KR101751945B1 - Device for tesing GM Tube Sensor - Google Patents

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KR101751945B1
KR101751945B1 KR1020160044835A KR20160044835A KR101751945B1 KR 101751945 B1 KR101751945 B1 KR 101751945B1 KR 1020160044835 A KR1020160044835 A KR 1020160044835A KR 20160044835 A KR20160044835 A KR 20160044835A KR 101751945 B1 KR101751945 B1 KR 101751945B1
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tube
voltage
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sensor
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KR1020160044835A
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이승호
이희열
이주현
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한밭대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 GM Tube 센서 테스트 장치에 관한 것으로서, 다채널의 GM Tube를 한 번에 방사선 조사하여 모든 채널의 GM Tube 센서 테스트를 통해 물량 및 특성을 파악할 수 있도록 하는 GM Tube 센서 테스트 장치에 관한 것이다.
상술한 바에 의하면, 다채널의 GM Tube 센서를 동시에 테스트하여 불량의 여부 및 센서의 특성을 분석할 수 있고, 센서의 특성에 따라 가변 고전압(300 ~ 1,000V)을 발생할 수 있는 회로로 센서의 특성을 분석할 수 있으며, GM Tube 센서가 적용된 방사선 측정장치의 캘리브레이션을 위해 측정허용선량 전구간에 대한 대표 5 내지 10개 구간에서의 일정 시간 누적 방사선 조사를 통해 센서가 각 구간에서 가지는 특성을 파악할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to a GM Tube sensor testing apparatus, and more particularly, to a GM Tube sensor testing apparatus that irradiates multichannel GM tubes at one time to acquire the volume and characteristics of GM tubes by testing all the channels.
According to the above description, the multi-channel GM Tube sensor can be tested at the same time to analyze the characteristics of the sensor and defects, and it is possible to generate a variable high voltage (300 to 1,000 V) according to characteristics of the sensor. And for the calibration of the radiation measuring device to which the GM Tube sensor is applied, it is possible to grasp the characteristics of the sensor in each section through the irradiation of the cumulative radiation for a predetermined time in the representative 5 to 10 intervals It is effective.

Description

GM Tube 센서 테스트 장치{Device for tesing GM Tube Sensor}GM Tube Sensor Test Device

본 발명은 GM Tube 센서 테스트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다채널의 GM Tube를 한 번에 방사선 조사하여 모든 채널의 GM Tube 센서 테스트를 통해 물량 및 특성을 파악할 수 있도록 하는 GM Tube 센서 테스트 장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a GM Tube sensor test apparatus, and more particularly, to a GM Tube sensor test apparatus which irradiates multi-channel GM tubes at one time, .

GM(Geiger-Mueller) Tube 센서는 가장 오랜 형태의 방사선 검출기의 하나로서, 가격이 저렴하고 조작도 쉽기 때문에 방사선 측정 장비에서 많이 사용되고 있다.The Geiger-Mueller Tube sensor is one of the longest type of radiation detectors and is used in radiation measurement equipment because it is cheap and easy to operate.

종래, 한국등록특허 제0470465호에 의하면, 가이거뮬러 튜브(GM-Tube)ㅇPIN 다이오드를 사용한 휴대용 방사능 측정 장치 와 이를 이용한 원격지 방사능 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 방사능이 고선량일 때 반도체센서인 PIN 다이오드를 통해 검출하고, 방사능이 저선량일 때는 가이거뮬러 튜브를 통해 검출할 수 있도록 방사능 측정장치 내부에 PIN 다이오드와 가이거뮬러 튜브(GM-Tube)를 함께 설치하여, 광범위한 지역에서 방사능 오염지역을 빠르게 탐지하여 발생된 방사능 피폭선량을 빠른 시간 안에 저선량에서 고선량까지 정밀검출이 가능하다.[0002] Conventionally, Korean Patent No. 0470465 discloses a portable radioactivity measuring apparatus using a Geiger Muller tube (GM-Tube) PIN diode and a remote radioactivity transmitting and receiving apparatus and method using the same. More particularly, PIN diodes and Geiger-Muller tubes (GM-Tube) are installed inside the radioactivity measuring device so that they can be detected through the Geiger-Mueller tube when the radioactivity is low. It is possible to precisely detect the radiation exposure dose detected from the low dose to the high dose within a short time.

이러한 GM Tube센서는 고가의 가격으로 전량 수입에 의존하고 있고, 동시에 납기가 상당히 긴 문제점이 있으므로, 대부분의 GM Tube센서를 채용하여 방사선 계측기 및 측정장치를 개발 제조하는 회사의 경우, 미리 GM Tube 센서를 여유있게 구매하여 보유하고 있게 되는데, 이 경우, 수입한 센서의 품질보증 기간이 대략 3개월 정도로, 이 기간이 지나면 GM Tube 센서에 대한 품질 보증이 어려움으로 인한 이상이나 불량이 발생하여도 반품이나 교환 등이 어려운 문제점이 있다.Since GM tube sensors depend on imports at a high price and have a problem of long delivery time, companies that develop and manufacture radiation measuring instruments and measuring devices by adopting most GM Tube sensors require a GM tube sensor In this case, the quality warranty period of the imported sensor is about 3 months. After this period, even if the abnormality or defect due to the difficulty of quality assurance for the GM Tube sensor is returned, Exchange and the like are difficult.

또한 구입한 센서를 낱개 단위로 일일이 테스트하여 양품 및 센서의 특성을 검증하는데 시간과 비용이 많이 드는 문제도 있다.In addition, there is also a problem that it is time-consuming and costly to verify the characteristics of good products and sensors by individually testing purchased sensors in units of one.

본 발명의 목적은 전술한 점들을 감안하여 안출된 것으로, 다채널의 GM Tube를 한 번에 방사선 조사하여 모든 채널의 GM Tube 센서 테스트를 통해 물량 및 특성을 파악할 수 있도록 하는 GM Tube 센서 테스트 장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a GM Tube sensor test apparatus which irradiates a multichannel GM tube at a time and grasps the volume and characteristics of the GM tube by testing the GM tube of all channels .

또한, 본 발명의 다른 목적은 GM Tube 센서 테스트시, 센서마다 플래토 특성이 다르므로, 가변 고전압을 발생할 수 있는 회로로 센서의 특성을 분석하는 GM Tube 센서 테스트 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a GM Tube sensor test apparatus for analyzing the characteristics of a sensor with a circuit capable of generating a variable high voltage since the characteristics of the plate are different for each sensor when the GM tube sensor is tested.

