KR100654948B1 - 플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드를 사용한 포스위치센서를 이용하여 베타선과 감마선 동시 자동 측정 및 핵종판별 기능을 가지는 방사선 감시 장치 및 방법 - Google Patents

플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드를 사용한 포스위치센서를 이용하여 베타선과 감마선 동시 자동 측정 및 핵종판별 기능을 가지는 방사선 감시 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

플라스틱/무기섬광체(CsI(Tl), GSO(Gd2SiO5(Ce)), LSO(Lu2(SiO4)O(Ce))와 포토다이오드로 구성된 포스위치(phoswich) 센서를 이용하여 베타(beta)선과 감마(gamma)선을 동시에 자동으로 측정하고 핵종을 판별하는 기능을 가지는 방사선 감시 장치 및 방법에 대해 개시한다.
상기와 같은 본 발명은 방사선 감시 장치용 플라스틱/무기섬광체(CsI(Tl), GSO(Gd2SiO5(Ce)), LSO(Lu2(SiO4)O(Ce))와, 포스위치 검출부와, 상기 방사선 감시 장치용 포스위치 검출부의 출력 신호를 증폭하는 고감도 증폭회로와, 증폭된 신호를 처리하는 신호처리부와 상기 신호처리부의 출력 신호들을 통해 베타와 감마 방사선을 구별하고, 핵종판별을 제어하는 제어부를 포함하는 방사선 감시 장치를 제공한다.
방사선, 핵종, 포스위치, 감쇠시간

Description

플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드를 사용한 포스위치 센서를 이용하여 베타선과 감마선 동시 자동 측정 및 핵종 판별 기능을 가지는 방사선 감시 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting a radiation having function of automatic measurement simultaneously Beta and gamma ray by using Plastic/inorganic scintillator with photodiode phoswich sensor}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치의 개략적인 구성을 보여주는 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치용 포스위치 검출기의 구성을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치용 포스위치의 베타와 감마를 구별하기 위한 신호처리 회로도를 포함하는 전체 구성을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치용 베타, 감마 동시 측정 및 구별과 핵종분석 과정을 보여주는 플로 차트이다.
* 도면의 주요 부분 설명
100 : 포스위치 검출부 101 : 알루미늄 호일
102 : 알루미늄 코팅된 마일라(mylar) 103 : 플라스틱 섬광체
104 : 무기 섬광체 105 : 포토다이오드
106 : 테프론 지지대 107 : 용수철
108 : O-링 109 : BNC 커넥터
110 : 포스위치 케이스 111 : 고감도 증폭 회로
112 : 알루미늄 호일 쉴드(shield) 315 : 전치증폭기
316 : 증폭기 317, 319 : TFA
318, 320 : CFD 321 : TAC
23, 26 : TAC 출력신호 324 : TSCA 및 LGS
327 : MCA 400 : 컴퓨터
본 발명은 방사선 감시 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 플라스틱/CsI(Tl) 또는 플라스틱/GSO, 플라스틱/LSO와 포토다이오드를 이용한 포스위치를 이용하여 베타(beta)선과 감마(gamma)선 동시자동 측정 및 핵종 판별 기능을 가지는 방사선 감시 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 플라스틱과 CsI(Tl) 섬광체 또는 GSO, LSO 섬광체 그리고 포토다이오드를 이용하여 베타, 감마 방사선을 동시에 측정하여 베타, 감마 방사선을 구별 가능하고, Sr-90과 Y-90이나 Cs-137과 같은 우라늄이 핵 분열시 생성되는 핵종을 판별할 수 있는 베타, 감마 동시 측정 검출기를 적용한 방사선 감시 장치(RMS, Radiation Monitoring System)를 제공한다. 그리고 방사선 감시 장치용 베타, 감마 동시 측정 검출기의 측정회로 시스템은 포토다이오드에서 생성되는 신호의 노이즈를 제거하고 감마선에 의해 플라스틱 섬광체에서 생성될 수 있는 신호를 필터링하여 증폭하는 고감도 증폭회로를 사용하였으며, 포스위치 전방방향의 입사 방사선에 대해서만 계측되도록 동시측정회로를 사용하였고, 스위치, 디지털 제어 저항소자를 사용하여 디지털화하였으며, 컴퓨터에서 소정 프로그램을 사용하여 자동 조정가능하고, 분리 측정된 에너지 스펙트럼을 이용하여 우라늄 핵붕괴시 생성되는 핵종을 판별할 수 있다.
