용홈(1312) 방향으로 형성되어 상기 제1 검출부 수용홈(1312)과 연통된다. 또한, 상기 제2 검출부 수용홈(1315)은 상기 제2 검출부(1340)의 형태에 대응되도록 형성되며, 상기 제3 케이블 수용 홀(1317)은 상기 베이스 플레이트(1311)의 상기 제1 결합부(1313) 방향 단부에서 부터 상기 제2 검출부 수용홈(1315) 방향으로 형성되어 상기 제2 검출부 수용홈(1315)과 연통된다.The first plate receiving groove 1312, the first cable receiving groove 1315, the second detecting portion receiving groove 1316 and the second cable receiving hole 1317 are formed in the lower plate 1310 . At this time, the first detecting portion receiving groove 1312, the first cable receiving groove 1315, the second detecting portion receiving groove 1316, and the second cable receiving hole 1317 extend in the direction of the upper plate 1320 The first detecting portion receiving groove 1312 is formed to correspond to the shape of the first detecting portion 1330 and the first cable receiving groove 1315 is formed to correspond to the shape of the first detecting portion 1330, And is formed in the direction of the first detecting portion receiving groove 1312 from the end in the direction of the engaging portion 1313 and communicates with the first detecting portion receiving groove 1312. The second detecting portion receiving groove 1315 is formed to correspond to the shape of the second detecting portion 1340 and the third cable receiving hole 1317 is formed to correspond to the shape of the second detecting portion 1340, 1313 direction and in the direction of the second detecting portion receiving groove 1315 and communicates with the second detecting portion receiving groove 1315. [

도 10을 참조하면, 상기 상단 플레이트(1320)는 가압 플레이트(1321), 제1 검출부 결합부(1322), 제1 스폿 용접부(1323), 제2 스폿 용접부(1324), 제2 케이블 수용홈(1325), 제1 테스트 홀(1326), 제1 검출부 결합부(1327), 제4 케이블 수용부(1328) 및 제2 테스트 홀(1329)을 포함한다. 상기 가압 플레이트(1321)는 금속 재질로 형성되고, 직사각형의 판 형태를 가지고 있다. 이때, 상기 가압 플레이트(1321)의 장축 방향 양측 단부에는 상기 제1 스폿 용접부(1323) 및 상기 제2 스폿 용접부(1324)가 구비된다.10, the upper plate 1320 includes a pressing plate 1321, a first detecting portion engaging portion 1322, a first spot welding portion 1323, a second spot welding portion 1324, a second cable receiving groove A first test hole 1326, a first detecting portion engaging portion 1327, a fourth cable receiving portion 1328, and a second test hole 1329. The first test hole 1326, The pressing plate 1321 is formed of a metal material and has a rectangular plate shape. At this time, the first spot welded part 1323 and the second spot welded part 1324 are provided at both ends of the pressing plate 1321 in the longitudinal direction.

또한 상기 상단 플레이트(1320)에는 상기 제1 검출부 결합부(1322), 상기 제2 케이블 수용홈(1325), 상기 제1 테스트 홀(326), 상기 제2 검출부 결합부(1327), 상기 제4 케이블 수용부(1328) 및 상기 제2 테스트 홀(1329)이 형성된다. 이때, 상기 제1 검출부 결합부(1322), 상기 제2 케이블 수용홈(1325), 상기 제2 검출부 결합부(1327) 및 상기 제4 케이블 수용부(1328)는 상기 하단 플레이트(310) 방향으로 노출되도록 형성되고, 상기 제1 검출부 결합부(1322)는 상기 제1 검출부(1330)의 형태에 대응하여 홈 형태로 형성되되, 상기 제2 케이블(1420)을 상기 제1 검출부(1330)에 가압시키도록 상기 하단 플레이트(1310) 방향으로 단을 형성한다. 상기 제2 케이블 수용홈(1325)은 상기 가압 플레이트(1321)의 상기 제1 스폿 용접부(1323)에서부터 상기 제1 검출부 결합부(1322) 방향으로 형성되어 상기 제1 검출부 결합부(1322)와 연통된다. The upper plate 1320 is provided with the first detecting portion engaging portion 1322, the second cable receiving recess 1325, the first test hole 326, the second detecting portion engaging portion 1327, The cable receiving portion 1328 and the second test hole 1329 are formed. At this time, the first detecting portion engaging portion 1322, the second cable receiving groove 1325, the second detecting portion engaging portion 1327, and the fourth cable receiving portion 1328 are positioned in the direction of the lower plate 310 And the first detecting portion engaging portion 1322 is formed in a groove shape corresponding to the shape of the first detecting portion 1330 so that the second cable 1420 is pressed against the first detecting portion 1330, An end is formed in the direction of the lower plate 1310. The second cable receiving groove 1325 is formed in the direction of the first detecting portion engaging portion 1322 from the first spot welding portion 1323 of the pressing plate 1321 and communicates with the first detecting portion engaging portion 1322 do.