그리고 GM Tube 센서가 적용된 방사선 측정장치의 캘리브레이션을 위해 측정허용선량(500uSv/h, 1000uSv/h, 2000uSv/h) 전구간에 대한 대표 구간에서의 일정 시간 누적 방사선 조사를 통해 센서가 각 구간에서 가지는 특성을 파악할 수 있도록 하는 GM Tube 센서 테스트 장치를 제공하는데 있다.For the calibration of the radiation measuring device to which the GM Tube sensor is applied, the cumulative radiation dose in the representative section for the allowable dose (500uSv / h, 1000uSv / h, 2000uSv / h) And to provide a GM Tube sensor test apparatus capable of detecting the GM tube sensor.

본 발명은 다수 채널로 센서를 구성하는 GM Tube에 고압을 가하여 발생하는 파형을 측정하여 방사능의 세기를 검출하는 검출부; 상기 검출부를 통해 검출된 값을 측정하고 누적치를 구하는 계수부; 사용자로부터의 명령과 상기 측정결과로 계수제어, 고압 전압설정 및 LCD출력내용을 결정하는 제어부; 및 상기 GM Tube 센서의 특성에 따라 상기 검출부에 가변전압을 가하기 위한 가변전압공급회로;를 포함한다.The present invention relates to a detection unit for detecting a strength of radioactivity by measuring a waveform generated by applying a high pressure to a GM Tube constituting a sensor with a plurality of channels; A counting unit for measuring a value detected through the detecting unit and obtaining an accumulation value; A control unit for determining a coefficient control, a high-voltage setting, and an LCD output according to a command from a user and the measurement result; And a variable voltage supply circuit for applying a variable voltage to the detection unit according to characteristics of the GM Tube sensor.

바람직하게 검출부는 GM Tube에 고압을 가하고, 감마선에 의해 발생하는 파형을 측정하여 방사능의 세기를 측정할 수 있다.Preferably, the detecting unit can measure the intensity of radioactivity by applying a high pressure to the GM tube and measuring the waveform generated by the gamma ray.

또한 바람직하게 계수부는 GM Tube에 가해지는 bias회로 및 파형 정형 필터가 상기 GM Tube별로 구성된다.Also preferably, the coefficient unit comprises a bias circuit applied to the GM Tube and a waveform shaping filter for each GM Tube.

또한 바람직하게 제어부는 GM Tube의 출력전압에서 발생한 펄스의 크기와 폭을 계수부에서 처리할 수 있도록 변형하고 bias 전압설정을 할 수 있다.Also, preferably, the control unit can modify the magnitude and width of the pulse generated from the output voltage of the GM Tube so that the coefficient unit can process the bias voltage and set the bias voltage.

또한 바람직하게 가변전압공급회로는 주 전원 전류를 스위칭하고, 상기 스위칭 단속시 변압기의 2차측에서 나타나는 임펄스 형태의 파형을 정류하여 고전압을 생성하는 고압발생부; 상기 2차측의 AC전압을 정류하는 배압변환부; 상기 배압변환부의 출력 DC전압으로부터 AC성분(노이즈)을 제거하는 평활 및 노이즈 제거부; 및 출력전압을 감시하여 상기 고압 발생부를 동작시킬지 여부를 결정하는 전압검출제어부;를 포함할 수 있다.Preferably, the variable voltage supply circuit further includes: a high voltage generating unit for switching the main power supply current and rectifying the impulse waveform appearing on the secondary side of the transformer during the switching interruption to generate a high voltage; A back pressure converting unit for rectifying the AC voltage of the secondary side; A smoothing and noise removing unit for removing an AC component (noise) from an output DC voltage of the back pressure converting unit; And a voltage detection control unit for monitoring an output voltage to determine whether to operate the high voltage generating unit.

또한 바람직하게 GM Tube 센서 테스트 장치는 검출부에 가해지는 가변 전압공급설정 및 단계별 누적시간 설정을 GUI로 설정하는 GUI설정부;를 더 포함할 수 있다. Preferably, the GM Tube sensor testing apparatus further includes a GUI setting unit for setting a variable voltage supply setting and a cumulative time setting step by step in the GUI.

그리고 바람직하게 GM Tube 센서 테스트 장치는 센서의 정상 상태 및 측정 가능한 전구간에서의 테스트를 진행할 수 있도록 GUI로 고전압의 변경설정하도록 하는 가변전압공급 설정모듈; 및 원격의 PC에서 전원 및 기준조사선량의 값이 기입되어 방사선 측정값이 엑셀 포맷에 맞추어 업데이터될 수 있도록 하는 누적방사선 분석모듈;을 더 포함할 수 있다.Preferably, the GM Tube sensor test apparatus includes a variable voltage supply setting module for setting a high voltage change by a GUI so that the sensor can be tested in a steady state and a measurable whole range; And a cumulative radiation analysis module that writes values of power and reference irradiation dose in a remote PC so that the radiation measurement value can be updated in accordance with the Excel format.

상술한 바에 의하면, 다채널의 GM Tube 센서를 동시에 테스트하여 불량의 여부 및 센서의 특성을 분석할 수 있고, 센서의 특성에 따라 가변 고전압(300 ~ 1,000V)을 발생할 수 있는 회로로 센서의 특성을 분석할 수 있으며, GM Tube 센서가 적용된 방사선 측정장치의 캘리브레이션을 위해 측정허용선량 전구간에 대한 대표 5 내지 10개 구간에서의 일정 시간 누적 방사선 조사를 통해 센서가 각 구간에서 가지는 특성을 파악할 수 있는 효과가 있다.According to the above description, the multi-channel GM Tube sensor can be tested at the same time to analyze the characteristics of the sensor and defects, and it is possible to generate a variable high voltage (300 to 1,000 V) according to characteristics of the sensor. And for the calibration of the radiation measuring device to which the GM Tube sensor is applied, it is possible to grasp the characteristics of the sensor in each section through the irradiation of the cumulative radiation for a predetermined time in the representative 5 to 10 intervals It is effective.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치를 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 하드웨어를 나타낸 예시도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 1채널 GM 계수부 채널 하나의 구조를 나타낸 예시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 48채널 GM 계수부의 구조를 나타낸 예시도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 실제 제작 사진을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 가변전압공급회로를 나타낸 하드웨어 구성을 나타낸 예시도이며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 GM Tube 센서 테스트를 위한 GUI를 나타낸 예시도이고,
도 8은 본 실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 제어부를 통한 테스트 결과를 나타낸 예시도이다.
1 is a configuration diagram of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a diagram illustrating hardware of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view illustrating a structure of one channel GM coefficient subchannel of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a 48-channel GM coefficient unit of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a photograph showing an actual production of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention,
6 is a diagram illustrating a hardware configuration of a variable voltage supply circuit of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a GUI for testing a GM Tube sensor of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention,
8 is a diagram illustrating a test result of a GM Tube sensor test apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 하드웨어를 나타낸 예시도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary view illustrating hardware of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치는 검출부(100), 계수부(200), 제어부(300), 명령처리부(400), 통신부(500), 표시부(600), 가변전압공급회로(700), GUI설정부(800)를 포함한다.1 and 2, a GM Tube sensor testing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a detecting unit 100, a counting unit 200, a control unit 300, an instruction processing unit 400, a communication unit 500 A display unit 600, a variable voltage supply circuit 700, and a GUI setting unit 800.

