KR100808110B1

KR100808110B1 - 방사선량계 특성분석용 홀더장치

Info

Publication number: KR100808110B1
Application number: KR1020060064924A
Authority: KR
Inventors: 서태석; 정진범; 이정우; 김연래; 최경식; 오승종; 윤제웅
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-03-04
Also published as: KR20080006143A; US8022374B2; US20080049412A1

Abstract

본 발명은 방사선량계 특성분석용 홀더장치에 관한 것이다. 이는 방사선 방출부로부터 조사되는 방사선의 조사경로에 방사선량계를 위치시키되 상기 방사선량계가 원하는 방위로 위치되도록 지지하여 해당 장착 위치에서의 방사선량계에 흡수되는 방사선량 파악을 통해 방사선량계의 방사선 흡수특성을 알 수 있게 하는 것으로서, 상기 방사선량계를 고정 지지하는 선량계홀딩부와; 일정곡률의 부분 구면을 가지며 상기 선량계홀딩부를 각기 수용할 수 있는 다수의 장착구가 마련되어 있는 본체와; 상기 방사선량계가 방사선 조사경로에 위치하도록 본체를 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 방사선량계 특성분석용 홀더장치는, 방사선 방출부에 대해 하나 이상의 방사선량계를 원하는 각도 및 위치로 지지시킬 수 있으므로, 해당 방사선량계의 특성분석을 매우 정확하게 수행할 수 있어, 방사선 치료 및 치료계획을 효과적으로 수행할 수 있게 한다.

Description

방사선량계 특성분석용 홀더장치{Holder device for analysis dosimeter}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 방사선량계 특성분석용 홀더장치의 사용예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 홀더장치의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 방사선량계 특성분석용 홀더장치의 사용예를 나타내 보인 도면이다.

도 4는 상기 도 3에 도시한 홀더장치의 분해 사시도이다.

도 5는 상기 도 4에 도시한 홀더본체의 정면도이다.

도 6은 상기 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.

도 7은 상기 도 4에 도시한 선량계홀딩부의 분해 사시도이다.

도 8은 상기 홀더본체와 선량계홀딩부의 측면도이다.

도 9는 상기 홀더본체에 선량계홀딩부가 장착된 상태의 단면도이다.

도 10은 상기 도 4에 도시한 홀더장치의 사시도이다.

도 11 내지 도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따른 홀더장치를 이용하여 모스펫선량계에 방사선을 여러 각도에서 조사하는 모습을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21,41:홀더장치 23:상부플레이트 23a:수용홈

23b:인덱스라인 25:하부플레이트 25a:수용홈

25b:인덱스라인 27:모스펫(MOSFET)선량계 27a:기판

27b:감지부 27c:에폭시보호층 27d:신호전달라인

29:높이조절판 30:선형가속기 30a:회전갠트리

30b:방사선방출부 31:테이블 33:커넥터

35:콘트롤러 37:컴퓨터 43:홀더본체

43a:평면부 43b:구면부 43c:장착구

43d,43e:눈금 43f,43g,43k:기준라인 45:선량계홀딩부

45a:홀더편 45b:선량계수용홈 45c:링홈

45d:오링 45e:표시눈금 47:지지대

47a:지지판 47b:수평조절나사 47c:수평계

47d:안착부 47e,47f:가이드라인

본 발명은 방사선량계 특성분석용 홀더장치에 관한 것이다.

의료용으로 사용되는 방사선 중 치료방사선은 암환자의 종양에 가해져 암세포를 더 이상 번식하지 못하게 함으로써 암세포가 수명을 다해 죽게 하거나 환자의 고통을 경감하기 위해 사용된다.

이러한 방사선 치료는, 예컨대 수술을 한 뒤 암 세포가 남아 있을 가능성이 높은 경우 재발을 방지하기 위해서, 또는 수술을 하지 못하는 경우, 또는 수술보다는 방사선 치료가 더 효과적인 경우, 또는 수술과 방사선 치료를 병행하여 환자 삶의 질을 높이고자 하는 경우, 또는 항암 약물 치료 후 항암 약물 치료와 함께 항암 효과를 극대화하기 위해서 행해진다.

한편, 상기 방사선치료는 선형가속기(linear accelerator)라고 하는 고가의 의료장비에 의해 이루어진다. 상기 선형가속기는 엑스레이 및 전자선을 출력할 수 있고 출력 에너지조절과 높은 선량율이 가능하여 현재 방사선 치료의 표준장비로 사용되고 있다.

상기 선형가속기로 방사선 치료를 수행할 때에 가장 중요한 것은 선형가속기가 적당한 에너지의 방사선을 출력하도록 하는 것이다. 종양의 상태나 크기 또는 깊이에 대응한 최적 에너지의 방사선을 조사하여야 최대의 치료효과를 거둘 수 있으므로 선형가속기가 최적의 에너지의 방사선을 출력하도록 하는 것은 매우 중요한 일이다.

이에 따라 선형가속기를 사용하기 전에 선형가속기가 제대로 작동하는지 특히 방사선량의 조절이 정상적으로 이루어져 필요한 에너지의 방사선을 출력하는지 등의 동작 정밀성을 미리 체크하여야 한다. 이를 위해 다양한 종류의 방사선량 계측장치가 사용되고 있다.