방사선을 측정하는 검출기의 종류는 다양하다. 그러나 두 가지 이상의 방사선을 측정하여 방사선을 구별하는 검출기는 상용화되어 있지 않다.
따라서 하나의 검출기로 여러 가지의 기능, 예를 들면 베타, 감마 동시 측정 및 구별과 핵종 판별 기능을 수행하는 장치와 방법이 요구되는 실정이다.
따라서 본 발명의 목적은 하나의 검출기로 베타, 감마 방사선을 동시에 자동 측정하고 이를 구별하며, 핵종 판별기능을 수행하는 방사선 감시 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 방사선 감시 장치용 측정 검출기에 광전자증배관(PMT)대신에 포토다이오드를 사용하여 검출기를 소형화하였고 검출기의 신호증폭과 노이즈를 제거하고 불필요한 신호를 필터링 하기 위한 고감도 증폭회로를 사용하였으며, 검출기 전방방향의 입사 방사선에 대한 계측으로 노이즈대비 신호의 비를 향상시킴에 있다. 그리고 측정회로 시스템을 디지털화하고 컴퓨터에서 소정 프로그램을 사용하여 자동 조정가능하고, 분리 측정된 에너지 스펙트럼을 이용하여 우라늄 핵붕괴시 생성되는 핵종을 판별할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명은
방사선 감시 장치용 플라스틱/무기섬광체(CsI(Tl), GSO, LSO) 포스위치 검출부와, 상기 방사선 감시 장치용 포스위치 검출부의 출력 신호를 증폭하여 구별하는 신호처리부와, 상기 신호처리부의 출력 신호들을 통해 베타와 감마 방사선을 구별하고, 핵종판별을 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 방사선 감시 장치를 제공한다.
상기 포스위치 검출부는 감쇠시간이 빠른 플라스틱 섬광체와 감쇠시간이 늦은 CsI(Tl) 섬광체 혹은 감쇠시간이 빠르고 밀도가 큰 GSO(60 ns, 6.71 g/cm3)나 LSO(40 ns, 7.35 g/cm3) 섬광체로 구성되는 센서를 포함하여 섬광을 전류로 변환시키는 포토다이오드와, 노이즈를 제거하고 필터링하여 신호를 증폭하는 고감도 증폭회로로 구성된다.
상기 포스위치 검출부는, 플라스틱 섬광체, CsI(Tl) 섬광체(GSO, LSO 섬광체), 포토다이오드, 고감도 증폭회로, 알루미늄 호일 쉴드(shield), 테프론 지지대, 용수철, 알루미늄 케이스를 포함하여 구성되며, 상기 플라스틱 섬광체, CsI(Tl) 섬광체(GSO, LSO 섬광체), 포토다이오드, 고감도 증폭회로, 알루미늄 호일 쉴드, 테프론 지지대는 용수철과 O-링에 의해 알루미늄 케이스 내에 완전 밀봉됨을 특징으로 한다. 그리고 검출부 내부에 있는 고감도 증폭회로는 노이즈를 제거하고, 감마선에 의해서 플라스틱 섬광체에서 발생할 수도 있는 미세한 섬광 신호를 필터링하고 포토다이오드의 신호를 증폭한다.