검출부(100)는 방사능으로부터 전기적 신호를 만들어내는 구성이다. The detection unit 100 is configured to generate an electrical signal from radioactivity.

GM Tube에 적정한 고압을 가하고, 감마선에 의해 방전시 발생하는 파형을 측정하여 방사능의 세기를 측정하는 GM 계수기의 구조를 사용할 수 있다. 검출부(100)는 지름 28Cm 이내에 최대 48개 채널로 센서를 구성하고, 동시에 측정하기 위해 회로상 중복부분은 공통으로 사용하도록 하고 반드시 분리되어야 하는 부분만 각 센서에 맞게 별도로 구성할 수 있다.
The structure of the GM counter, which measures the intensity of the radioactivity by applying a proper high pressure to the GM tube and measuring the waveform generated by the gamma radiation, can be used. The detection unit 100 may configure the sensor with a maximum of 48 channels within 28 cm in diameter and use overlapping portions on the circuit in common for measurement at the same time, and only the portion to be separated can be separately configured for each sensor.

계수부(200)는 검출부를 통해 검출된 값을 측정하고 누적치를 구하는 구성이다.The counting unit 200 measures the value detected through the detecting unit and obtains an accumulated value.

이러한 기능을 수행하기 위한 계수부(200)에 GM Tube의 특성에 맞는 전압을 발생시키고(본 실시예에 사용된 LND713의 경우 500V), 이를 고저항을 통해 GM Tube에 bias전압을 인가하도록 한다.A voltage corresponding to the characteristics of the GM Tube is generated in the counting unit 200 for performing this function (500 V in the case of the LND 713 used in this embodiment), and the bias voltage is applied to the GM tube through the high resistance.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 1채널 GM 계수부 채널 하나의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 48채널 GM 계수부의 구조를 나타낸 예시도이다.FIG. 3 is a view illustrating a structure of one channel GM coefficient subchannel of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of a GM Tube sensor testing apparatus according to an embodiment of the present invention. Channel GM coefficient unit according to an embodiment of the present invention;

GM Tube에서 아무 일도 일어나지 않으면 펄스 계수기의 입력은 기본 bias상태를 유지한다. GM Tube에서 감마선에 의한 방전이 일어나면 펄스 계수기의 입력은 기본 bias전압에서 아래로 펄스가 발생하는데, 펄스의 폭은 수 usec정도이다.If nothing happens in the GM Tube, the input of the pulse counter maintains the basic bias state. When the gamma-ray discharge occurs in the GM tube, the input of the pulse counter pulses down from the basic bias voltage, and the width of the pulse is several usec.

최대 측정범위에서 약 10KPulse/sec 정도의 빈도까지 올라가지만 펄스간의 간격이 일정하지 않고 무작위로 발생하므로 고속 처리가 필요하다. 각 GM Tube에 가해지는 bias회로 및 파형 정형 필터는 GM Tube마다 별도로 구성될 수 있다.
The maximum measurement range is about 10KPulse / sec. However, the interval between the pulses is not constant but random, so high-speed processing is required. The bias circuit and waveform shaping filter applied to each GM Tube can be configured separately for each GM Tube.

제어부(300)는 사용자로부터의 명령과 측정된 값을 기본으로 계수제어, 고압 전압 설정 및 LCD 출력내용을 결정하는 구성이다.The controller 300 is configured to determine coefficient control, high voltage setting, and LCD output contents based on commands and measured values from the user.

이러한 기능을 수행하기 위한 제어부(300)는 GM Tube에서 peak가 수 10V에 이르는 출력 전압을 내므로 파형 정형필터에서는 발생한 펄스의 크기와 폭을 이후 단의 펄스 계수기에서 처리할 수 있도록 변형하고 bias값을 프로세서의 VDD로 조정한다. 이때 펄스의 크기는 프로세서 입력 범위내로 제한하고, 펄스 폭 감소 및 bias 전압설정을 한다.The controller 300 for performing such a function outputs the output voltage of several tens of volts at the GM tube, so that the amplitude and the width of the pulse generated in the waveform shaping filter are modified to be processed by the subsequent pulse counter, To VDD of the processor. At this time, the pulse size is limited within the processor input range, and pulse width reduction and bias voltage setting are performed.

또한 초당 펄스 수와 누적치 요청시 측정값을 전송할 수 있고, 16채널의 인터럽트를 이용하는 Cortex M4 32bit STM32F407IET6 프로세서 3개를 사용하여 펄스를 계수하고 각 프로세서의 계수결과를 하나의 프로세서에서 취합하는 구조를 사용할 수 있다. 포팅된 OS는 FreeRTOS Ver 8.1.2를 이용하였고, TCP/IP 프로토콜은 LWIP 라이브러리를 사용하였다.
In addition, it is possible to transfer the counts per second and the accumulated values, and to use the Cortex M4 32bit STM32F407IET6 processor with 16 channels of interrupts to count the pulses and to combine the results of each processor with one processor. . The ported OS used FreeRTOS Ver 8.1.2, and the TCP / IP protocol used LWIP library.

명령처리부(400)는 사용자로부터 온 명령을 분석하고 해당 대응을 하는 구성이다.The instruction processing unit 400 analyzes the instruction from the user and makes a corresponding correspondence.

이러한 기능을 수행하기 위한 명령처리부(400)는 제어부에서 초당 펄스수와 누적치 요청시 측정값을 전송할 수 있다. 프로세서는 10KPulse/sec의 인터럽트를 충분히 처리할 수 있는 속도를 가져야 한다. 그리고 펄스의 기본 bias가 VDD이므로 falling edge를 검출하는 인터럽트를 적용할 수 있다.
The command processing unit 400 for performing such a function can transmit the pulse number per second and the measurement value upon request of the accumulation value in the control unit. The processor must have enough speed to handle 10KPulse / sec of interrupts. Since the basic bias of the pulse is VDD, an interrupt that detects a falling edge can be applied.

