위치민감형 관전증배관의 위치 결정을 위한 저항 네트워크의 성능평가

장택진 중앙대학교 2016 국내석사

실리콘 검출기의 신호파형 분석을 통한 저에너지 입자 판별 기술 개발

이기우 중앙대학교 대학원 2008 국내석사

우리는 5 MeV이하의 낮은 에너지의 하전 입자를 패드형 반도체 검출기로 판별하기 위한 파형 분석법에 대해 연구하였다. 입자 판별을 위해 50 × 50 × 0.995mm3 실리콘 검출기를 사용하여 입사 입자의 에너지에 따른 전류신호를 만들었고 전치 증폭기를 거치면서 전류 신호를 적분하여 다양한 전압신호를 얻었다. 신호 파형은 14-bit, 40-MHz 샘플링 레잇(sampling rate)으로 디지털화 되어 기록되었다. 신호 파형에 영향을 주는 플라즈마 효과를 확인하고 입사 입자와 플라즈마 시간과의 관계를 정량화하기 위해 이론적인 계산을 수행하였다. 226Ra 소스에서 나오는 알파 입자들을 이용하여 낮은 에너지의 입자들의 파형 분석을 통한 판별의 가능성을 알아보았다. We have investigated a pulse shape analysis method with a silicon pad detector to identify light particles with the energies below 5 MeV/A. The silicon pad detector with dimensions of 50 × 50 × 0.995 mm3 was used to detect the particles, which produced current signals depending on incident particle species. The current signal was integrated and converted into voltage signals with various pulse shapes by a charge sensitive preamplifier. Pulse shapes were digitized into 14-bit, 40-MHz sampling data and were digitally recorded. We performed a theoretical calculation in order to confirm and quantify the plasma erosion effect influencing pulse shapes and then attempted to deduce the correlation between the plasma time and the energy of particles. We report on the results obtained for alpha particles emitted from a 226Ra source and feasibility for particle identification by a pulse shape analysis for low-energy light particles.

고해상도 감마선 분광학을 위한 디지털 신호 분석 기술

최민준 중앙대학교 대학원 2012 국내석사

본 연구에서는 감마선 분광학의 신호 분석 방법 중 High Purity Germanium(HPGe) 반도체 검출기를 이용한 Analog signal process(ASP, 아날로그 신호 처리) 분석에 대해 연구하고 ASP의 단점들을 보완한 Digital pulse process(DPP, 디지털 신호 처리) 분석에 대해 연구 했다. 특히 디지털 신호 처리 분석을 위해 최적화된 알고리즘을 개발하고 구현하여 프로그램이 내장된 소프트웨어에서 신호 처리 분석을 진행했다. 또한 두 신호 처리 분석의 에너지 성능을 검증하기 위해 133Ba 방사선원의 81keV 감마선 energy와 356keV 감마선 energy의 energy resolution을 비교 했고, 타이밍 성능을 검증하기 위해 22Na time coincidence curve의 time resolution을 비교했다. 본 실험의 결과로 두 신호 처리 분석의 energy resolution은 비슷한 성능을 냈지만 time resolution에서는 디지털 신호 처리 분석이 아날로그 신호 처리 분석보다 월등히 우수하다는 것을 확인 할 수 있었다. In this study, a digital pulse process technique has been investigated for high-resolution gamma-ray spectroscopy using high-purity germanium detectors. Two algorithms, which are a pulse-height determination and a digital constant fraction determination algorithms, were developed to determine energy deposited on a detector and a time at the moment of gamma-ray interaction. The pulse-height determination algorithm was comprised of two digital filters, a prefilter and a trapezoidal filter. As the prefilter is a kind of high-pass filter, it modulates a pulse length to be suitable for trapezoidal filtering. The trapezoidal filter was used for shaping the prefiltered pulses to easily determine a pulse height. The digital constant fraction discrimination (digital CFD) algorithm was comprised of a binomial filter and a constant fraction discriminator. The binomial filter was used for eliminating the high-frequency noises from the pulses. A novel method was attempted to determine the point at which a signal started. In the method, two constant fraction discrimination levels were used and generated two time signals corresponding them. The start point was calculated by applying a linear extrapolation to the time signals. In order to estimate the performance of our digital pulse process algorithms, energy and timing measurements for gamma rays emitted from a 133Ba and a 22Na standard source were conducted with high-purity germanium detectors. Although the energy resolution of a high-purity germanium detector obtained using our digital pulse process was slightly worse than that obtained by a conventional analog signal process (ASP), it is expected to be improved through an optimization of filtering process. On the other hand, our digital CFD showed the excellent timing resolution which is superior to that obtained by the ASP. Consequently, our digital pulse process technique is expected to be an useful tool for the high-resolution gamma-ray spectroscopy.

