다층 XDL Anode를 이용한 MCP 기반의 위성용 고 분해능 UV 이미지 검출기 설계 및 제작에 대한 연구

Abstract

원자외선 분광영상장치(Far Ultraviolet Imaging Spectrograph; FIMS)는 우주 공간에 존재하는 성간물질들로부터 방출되는 원자외선을 관측함으로써 성간에 존재하는 고온 플라즈마의 냉각 메카니즘을 규명하고 은하 생성과 관련된 이론 모델들을 검증하기 위한 목적으로 기획된 국내 최초의 천문 우주관측 탑재체이며, 마이크로 위성인 과학기술위성 1호의 주 탑재체로써 2003년 9월에 발사되어 성공적으로 관측 임무를 수행하였다. 성간의 고온 플라즈마의 냉각 메커니즘을 이해하기 위한 중요한 분광선은 O VI (1032, 1038 A) 와 C IV (1548, 1551A) 방출선이며, 원자외선 분광영상장치에는 900 - 1150 A, 1350 -1750 A의 두 관측대역을 관측할 수 있도록 검출기가 구성되어있다. 이러한 원자외선 분광영상장치의 핵심 부분은 마이크로 위성에서 고 감도의 2차원 분광영상을 획득할 수 있도록 구성된 micro-channel plate(MCP) 기반의 지연선 검출기라 할 수 있으며, 이 연구를 수행하는 과정에서 두 개의 관측 영역에서 지연선 양극판을 공유하는 독창적인 설계 방식을 적용함으로써, 전력 소모를 최소화하고 부피와 무게를 최적화 한 검출기를 성공적으로 개발 하였다. 이 논문에서는 원자외선 분광영상장치에 적용된 MCP 기반의 지연선 검출기의 설계, 제작 및 시험내용들을 정리하였다.