통신부(500)는 이더넷 연결을 지원하는 구성이다.The communication unit 500 supports the Ethernet connection.

이러한 기능을 수행하기 위한 통신부(500)는 이더넷 포트를 통해 원격의 PC와 통신할 수 있고, 방사선 조사실내에 작업자가 수시로 출입하며 설정 및 조정을 하지 않고 원격에서 전압 및 캘리브레이션 설정을 조정할 수 있도록 한다.
The communication unit 500 for performing such a function can communicate with a remote PC via an Ethernet port and allows the operator to adjust the voltage and calibration settings remotely without setting and adjusting the worker from time to time .

표시부(600)는 제어부의 제어에 의해 사용자로부터의 명령과 측정된 값을 기본으로 계수제어, 고압 전압 설정 및 LCD 출력내용을 표시하는 구성이다.The display unit 600 is configured to display count control, high voltage setting, and LCD output contents based on commands and measured values from the user under the control of the control unit.

이러한 기능을 수행하기 위한 표시부(600)는 시스템의 현재 상태 표시기능을 수행할 수 있다.
The display unit 600 for performing such a function may perform a current status display function of the system.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 실제 제작 사진을 나타낸 도면이다. 이러한 GM Tube 센서 테스트 장치는 전량 수입되는 GM Tube 센서에 대해 방사선 측정을 위한 각종 계측장비 및 휴대용 측정장치에 적용하여 센서의 정상 상태 및 측정 가능한 전구간에서의 테스트를 진행할 수 있는 환경을 개선하여 생산에 투입되기 이전에 각 GM Tube가 가지는 센서의 최적의 조건을 사전에 파악하고 이 정보를 적용하여 생산에 투입하여 신뢰성이 향상된 제품생산 및 개발에 기여할 수 있는 효과가 있다.
5 is a photograph showing an actual production of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention. These GM Tube sensor test devices are applied to various measurement devices and portable measurement devices for radiation measurement for imported GM Tube sensors to improve the environment in which the sensor can be tested in a steady state and in a measurable whole area. It is possible to grasp the optimum condition of the sensor of each GM Tube prior to input and apply this information to the production so as to contribute to production and development of products with improved reliability.

가변전압공급회로(700)는 GM Tube에 적정한 고압을 가하기 위한 구성으로, GM Tube 센서의 장시간 사용에 대해 통상 플래토 특성이 나빠지게 되는데, 이 경우, 센서의 변화된 특성을 분석하여 적용 방사선 측정 장비의 공급 전압 등을 튜닝하여 초기 최적의 센서 특성을 가지도록 GM Tube 센서 테스트 장치의 성능을 보완할 수 있도록 하는 구성이다.The variable voltage supply circuit 700 is configured to apply an appropriate high voltage to the GM tube. In general, the characteristic of the plate is degraded with respect to the use of the GM tube sensor for a long time. In this case, To compensate the performance of the GM Tube sensor test apparatus so as to have the initial optimal sensor characteristics.

이러한 가변전압공급회로(700)는 다양한 종류의 GM Tube센서에 대응하여 고전압 가변전원공급이 용이하도록 구성되어 센서의 특성분석에 용이한 효과가 있다.The variable voltage supply circuit 700 is configured to easily supply a high voltage variable power supply in response to various types of GM Tube sensors, thereby facilitating characteristics analysis of the sensor.

고압 전원의 성능 중에 가장 중요한 요소는 필요한 고전압을 원격으로 명령하는 대로 생성하는 것이며, 48개의 센서가 동시에 방전할 경우에 전압이 떨어지지 않도록 일정 전류를 공급할 수 있어야 한다. GM Tube 센서의 특성상 수 V의 전압 offset은 센서의 동작에 크게 문제되지 않지만, 고압측에서 센서가 방전시 발생하는 순간적인 전압강하를 이용하여 신호를 얻으므로 고압측의 리플 특성은 매우 중요한 설계 요인이 된다.The most important factor in the performance of a high-voltage power supply is to generate the required high voltage remotely and to supply a constant current so that the voltage does not drop when the 48 sensors are discharged at the same time. Although the voltage offset of several V is not a serious problem for the operation of the sensor in the characteristic of the GM Tube sensor, since the signal is obtained by using the instantaneous voltage drop occurring when the sensor is discharged at the high voltage side, the ripple characteristic at the high- .

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 가변전압공급회로를 나타낸 하드웨어 구성을 나타낸 예시도이다.6 is a diagram illustrating a hardware configuration of a variable voltage supply circuit of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention.

가변전압공급회로(700)는 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 고압발생부(710), 배압변환부(720), 평활 및 노이즈 제거부(730), 전압검출제어부(740)를 포함한다.The variable voltage supply circuit 700 includes a high voltage generating portion 710, a back pressure converting portion 720, a smoothing and noise removing portion 730, and a voltage detecting and controlling portion 740, as shown in FIGS. 1 and 6 do.

고압발생부(710)에서, 저압으로부터 고압을 얻으려면 방법은 크게 캐패시터와 스위치를 이용하여 전압을 올리는 방법과 변압기를 이용하여 올리는 방법, 교류를 배압 정류하여 올리는 방법 등이 많이 사용되는데, 본 발명의 일실시예에 따른 고압발생부는 필요한 특성을 충족하면서 소규모로 만들기 위해 변압기와 배압 정류를 혼합한 방법을 사용할 수도 있다.In order to obtain a high pressure from a low pressure in the high pressure generating part 710, a method of raising the voltage by using a capacitor and a switch, a raising method by using a transformer, a method of rectifying the AC by back pressure are widely used. A high pressure generating unit according to an embodiment of the present invention may use a method of mixing a transformer and a back pressure rectification to achieve a small size while satisfying the required characteristics.

이러한 고압발생부는 스위칭 전원에서 많이 사용하는 전압변환회로를 사용하여 주 전원 전류를 스위칭하고, 단속시 2차측 코일에 나타나는 임펄스 형태의 파형을 정류하여 고압을 얻을 수 있다. 여기서, 스위칭 신호는 고압발생용 신호와 출력전압이 목표치를 달성했는지를 알려주는 신호로부터 고전압 발생용 스위칭 신호를 발생할 수 있다.The high-voltage generating unit switches the main power supply current by using a voltage conversion circuit that is often used in a switching power supply, and can obtain a high voltage by rectifying an impulse-like waveform appearing on the secondary coil during intermittence. Here, the switching signal may generate a switching signal for generating a high voltage from a signal for generating a high voltage and a signal for indicating whether the output voltage has reached a target value.