컴프턴 카메라의 흡수부로서 위치 민감형 CdZnTe 검출기의 성능

조화연 중앙대학교 대학원 2012 국내박사

감마선원의 3차원 분포를 영상화하는 컴프턴 카메라의 흡수부로 사용할 위치 민감형 반도체 검출기인 16개 픽셀형 CdZnTe (CZT) 검출기의 특성 연구를 수행하였다. CZT 검출기는 양공(hole)의 트래핑으로 인해 발생하는 에너지 분해능의 저하 문제를 가지고 있는데, 이는 검출기 내부에서 감마선의 반응 깊이 결정 방법을 통해서 해결할 수 있다. 16개 픽셀형 CZT 검출기는 두께가 5 mm이고 면적이 5.9 mm x 5.9 mm 인 평판형 결정에 16개의 픽셀로 나눠진 어노드 전극과 한 개의 캐소드 전극을 입힌 전극 소자로 구성되어 있다. 검출기의 에너지 분해능을 향상시키기 위해 한 종류의 전극에서 발생하는 신호의 오름 시간을 이용하여 감마선의 반응 위치를 결정할 수 있는 방법이 제안되었다. 전극에서 발생하는 신호 파형을 계산하기 위해서 weighting potential을 이용하였고 검출기 내부에서 전하 운반자의 이동 특성들이 측정되었다. 전자(electron)의 운반 특성을 측정하기 위해서 검출기의 캐소드에 241Am 로부터 발생하는 알파 입자를, 양공(hole)의 운반 특성을 측정하기 위해서 133Ba을 사용하였다. 그리고 신호 파형 계산과 전하 운반자들의 이동 특성 측정의 정확성을 판단하기 위해서 MINUIT code를 이용한 피팅을 수행하였다. 신호 파형의 T5-50% 오름 시간을 이용한 반응 깊이 결정 방법이 16개 픽셀형 CZT 검출기에 적용되었다. 양공에 의한 에너지 손실을 보정하기 위해서 보정 함수를 만들었고, 에너지 분해능은 향상되었다. 또한, 반응 깊이 결정 함수에 의해서 검출기 내부에서 감마선의 반응 깊이가 결정되었다. The performances of a 16-pixellated CdZnTe (CZT) detector have been investigated as an absorber of Compton camera. Since CZT detectors suffer from poor energy resolution caused by the hole trapping, the depth sensing technique is proposed through the comparison between experiments and calculations. The 16-pixellated CdZnTe detector is a planar type detector with dimensions of 5.8 mm x 5.9 mm x 5mm. Since the anode is pixellated with 16 segments, each pixel size of 1mm x 1mm, acts as an individual gamma-ray detector. For improving energy resolution in the pixellated detector, the pulse rise time method by using signals from one electrode was proposed to determine the interaction depth. To calculate actual signal currents from electrodes, the weighting potential method was applied for the 16-pixellated CZT detector. And the transport properties of charge carriers were measured in the detector. To obtain electron transport properties, the cathode of the detector was irradiated with 5.5-MeV alpha particles from a 241Am source. The cathode of the detector was irradiated with 81-keV gamma rays from a 133Ba source for hole transport properties and induced pulse shapes on the anode were measured. The mobility-lifetime product of electrons, , could be obtained to be (9.88 ± 2.33) × 10-3 cm2/V and is (8.28 ± 0.17) × 10-4 cm2/V in the CZT detector. The drift mobility of electrons is determined by using a time-of-flight (TOF) method as 906.4 cm2/ V∙s. To check the accuracy of pulse shapes calculation and the time properties of charge carriers that we obtained, we performed fitting process by comparing measured pulse shapes with calculated shapes using MINUIT code. From the fitting process, the lifetime of electrons in CZT material can be estimated as 9 μs. For holes, the mobility of holes is 100 cm2/ V∙s and the lifetime is 0.5 μs. The technique of interaction depth sensing using the T5-50% rise-time correlation of pulse shapes is applied to the 16-pixellated CZT detector. To compensate the energy loss with rise time, the correction function using the exponential function is made. Energy resolution for photopeak is improved by the correction caused by the hole trapping. Also, the interaction depth in the CZT detector is extracted by the function.