또한, 상기 신호처리부는 TFA, TSCA 및 LGS, 다수의 스위치, 디지털 제어 저항소자를 포함하여 구성되며, 상기 TFA의 미적분 시정수는 디지털 제어 저항소자를 이용하여 소정 컴퓨터에서 제어되고, 상기 TSCA의 저레벨과 고레벨의 값은 디지털 제어 저항소자를 이용하여 소정 컴퓨터에서 제어되며, 상기 TSCA의 입력단과 상기 LGS의 선형 입력단은 스위치로 컴퓨터에서 제어된다.
상기 방사선 감시 장치를 이용한 베타와 감마 방사선 구별 방법은 아래의 과정을 거쳐 수행된다.
1) 첨부한 도 3의 증폭기 출력단 22와 25를 각각 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단으로 조정한다.
2) 컴퓨터에서 에너지 스펙트럼을 확인한다.
3) TAC의 출력단(23, 26)을 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단으로 조정한다.
4) TFA(317, 319)의 미적분 시정수 값을 조정한다.
5) 컴퓨터에서 시간 스펙트럼의 베타와 감마 방사선에 대한 시간 스펙트럼을 확인한다.
6) 시간 스펙트럼을 확인하면서 TSCA의 저레벨과 고레벨의 값을 조정한다.
7) TSCA의 저레벨과 고레벨의 값을 조정하여 시간 스펙트럼 중 베타 혹은 감마 방사선에 대한 시간 피크(peak)만 나타나게 한다.
8) TAC의 출력(26)을 스위치 오프하고 증폭기의 출력(25)을 스위치 온한다.
9) 베타 혹은 감마 방사선의 피크에 의한 에너지 스펙트럼을 확인한다.
그리고 상기 방사선 감시 장치를 이용한 핵종 판별 방법은 아래의 과정을 수행한다.
1) 상기에서 측정한 베타 및 감마 에너지 스펙트럼을 저장한다.
2) 표준 선원(Sr-90, Y-90, Cs-137)에 의해서 측정 저장된 에너지 스펙트럼을 불러온다.
3) 에너지 스펙트럼을 비교 분석하여 Sr-90, Y-90, 혹은 Cs-137 핵종을 판별한다.
4) 만약 Sr-90, Y-90 혹은 Cs-137 핵종을 판별한다면 우라늄의 핵분열에 의한 것임을 알 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
종래 기술에 따른 베타입자와 감마선을 측정하는 방법은 각각의 방사선에 대한 검출기를 사용하여 구별하고 있다. 여기서, 하나의 검출기로 방사선 입자를 구별하는 검출기가 포스위치(phoswich) 검출기이다. 포스위치 검출기는 두 개의 섬광체를 샌드위치(sandwich) 구조로 접합하여 만든 검출기를 총괄하는 명칭이다.
포스위치는 사용하는 섬광체의 종류에 따라 달라질 수 있다. 알파와 감마를 구별하기 위하여 사용하는 포스위치는 대부분 ZnS(Ag) 섬광체와 무기 섬광체를 주로 사용하고 베타와 감마 방사선을 구별하기 위하여 사용하는 포스위치는 대부분 유기 섬광체와 무기 섬광체를 주로 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사는 감시 장치의 개략적인 구성을 보여주는 블록 도이다.
상기 도 1을 참조하며, 방사선 감시 장치의 구성은 방사선 입자를 검출하는 포스위치 검출부(100)와 신호를 처리하는 신호처리부(200), 제어부(300), 그리고 마이크로프로세스가 있는 컴퓨터(400)를 포함하여 구성된다. 여기서, 구성에 따라 상기 제어부는 컴퓨터 내부에 포함되거나, 별도의 장치로 구성하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치용 포스위치 검출기의 구성을 보여주는 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 포스위치 검출기(100)의 구성은 알루미늄 호일(aluminium foil)(101), 포스위치 케이스(110)를 포함하고, BNC 커넥터(109)를 통해 신호처리부(200)와 접속된다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 포스위치 검출기(100)는 방사선 감시 장치용으로 베타와 감마 방사선을 구별하기 위하여 감쇠시간이 빠른 플라스틱 섬광체(103), 감쇠시간이 늦은 CsI(Tl) 섬광체 혹은 감쇠시간이 빠르고 밀도가 큰 GSO, LSO 섬광체(104)와 포토다이오드(105)를 사용하였다. 따라서 플라스틱과 CsI(Tl) 섬광체와의 감쇠시간 차이로 베타와 감마 방사선의 구별을 명확하게 할 수 있으며 감쇠시간이 빠른 GSO(60 ns)나 LSO(40 ns) 섬광체를 사용할 경우 빠른 포스위치 검출기가 된다.