배압변환부(720)는 트랜스 2차측의 AC전압을 최대치의 5배 전압으로 정류하는 회로로서, 트랜스 2차측 핀의 전압 변동 폭이 가장 커서 주 EMI 방출원이 된다.The back pressure converting portion 720 is a circuit for rectifying the AC voltage on the transformer secondary side to a voltage five times the maximum value. The voltage fluctuation width of the transformer secondary pin is the largest, and becomes the main EMI radiation source.

평활 및 노이즈 제거부(730)는 출력전압에서 잡음을 최대한 효과적으로 제거하기 위해 풀 브리지 방식으로 1차측 코일을 구동하고 이로 인해 나타나는 2차 전압을 배압 정류하여 고압을 얻는 구조를 사용한다. 이때, 트랜스 2차측에 발생하는 전압 리플을 최소화할 수 있어 단순한 필터로도 충분한 효과를 볼 수 있다.The smoothing and noise removing unit 730 uses a structure that drives the primary coil in a full bridge manner to remove the noise from the output voltage as effectively as possible, and obtains a high voltage by rectifying the secondary voltage due to the back pressure. At this time, since the voltage ripple occurring in the secondary side of the transformer can be minimized, a sufficient effect can be obtained with a simple filter.

또한 평활 및 노이즈 제거부(730)는 출력 DC전압으로부터 AC성분(노이즈)를 제거하기 위한 회로로서, 스위칭 주파수와 고조파를 포함하면 100KHz에서 수 100MHz대에 노이즈가 나오므로 반도체를 사용한 액티브 필터로는 큰 효과를 기대하기 어렵고 수동소자가 필수적이다. 리플을 효과적으로 제거하기 위해 차단특성을 얻기 좋은 LC 필터를 사용할 수 있다.The smoothing and noise removing unit 730 is a circuit for removing an AC component (noise) from an output DC voltage. If a switching frequency and a harmonic are included, noise is generated at 100KHz to several hundreds of MHz. It is difficult to expect a large effect and a passive element is essential. To effectively remove ripple, you can use an LC filter that has good blocking characteristics.

그리고 전압검출 제어부(740)는 출력전압을 감시하여 고압 발생부를 동작시킬지 여부를 결정하는 회로로, 고전압을 약 1/514로 줄여 기준 전압과 비교할 수 있다.
The voltage detection control unit 740 is a circuit for determining whether to operate the high voltage generating unit by monitoring the output voltage, and can compare the high voltage with the reference voltage by reducing the high voltage to about 1/514.

GUI설정부(800)는 센서의 정상 상태 및 측정 가능한 전구간에서의 테스트를 진행할 수 있는 환경을 개선하기 위한 구성이다. 전용 GUI구성으로 하는 가변전압공급 설정모듈(810)과 누적방사선 분석모듈(820)을 통해 가변 전압공급설정 및 단계별 누적시간 설정기능을 할 수 있다.The GUI setting unit 800 is a configuration for improving the environment in which the test can be performed between the steady state of the sensor and the measurable whole area. The variable voltage supply setting module 810 and the cumulative radiation analysis module 820 can be used to set variable voltage supply and set cumulative time for each step.

기존 GM Tube 센서의 불량 판정을 위해서는 휴대용 방사선 측정 장치로 생산을 완료한 상태에서 캘리브레이션을 진행하고, 불량이 발생하면 다시 분해하여 GM Tube 센서를 재조립하는 방식을 사용하였으며, GM Tube센서의 보증기간이 3개월인 이유로 MOQ가 적용된 긴 납기의 GM Tube 센서를 별도로 측정하는데 문제점을 가지고 있었다. In order to judge the defect of the existing GM Tube sensor, the calibration is carried out with the portable radiation measuring device after the production is completed. When the defect is detected, the GM tube sensor is reassembled and reassembled. Because of this 3 months, there was a problem in separately measuring the long-delivery GM Tube sensor to which MOQ was applied.

기준 조사선량을 변경할 때마다 수시로 방사선 조사실에 들어가 설정위치 및 테스트 조건을 잡아야 하는 번거로움이 있었으며, 측정시 주기적으로 측정값을 기록하여 PC의 엑셀 프로그램으로 기록한 데이터를 재기록하여, 시험성적 등을 해야하는 불편함이 있었다. 이에 따라 GUI설정부(800)의 전용 GUI를 통해 고전압의 변경 및 방사선 측정값의 엑셀 포맷에 맞추어 자동 저장될 수 있도록 할 수 있다.There was a lot of inconvenience to enter the radiation examination room every time when changing the standard dose and change the setting position and test condition. It is necessary to record the measured value periodically during measurement and rewrite the data recorded in the PC's Excel program, There was an inconvenience. Accordingly, it is possible to change the high voltage through the dedicated GUI of the GUI setting unit 800 and automatically store the radiation measurement value in accordance with the Excel format.

방사선 측정장치의 GM Tube 센서를 테스트하기 위해서는 거리 및 기준조사 선량, 전압 등에 따라 수시로 작업자가 장치의 테스트 환경을 수정해야 하는 문제점이 있어, 원격의 PC에서 누적방사선 분석모듈(820)로 전원 및 기준조사선량의 값이 자동으로 기입되고 업데이터될 수 있도록 전용 GUI로 설정할 수 있다.In order to test the GM Tube sensor of the radiation measuring apparatus, there is a problem that the operator needs to modify the test environment of the apparatus from time to time according to the distance and reference irradiated dose and voltage, so that the cumulative radiation analyzing module 820 in the remote PC, A dedicated GUI can be set up so that the dose value is automatically written and updated.

본 실시예에 따른 전용 GUI는 Windows 7을 기반으로 intel i5 3Ghz 프로세서, 8GB, 256GB HDD를 사용하였으며, 프로그래밍 언어로는 C언어를 사용하여 구현하였다. GM Tube 센서 테스트를 위한 GUI구성 화면은 다음과 같다.The dedicated GUI according to this embodiment uses intel i5 3Ghz processor, 8GB, and 256GB HDD based on Windows 7, and implemented using C language as a programming language. The GUI configuration screen for GM Tube sensor test is as follows.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 GM Tube 센서 테스트를 위한 GUI를 나타낸 예시도이다.7 is a diagram illustrating a GUI for testing a GM Tube sensor of a GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7에서 (1)은 캘리브레이션시 사용한 기준 방사선의 세기 표시를 클릭하면 세로줄이 선택되어 CPS값이 세로줄에 기입될 수 있다. In (1) of FIG. 7, when the indication of the reference radiation intensity used in the calibration is clicked, the vertical line is selected and the CPS value can be written in the vertical line.

(2)는 방사선 계측시 장비로부터 읽은 CPS값을 표시하는 부분이다. (2) is the part that displays the CPS value read from the equipment when measuring the radiation.