또한, 상기 제2 검출부 결합부(1327)는 상기 제2 검출부(1340)의 형태에 대응하여 홈 형태로 형성되되, 상기 제4 케이블(1440)을 상기 제2 검출부(1340)에 가압시키도록 상기 하단 플레이트(1310) 방향으로 단을 형성한다. 상기 제4 케이블 수용부(1328)는 상기 가압 플레이트(1321)의 상기 제1 용접부(1323)에서부터 상기 제1 검출부 결합부(1322)까지 홀 형태로 형성되어 제4 케이블 수용 홀(1328a)을 형성하고, 상기 제2 검출부 결합부(1327)에 상기 제4 케이블(1440)을 수용시키도록 제4 케이블 수용홈(1328b)을 형성한다.The second detecting portion engaging portion 1327 is formed in a groove shape corresponding to the shape of the second detecting portion 1340 and is configured to press the fourth cable 1440 to the second detecting portion 1340 And an end in the direction of the lower plate 1310 is formed. The fourth cable receiving portion 1328 is formed in a hole shape from the first welding portion 1323 of the pressing plate 1321 to the first detecting portion engaging portion 1322 to form a fourth cable receiving hole 1328a And a fourth cable receiving groove 1328b is formed in the second detecting portion coupling portion 1327 so as to receive the fourth cable 1440.

한편, 상기 제2 케이블 수용홈(1325)의 함입된 높이는 상기 제1 검출부 결합부(1322)의 함입된 높이보다 크게 형성된다. 즉 상기 제2 케이블 수용홈(1325)이 상기 제1 검출부 결합부(1322)보다 깊게 파여있다. The height of the second cable receiving groove 1325 is greater than the height of the first detecting portion engaging portion 1322. That is, the second cable receiving groove 1325 is deeper than the first detecting portion engaging portion 1322.

또한, 상기 제1 테스트 홀(1326)은 상기 가압 플레이트(1321)를 관통하도록 형성되어 상기 제1 검출부 결합부(1322)의 공간과 연통되도록 형성되고, 상기 제2 테스트 홀(1329)은 상기 가압 플레이트(1321)를 관통하도록 형성되어 상기 제2 검출부 결합부(1327)의 공간과 연통되도록 형성된다.The first test hole 1326 is formed to penetrate through the pressing plate 1321 and communicate with the space of the first detecting portion engaging portion 1322, And is formed to penetrate through the plate 1321 and communicate with the space of the second detecting portion engaging portion 1327.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 상기 제1 검출부(1330)는 CVD(Chemecal Vapor Deposition) 다이아몬드로 형성된 제1 소자(1331)를 구비하고 상기 제1 소자(1331)의 양측 면에 제1 박막(1332)이 형성된다. 이때, 상기 제1 박막(1332)은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 중 어느 하나로 진공 증착이나 스퍼터링(Sputtering) 공정에 의해 상기 제1 소자(331)의 양측 면에 증착된다. 한편, 본 실시 예에서는 상기 제1 박막(1332)은 상부 전극(1332a)과 하부 전극(1332b)을 포함한다. 또한 본 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1000)에서는 다양한 두께의 상기 제1 박막(1332)을 적용시킬 수 있으나, 오믹 접촉이 되어 최소의 누설 전류가 흐르도록 형성되어야 한다.8-11, the first detector 1330 includes a first element 1331 formed of CVD (Chemical Vapor Deposition) diamond, and the first element 1331 is formed on both sides of the first element 1331 1332 are formed. At this time, the first thin film 1332 is deposited on both sides of the first element 331 by vacuum deposition or sputtering with any one of gold (Au), silver (Ag) and platinum (Pt) . Meanwhile, in the present embodiment, the first thin film 1332 includes an upper electrode 1332a and a lower electrode 1332b. Also, the first thin film 1332 having various thicknesses can be applied to the diamond neutron detector 1000 according to the mechanical contact method according to the present embodiment, but it must be formed so as to flow with a minimum leakage current through ohmic contact.