방사성 핵종빔을 이용한 26Si 과 27P의 공명준위에 대한 연구

정효순 중앙대학교 대학원 2012 국내박사

본 연구에서는 25Al+p과 26Si+p의 양성자 공명탄성산란 측정을 통하여 26Si과 27P 핵종의 양성자 공명 준위에 대한 연구를 수행하였다. 실험에 사용된 25Al과 26Si 방사성핵종빔은 일본 동경대 핵과학연구소 (Center for Nuclear Study, 이하 CNS)의 저에너지 방사성핵종빔 분리장치인 CRIB (CNS Radioactive Ion Beam separator)을 이용하여 생성 및 분리하였고 생성된 방사성핵종빔을 두꺼운 H2 수소가스표적에 입사하는 역운동학 방법을 사용하였다. 본 연구를 통해 얻어진 두 핵종의 공명 준위에 대한 정보는 25Al(p,)26Si 과 26Si(p,)27P 핵반응의 반응율을 정확하게 결정하기 위한 중요한 자료를 제공한다. 이 두 핵반응은 폭발적인 천체 환경에서 우주방사성 핵종으로 잘 알려진 26Al과 같은 양성자 과잉 핵종의 생성에 관여된 천체핵합성 과정 및 에너지 생성과정에 기여하는 주요한 핵반응 중 하나로 알려져 있다. 26Si의 공명준위에 대한 이전 연구는 양성자문턱에너지 근방의 낮은 준위에 집중되어온 반면, 높은 에너지 영역에 대한 이전 연구에서 몇몇 새로운 준위들이 발견되었으나 핵 준위 변수들은 결정되지 못하였기 때문에 본 연구는 높은 에너지 준위에 대한 공명준위 특성에 초점을 맞추었다. 두꺼운 표적을 통하여 26Si 들뜸에너지 7.1에서 8.0 MeV 영역을 측정하였고 양성자문턱에너지 이상의 영역에서 몇 개의 공명준위들을 관측하였다. 공명 준위에 대한 최근의 많은 연구에도 불구하고 27P의 준위는 단지 몇 개만이 관측되었고 준위 변수들은 여전히 큰 불확실도를 가지고 있다. 본 연구에서는 높은 통계치와 높은 순도의 수소표적 사용을 통한 배경계수 최소화 등의 조건으로 27P 들뜸에너지 2.3에서 3.8MeV의 영역에서 6개의 새로운 공명준위들을 발견하였다. 각 준위에 대한 공명변수는 R-메트릭스 분석을 통하여 얻었다. 얻어진 공명변수를 이용하여 26Si(p,)27P 핵반응의 천체핵반응율을 계산하였다. Proton resonant states in 26Si and 27P were studied by the resonant elastic scattering of 25Al+p and 26Si+p with 25Al and 26Si radioactive ion beams bombarding a thick H2 gas target with the inverse kinematics method at the low-energy RI beam facility CRIB (CNS Radioactive Ion Beam separator), University of Tokyo. The properties of these resonance states are important to better constrain the production rates of the 25Al(p,)26Si and 26Si(p,)27P reactions. These are astrophysically important reactions needed to understand proton-rich nucleosynthesis such as the galactic production of 26Al and energy generation in explosive stellar environments. While most of the previous studies have measured the low-lying resonance states in 26Si, the present study is focused on high-lying resonances to address the spin assignments for their levels. Some states in this high energy region have been discovered, but many of their level parameters remain unmeasured. By using a thick target, excitation energies in 26Si of 7.1 to 8.0 MeV were scanned, and several resonances above the proton threshold level were observed. Although there are recent studies on the resonant structure in 27P, large uncertainties still remain with only a few levels observed. In this work, six new resonant states were observed over the excitation energies range of 2.3 to 3.8 MeV with high statistics and without background contamination within the target. The resonance parameters were extracted by an R-matrix analysis of the excitation functions. The stellar reaction rate of the 26Si(p,)27P reaction has been evaluated, including high-lying resonances found in this work.