상기 방사선량 계측장치에 포함되는 방사선량계(放射線量計 dosimeter)는 방사선 조사 정도를 나타내는 흡수선량 또는 조사선량을 측정하기 위한 것으로서, 예컨대 이온챔버(ionization chamber)나 열형광선량계(Thermoluminescent, TLD)가 있 다. 또한 최근에는 관심부위의 표면선량 까지 간편하게 측정할 수 있는 모스펫(Metal oxide semiconductor field effect transistor, MOSFET)선량계도 사용되고 있다.

상기 모스펫선량계는 반도체를 응용한 선량계로서 사용이 매우 간편하고 조사된 선량을 실시간으로 확인할 수 있다는 특징을 가진다. 또한 관심부위에 여러 개를 동시에 부착하여 사용할 수 있으므로, (2차원적) 선량분포가 급격히 변화하는 부위에서의 선량분포 측정이 가능하다. 아울러 그 크기가 작고 두께가 얇아 피부의 표면에 부착할 수 있으므로 곡률이 심한 곳, 예컨대 옆구리부위나 어깨 또는 유방 부위에 부착하여 해당 부위에서의 선량분포를 파악할 수 있게 한다.

그런데, 상기한 모스펫선량계를 임상에서 사용하기 위해서는 해당 모스펫선량계의 특성을 미리 분석하는 것이 바람직하다. 모스펫선량계가 대량 생산라인을 통해 동일한 규격으로 제조되더라도 각각의 방사선 감지증력에는 미세한 차이가 있으며, 특히 (모스펫선량계가 납작한 평면구조를 가지므로) 같은 선량계에 있어서 모스펫선량계에 대한 방사선의 조사각도에 따라 흡수되는 방사선량이 다를 수 있기 때문이다.

상기와 같이, 사용하고자 하는 모스펫선량계에 대한 특성 정보를 알아야 그 정보를 기반으로 수행하는 방사선 치료장치의 정도관리를 만족스럽게 수행할 수 있고, 기타 방사선 치료에 필요한 선량측정을 정확하게 할 수 있는 것이다.

그러나, 종래에는 상기한 모스펫선량계의 특성분석이 그리 중요하게 다루어지지 않았고 그에 따라 특성분석을 위한 장치도 특별히 제안된 것이 없다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 방사선 방출부에 대해 하나 이상의 방사선량계를 원하는 각도 및 위치로 지지시킬 수 있으므로, 해당 방사선량계의 특성분석을 매우 정확하게 수행할 수 있어, 방사선 치료 및 치료계획을 효과적으로 수행할 수 있게 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 방사선 방출부로부터 조사되는 방사선의 조사경로에 방사선량계를 위치시키되 상기 방사선량계가 원하는 방위로 위치되도록 지지하여 해당 장착 위치에서의 방사선량계에 흡수되는 방사선량 파악을 통해 방사선량계의 방사선 흡수특성을 알 수 있게 하는 것으로서, 상기 방사선방출부에 대향하는 지지면상에 설치되며 일정두께를 갖는 하부플레이트와; 상기 하부플레이트 상면에 적층 면접하고, 하부플레이트와의 사이에 상기 방사선량계를 고정시키는 상부플레이트와; 상기 방사선방출부에 대한 방사선량계의 거리를 조절하기 위하여 상기 하부플레이트와 지지면 사이에 설치되는 하나 이상의 높이조절판을 포함하고, 상기 방사선량계는 모스펫(MOSFET)선량계이며, 상기 하부플레이트에는 하부플레이트의 일측 테두리부로부터 중앙부를 향하여 상호 평행하게 연장되고 그 내부에 상기 모스펫선량계를 수용하는 다수의 수용홈이 형성되고, 상기 상부플레이트의 저면에는 하부플레이트의 수용홈과 더불어 상기 모스펫선량계를 수용할 수 있는 공간을 제공하는 수용홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 방사선 방출부로부터 조사되는 방사선의 조사경로에 방사선량계를 위치시키되 상기 방사선량계가 원하는 방위로 위치되도록 지지하여 해당 장착 위치에서의 방사선량계에 흡수되는 방사선량 파악을 통해 방사선량계의 방사선 흡수특성을 알 수 있게 하는 것으로서,

