[연구자 요약] 기초과학연구원 희귀 핵 연구단 Xesus PEREIRA-LOPEZ 연구원은 In-beam 감마선 분광학 기반 희귀 동위원소 핵구조 분석과 실리콘 스트립 검출기 개발을 수행하고 있습니다.

직책

연구원

재직 상태

재직 중

소속기관

기초과학연구원 (희귀 핵 연구단)

연구 분야

희귀 동위원소 기반 핵구조 및 핵반응 분광학 연구: 거울핵(mirror nuclei)과 중성자 과잉 핵종에서 나타나는 교차 껍질 상태(cross-shell states)를 정밀 분석하고 p-sd 상호작용을 규명하기 위한 연구를 수행합니다. 빔 내 감마선 분광학(In-beam γ-ray spectroscopy) 기법과 1-핵자 및 2-핵자 넉아웃 반응(one- and two-nucleon knockout reactions)을 적용하여 원자핵 내부의 양성자-중성자 간 상호작용 및 껍질 구조의 진화 과정을 체계적으로 측정합니다. STARK 검출기 시스템을 기반으로 핵반응 단면적 및 에너지 준위를 정밀 관측하며, 15C, 94Ag, 질량수 A=45 및 47 영역의 거울핵 분광 실험 데이터를 확보하여 기존 이론 모델과의 비교 검증을 진행합니다. 이러한 기술은 희귀 동위원소 물리 연구와 핵구조 이론 검증 및 차세대 방사성 빔 가속기 실험 분야에 직접 활용되며, Physics Letters B, Physical Review C, EPJ A 등 주요 핵물리학 전문 학술지에 연구 성과를 게재하여 학술적 타당성을 확보했습니다., 고정밀 방사선 및 하전 입자 검출기 시스템 개발: 핵반응 및 희귀 동위원소 붕괴 과정에서 방출되는 하전 입자와 감마선을 고감도로 계측하기 위한 정밀 검출 시스템을 개발합니다. 위치 민감형 실리콘 스트립 검출기(Position-sensitive silicon strip detectors)를 설계하고 고밀도 신호 처리 회로와 연계하여 입자의 입사 위치와 에너지 손실률을 동시에 측정하는 기술을 구축했습니다. 섬광 결정을 실리콘 광증폭기(SiPM)와 결합한 고효율 하이브리드 검출 구조를 구현하여 극미세 방사선 신호에 대한 에너지 분해능과 시간 응답성을 최적화합니다. 해당 계측 기술은 기초 핵물리 가속기 실험 장치와 정밀 방사선 계측 기기, 빔-물질 상호작용 분석 장비 분야에 적용되고 있으며, 실리콘 스트립 검출기 및 SiPM 응용 측정 결과는 NIM-B(Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B)에 발표되어 성능을 검증받았습니다.

연구자 링크

https://pr.ibs.re.kr/browse-researcher?filter=D0000123

중요 키워드

핵구조 분광학, 방사선 계측, 희귀 동위원소 물리, SiPM 검출기, STARK 검출기, 교차 껍질 상태, 거울핵 분광 연구, 기초과학연구원, 핵반응 분광학, Xesus PEREIRA-LOPEZ, 하전입자 측정, 넉아웃 반응, 감마선 분광학, 실리콘 스트립 검출기, 희귀 핵 연구단, 희귀 동위원소 기반 핵구조 및 핵반응 분광학 연구, 거울핵(mirror nuclei)과 중성자 과잉 핵종에서 나타나는 교차 껍질 상태(cross-shell states)를 정밀 분석하고 p-sd 상호작용을 규명하기 위한 연구를 수행합니다. 빔 내 감마선 분광학(In-beam γ-ray spectroscopy) 기법과 1-핵자 및 2-핵자 넉아웃 반응(one- and two-nucleon knockout reactions)을 적용하여 원자핵 내부의 양성자-중성자 간 상호작용 및 껍질 구조의 진화 과정을 체계적으로 측정합니다. STARK 검출기 시스템을 기반으로 핵반응 단면적 및 에너지 준위를 정밀 관측하며, 15C, 94Ag, 질량수 A=45 및 47 영역의 거울핵 분광 실험 데이터를 확보하여 기존 이론 모델과의 비교 검증을 진행합니다. 이러한 기술은 희귀 동위원소 물리 연구와 핵구조 이론 검증 및 차세대 방사성 빔 가속기 실험 분야에 직접 활용되며, Physics Letters B, Physical Review C, EPJ A 등 주요 핵물리학 전문 학술지에 연구 성과를 게재하여 학술적 타당성을 확보했습니다., 고정밀 방사선 및 하전 입자 검출기 시스템 개발, 핵반응 및 희귀 동위원소 붕괴 과정에서 방출되는 하전 입자와 감마선을 고감도로 계측하기 위한 정밀 검출 시스템을 개발합니다. 위치 민감형 실리콘 스트립 검출기(Position-sensitive silicon strip detectors)를 설계하고 고밀도 신호 처리 회로와 연계하여 입자의 입사 위치와 에너지 손실률을 동시에 측정하는 기술을 구축했습니다. 섬광 결정을 실리콘 광증폭기(SiPM)와 결합한 고효율 하이브리드 검출 구조를 구현하여 극미세 방사선 신호에 대한 에너지 분해능과 시간 응답성을 최적화합니다. 해당 계측 기술은 기초 핵물리 가속기 실험 장치와 정밀 방사선 계측 기기, 빔-물질 상호작용 분석 장비 분야에 적용되고 있으며, 실리콘 스트립 검출기 및 SiPM 응용 측정 결과는 NIM-B(Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B)에 발표되어 성능을 검증받았습니다.