Design of an In-Flight Radioactive Isotope Beam Separator and Study for Purity Enhancement by Using an Energy Degrader and a RF Kicker

김장열 중앙대학교 대학원 2013 국내박사

방사성 동위원소 빔은 수많은 별난핵을 생성하고, 연구할 수 있는 새로운 기회를 제공한다. 고에너지의 중이온 빔과 가볍고 얇은 표적의 충돌 로 인해 일어나는 입사빔 핵분열과 조각내기 방법에 의해 생성되는 수많은 방사성 동위원소로 구성된 빔은 in-flight 분리기를 통해 특정 방사성 동위원소 빔으로 분리된다. 이번 연구에서는, 큰 운동량 수용성을 갖고, 2단계 분리가 가능한 in-flight 방사성 동위원소 빔 분리기를 설계하였다. 큰 수용성을 갖는 방사성 동위원소 빔 분리기는 실제 실험에서 사용가능한 수준으로 방사성 동위원소 빔을 생산, 수집, 분리하는 것을 가능하게 하며, 2단계 분리구조는 순도가 낮은 방사성 동위원소의 순도를 향상시키고, 핵종 확인을 가능하게 한다. 본 연구에서 설계한 방사성 동위원소 빔 분리기에 대해, 입사빔 핵분열과 조각내기 방법으로 생성된 몇가지 동위원소에 대하여, 3 가지 서로 다른 분리법 -운동량 분석법, 에너지 손실-색지움 방법, 고주파 편향기- 에 따른 동위원소들의 순도와 수득률을 LISE++ 코드를 이용하여 계산하였다. 고주파 편향기는 방사성 동위원소 빔에서 양성자과잉핵의 순도를 높이기 위해 적용되었다. 서로 다른 분리방법에 따른 방사성 동위원소 빔의 순도 향상을 비교, 평가하기 위한 성능지수로 정제도를 도입하였다. 35Ca, 56Ni, 100Sn, 129Sm 같은 양성자과잉핵의 경우, 운동량 분석법만 사용했을 때에 비해, 에너지 감쇄판과 고주파 편향기를 동시에 사용하는 경우, 10∼2000 배 더 정제되었다. 하지만, 58Ca, 78Ni, 132Sn, 162Sm 같은 중성자과잉핵의 경우, 양성자과잉핵과 비교하면, 고주파 편향기의 사용에 의한 순도 증가는 그다지 크지 않았으며, 운동량 수용도를 1%로 줄였을 때, 더 많이 정제됨을 알 수 있었다. 입사빔 핵분열로 생성된 방사성 동위원소 빔의 경우, 고주파 편향기를 사용하여, 운동량 분석법만 사용했을 때 보다 58Ca, 78Ni, 132Sn, 162Sm 과 같은 중성자과잉핵을 30∼9500 배 더 정제할 수 있었다. Radioactive Isotope (RI) beams provide new opportunities to make and study many thousands of exotic nuclear species. RI beam will be produced by using fragmentation and in-flight fission reactions resulting from a high-energy heavy-ion beam hitting a thin target and then separated by an in-flight separator. In present work, a design of an in-flight RI beam separator with a large acceptance and two separation stages are presented. A large acceptance of the RI beam separator made possible efficient production, collection, and separation of RI beams. Two separation stages enabled us to cope with a poor purity of RI beams and to identify RI beam species. For the designed separator, the yield and the purity were investigated for several isotopes produced via projectile fragmentation and projectile fission by using the code LISE++ for three different methods - magnetic analysis, magnetic analysis plus the energy degrader and the addition of a RF kicker. The RF kicker was adopted to increase the purity of proton-rich isotopes in RI beams. Purification was proposed as a figure of merit for the comparison of the purity enhancement by the three different separation methods. When the RF kicker was combined with the energy degrader, the purification for selected proton-rich isotopes such as 35Ca, 56Ni, 100Sn and 129Sm was improved to be 10∼2,000 times compared to the case that only the momentum analysis method was used. However, in the case of neutron-rich isotopes such as 58Ca, 78Ni, 132Sn and 162Sm, the purification was less sensitive to the RF kicker compared to proton-rich isotopes but was improved with the momentum acceptance of 1%. In the case of projectile fission, the purification for selected neutron-rich isotope such as 58Ca, 78Ni, 132Sn and 162Sm turned out to be 30~9,500 times compared to the case that only the momentum analysis was used.