상기 방사선량계를 고정 지지하는 선량계홀딩부와; 일정곡률의 부분 구면을 가지며 상기 선량계홀딩부를 각기 수용할 수 있는 다수의 장착구가 마련되어 있는 본체와; 상기 방사선량계가 방사선 조사경로에 위치하도록 본체를 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 본체는; 일정곡률의 부분 구(球)의 형태를 취하는 구면부와, 상기 구면부의 일측에 위치하되 일정직경의 원형 평면을 제공하는 평면부로 이루어지고, 상기 장착구는 평면부에 위치하되 평면부의 중심과 상기 중심으로부터 테두리부측으로 일정간격으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선량계홀딩부는 방사선량계를 그 중심축부에 고정하는 원통의 형태를 취하고, 상기 장착구는 일정 내경을 가지며 상호 나란하게 연장되고, 상기 장착구 입구의 테두리부에는 장착구에 삽입된 선량계홀딩부의 설치각도를 조절하기 위한 눈금이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선량계홀딩부는 그 길이방향으로 연장된 평면을 기준으로 분할된 다수의 홀더편으로 조립 구성되며, 상기 홀더편 사이에 방사선량계를 수용하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 평면부에는, 상기 장착구의 중심축선을 연결한 일직선을 수평면에대해 원하는 각도만큼 기울일 수 있도록 평면부의 중심을 기준으로 등각을 이루는 눈금이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체의 구면부에는, 상기 방사선방출부에 대한 본체의 초기 위치를 세팅하기 위한 것으로서, 외부에서 제공된 레이저빔의 조사라인에 맞추어짐으로써 본체를 지지대 위에 정위치시키는 기준라인이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지대는, 그 중앙부에 상기 안착부를 갖는 판상부재로서, 지지대의 수평을 맞추기 위한 위치조절수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 지지대에는, 지지대의 수평 여부를 확인할 수 있게 하는 수평계가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지대에는, 상기 본체의 평면부에 형성되어 있는 눈금에 맞추어져 본체의 설치각도를 조절할 수 있게 가이드하는 하나 이상의 가이드라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 방사선량계 특성분석용 홀더장치의 사용예를 설명하기 위하여 도시한 도면으로서, 방사선량계로서 상기한 모스펫선량계(27)를 사용하였다.

기본적으로 제 1실시예에 따른 홀더장치는 후술할 제 2실시예의 홀더장치보다 상대적으로 간단한 구조를 갖는 것으로서, 특히 각 선량계의 교정인자(Calibration Factor;CF)를 구하는데 편리하게 사용될 수 있다.

상기 교정인자(CF)는, 방사선 방출부로부터 일정 거리 이격된 지점에 이온챔버와 모스펫선량계를 차례로 위치시킨 후 각각에 방사선을 조사하여 얻은, 모스펫선량계로부터 발생한 전압값에 이온챔버를 통해 알아낸 방사선량(기준방사선량)을 나눈 값이다. 즉, CF = [모스펫선량계에서 측정된 전압 (mV)/이온챔버를 통해 알아낸 방사선량(e.g.cGy/R/Gy)]이다.

상기한 CF값은 각각의 모스펫선량계 마다 다르다. 즉, 각각의 모스펫선량계는 각자의 고유한 CF값을 가지는 것이다. 따라서 모스펫선량계를 사용할 때 (해당 모스펫선량계의) CF값 정보를 기초로 장비의 정도관리나 치료계획을 세울 수 있는 것이다.

여하튼 도 1을 참조하면, 선형가속기(30)의 회전갠트리(30a) 아래에 설치되어 있는 테이블(31)에 홀더장치(21)가 위치하고 있음을 알 수 있다. 상기 테이블(31)은 환자가 그 위에 드러눕는 치료용 베드이다.

상기 홀더장치(21)는 모스펫선량계(27)를 그 내부에 수용 고정한 상태로 방사선방출부(30b)의 연직 하부에 위치함으로써 모스펫선량계(27)가 방사선을 수직방향으로 조사받도록 한다. 상기 모스펫선량계(27)는 홀더장치(21)에 고정된 상태로 외부로 연장되어 커넥터(33)와 콘트롤러(35)를 통해 컴퓨터(37)에 링크된다. 따라서 상기 모스펫선량계(27)에 (방사선이) 조사됨으로써 발생한 전기신호는 상기한 커넥터(33)와 콘트롤러(35)를 거쳐 컴퓨터(37)로 전달되어 컴퓨터내로 하여금 상기 CF값을 알아내도록 한다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 홀더장치의 분해 사시도이다.

도시한 바와같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 홀더장치(21)는, 상기 테이블(도 1의 31)에 적층되며 필요한 높이를 제공하는 다수의 높이조절판(29)과, 상기 높이조절판(29)의 상부에 차례로 적층되는 하부플레이트(25) 및 상부플레이트(23)로 이루어진다.

상기 높이조절판(29)은 (도면에는 동일한 두께를 가지지만) 다양한 두께를 갖는 사각 아크릴판으로서 여러 사이즈의 높이조절판을 조합하여 하부플레이트(25)에 원하는 높이를 제공한다.

상기 높이조절판(29)의 상부에 적층되는 하부플레이트(25)는 소정두께를 갖는 사각 아크릴판으로서 그 상면에 다수의 수용홈(25a)을 갖는다. 상기 수용홈(25a)은 하부플레이트(25)의 일측 테두리부로부터 중앙부로 연장된 상부가 개방된 홈으로서 다수개가 상호 나란하게 형성되어 있다. 본 실시예에서는 모두 다섯 개의 수용홈(25a)이 마련되며 중앙 수용홈(25a)의 선단부는 하부플레이트(25)의 중앙부에 위치한다.

또한 상기 하부플레이트(25)의 상면에는 그 연장선이 상기 중앙의 수용홈(25a) 선단부에서 교차되도록 위치된 세 개의 인덱스라인(25b)이 그어져 있다. 상기 인덱스라인(25b)은 방사선 조사면의 넓이를 조절할 때 참고하기 위한 직선이다.