상기 제2 검출부(1340)은 CVD(Chemecal Vapor Deposition) 다이아몬드로 형성된 제2 소자(1341)를 구비하고 상기 제2 소자(1341)의 양측 면에 제2 박막(1342)이 형성된다. 이때, 상기 제2 박막(1342)은 보론(B), 리튬(Li), 가돌리늄(Gd) 중 어느 하나로 중의 어느 하나로 형성된 에너지 변환 박막이다. 열 중성자가 변환 박막인 상기 제2 박막(1342)에 접촉하게 되면 핵반응에 의해 높은 에너지가 발생하게 되어 전기 신호를 출력할 수 있게 된다. 가돌리늄(Gd)을 변환 박막으로 사용할 경우, 가돌리늄(Gd)과 열 중성자의 반응은 n + 157Gd 158Gd + ? + 7.9 MeV 으로 발생된 에너지가 전류를 흐르게 한다. The second detector 1340 includes a second element 1341 formed of CVD (Chemical Vapor Deposition) diamond and a second thin film 1342 is formed on both sides of the second element 1341. At this time, the second thin film 1342 is an energy conversion thin film formed of any one of boron (B), lithium (Li), and gadolinium (Gd). When the thermal neutron is brought into contact with the second thin film 1342 as the converted thin film, a high energy is generated due to the nuclear reaction, so that an electric signal can be outputted. When gadolinium (Gd) is used as the conversion film, the reaction of gadolinium (Gd) with thermal neutrons is n + 157 Gd 158 Gd +? Energy generated by + 7.9 MeV causes current to flow.

상기 MI 케이블부(1400)는 상기 하단 플레이트(1310) 및 상기 상단 플레이트(1320)에 수용되고 상기 제1 검출부(1330) 및 상기 제2 검출부(1340)와 압착되면서 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 제1 케이블(1410)은 상기 제1 케이블 수용홈(1315)에 수용되고, 상기 제1 케이블(1410)의 단부가 상기 제1 박막(1332)과 접촉 가능하도록 배치된다. 또한 상기 제2 케이블(1420)은 상기 제2 케이블 수용홈(1325)에 수용되고, 단부가 상기 제1 박막(1332)과 접촉 가능하도록 배치된다. 또한, 상기 제3 케이블(1430)은 상기 제3 케이블 수용 홀(1317)에 수용되고, 상기 제3 케이블(1430)의 단부가 상기 제2 박막(1342)과 접촉 가능하도록 배치된다. 또한 상기 제4 케이블(1440)은 상기 제4 케이블 수용부(1328)에 수용되고, 상기 제4 케이블(1440)의 단부가 상기 제2 박막(1342)과 접촉 가능하도록 배치된다. The MI cable unit 1400 is accommodated in the lower plate 1310 and the upper plate 1320 and electrically connected to the first and second detection units 1330 and 1340 while being compressed. That is, the first cable 1410 is received in the first cable receiving groove 1315, and the end of the first cable 1410 is disposed to be in contact with the first thin film 1332. The second cable 1420 is accommodated in the second cable receiving groove 1325, and the end thereof is disposed so as to be in contact with the first thin film 1332. The third cable 1430 is received in the third cable receiving hole 1317 and the end of the third cable 1430 is disposed to be in contact with the second thin film 1342. The fourth cable 1440 is received in the fourth cable receiving portion 1328 and the end of the fourth cable 1440 is disposed to be in contact with the second thin film 1342.