방사선 분광을 위한 FPGA 기반의 디지털 신호 처리 장치의 개발 및 응용 연구

이필수 중앙대학교 대학원 2013 국내석사

본 연구에서는 디지털 신호 처리와 파형 분석을 실시간으로 수행하는 FPGA 기반의 디지털 분광학 장치를 개발하였다. 이러한 기능은 최신 설계 가능 논리 소자와 시스템 구조를 적용해 실현될 수 있었다. CsI(Tl) 섬광 검출기와 결합하여 실험실에서 표준 방사선원을 이용하여 기존의 장치와 성능비교를 수행한 결과 동등한 결과를 얻을 수 있었다. 개발된 장치를 응용하는 한 가지 예로 파형 분석을 이용한 입자 판별 실험을 국내외 가속기 시설을 이용하여 수행하였고 그 결과 알파 입자까지의 가벼운 하전 입자와 감마선에 대해서는 성공적으로 입자판별을 수행할 수 있었지만 저 에너지의 12C와 16O의 중이온에 대해서는 판별에 어려움이 있었다. 이러한 디지털 분광학 장치는 방사선 계측 및 입자 판별, 방사선 영상화 등 잠재적인 응용분야가 다양하다. We have developed an FPGA-based digital signal processing system that performs both online digital signal filtering and pulse-shape analysis (PSA) for radiation spectroscopy. Such functionalities were made possible by a state-of-the-art programmable logic device and system architectures employed. The system performance, which was evaluated using a CsI(Tl)scintillation detector with standard sources, was comparable to the conventional analog system. As an application of the present system, we performed particle identification experiments by PSA at accelerator facilities. While we successfully discriminated between γ-rays and charged particles lighter than helium, heavy ions like 12C and 16O could be hardly distinguished. It is resulted that the present system has shown its potential application to various radiation-related fields such as particle identification,radiography, and radiation imaging.