참고로, 상기 수용홈(25a)에 삽입 설치되는 모스펫선량계(27)에 대해 간단히 설명하기로 한다. 상기 모스펫선량계(27)는 일정두께를 가지며 길이방향으로 연장되는 띠 형태의 기판(27a)과, 상기 기판(27a)의 선단부에 위치하며 외부로부터 조사된 방사선에 반응하여 전기를 발생하는 감지부(27b)와, 상기 감지부(27b)에 전기적으로 연결되며 기판(27a)에 밀착한 상태로 기판의 길이방향으로 연장되는 신호전달라인(27d)과, 상기 감지부(27b)를 감싸 보호하는 에폭시보호층(27c)으로 이루어진다. 이러한 구성을 갖는 모스펫선량계(27) 자체는 공지의 것이다.

상기 모스펫선량계(27)는 하부플레이트(25)의 수용홈(25a)에 삽입된 상태로 상부플레이트(23)에 덮여 커버된다.

상기 상부플레이트(23)는 하부플레이트(25)와 동일한 형상을 가지는 것으로서 그 저면에 수용홈(23a)을 갖는다. 상기 수용홈(23a)은 하부플레이트의 수용홈(25a)과 더불어 상기 모스펫선량계(27)를 수용하는 공간을 제공하는 홈이다. 상기 상부플레이트(23)의 저면에 형성되어 있는 수용홈(23a)과 인덱스라인(23b)은 하부플레이트의 수용홈 및 인덱스라인과 겹쳐진다.

상기와 같이 구성되는 제 1실시예에 따른 홀더장치(21)에 있어서, 상기 하부플레이트(25)와 상부플레이트(23)의 사이에 (그 특성을 알고자 하는) 모스펫선량계(27)를 설치한 상태로, 홀더장치(21)를 도 1에 도시한 바와같이 방사선방출부(30b) 하부에 세팅하고 방사선을 조사함으로써 해당 모스펫선량계(27)의 특성을 알 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 방사선량 특성분석용 홀더장치의 사용 예를 나타내 보인 도면이다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 홀더장치는, 상기한 제 1실시예 보다 상대적으로 복잡한 형태를 취한다. 제 2실시예의 홀더장치를 통한 모스펫선량계의 분석 대상은, 모스펫선량계의 선량재현성(Dose response linearity)과, 에너지 의존도(Energy dependence)와, 각도와 방향 및 깊이 선량 의존도(Angular, Direction, Percent depth dose dependence)이다.

상기 선량재현성은, 일정 에너지의 방사선을 모스펫선량계에 연속하여 복수 회 조사하였을 때 측정된 선량 값이 일정한가 검토하는 것이다. 또한 에너지 의존도는 조사 방사선량을 일정 간격으로 증가시켰을 때 모스펫선량계를 통해 측정한 선량도 일정한 간격으로 증가하는지 여부를 알아내는 것이다.

상기 각도의존도는 고정되어 있는 모스펫선량계에 방사선을 다양한 조사각도로 조사하였을 때 각도별 측정결과를 검토하는 것이다. 방향의존도는 일정 방향의 방사선 조사 경로내에서 모스펫선량계의 각도를 조절하여 각도별 측정결과를 얻는 것이다. 또한 깊이 선량 의존도는, 설정된 기준깊이에 고정되어 있는 모스펫선량계에 가해진 방사선량을, 관심깊이에 위치된 모스펫선량계에 가해진 방사선량으로 나눈 값을 알아내는 것이다.

여하튼 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 홀더장치(41)가 방사선방출부(30b)의 연직 하부에 위치함을 알 수 있다. 상기 방사선방출부(30b)로부터 하향 조사된 방사선은 홀더장치(41)에 고정되어 있는 모스펫선량계(27)에 조사되며, 모스펫선량계(27)로부터 발생한 전기신호는 컴퓨터(37)로 전달되어 컴퓨터(37) 로 하여금 해당 모스펫선량계(27)의 여러 특성을 해석할 수 있게 한다.

상기 홀더장치(41)는, 테이블(31) 상에 놓여지는 지지대(47)와, 상기 지지대(47)에 앉혀지는 부분 구(球) 형태의 홀더본체(43)와, 상기 홀더본체(43)에 나란하게 끼워지며 그 내부에 모스펫선량계(27)를 구비하는 하나 이상의 선량계홀딩부(45)를 포함하여 구성된다.

상기 선량계홀딩부(45)에 끼워져 있는 모스펫선량계(27)는 상기한 커넥터(33)와 콘트롤러(35)를 통해 컴퓨터(37)에 연결된다.

도 4는 상기 도 3에 도시한 홀더장치의 분해 사시도이다.

도시한 바와같이, 제 2실시예에 따른 홀더장치(41)는 사각판의 형태를 취하며 그 중앙부에는 안착부(47d)가 마련되어 있는 지지대(47)와, 상기 지지대(47)의 안착부(47d)에 올려져 지지되는 부분 구 형태의 홀더본체(43)와, 상기 홀더본체(43)에 끼워지는 선량계홀딩부(45)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 지지대(47)는 일정두께의 아크릴판으로 제작되며 그 중앙부에 상기한 안착부(47d)를 가지는 지지판(47a)과, 상기 지지판(47a)의 네 귀퉁이부에 나사 결합하는 수평조절나사(47b)와, 상기 지지판(47a)의 상면에 위치하되 각 수평조절나사(47b)의 사이에 설치되는 수평계(47c)로 이루어진다.