도 11을 참조하여 본 실시 예에 따른 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기(1000)의 결합구조에 대하여 설명하면, 상기 하단 플레이트(1310)의 상기 제1 검출부 수용홈(1312)에 상기 제1 검출부(1330)가 수용되고 상기 제2 검출부 수용홈(1316)에 상기 제2 검출부(1340)이 수용된 상태에서, 상기 제1 케이블(1410) 및 상기 제2 케이블(1420)이 상기 제1 검출부(1330)의 양측 면에 접촉 가능하게 배치되고 상기 제3 케이블(1430) 및 상기 제4 케이블(1440)이 상기 제2 검출부(1340)의 양측 면에 접촉 가능하게 배치된다. 이때, 상기 상단 플레이트(1320)를 덮으면 상기 제1 케이블(1410)과 상기 제2 케이블(1420)이 상기 제1 검출부(1330)와 압착되고 상기 제3 케이블(1430)과 상기 제4 케이블(1440)이 상기 제2 검출부(1340)와 압착되어 전기적으로 연결된다. Referring to FIG. 11, the coupling structure of the diamond neutron detector 1000 according to the present embodiment of the present invention will be described. In the first detector receiving groove 1312 of the lower plate 1310, The first cable 1410 and the second cable 1420 are received by the first detecting portion 1330 and the second detecting portion 1330 in a state in which the first detecting portion 1330 is accommodated and the second detecting portion accommodating groove 1316 accommodates the second detecting portion 1340. [ And the third cable 1430 and the fourth cable 1440 are disposed so as to be in contact with both sides of the second detection unit 1340. [ At this time, when the upper plate 1320 is covered, the first cable 1410 and the second cable 1420 are pressed against the first detection unit 1330 and the third cable 1430 and the fourth cable 1440 Is pressed and electrically connected to the second detecting unit 1340.

한편, 본 실시 예에서는 상기 제3 케이블 수용 홀(1317) 및 상기 제4 케이블 수용부(1328)를 구비하여, 상기 상단 플레이트(1320)의 가압 시 상기 제3 케이블(1430)은 상기 제3 케이블 수용 홀(1317)에 수용되고, 상기 제4 케이블(1440)은 상기 제4 케이블 수용부(1328)에 수용되어 상기 제1 검출부(1330)와 접촉되는 것을 회피할 수 있다. In this embodiment, the third cable receiving hole 1317 and the fourth cable receiving portion 1328 include the third cable 1430 when the top plate 1320 is pressed, And the fourth cable 1440 is accommodated in the fourth cable receiving portion 1328 and can be prevented from being in contact with the first detection portion 1330.

이때, 본 실시 예에 따른 동시 중성자 검출기(1000)는 상기 제1 결합부(1313)와 상기 제1 용접부(1323)의 사이, 상기 제2 결합부(1314)와 상기 제2 용접부(1324)의 사이를 스폿 용접(Spot Welding)하여 결합시킨다. 그 결과 상기 제1 케이블(1410)과 상기 제2 케이블(1420)은 상기 제1 검출부(1330)와 기계적(물리적)으로 강력하게 결합되고 상기 제3 케이블(1430)과 상기 제4 케이블(1440)은 상기 제2 검출부(1340)와 기계적(물리적)으로 강력하게 결합되어 고온, 고압 및 진동의 환경에서 결합력을 유지시키는 효과가 발생한다.The simultaneous neutron detector 1000 according to the present embodiment may further include a second joint part 1314 and a second joint part 1324 between the first joint part 1313 and the first weld part 1323, (Spot Welding). As a result, the first cable 1410 and the second cable 1420 are mechanically and physically coupled to the first detection unit 1330 and are electrically coupled to the third cable 1430 and the fourth cable 1440, Is strongly coupled with the second detector 1340 mechanically so that the bonding force is maintained in an environment of high temperature, high pressure, and vibration.