디지털 신호처리에 의한 컴프턴 카메라의 CZT 흡수부 검출기의 분광학 특성 연구

이종훈 중앙대학교 대학원 2015 국내석사

Digitizer를 이용하여 pulse shaping을 하지 않고 전치증폭기의 신호를 획득 시간별로 기록하고 수치 해석을 통하여 CZT 반도체 검출기의 에너지 선형성과 에너지 분해능, 동시계수 시간 분해능, 동시계수율, 고유효율 등을 구하였다. CZT 검출기의 신호에서 신호 파고, 신호 발생 시간, 오름 시간 등을 구하기 위해 CZT 신호에 적합한 분석기법을 개발하여 적용하였다. 이번 실험은 pulse shaping을 했던 실험과 견주어 크게 차이나지 않는 에너지 분해능을 보여주었고, 우수한 에너지 선형성을 확인하였다. 동시계수 측정에서는 실제 동시계수 이벤트의 발생을 확인하였고, 시간 분해능을 도출하였다. CZT 검출기의 hole trapping에 의한 영향을 감안하면 동시계수율과 고유효율은 전산모사와 유사한 결과를 얻었다. 또한, CZT 검출기에 대한 전치증폭기의 신호만으로 분광학적 분석이 가능하다는 것을 확인하였으며, 디지털 신호처리 시스템을 통해 CZT 검출기의 모든 픽셀을 이용한 측정이 가능한 것으로 검증되었다. Based on digital signal processing, energy linearity, energy resolution, coincidence time resolution, coincidence rate and intrinsic efficiency of a CZT semiconductor detector were measured through a time-stamped record of output signals of preamplifiers. A home-made analysis method appropriate to CZT pulses was developed in order to acquire pulse height, risetime of signal, etc. The present data show that energy resolution is comparable to a typical value obtained by conventional pulse-height measurements. Energy linearity was also confirmed to be good. In coincidence measurements, a high portion of real coincidence events were observed and time resolution could be derived through Gaussian fitting. Accounting for the hole trapping effect of the CZT detector, both coincidence rate and intrinsic efficiency turned out to be in good accord with simulation results. In addition, the present digital signal processing system proved to be suitable for further spectroscopic measurement employing a CZT detector as well as for measurements on all pixels of segmented CZT detectors.

상온 반도체 검출기 CZT에서 오름 시간을 이용한 감마선 반응위치의깊이 측정

이일맥 중앙대학교 대학원 2015 국내석사

컴프턴 카메라는 개발에 필수적인 산란부와 흡수부의 위치 민감형 감마선 검출기술이 확립되어 있지 못하여 아직 상용화 단계에 이르지 못하고 있다. 위치 민감형으로 개발된 16 픽셀 CZT 검출기는 정공의 트랩효과로 인해 에너지 분해능이 낮다는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 개선하기 위해 감마선 추적 기술을 연구하던 중 감마선 산란 순서 결정 방법을 개발하게 되었고 여기에 반드시 필요한 부분이 반응 위치의 깊이에 대한 정보를 오름 시간을 통해 결정하는 것이다. 본 실험에서는 깊이와 오름 시간과의 관계를 검증해 보았다. CZT 검출기의 측면에 텅스텐 집속기를 이용하여 3 군데의 서로 다른 깊이 위치를 설정하여 감마선을 입사시켜 90도 컴프턴 산란된 감마선이 NaI(Tl) 섬광검출기에서 동시에 검출되는 동시계수 이벤트를 디지털 방식으로 기록하였다. 이 이벤트들 중 시간차 스펙트럼을 분석하여 두 검출기에서 나오는 신호의 시간차이가 일정한 신호만을 분류하고 다시 두 검출기에서 측정된 에너지 합을 구하여 입사된 감마선의 에너지와 일치하는 동력학적 조건을 가하여 이를 만족하는 이벤트를 기록했다. 이렇게 얻어진 이벤트에 대한 신호파형 분석을 통하여 서로 다른 깊이에 해당하는 신호의 오름 시간들을 구했다. 그 결과 측정한 값이 예상한 값과 실험 장치의 시간 분해능 내에서 일치함을 확인 할 수 있었다. 따라서 개발한 감마선 추적 기술을 CZT 검출기에 사용 할 수 있으며 그로 인해 낮은 에너지 분해능의 약점이 보완되었다. 결론적으로 CZT 검출기를 컴프턴 카메라의 흡수부 검출기로 사용 가능한지를 본 실험을 통해 확인할 수 있었다. Compton camera has not been commercialized yet because technology for position-sensitive gamma-ray detection is not established to date. Position-sensitive 16-pixel CZT detectors poor energy resolution due to the hole trapping effect is unavoidable. The gamma-ray tracking technique has been studied to improve such a disadvantage. In the present study we studied a gamma-ray tracking method which can be used to determine interaction positions of gamma rays. This method needs interaction depths extracted from information on risetime of a pulse. We performed experiments to find relationship between depths and rise time. Three different depth positions were set using a collimator made of tungsten placed on the side face of the CZT detector. Gamma rays scattered in 90 degrees out of the CZT detector were detected by a NaI(Tl) scintillator in coincidence. Events satisfying the kinematic condition that the summed energy should be equal to the energy of incidence gamma rays were sorted out among digitally recorded coincidence events falling within a coincidence window. Rise times corresponding to three different depths were found for these events through pulse shape analysis. Results showed that experimental data were in good accord with theoretical values within time resolution of the present detection system. It is concluded that the gamma-ray tracking method can be applied to a CZT detecter and also could compensate for the weakness of the poor energy resolution of the CZT detector, thereby confirming CZT detectors as feasible candidates for Compton camera.