(3)은 장비로부터 읽은 CPS(2)로부터 계산된 현재의 방사선 세기 값이다.(3) is the current radiation intensity value calculated from the CPS (2) read from the equipment.

(4)는 기준 방사선에서 센서별 CPS 값으로, 클릭하여 하나씩 수정 가능하다.(4) can be modified one by one by clicking on the CPS value for each sensor in the reference radiation.

(5)는 장치가 할당받은 IP 주소. 장치는 할당 받은 주소를 LCD에 표시하고, TCP 소켓 서버로 동작을 나타낸다.(5) is the IP address assigned by the device. The device displays the assigned address on the LCD and indicates operation as a TCP socket server.

(6)은 장치의 TCP 소켓 서버 포트번호로, 5000으로 고정된다.(6) is the TCP socket server port number of the device and is fixed at 5000.

(7)은 장치에 TCP 클라이언트로 연결 시도하도록 하는 버튼박스로서, 연결 성공시 버튼의 지문이 "Disconnect"로 바뀐다.(7) is a button box that allows the device to try to connect to the TCP client. When the connection is successful, the fingerprint of the button changes to "Disconnect ".

(8)은 센서에 가해질 고전압 설정을 나타낸 부분이다.(8) shows the high voltage setting to be applied to the sensor.

(9)는 외부에서 가해지는 기준 방사선의 세기 값 입력을 나타낸 부분이다.(9) is a portion showing the input of the intensity value of the reference radiation externally applied.

(10)은 남아있는 CPS 카운트 시간((12) Timer 선택시) 또는 진행된 CPS 누적 시간((13) Elapsed 선택시)이다.(10) is the remaining CPS count time (when selecting (12) Timer) or the progressed CPS accumulation time (when (13) Elapsed is selected).

(14)는 CPS누적 시작을 나타낸 버튼박스이다.(14) is a button box showing the start of CPS accumulation.

(15)는 CPS누적 중지를 나타낸 버튼박스이다.(15) is a button box showing the CPS cumulative interruption.

(16)은 CPS 표 0으로 초기화하도록 하는 버튼박스이다.(16) is a button box for initializing to CPS table 0.

(17)은 CPS 표를 저장하고, 클릭시 저장할 파일경로/파일명 지정 창이 나오도록 하는 부분이다.(17) is a part for storing the CPS table and displaying a file path / file name designation window to be stored when clicked.

(18)은 현재의 방사선 세기 측정 결과를 저장할 파일경로/파일명 지정(18) specifies the file path / filename to store the current radiation intensity measurement result

(19)는 지정된 파일명 보임(19) shows the specified filename

(20)은 파일명 목록 지우기(20) clears the file name list

(21)은 현재의 방사선 세기 측정하여 (19)의 파일에 저장하기 시작(21) measures the current radiation intensity and starts to store it in the file of (19)

(22) 현재의 방사선 세기 측정 중지(22) Stop measuring current radiation intensity

(23)(24)에 지정된 파일목록에서 센서별 측정 데이터로 자료 재정렬하고 센서 번호에 맞추어 48개 파일(CH_1.csv, CH_2.csv, ..., CH_48.csv) 생성. (24)에 500u.csv, 1m.csv, 2m.csv를 지정하여 각각 측정 후, (23)Re-Arrange를 클릭한 결과. (17)을 클릭한 결과는 CpsTable.csv로 저장함(23) In the file list specified in (24), data is rearranged into sensor-specific measurement data, and 48 files (CH_1.csv, CH_2.csv, ..., CH_48.csv) are generated according to the sensor number. (24), 500u.csv, 1m.csv, 2m.csv, and (23) Re-Arrange. (17) and save the result as CpsTable.csv

(25) 클릭하면 Log(26) 지우기(25) Click to delete Log (26)

(26) 장치와 주고 받은 명령/응답 표시(26) Display command / response to / from the device

총 48개 채널의 GM Tube 센서 테스트를 마치고 Save 버튼을 누르면 자동으로 48개 채널에 해당하는 각각의 GM Tube센서에 대한 책정 데이터가 저장된다. 또한 기준 선량률에 해당하는 파일도 함께 저장될 수 있다.After completing the GM Tube sensor test of 48 channels, pressing the Save button will automatically save the data for each GM Tube sensor corresponding to 48 channels. Also, files corresponding to the reference dose rate can be stored together.

GM Tube 센서가 적용된 방사선 측정장치의 캘리브레이션을 위해 측정허용선량 전구간에 대한 대표 5 ~ 10개 구간에서의 일정 시간 누적 방사선 조사를 통해 센서가 각 구간에서 가지는 특성을 파악할 수 있도록 하는 GUI설정부의 누적방사선 분석모듈(820)를 통해 개선할 수 있다.
For the calibration of the radiation measuring device to which the GM Tube sensor is applied, the cumulative radiation dose of the GUI setting unit which allows the sensor to recognize the characteristics of each section through the cumulative radiation irradiation for a certain time in the representative 5 to 10 intervals The analysis module 820 can be improved.

다음은 GUI설정부를 통한 테스트를 설명하면 다음과 같다.The following explains the test through the GUI setting part as follows.

우선, 본 실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 O/S로는 FreeRTOS를 이용하였고 TCP/IP 프로토콜은 LWIP 라이브러리를 사용하였다.First, FreeRTOS was used as the O / S of the GM Tube sensor test apparatus according to the present embodiment, and the LWIP library was used as the TCP / IP protocol.

GM Tube 센서 테스트 장치의 제어부는 TCP 소켓서버로 동작하며 GUI로부터 보내오는 명령에 따라 각 센서들로부터 전달된 신호의 계수, 고전압 발생을 위한 기준 전압 및 제어신호 발생, LCD 내용 표시, 센서의 상태를 나타내는 LED 점멸 등의 기능을 제공한다. 계수 명령을 제외한 모든 명령은 수행 후 바로 종료되며, 계수의 시작시와 종료시에만 전달하도록 한다.GM Tube Sensor The controller of the test device operates as a TCP socket server. It calculates the coefficient of the signal transmitted from each sensor according to the command sent from the GUI, generates the reference voltage and control signal for generating high voltage, displays the LCD contents, LED flashing to indicate the function. All commands except count instructions are terminated immediately after execution, and are to be transmitted only at the beginning and end of the coefficient.