본 실시 예에 의하면, 고속 중성자를 검출하는 것은 물론, 열 중성자를 변환 박막을 통하여 검출함으로써, 고속 중성자 및 열 중성자를 모두 검출할 수 있는 효과가 있다.According to this embodiment, not only the high-speed neutron is detected but also the high-speed neutron and the thermal neutron can be detected by detecting the thermal neutrons through the converted thin film.

이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious that the modification or the modification is possible by the person.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1, 1000 : 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기
100, 1100 : 하우징
200, 1200 : 검출기 외통
300, 1300 : 센싱부
310, 1310 : 하단 플레이트
311, 1311 : 베이스 플레이트
312 : 검출부 수용홈
313, 1313 : 제1 결합부
314, 1314 : 제2 결합부
315, 1315 : 제1 케이블 수용홈
320, 1320 : 상단 플레이트
321, 1321 : 가압 플레이트
322 : 검출부 결합부
325, 1325 : 제2 케이블 수용홈
326 : 테스트홀
330 : 검출부
410, 1410 : 제1 케이블
420, 1420 : 제2 케이블
1312 : 제1 검출부 수용홈
1316 : 제2 검출부 수용홈
1317 : 제3 케이블 수용홀
1322 : 제1 감출부 결합부
1326 : 제1 테스트홀
1327 : 제2 검출부 결합부
1328 : 제4 케이블 수용부
1329 : 제2 테스트홀
1340 : 제2 검출부
1430 : 제3 케이블
1440 : 제4 케이블1, 1000: Diamond neutron detector by mechanical contact method
100, 1100: housing
200, and 1200: detector outer cylinder
300, 1300: sensing unit
310, 1310: Lower plate
311, 1311: Base plate
312: Detector receiving groove
313 and 1313:
314 and 1314:
315, 1315: first cable receiving groove
320, 1320: upper plate
321, 1321: pressure plate
322:
325, 1325: second cable receiving groove
326: Test hole
330:
410, 1410: First cable
420, 1420: the second cable
1312: first detection portion accommodating groove
1316: second detecting portion accommodating groove
1317: Third cable receiving hole
1322: first latent-
1326: First test hole
1327: second detecting portion coupling portion
1328: fourth cable receiving portion
1329: Second test hole
1340: second detecting section
1430: Third cable
1440: fourth cable

Claims (7)