희귀 동위원소 빔 중이온 가속기 시설을 위한 평행판 아발랑쉬 계수기의 설계연구

김진우 중앙대학교 대학원 2015 국내석사

현재 구축중인 한국형 희귀 동위원소 중이온 가속기 구축사업의 일환으로 빔 추적용 검출기 시스템의 상세설계 연구를 수행했다. 가속기에서의 RI Beam을 이용한 핵 실험들을 수행하기 위한 다양한 장비들 중 하나인 빔 추적용 검출기 시스템 장치는 RI Beam을 상시 monitoring 하고, target에 입사하는 RI Beam의 lab axis에 따른 입사각을 알 수 있게 해주는 필수적인 장치이다. 빔 추적용 검출기 시스템 장치의 일환으로 평행판 아발랑쉬 계수기(Parallel Plate Avalanche Counter)의 상세설계 및 다양한 연구 방법을 통하여 현상을 확인하고 가능성을 확인 할 수 있었다. PPAC의 상세설계 연구의 결과 기존의 단점인 detection efficiency의 문제를 극복할 수 있는 double delay-line PPAC를 제안함으로써 시제품의 가능성을 제시하였다. 시제품의 성능에 대한 기대치는 3×105pps 의 Beam intensity에서 위치 분해능 1㎜ 이하, 시간 분해능 1㎱ 이하, 효율이 100% 의 성능이다. 상세설계 결과를 통한 시제품을 이용한 다양한 연구의 필요성 및 PPAC 자체 이외에도 gas system, data acquisition system에 대한 연구의 필요성을 확인했다. A technical design study on a beam tracker was carried out as a part of the Rare Isotope Science Project in Korea. The beam tracker is essential for monitoring radioactive ion (RI) beams as well as for determining incidence angles of RI beams. Status of technology required to develop the Parallel Plate Avalanche Counter (PPAC) was examined through literature survey and different aspects of PPACs in operation worldwide were compared. As a result of the present design study, sources for a low detection efficiency were investigated and a PPAC employing a double delay line was proposed in order to enhance detection efficiency. The present study was performed to develop a PPAC with three performance requirements: the position resolution of 1 mm or less, the time resolution of 1 ns or less, and the efficiency of 100% at 3 × 105 pps of beam intensity. Possibility of improving conventional PPACs was suggested thorough the present study. A prototype was also designed to prepare for its actual development accounting for gas system and data acquisition system.