방사선을 검출하는 검출부의 센서는 플라스틱 섬광체와 CsI(Tl)(혹은 GSO, LSO) 섬광체가 있고 두 섬광체 사이에는 실리콘 그리스로 접합하였다. 그리고 CsI(Tl)(혹은 GSO, LSO) 섬광체는 섬광의 손실을 막고 반사율을 높이기 위하여 테프론 테이프로 10회 이상 감았고, 포토다이오드(105) 사이에도 실리콘 그리스로 접합하여 섬광체내에서 발생한 빛의 손실을 최소로 하였다. 플라스틱 섬광체의 입구는 알파입자와 외부로부터 습기와 빛을 차단하기 위하여 알루미늄 호일(101)과 알루미늄이 코팅된 마일라(mylar) 필름(102)으로 막았다. 포토다이오드 뒤쪽에는 테프론 지지대(106)가 있고 지지대의 뒤쪽에 있는 용수철(107)이 지지대와 포토다이오드(105) 그리고 섬광체를 밀착시켜 포토다이오드와 섬광체의 접합부분에 기포나 공간이 없도록 하였고, 외부의 빛과 습기의 유입을 방지하였다. 그리고 노이즈를 제거하여 필터링하고 신호를 증폭하는 고감도 증폭회로의 안정성을 위하여 알루미늄 호일 쉴드(shield)(113)를 하였으며 외부 케이스(110)는 알루미늄으로 제작하고 O-링(108)을 이용하여 밀봉하였다.
그리고 포스위치 검출기의 신호처리 회로도 구성품인 TFA, TSCA & LGS를 이용하여 베타 감마 방사선을 동시 측정 및 구별하는 기술은 가변저항의 무수한 조작과 많은 수의 BNC 케이블 연결과 조작으로 이루어진다. 본 발명에서는 RMS용 포스위치 검출기의 신호처리 회로도 구성품인 TFA, TSCA & LGS의 가변 저항을 모두 디지털 제어 저항소자(digital control resistance)로 설계하였고, BNC 커넥터를 조작하는 부분은 스위치로 설계하여 디지털화하였으며, 소정 프로그램을 사용하여 컴퓨터로 자동 조정 및 계산할 수 있게 하였다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치용 포스위치의 베타와 감마를 구별하기 위한 신호처리 회로도를 포함하는 전체 구성을 보여주는 도면이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치용 베타, 감마 동시 측정 및 구별과 핵종분석 과정을 보여주는 플로 차트이다. 상기 도 3에 미 도시된 스위치, 디지털 제어 저항소자는 상기 도 4에 도시된 플로 차트에 따라 조정된다. 이하 상기 도 1내지 도 4를 참조하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 방사선 감시 장치의 전체 구성은 베타 및 감마선을 입력받아 이를 검출하는 포스위치 검출부(100), 상기 포스위치 검출부(100)의 BNC 커넥터(109)로부터 출력되는 신호를 증폭하는 전치증폭기(preamp)(315) 및 증폭기(amp)(316), 상기 포스위치 검출부(100)의 BNC 커넥터(109)로부터 분리되어 출력되는 신호를 입력받아 증폭하는 TFA(Timing Filter Amp)(317,319), TFA에서 출력된 신호의 미적분 시정수를 컨트롤하기 위한 CFD(Constant Fraction Dis-criminator)(318,320), 스펙트럼 분석을 위한 TFA 및 LGS(324), TAC(Time to Amplitude Converters)(321), MCA(MultiChannel Analyzers)(327)을 포함하여 구성된다. 방사선 감시 장치에 MCA를 사용함으로서 방사선 카운터만 측정하는 기존의 방사선 감시 장치에 측정된 방사선의 종류와 에너지까지 자동으로 측정할 수 있게 되었다.