단일 중성자를 검출하도록 다이아몬드를 소재로 판 형태의 제1 소자가 형성되고, 상기 제1 소자의 양측 면에 제1 박막이 형성된 검출부;
상기 검출부의 일측 면에 구비된 제1 케이블;
상기 검출부의 타측 면에 구비된 제2 케이블;
상기 검출부와 상기 제1 케이블을 수용하도록 형성된 하단 플레이트; 및
상기 하단 플레이트와 결합하면서 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블을 상기 검출부와 압착시켜 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블을 상기 검출부와 전기적으로 연결시키도록 형성된 상단 플레이트;
를 포함하는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기.
A detection unit in which a first element in the form of a plate is formed of diamond as a material for detecting a single neutron and a first thin film is formed on both sides of the first element;
A first cable provided on one side of the detection unit;
A second cable provided on the other side of the detection unit;
A lower plate formed to receive the detection unit and the first cable; And
An upper plate formed to press the first cable and the second cable with the detection unit while electrically connecting the first cable and the second cable to the detection unit while being in engagement with the lower plate;
A diamond neutron detector according to the mechanical contact method.
제1항에 있어서,
상기 하단 플레이트는,
베이스 플레이트;
상기 검출부를 수용하도록 상기 베이스 플레이트 상에 형성된 검출부 수용홈;
상기 베이스 플레이트의 일측 단부에서 상기 상단 플레이트 방향으로 돌출되어 형성된 제1 결합부;
상기 베이스 플레이트의 타측 단부에서 상기 상단 플레이트 방향으로 돌출되어 형성된 제2 결합부; 및
상기 제1 케이블을 수용하도록 상기 제1 결합부 측 단부에서 부터 상기 검출부 수용홈 방향으로 형성된 제1 케이블 수용홈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기.
The method according to claim 1,
Wherein the lower plate comprises:
A base plate;
A detecting portion receiving groove formed on the base plate to receive the detecting portion;
A first engaging portion protruding from one end of the base plate toward the upper plate;
A second engaging portion protruding from the other end of the base plate toward the upper plate; And
A first cable receiving groove formed in a direction from the first coupling portion side end to the detecting portion receiving groove to receive the first cable;
Wherein the diamond neutron detector comprises:
제1항에 있어서,
상기 상단 플레이트는,
상기 하단 플레이트를 가압하도록 형성된 가압 플레이트; 및
상기 검출부와 결합되도록 상기 가압 플레이트 상에 형성된 검출부 결합홀; 및
외부에서 입사된 에너지가 상기 검출부로 조사되도록 상기 검출부 결합홀과 연통되게 형성된 테스트홀;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기.
The method according to claim 1,
Wherein the upper plate comprises:
A pressing plate formed to press the lower plate; And
A detecting portion coupling hole formed on the pressing plate to be coupled to the detecting portion; And
A test hole formed to communicate with the detection portion coupling hole such that energy incident from the outside is irradiated to the detection portion;
Wherein the diamond neutron detector further comprises:
제2항에 있어서,
상기 상단 플레이트는,
상기 하단 플레이트의 상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부 사이에 끼워진 상태에서 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블을 상기 검출부와 압착시킨 후 스폿 용접 방식으로 결합시키는 것을 특징으로 하는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기.
3. The method of claim 2,
Wherein the upper plate comprises:
And the first cable and the second cable are bonded to each other by the spot welding method after the first cable and the second cable are pressed together with the detecting unit in a state of being sandwiched between the first and second couplers of the lower plate. Diamond Neutron Detector.
고속 중성자를 검출하도록 다이아몬드를 소재로 판 형태의 제1 소자가 형성되고, 상기 제1 소자의 양측 면에 제1 박막이 형성된 제1 검출부;
열중성자를 검출하도록 다이아몬드를 소재로 판 형태의 제2 소자가 형성되고, 상기 제2 소자의 양측 면에 제2박막이 형성된 제2 검출부;
상기 제1 검출부의 일측 면에 구비된 제1 케이블;
상기 제1 검출부의 타측 면에 구비된 제2 케이블;
상기 제2 검출부의 일측 면에 구비된 제3 케이블;
상기 제2 검출부의 타측 면에 구비된 제4 케이블;
상기 제1 검출부와 상기 제2 검출부와 상기 제1 케이블 및 상기 제3 케이블을 수용하도록 형성된 하단 플레이트; 및
상기 하단 플레이트와 결합하면서 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블과 상기 제1 검출부를 압착시켜 전기적으로 연결시키고, 상기 제3 케이블 및 상기 제4 케이블을 상기 제2 검출부와 압착시켜 전기적으로 연결시키도록 형성된 상단 플레이트;
를 포함하는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기.
A first detection unit in which a first element in the form of a plate is formed of diamond to detect fast neutrons, and a first thin film is formed on both sides of the first element;