상기 안착부(47d)는 소정 직경을 갖는 관통구멍으로서 그 내부 영역에 홀더본체(43)의 구면부(43b) 일부를 수용하여 홀더본체(43)를 세팅된 위치에 정위치 시킨다.

또한 상기 수평조절나사(47b)는 아크릴로 제작된 통상의 볼트로서 그 하단부 가 테이블(31)에 지지되어 마치 다리 역할을 하며, 지지판(47a)에 나사 결합한 상태로 좌우로 회전함으로써 테이블(31)에 대한 지지판(47a)의 높이를 조절한다. 상기 수평조절나사(47b)를 적절히 조절함으로써 (테이블이 수평이 아니라 하더라도) 지지판(47a)을 수평으로 위치시킬 수 있다.

상기 수평계(47c)는 도 6에 도시한 바와같이 지지판(47a)의 상면에 고정되어 있는 원통형 케이스를 포함하며 그 내부에 물(도 6의 B)과 공기(A)를 수용한다. 상기 공기는 지지판(47a)이 수평으로 위치할 때 수평계(47c)의 상부 정중앙에 위치하므로 결국 공기(A)의 위치를 통해 지지판(47a)의 수평 여부를 확인할 수 있다. 이러한 메카니즘의 수평계는 일반적인 것이다. 여하튼 상기 수평조절나사(47b)를 적절히 회전시킴과 아울러 한편으로는 수평계(47c)를 시각적으로 확인하며 지지판(47a)을 수평으로 위치시킬 수 있다.

또한 상기 지지판(47a)의 상면에는 가이드라인(47e,47f)이 표시되어 있다. 상기 가이드라인(47e,47f)은 그 교차부위가 안착부(47d)의 중심에 위치하도록 서로에 대해 직교하는 방향으로 연장된 직선이다. 도 10에 도시한 바와같이 상기 두 개의 가이드라인 중 하나의 가이드라인(47e)은 후술할 기준라인(43f)에 대응하고, 나머지 가이드라인(47f)은 다른 기준라인(43k)에 대응한다.

한편, 상기 지지대(47)에 앉혀져 지지되는 홀더본체(43)는, (그 전체적인 형상이) 일정 곡률을 갖는 구형 부재의 일측부를 절단한 형태를 취한다. 즉, 상기 홀더본체(43)는 일정 곡률을 가지는 부분 구 형태의 구면부(43b)와, 상기 구면부(43b)의 일측에 위치하며 평평한 평면을 제공하는 평면부(43a)로 이루어진다. 상 기 홀더본체(43)는 전체적으로 한 덩어리이며 아크릴로 제작된다. 상기 평면부(43a)는 일정 반경(G)을 갖는 원의 형상을 가진다.

또한 상기 홀더본체(43)에는 네 개의 장착구(43)가 형성되어 있다. 상기 장착구(43)는 선량계홀딩부(45)를 끼우기 위한 홈으로서 일정 직경을 가지며 서로에 대해 나란하다. 상기 네 개의 장착구(43)는 상호 동일한 직경을 가지며 평면부(43a)외부로 개방된다.

아울러 상기 각 장착구(43)의 입구 테두리부에는 눈금(43e)이 매겨져 있다. 상기 눈금(43e)은 도 10에 도시한 바와같이 장착구(43)에 삽입되어 있는 선량계홀딩부(45)의 화살표 m방향 또는 그 반대방향으로의 축회전 정도를 가늠하게 해 준다. 상기 눈금(43e)은 각 장착구(43c)의 중심축을 기준으로 등각 위치하며 예컨대 15도 각도로 매길 수 있다.

특히 네 개의 장착구 중 하나의 장착구는 그 중심축이 상기 평면부(43a)의 중심에 일치하고, 나머지 세 개의 장착구(43c)는 하나의 라인(도 5의 L1) 내에 일직선으로 배열된다. 상기 네 개의 장착구(43c)는 모두 등간격으로 이격된다.

상기 평면부(43a)의 테두리부에도 눈금(43d)이 표시되어 있다. 상기 눈금(43d)은 도 10에 도시한 바와같이 지지대(47)에 올려져 있는 홀더본체(43)의 화살표 w방향 또는 그 반대방향의 회전 정도를 가늠하게 하는 것이다. 상기 눈금(43d)도 예컨대 15도의 간격으로 형성할 수 있다.
상기 지지대(47)에 대한 홀더본체(43)의 화살표 W방향 또는 그 반대방향의 회전은 당연히 수동으로 구현된다. 즉, 지지대(47)의 안착부(47d)에 홀더본체(43)의 구면부(43b)가 올려진 상태로 홀더본체(43)를 화살표 W방향 또는 그 반대방향으로 수동 회전시켜 홀더본체(43)를 원하는 위치(방위)에 세팅시키는 것이다. 상기한 바와같이 지지대(47)와 홀더본체(43) 모두가 아크릴로 제작되므로, 안착부에 올려진 상태의 홀더본체(43)를 수동으로 돌려 회전시킬 수 있는 것은 당연하다.
또한 상기 구면부(43b)에는 세 개의 기준라인(43f,43g,43k)이 그어져 있다. 상기 세 개의 기준라인은 테이블(31) 상에 홀더본체(43)를 정위치시킬 때, 외부로부터 홀더본체(43)측으로 조사함으로써 홀더본체에 표시된 레이저빔의 조사라인에 맞추어지는 기준 라인이다. 즉 외부로부터 조사되어 홀더본체(43) 외주면에 맺힌 레이저빔 라인에 상기 기준라인(43f,43g,43k)을 맞춤으로써, 홀더본체(43)가 레이저빔이 정해주는 위치에 정위치 하도록 하는 것이다.