이하, 상기와 같이 구성된 방사선 감시 장치의 동작을 상세히 설명한다.
먼저, 포토다이오드(105)에서 나온 신호는 분리되어 전치증폭기(315)와 증폭기(316)을 지나서 증폭기(316)의 출력은 두 개(22, 25)로 분할되어 각각 TSCA(Time Single Channel Analyzers)(324) 입력단과 LGS(Linear Gate Stretcher)(324)의 선형 입력단에 입력되고 TSCA의 출력은 LGS의 게이트(gate)에 입력된다. LGS의 출력은 MCA(327)에 입력되어 포스위치가 측정한 베타 감마 방사선의 에너지 스펙트럼(400)을 측정하여 스펙트럼을 관찰하면서 TSCA를 조정할 수 있도록 하였다.
포스위치(100)에서 나온 신호는 다시 두 개로 분리되어 TFA(317, 319)에 각각 입력되어 출력이 CFD(318, 320)에 입력된다. CFD의 미적분 시정수가 적은 것의 출력은 TAC(321)의 시점(start)에 입력되고, 미적분 시정수가 큰 것의 출력은 TAC의 종점(stop)에 입력된다. TAC의 출력은 두 개(23, 26)로 분할되어 각각 TSCA(324) 입력단과 LGS(324) 선형 입력단에 입력된다. TSCA의 출력은 LGS의 게이트에 입력되고 LGS의 출력은 MCA에 입력되어 시간 스펙트럼(400)을 측정하여 베타와 감마 입자를 구별하고, 시간 스펙트럼을 관찰하면서 TSCA를 조정할 수 있도록 하였다.
TAC에서 나온 신호(23, 26)를 각각 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단에 입력하면 포스위치에서 측정한 베타와 감마의 시간 스펙트럼을 컴퓨터(400)의 모니터에서 구할 수 있다. 모니터의 시간 스펙트럼을 보고 TSCA의 저레벨, 고레벨을 컴퓨터에서 디지털 제어 저항소자를 이용하여 조정하면 베타 혹은 감마 방사선에 대한 시간 피크만 선택되어지고, TAC의 신호(26) 대신에 증폭기의 신호(25)를 스위치하면 시간 스펙트럼에서 조정된 구간에 대한 베타나 감마의 에너지 스펙트럼을 알 수 있다. 이렇게 측정된 에너지 스펙트럼은 컴퓨터의 프로그램에 따라 베타 및 감마 각각의 에너지 스펙트럼을 구할 수 있고, 그들의 에너지 스펙트럼으로부터 우라늄이 핵 분열시 생성되는 Sr-90, Y-90이나 Cs-137과 같은 방사성 동위원소의 핵종을 판별할 수 있다. 그리고 증폭기에서 나온 신호(22, 25)가 각각 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단에 입력되면 포스위치에서 측정한 베타와 감마의 에너지 스펙트럼을 컴퓨터(400)의 모니터에서 구할 수 있다. 모니터의 에너지 스펙트럼을 보고 TSCA의 저레벨, 고레벨을 컴퓨터에서 디지털 제어 저항소자를 이용하여 조정하면 에너지 스펙트럼의 일정 부분만 선택되어지고, 증폭기의 신호(25) 대신에 TAC의 신호(26)를 스위치하면 에너지 스펙트럼에서 조정된 구간에 대한 베타와 감마의 측정비를 알 수 있다.