제어부는 한번에 16개의 I/O interrupt만이 처리 가능하기 때문에 폴링으로 감시하도록 하였다. 가끔 들어오는 이더넷 통신/명령 처리는 우선 순위를 높이고 인터럽트로만 동작하도록 하였고 UI는 기본적으로 측정 시작시/종료시에만 명령을 보내 측정 결과의 정확도에 영향을 주지 않도록 하였다. Since the controller can process only 16 I / O interrupts at a time, it is monitored by polling. The occasional incoming Ethernet communication / instruction processing is prioritized and only works with interrupts, and the UI basically sends commands only at the start / end of the measurement so that it does not affect the accuracy of the measurement results.

제어부는 48개의 센서 입력 신호는 낮은 우선순위로 폴링하도록 하고 변화분에 대해 누적하도록 하였다. 측정결과 초당 폴링 횟수가 약 190,000번 정도로 하나의 펄스 폭이 150us 정도 되므로 평균적으로 하나의 펄스에 대해 약 28번정도 스캔을 하는 꼴이기 때문에 하나의 MPU로도 충분히 처리 가능하여 3개의 MPU로 16개씩 센서를 나누지 않고 하나만을 사용하여 처리하였다.The control unit allows the 48 sensor input signals to be polled at a lower priority and accumulated for the change. Since the number of polling per second is about 190,000 times, and one pulse width is about 150us, since it is about 28 times of scanning per pulse on an average, it can be sufficiently processed by one MPU, so 16 MPUs Were processed using only one without dividing.

제어부는 Ethernet을 통하여 연결되며 DHCP 서버로부터 IP주소를 할당 받으면 포트 5000을 통해 TCP서버로 소켓을 연다. UI를 통하여 해당 소켓에 연결하면 명령을 주고받을 수 있는 상태가 되며, 명령/응답의 기록은 Log Message 창에 남는다. 연결된 상태에서는 "TCP 소켓을 통한 센서 체커 명령 목록"의 모든 TCP 소켓 명령을 사용할 수 있다. 소켓이 연결되면 Connect 버튼은 Disconnect로 바뀌고 이를 클릭하면 소켓연결이 끊어진다.The control unit is connected via Ethernet and when the IP address is assigned from the DHCP server, the socket is opened to the TCP server through the port 5000. If you connect to the socket through the UI, you will be in a state where you can send and receive commands, and the command / response record will remain in the Log Message window. In the connected state, you can use all TCP socket commands in "List of Sensor Checker Commands via TCP Sockets". When the socket is connected, the Connect button changes to Disconnect and clicking it disconnects the socket.

제어부는 센서가 동작하려면 고전압이 필요한데 시험에 사용한 센서는 500V를 사용한다. The controller needs a high voltage to operate the sensor. The sensor used for the test is 500V.

제어부는 센서의 특성을 얻기 위해 기준이 되는 방사선의 세기를 몇 가지 선정한 다음(여기에서는 500uSv/h, 1mSv/h, 2mSv/h를 선정) 각각의 기준 방사선을 조사하면서 해당 CPS 표를 선택하고, 일정시간 동안 측정하도록 설정하고, 측정시작 버튼을 클릭하도록 한다.In order to obtain the characteristics of the sensor, the control unit selects several CPS tables (500uSv / h, 1mSv / h, 2mSv / h are selected here) Set it to measure for a certain period of time, and click the start measurement button.

제어부는 타이머 값이 줄어 0이 되면 자동으로 측정을 멈추고 측정된 CPS 값을 읽어와 표에 기록하도록 한다.When the timer value decreases to zero, the control automatically stops the measurement and reads the measured CPS value and records it in the table.

제어부는 선정된 기준 방사선 값 모두를 측정하면 Evaluation 항목에 파일이름을 지정하고, 현재의 방사선 세기를 측정할 수 있다. 이 측정 결과는 100초 동안 매 10초마다 Measured CPS와 Measured Sv/h에 표시되며, 파일을 지정하고, 지정된 파일에 저장된다. The control unit can specify the file name in the Evaluation item and measure the current radiation intensity by measuring all the selected reference radiation values. The measurement result is displayed in Measured CPS and Measured Sv / h every 10 seconds for 100 seconds, and the file is specified and stored in the specified file.

그리고 제어부는 방사선 세기를 바꿔가며 측정을 수 회 마친 다음에 ReArrange를 클릭하면 각 센서 별로 측정한 결과를 모아 준다.
Then, the control unit changes the intensity of the radiation. After completing the measurement several times, click the ReArrange button to collect the measurement results for each sensor.

도 8은 본 실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치의 제어부를 통한 테스트 결과를 나타낸 예시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 48개 센서의 특성 캘리브레이션 표를 보면, CH26의 센서(고장난 센서)가 반응을 하지 않아 CPS값이 0으로 나타난다. 500uSv/h, 1000uSv/h, 2000uSv/h의 각 기준 조사선량 값에 대한 측정값이 나타남을 확인할 수 있다. 8 is a diagram illustrating a test result of a GM Tube sensor test apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in Fig. 8, in the characteristic calibration table of 48 sensors, the sensor of the CH26 (the failed sensor) does not react and the CPS value is shown as zero. It can be seen that the measured values for each reference dose value of 500uSv / h, 1000uSv / h and 2000uSv / h are shown.

또한 표 1에 나타난 바와 같이, 캘리브레이션 후의 500uSv/h 감마선 조사결과(일부)는 1 ~ 48채널의 측정값이 누적시간 20초 ~ 110초까지 증가하며 누적된 측정값의 평균값이 나타남을 확인할 수 있다. 27채널의 경우, 20초 누적평균값은 500uSv/h의 기준선량을 조사하였을 경우, 0.000418944Sv/h(418.9uSv/h)의 값이 나옴을 알 수 있다. 또한, 27채널의 경우, 110초 누적평균값은 500uSv/h의 기준선량을 조사 하였을 경우, 0.000422587Sv/h(422.6uSv/h)의 값이 나옴을 알 수 있다. 그리고 26채널의 경우, GM Tube 센서의 불량으로 동작하지 않음을 확인 할 수 있다. In addition, as shown in Table 1, it is confirmed that the measurement result of 500 uSv / h gamma ray after the calibration (some) shows that the measured value of 1 to 48 channels increases from the accumulation time of 20 seconds to 110 seconds, . In the case of the 27th channel, the cumulative average value of 20 seconds is 0.000418944Sv / h (418.9uSv / h) when the reference dose of 500uSv / h is examined. In the case of 27 channels, the cumulative average value of 110 seconds is 0.000422587Sv / h (422.6uSv / h) when the reference dose of 500uSv / h is examined. In case of 26 channels, it can be confirmed that GM tube sensor does not operate due to defective.

