도쿄 2025년 4월 10일 /PRNewswire/ -- Orbray주식회사는 독자 기술인 고품질 대구경 단결정 다이아몬드를 이용한 방사선 검출기를 개발했습니다. 다이아몬드는 물성이 뛰어나고 방사선에 대한 높은 내성을 가지고 있기 때문에 다른 재료로 만들어진 방사선 검출기로는 파괴되어 버리는 고방사능 환경에서도 사용이 가능합니다. 또 생체학적 조직의 구성과 거의 동일하기 때문에 방사선에 의한 진단이나 치료 계획 입안 시의 진단하는 의료 용도에 적합합니다. 이러한 장점을 활용하여 낮은 에너지의 진단용 X선부터 높은 에너지의 치료용 X선까지 고도의 정밀 측정이 가능하다는 사실을 실증해냈습니다.

다이아몬드는 높은 열적•화학적 안정성과 고속 응답성 등 방사선 검출기에 이상적인 물성을 가진 반도체 재료입니다. 또한, 다이아몬드는 원자 번호가 6인 탄소로 구성되어 있어 생체 조직과 등가의*1재료입니다. 이러한 특징으로 다이아몬드는 원자력공학이나 핵융합, 고에너지 물리학, 방사선 치료 분야의 방사선 검출기로서 연구되어 왔습니다. 1990년대까지는 연구에서 천연 다이아몬드를 선별해서 사용했지만, 2000년대 이후에는 화학 기상 성장법(CVD)으로 고순도 다이아몬드 합성 기술이 확립됨에 따라 검출기 특성은 큰 폭으로 향상되었습니다. 호모 에피택셜 성장법*2으로 제작된 단결정 CVD 다이아몬드는 감도가 높고 분광 특성도 뛰어납니다. 한편, 유감 면적을 늘리기 위해 대면적화해서 높은 감도를 얻고 싶은 경우에는 다결정 CVD 다이아몬드가 사용되어 왔지만, 단결정 다이아몬드에 비해 감도나 분광 특성이 떨어집니다.

그림 1 사방 4mm 다이아몬드 방사선 검출기