A second detecting unit in which a plate-shaped second element is formed of diamond to detect thermal neutrons, and a second thin film is formed on both sides of the second element;
A first cable provided on one side of the first detection unit;
A second cable provided on the other surface of the first detection unit;
A third cable provided on one side of the second detection unit;
A fourth cable provided on the other surface of the second detection unit;
A lower plate formed to receive the first detecting portion, the second detecting portion, the first cable, and the third cable; And
And the first cable and the second cable are electrically connected to each other by pressing and bonding the first cable and the first detection unit while the third cable and the fourth cable are coupled with the lower plate, A formed top plate;
A diamond neutron detector according to the mechanical contact method.
제5항에 있어서,
상기 하단 플레이트는,
베이스 플레이트;
상기 제1 검출부를 수용하도록 상기 베이스 플레이트 상에 형성된 제1 검출부 수용홈;
상기 제2 검출부를 수용하도록 상기 베이스 플레이트 상에 형성된 제2 검출부 수용홈;
상기 베이스 플레이트의 일측 단부에서 상기 상단 플레이트 방향으로 돌출되어 형성된 제1 결합부;
상기 베이스 플레이트의 타측 단부에서 상기 상단 플레이트 방향으로 돌출되어 형성된 제2 결합부;
상기 제1 케이블을 수용하도록 상기 제1 결합부 측 단부에서 부터 상기 제1 검출부 수용홈 방향으로 형성된 제1 케이블 수용홈; 및
상기 제3 케이블을 수용하도록 상기 제1 결합부 측 단부에서 부터 상기 제2 검출부 수용홈 방향으로 형성된 제3 케이블 수용홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기.
6. The method of claim 5,
Wherein the lower plate comprises:
A base plate;
A first detecting portion receiving groove formed on the base plate to receive the first detecting portion;
A second detecting portion receiving groove formed on the base plate to receive the second detecting portion;
A first engaging portion protruding from one end of the base plate toward the upper plate;
A second engaging portion protruding from the other end of the base plate toward the upper plate;
A first cable receiving groove formed in a direction from the first coupling portion side end to the first detecting portion receiving groove to receive the first cable; And
A third cable receiving hole formed in a direction from the first coupling portion side end to the second detecting portion receiving groove to receive the third cable;
Wherein the diamond neutron detector comprises:
제5항에 있어서,
상기 상단 플레이트는,
상기 하단 플레이트를 가압하도록 형성된 가압 플레이트;
상기 제1 검출부와 결합되도록 상기 가압 플레이트 상에 형성된 제1 감출부 결합부
상기 제2 검출부와 결합되도록 상기 가압 플레이트 상에 형성된 제2 감출부 결합부;
외부에서 입사된 에너지가 상기 제1 검출부로 조사되도록 상기 제1 검출부 결합홀과 연통되게 형성된 제1 테스트홀;
외부에서 입사된 파장이 상기 제2 검출부로 조사되도록 상기 제2 검출부 결합홀과 연통되게 형성된 제2 테스트홀;
상기 제2 케이블이 수용되도록 상기 가압 플레이트의 상기 제1 검출부 결합홀 측 단부에서 부터 상기 제1 테스트홀 방향으로 형성된 제2 케이블 수용홈; 및
상기 제4 케이블이 수용되도록 상기 가압 플레이트의 상기 제1 검출부 결합홀 측 단부에서 부터 상기 제2 감출부 결합부 방향으로 형성된 제4 케이블 수용부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 접촉 방식에 의한 다이아몬드 중성자 검출기.6. The method of claim 5,
Wherein the upper plate comprises:
A pressing plate formed to press the lower plate;
A first detecting portion coupling portion formed on the pressing plate to be coupled to the first detecting portion,
A second slip portion engaging portion formed on the pressing plate to be engaged with the second detecting portion;
A first test hole formed to be in communication with the first detecting portion coupling hole so that energy incident from the outside is irradiated to the first detecting portion;
A second test hole formed to be in communication with the second detecting portion coupling hole so that a wavelength incident from the outside is irradiated to the second detecting portion;
A second cable receiving groove formed in the first test hole direction from an end of the pressing plate on the side of the first detecting portion coupling hole so that the second cable is received; And
A fourth cable receiving portion formed in a direction from the first detecting portion coupling hole side end of the pressing plate to the second catching portion coupling portion to receive the fourth cable;
Wherein the diamond neutron detector comprises:
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