베타와 감마에 대한 에너지 스펙트럼을 구하기 위하여 시간 스펙트럼에서 조정된 TSCA와 증폭기의 출력(25)을 LGS에 입력하면 시간 스펙트럼에서 조정된 하나의 입자에 대한 에너지 스펙트럼을 구할 수 있다. 에너지 스펙트럼을 이용하여 원자력 발전소나 연구용 원자로에서 발생되는 우라늄의 분열로만 생성되는 Sr-90, Y-90이나 Cs-137과 같은 방사성 동위원소의 핵종을 판별할 수 있다.
상기 도 3에서와 같이 TSCA & LGS 하나만 사용한다. 그러나 포스위치에서 나온 증폭기(22, 25)와 그리고 TAC의 출력 신호(23, 26)를 사용하려면 TSCA의 입력을 조건에 따라 선택해야하고, 또한 TSCA의 저레벨과 고레벨을 조정하여야 하며, LGS의 지연(delay)도 조정해야한다. TSCA의 저레벨, 고레벨과 LGS의 지연은 디지털 제어 저항소자를 사용하여 디지털화하였고, TSCA & LGS의 입출력은 스위치를 사용하였으며 컴퓨터의 IO를 사용하여 조정한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
따라서 본 발명은 광전자증배관 대신에 포토다이오드를 사용하여 포스위치 검출기를 소형화하였고 고감도 증폭회로는 노이즈를 제거하고 필터링하여 노이즈대비 신호의 비를 현저히 높였으며 동시 측정회로 시스템을 사용하여 검출기의 전방방향에 대한 지향성을 가지게 되었다. 하나의 검출기로 베타, 감마 방사선을 동시에 자동 측정하고 이를 구별하며, 핵종 판별기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한 방사선 감시 장치용 측정 검출기의 측정회로 시스템을 디지털화하고 컴퓨터에서 소정 프로그램을 사용하여 자동 조정가능하고, 분리 측정된 에너지 스펙트럼을 이용하여 우라늄 핵붕괴시 생성되는 핵종을 판별할 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 포스위치 센서를 이용하여 방사선을 검출하는 방사선 감시 장치에 있어서,
    방사선 감시 장치용 플라스틱/무기 섬광체와, 상기 플라스틱/무기 섬광체로부터 발생된 섬광을 전류로 변환시키는 포토다이오드와, 상기 포토다이오드로부터 출력된 전류에 포함된 노이즈를 제거하여 필터링하고 신호를 증폭하는 고감도 증폭 회로를 구비한 포스위치 검출부;와
    상기 포스위치 검출부의 출력 신호에 대한 에너지 스펙트럼과 시간 스펙트럼을 출력하는 신호처리부;와, 그리고
    상기 신호처리부에서 출력된 시간 스펙트럼으로부터 플라스틱 섬광체와 무기 섬광체 사이의 감쇠시간의 차이를 산출하여 베타선과 감마선을 구별하고, 사전에 저장되어 있는 표준 선원에 대한 에너지 스펙트럼과 상기 상기 신호처리부에서 출력된 에너지 스펙트럼을 상호 비교하여 핵종을 판별하는 제어부;
    를 포함하여 이루어져 베타선과 감마선을 동시에 측정 및 구별하고 핵종을 판별하는 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포스위치 검출부에 구비된 플라스틱/무기 섬광체는 감쇠시간이 빠른 플라스틱 섬광체와, 감쇠시간이 늦은 CsI(Tl) 섬광체 또는 감쇠시간이 빠르고 밀도가 큰 GSO 섬광체나 LSO 섬광체인 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포스위치 검출부에 구비된 플라스틱 섬광체와 무기 섬광체의 사이와, 그리고 상기 무기 섬광체와 포토다이오드 사이는 각각 실리콘 그리스로 접합되는 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포스위치 검출부에 구비된 플라스틱/무기 섬광체의 전면 입구는 알파 입자와 외부의 습기 및 빛을 차단하기 위한 알루미늄 호일과 알루미늄이 코팅된 마일라 필름으로 막혀 있는 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포스위치 검출부에 구비된 플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드 