The importance of fast neutron detection is emphasized in aspects such as special nuclear material (SNM) detection and nuclear non-proliferation. Since most of fast neutron detecting environments involve gamma-rays, precise separation of fast neutrons is required. In such mixed fields, Pulse Shape Discrimination (PSD) is applied to discriminate neutrons and gamma-rays. While PSD is effective for discriminating neutrons and gamma-rays in relatively high energy regions, there is an overlap between the distributions of the two in low energy region. Eventually, to make full use of low energy neutrons, the distribution originating from high energy region should be applied to low energy region as well, which is a limitation. Neutron Time-of-Flight(n_ToF) is one of the most certain method to resolve this kind of uncertainty. Meanwhile, silicon photomultiplier (SiPM)s come to the fore as an alternative that can supersede conventional photomultiplier tube (PMT)s in radiation detection. In this thesis, determination of practical energy range for PSD is covered, where two-Gaussian distribution from high energy region can be applied, by using n_ToF method.
속중성자 측정은 핵물질 탐지, 핵비확산 등의 측면에서 중요성이 강조된다. 속중성자 측정 환경은 대부분 감마선을 수반하기 때문에, 정확하게 속중성자를 구분할 필요가 있다. 이러한 혼합 환경에서는 파형분별법을 이용하여 중성자와 감마선을 구분한다. 파형분별법은 상대적으로 높은 에너지 영역에서는 중성자와 감마선을 구분하는데 효과적이지만, 낮은 에너지 영역에서는 분포가 겹친다. 결국 낮은 에너지의 중성자까지 최대한 활용하려면, 높은 에너지 영역대에서의 분포를 그대로 낮은 에너지 영역에도 적용할 수 밖에 없는 한계를 지닌다. 이러한 불확실성을 해결할 수 있는 가장 확실한 방법 중 하나가 중성자 비행시간 측정법이다. 한편, 방사선을 측정하는데 기존의 광전자 증배관을 대체할 수 있는 소자로 실리콘 광증배관이 주목을 받고 있다. 본 학위논문에서는 중성자 비행시간 측정법을 이용하여 실리콘 광증배관 기반 파형분별법에서 높은 에너지 영역에서 비롯되는 두 개의 가우시안 분포가 적용될 수 있는 합리적인 에너지 범위를 다루고자 한다.