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상기 기준라인은 평면부(43a) 테두리의 눈금(43d) 중 12시 방향과 6시 방향 눈금(A)을 뒤로 연결하는 기준라인(43f)과, 3시방향과 9시방향의 눈금(B)을 연결하는 기준라인(43g)과, 상기 두 개의 기준라인(43f,43g)에 직교하는 기준라인(43k)으로 이루어진다.

한편, 상기 선량계홀딩부(45)는 모스펫선량계(27)를 그 내부에 고정한 상태로 장착구(43c)에 끼워지는 원통형 조립체이다. 상기 선량계홀딩부(45)는 모스펫선량계(27)의 감지부(도 2의 27b)를, 상기 기준라인(43k)을 포함하는 가상의 평면까지 도달시킨다. 즉 도 9에 도시한 바와같이 상기 기준라인(43k)을 포함하는 가상의 평면까지 감지부(27b)를 끌고 들어가는 것이다. 상기 선량계홀딩부(45)에 대한 구성은 도 7을 통해 자세히 다루기로 한다.

도 5는 상기 도 4에 도시한 홀더본체의 정면도이다.

도시한 바와같이, 홀더본체(43)가 지지대(47)의 안착부(47d)에 앉혀져 대기하고 있다. 상기 안착부(47d)는 일정 직경을 갖는 구멍으로서 그 내부에 상기 홀더본체(43)의 구면부(43b)를 부분적으로 수용한다.

아울러 상기 홀더본체(43)의 평면부(43a)에 상기한 네 개의 장착구(43c)가 위치하고 있다. 상기 장착구(43c)는 하나의 직선 라인(L1)을 따라 일직선으로 배열 되어 있다. 상기 라인(L1)은 기준라인(43f)과 동일한 평면상에 위치한다. 또한 상기 각 장착구(43c)의 간격은 상호 동일하다. 예컨대 각 장착구(43c)의 간격을 2cm로 할 수 있다.

도 6은 상기 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.

도면을 참조하면, 지지판(47a)의 단부에 수평조절나사(47b)가 나사 결합하고 있음을 알 수 있다. 상기한 바와같이 수평조절나사(47b)는 아크릴로 제작된 볼트로서 그 하단부가 지지면(예컨대 테이블(31))에 지지된 상태로 좌우로 회전함으로써, 지지면에 대한 지지판(47a)의 높이를 조절한다.

또한 상기 지지판(47a)의 상면에 마련되어 있는 수평계(47c)에는 물(B)과 공기(A)가 봉입되어 있다. 상기 공기(A)는 지지판(47a)이 수평상태가 될 때 중앙 상부에 위치함으로써 지지판(47a)의 수평 여부를 알려준다.

도시한 바와같이, 상기 선량계홀딩부(45)는 한 쌍의 홀더편(45a)과 상기 홀더편(45a)을 묶어주는 오링(45d)으로 구성된다. 상기 각 홀더편(45a)은 아크릴로 제작되며 상호 대향하는 대향면에는 선량계수용홈(45b)이 마련되어 있다. 상기 선량계수용홈(45b)은 모스펫선량계(27)를 수용 지지하는 홈이다.

아울러 각 홀더편(45a)의 일측 외주면에는 링홈(45c)이 형성되어 있다. 상기 링홈(45c)은 두 개의 홀더편(45a)이 상호 면접했을 때 하나의 링 형태를 취하며 그 내부에 상기 오링(45d)을 수용한다. 상기 오링(45d)은 고무로 제조된 통상적인 링 부재로서 탄력성을 가져, 두 개의 홀더편(45a)이 안정적으로 밀착한 상태를 유지하 도록 한다.

또한 일측 홀더편(45a)의 외주면에는 표시눈금(45e)이 형성되어 있다. 상기 표시눈금(45e)은, 도 10에 도시한 바와같이 (장착구(43c)에 선량계홀딩부(45)가 삽입된 상태로) 눈금(43e)에 대응한다. 따라서 상기 눈금(43e)에 대응한 표시눈금(45e)의 상대위치를 알 수 있어, 선량계홀딩부(45)가 과연 화살표 m방향(또는 그 반대방향으로)으로 얼만큼 회전하였는지 알 수 있다.

도 8은 상기 홀더본체 및 선량계홀딩부의 측면도이다.