및 고감도 증폭 회로는 알루미늄 재질의 외부 케이스내에 수납되고, 상기 플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드는 상기 포토다이오드 후면에 배치되는 테프론 지지대와 상기 테프론 지지대의 뒤쪽에 배치된 용수철에 의하여 상호 밀착되는 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부 케이스는 O-링에 의하여 밀봉되는 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 포스위치 검출부에 구비된 고감도 증폭 회로는 알루미늄 호일로 쉴드되는 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 신호처리부는 TFA, TSCA 및 LGS, 다수의 스위치, 디지털 제어 저항소자를 포함하여 이루어지며, 상기 TFA의 미적분 시정수는 상기 디지털 제어 저항소자를 이용하여 상기 제어부에서 제어되고, 상기 TSCA의 저레벨과 고레벨의 값은 상기 디지털 제어 저항소자를 이용하여 상기 제어부에서 제어되며, 상기 TSCA의 입력단과 상기 LGS의 선형 입력단은 스위치로 상기 제어부에서 제어되는 것을 특징으로 하는 방사선 감시 장치.
  9. 플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드로 이루어지는 포스위치 검출부를 이용하여 베타선과 감마선을 동시에 측정하고, 측정된 상기 베타선과 감마선을 구별하는 방법에 있어서,
    상기 포스위치 검출부로부터 출력되는 신호를 필터링하여 증폭하고, 상기 증폭된 신호를 각각 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단으로 조정하는 과정;
    상기 조정된 신호의 에너지 스펙트럼을 컴퓨터를 통해 확인하는 과정;
    TAC의 출력단을 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단으로 조정하는 과정;
    상기 컴퓨터를 통해 시간 스펙트럼을 확인하며 상기 TSCA의 저레벨과 고레벨의 값을 조정하여, 베타선과 감마선에 대한 시간 피크치를 표시하는 과정;
    상기 TAC의 출력을 스위치 오프하고 증폭기 출력을 스위치 온하는 과정; 및
    베타선과 감마선의 시간 피크에 의한 에너지 스펙트럼을 통하여 베타선과 감마선을 구별하는 과정;
    을 포함하여 이루어지는 포스위치 검출부를 이용하여 베타선과 감마선을 구별하는 방법.
  10. 플라스틱/무기 섬광체와 포토다이오드로 이루어지는 포스위치 검출부를 이용하여 베타선과 감마선을 동시에 측정하고, 측정된 상기 베타선과 감마선으로부터 핵종을 판별하는 방법에 있어서,
    상기 포스위치 검출부로부터 출력되는 신호를 필터링하여 증폭하고, 상기 증폭된 신호를 각각 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단으로 조정하는 과정;
    상기 조정된 신호의 에너지 스펙트럼을 컴퓨터를 통해 확인하는 과정;
    TAC의 출력단을 TSCA 입력단과 LGS 선형 입력단으로 조정하는 과정;
    상기 컴퓨터를 통해 시간 스펙트럼을 확인하며 상기 TSCA의 저레벨과 고레벨의 값을 조정하여, 베타선과 감마선에 대한 시간 피크치를 표시하는 과정;
    상기 TAC의 출력을 스위치 오프하고 증폭기 출력을 스위치 온하는 과정;
    상기 측정된 베타선 및 감마선에 대한 에너지 스펙트럼을 저장하는 과정;
    사전에 저장된 표준 선원(Sr-90, Y-90, Cs-137)에 대한 에너지 스펙트럼을 불러오는 과정; 및
    상기 에너지 스펙트럼들을 상호 비교하고 분석하여, Sr-90, Y-90 또는 Cs-137 핵종인지를 판별하는 과정;
    을 포함하여 이루어지는 포스위치 검출부를 이용하여 핵종을 판별하는 방법.
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