도 8에 도시한 바와같이, 홀더본체(43)의 구면부(43b)에 세 개의 기준라인(43f,43g,43k)이 상호 직교하도록 표시되어 있다. 아울러 네 개의 장착구(43c) 중 제일 아래에 위치하는 장착구(43c)는, 양 기준라인(43f,43g)을 포함하는 가상의 평면이 만나 교차하는 부위에 그 중심축을 갖는다.

따라서 최하측 장착구(43c)에 삽입 위치되는 모스펫선량계(27)의 감지부(27b)는 구면부(43b)의 외주면으로부터 동일한 거리(도 9의 R)에 위치하게 된다.

도면을 참조하면, 각각의 장착구(43c)에 선량계홀딩부(45)가 삽입 설치되어 있음을 알 수 있다. 상기 각 선량계홀딩부(45)에 모스펫선량계(27)가 구비되어 있음은 물론이다. 상기 선량계홀딩부(45)가 각각의 장착구(43c)에 모두 장착되어야 하는 것은 아니다. 즉, 필요한 개수의 선량계홀딩부를 필요한 위치에 선택적으로 설치할 수 있는 것이다.

도 10은 상기 도 4에 도시한 홀더장치의 사시도로서 모스펫선량계(27)는 도 시하지 않았다.

도시한 바와같이, 지지대(47)의 상부에 홀더본체(43)가 설치되어 있다. 특히 상기 구면부(43b)의 기준라인(43k)이 지지판(47a)의 가이드라인(47f)에 맞추어져 있고, 다른 기준라인(43f)은 다른 가이드라인(47e)에 맞추어져 있다. 이와같이 가이드라인에 대해 기준라인을 맞춤으로서 (레이저빔을 사용하지 않더라도) 홀더본체(43)를 정위치 시킬 수 있다.

상기와 같이 홀더본체(43)가 정위치된 상태로 홀더본체(43)를 화살표 W방향으로 필요한 각도만큼 수동으로 회전시킬 수 있다. 이러한 수동 회전 원리는 상기한 바와같다. 이 때 상기 이동하는 기준라인(43k)이 가이드라인(47f)을 벋어나지 않도록 하여야 한다. 즉 홀더본체(43)의 위치를 변경한 후에도 상기 가이드라인(47f)과 기준라인(43k)이 마주하고 있어야 하는 것이다

한편, 상기 장착구(43c)에는 선량계홀딩부(45)가 삽입되어 있다. 상기 각 선량계홀딩부(45)는 장착구(43c)에 삽입된 상태로 화살표 m방향이나 그 반대방향으로 각도 조절이 가능하기 때문에 모스펫선량계(27)를 도 12에 도시한 것처럼 회전시킬 수 있다.

도 11 내지 도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따른 홀더장치를 이용하여 모스펫선량계에 방사선을 여러 각도에서 조사하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 11a 내지 도 11d는 지지대(47)에 올려져 있는 홀더본체(43)를 도 10의 화살표 W방향으로 45도씩 수동으로 회전시킨 모습이다. 이러한 홀더본체(43)의 각도조절은 상기한 가이드라인(47e)을 기준으로 눈금(43d)을 이동시킴으로써 정밀하게 수행될 수 있다.
즉 상기 지지대(47)의 중앙에 마련되어 있는 안착부(47e)에 홀더본체(43)를 올리되, 홀더본체(43)의 구면부(43b)가 안착부(47e)에 접하도록 한 상태에서, 홀더본체(43)를 화살표 W방향으로 수동으로 돌려 상기 가이드라인(47e)을 기준삼아 눈금(43d)을 이동시킴으로써 구현되는 것이다.
도 11a를 참조하면, 각각의 모스펫선량계(27)가 수직으로 배치되어 있는 상태로 방사선이 화살표 z1방향으로 조사됨을 알 수 있다. 이와같이 수직으로 직렬 배치되어 있는 모스펫선량계(27)에 방사선을 조사함으로써, 각 모스펫선량계의 선량재현성과, 일반 에너지의존도 및 깊이에 따른 선량의존도를 측정할 수 있다.

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또한 도 11b를 참조하면 홀더본체(43)가 화살표 w방향으로 45도 회전하여 있음을 알 수 있다. 이 상태로 회전갠트리(도 3의 30a)를 45도 회전시켜 방사선을 화살표 z2방향으로 조사하면, 모스펫선량계의 각도의존도와 깊이선량의존도를 알 수 있다.

상기 홀더본체(43)를 더욱 회전시켜 모스펫선량계(27)를 도 11c와 같이 수평방향으로 배치시키고 방사선을 z3방향으로 조사하면 다른 각도에서의 모스펫선량계의 각도의존도와 깊이선량의존도를 알 수 있다.

도 11d는 모스펫선량계(27)를 수평으로 배치시킨 상태로 회전갠트리를 정위치시켜 방사선을 화살표 z1방향으로 조사하는 경우로서, 각 모스펫선량계(27)의 선량재현성과 에너지의존도와 깊이선량의존도를 파악할 수 있으며 더 나아가 2차원적 선량분포 패턴을 얻을 수 있다.

도 12a 내지 도 12c는 상기 평면부(43a)의 중앙에 위치한 장착구(43c)에만 모스펫선량계(27)를 장착하고, 화살표 z1방향으로 조사되는 방사선의 조사경로내에서 모스펫선량계(27)를 축회전 시키는 모습을 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 홀더본체(43)의 일정깊이에 위치해 있는 모스펫선량계(27)를 화살표 방향으로 회전시키며 방사선을 가함으로써, 모스펫선량계의 각도별 선량 재현성과 에너지의존도을 파악할 수 있다.

도 13은 모스펫선량계(27)를 도 12의 경우에서와 같이 중앙의 장착구(43c)에만 설치한 상태로, 방사선의 조사각도를 변경하며 모스펫선량계(27)에 방사선을 조사하는 모습을 도시한 도면이다. 상기 방사선은 기준라인(43f)을 따라 이동하며 모스펫선량계(27)의 감지부(27b)에 다양한 각도로 조사된다. 이 과정을 거쳐 모스펫선량계의 선량재현성과, 에너지 의존도와, 각도 및 방향의존도를 알 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

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방사선 방출부로부터 조사되는 방사선의 조사경로에 방사선량계를 위치시키되 상기 방사선량계가 원하는 방위로 위치되도록 지지하여 해당 장착 위치에서의 방사선량계에 흡수되는 방사선량 파악을 통해 방사선량계의 방사선 흡수특성을 알 수 있게 하는 것으로서,

상기 방사선방출부에 대향하는 지지면상에 설치되며 일정두께를 갖는 하부플레이트와;

상기 하부플레이트 상면에 적층 면접하고, 하부플레이트와의 사이에 상기 방사선량계를 고정시키는 상부플레이트와;

상기 방사선방출부에 대한 방사선량계의 거리를 조절하기 위하여 상기 하부플레이트와 지지면 사이에 설치되는 하나 이상의 높이조절판을 포함하고,

상기 방사선량계는 모스펫(MOSFET)선량계이며,

상기 하부플레이트에는 하부플레이트의 일측 테두리부로부터 중앙부를 향하여 상호 평행하게 연장되고 그 내부에 상기 모스펫선량계를 수용하는 다수의 수용홈이 형성되고,

상기 상부플레이트의 저면에는 하부플레이트의 수용홈과 더불어 상기 모스펫선량계를 수용할 수 있는 공간을 제공하는 수용홈이 마련된 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
방사선 방출부로부터 조사되는 방사선의 조사경로에 방사선량계를 위치시키되 상기 방사선량계가 원하는 방위로 위치되도록 지지하여 해당 장착 위치에서의 방사선량계에 흡수되는 방사선량 파악을 통해 방사선량계의 방사선 흡수특성을 알 수 있게 하는 것으로서,

상기 방사선량계를 고정 지지하는 선량계홀딩부와;

일정곡률의 부분 구면을 가지며 상기 선량계홀딩부를 각기 수용할 수 있는 다수의 장착구가 마련되어 있는 본체와;

상기 방사선량계가 방사선 조사경로에 위치하도록 본체를 지지하되, 그 중앙부에 안착부를 가지고 상기 안착부에 본체의 구면부 일부를 올려 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 3항에 있어서,

상기 본체는;

일정곡률의 부분 구(球)의 형태를 취하는 구면부와, 상기 구면부의 일측에 위치하되 일정직경의 원형 평면을 제공하는 평면부로 이루어지고,

상기 장착구는 평면부에 위치하되 평면부의 중심과 상기 중심으로부터 테두리부측으로 일정간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 4항에 있어서,

상기 선량계홀딩부는 방사선량계를 그 중심축부에 고정하는 원통의 형태를 취하고,

상기 장착구는 일정 내경을 가지며 상호 나란하게 연장되고, 상기 장착구 입구의 테두리부에는 장착구에 삽입된 선량계홀딩부의 설치각도를 조절하기 위한 눈금이 형성된 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 5항에 있어서,

상기 선량계홀딩부는 그 길이방향으로 연장된 평면을 기준으로 분할된 다수의 홀더편으로 조립 구성되며, 상기 홀더편 사이에 방사선량계를 수용하는 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 4항 내지 제 6항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 평면부에는, 상기 장착구의 중심축선을 연결한 일직선을 수평면에대해 원하는 각도만큼 기울일 수 있도록 평면부의 중심을 기준으로 등각을 이루는 눈금이 형성된 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 6항에 있어서,

상기 본체의 구면부에는, 상기 방사선방출부에 대한 본체의 초기 위치를 세 팅하기 위한 것으로서, 외부에서 제공된 레이저빔의 조사라인에 맞추어짐으로써 본체를 지지대 위에 정위치시키는 기준라인이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 3항에 있어서,

상기 지지대는, 그 중앙부에 상기 안착부를 갖는 판상부재로서, 지지대의 수평을 맞추기 위한 위치조절수단을 갖는 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 3항 또는 제 8항에 있어서,

상기 지지대에는, 지지대의 수평 여부를 확인할 수 있게 하는 수평계가 더 구비된 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.
제 7항에 있어서,

상기 지지대에는, 상기 본체의 평면부에 형성되어 있는 눈금에 맞추어져 본체의 설치각도를 조절할 수 있게 가이드하는 하나 이상의 가이드라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선량계 특성분석용 홀더장치.