Figure 112016035157473-pat00001
Figure 112016035157473-pat00001

또한 표 2에 나타난 바와 같이, 캘리브레이션 후의 1mSv/h 감마선 조사결과(일부)는 1 ~ 48채널의 측정값이 누적시간 20초 ~ 110초까지 증가하며 누적된 측정값의 평균값이 나타남을 확인할 수 있다. 1채널의 경우, 20초 누적평균값은 1mSv/h의 기준선량을 조사하였을 경우, 0.00099434 Sv/h(0.994mSv/h)의 값이 나옴을 알 수 있다. 1채널의 경우, 110초 누적평균값은 1mSv/h의 기준선량을 조사하였을 경우, 0.00100566 Sv/h(1.005mSv/h)의 값이 나옴을 알 수 있다. 26채널의 경우, GM Tube 센서의 불량으로 동작하지 않음을 확인할 수 있다. As shown in Table 2, the results of the 1 mSv / h gamma irradiation after the calibration show that the measurement values of 1 to 48 channels are increased from the accumulation time of 20 seconds to 110 seconds and the average value of the accumulated measurement values appears . In the case of one channel, the 20-second cumulative average value shows a value of 0.00099434 Sv / h (0.994 mSv / h) when the reference dose of 1 mSv / h is examined. In the case of one channel, the cumulative average value of 110 seconds is 0.00100566 Sv / h (1.005 mSv / h) when the reference dose of 1 mSv / h is examined. In case of 26 channels, it can be confirmed that GM tube sensor does not operate because of defective.

Figure 112016035157473-pat00002
Figure 112016035157473-pat00002

또한 표 3에 나타난 바와 같이, 캘리브레이션 후의 2mSv/h 감마선 조사결과(일부)는 1 ~ 48채널의 측정값이 누적시간 20초 ~ 110초까지 증가하며 누적된 측정값의 평균값이 나타남을 확인할 수 있다. 5채널의 경우, 20초 누적평균값은 2mSv/h의 기준선량을 조사하였을 경우, 0.00203282 Sv/h(2.032mSv/h)의 값이 나옴을 알 수 있다. 5채널의 경우, 110초 누적평균값은 2mSv/h의 기준선량을 조사하였을 경우, 0.00203475Sv/h(2.034mSv/h)의 값이 나옴을 알 수 있다. 26채널의 경우, GM Tube 센서의 불량으로 동작하지 않음을 확인할 수 있다. As shown in Table 3, the results of the 2mSv / h gamma irradiation (some) after calibration show that the measured values of 1 to 48 channels increase from cumulative time of 20 seconds to 110 seconds, and the average value of cumulative measured values appears . In the case of 5 channels, the cumulative average value of 20 seconds shows a value of 0.00203282 Sv / h (2.032 mSv / h) when the reference dose of 2 mSv / h is examined. In the case of 5 channels, the cumulative average value of 110 seconds is 0.00203475Sv / h (2.034mSv / h) when the reference dose of 2mSv / h is examined. In case of 26 channels, it can be confirmed that GM tube sensor does not operate because of defective.

Figure 112016035157473-pat00003
Figure 112016035157473-pat00003

표 4에 나타난 바와 같이, 각 채널별로(CH_1~CH48) 각각 2mSv/h, 1mSv/h, 500uSv/h의 순으로 10회, 10초 주기로 측정한 값을 CH_1.csv ~ CH_48.csv 파일로 저장할 수 있다.As shown in Table 4, the values measured in the order of 2mSv / h, 1mSv / h, and 500uSv / h for each channel (CH_1 to CH48) are stored in the CH_1.csv to CH_48.csv file .

Figure 112016035157473-pat00004
Figure 112016035157473-pat00004

그리고 도 GM Tube 센서 테스트 장치의 센서 체커 동작수행결과(3분 누적후) CH_26에 적색 LED로 센서의 상태가 불량임을 표시하도록 할 수 있다.
Also, the result of performing the sensor checker operation of the GM Tube sensor test device (after 3 minutes of accumulation), the red LED on CH_26 can indicate that the sensor is in bad condition.

본 발명의 일실시예에 따른 GM Tube 센서 테스트 장치는 다채널의 GM Tube 센서를 동시에 테스트하여 불량의 여부 및 센서의 특성을 분석하고, 지름 28cm이내에 최대 48채널의 GM Tube 센서를 테스트할 수 있다. 이러한 48개 채널에 개별적으로 고전압을 공급하고 GM Tube 센서로부터의 펄스신호를 신호로 변환하기 위한 회로 및 노이즈에 의한 신호 변화를 개선하기 위한 회로를 포함한다.The GM Tube sensor test apparatus according to an embodiment of the present invention can simultaneously test multi-channel GM Tube sensors to analyze the defectiveness and characteristics of the sensor, and to test GM tube sensors of up to 48 channels within a diameter of 28 cm . These 48 channels are individually supplied with a high voltage and include circuitry for converting the pulse signal from the GM Tube sensor into a signal and circuitry for improving signal variation due to noise.

또한 GM Tube 센서마다 플래토 특성이 다르므로, 가변 고전압(300 ~ 1,000V)을 발생할 수 있는 회로를 설계하여 센서의 특성을 분석하며, 고전압 발생이후에 전압 리플을 줄이기 위한 필터회로를 적용하였고, 전용 GUI구성으로 가변 전압공급설정 및 단계별 누적시간 설정기능을 포함할 수 있다. In addition, since the plate characteristics are different for each GM Tube sensor, a circuit capable of generating a variable high voltage (300 to 1,000 V) is designed to analyze the characteristics of the sensor, and a filter circuit is applied to reduce the voltage ripple after a high voltage is generated. It can include a variable voltage supply setting and a step-by-step cumulative time setting function in a dedicated GUI configuration.

상술한 바에 의하면, 다채널의 GM Tube 센서를 동시에 테스트하여 불량의 여부 및 센서의 특성을 분석할 수 있고, 센서의 특성에 따라 가변 고전압(300 ~ 1,000V)을 발생할 수 있는 회로로 센서의 특성을 분석할 수 있으며, GM Tube 센서가 적용된 방사선 측정장치의 캘리브레이션을 위해 측정허용선량 전구간에 대한 대표 5 내지 10개 구간에서의 일정 시간 누적 방사선 조사를 통해 센서가 각 구간에서 가지는 특성을 파악할 수 있는 효과가 있다.According to the above description, the multi-channel GM Tube sensor can be tested at the same time to analyze the characteristics of the sensor and defects, and it is possible to generate a variable high voltage (300 to 1,000 V) according to characteristics of the sensor. And for the calibration of the radiation measuring device to which the GM Tube sensor is applied, it is possible to grasp the characteristics of the sensor in each section through the irradiation of the cumulative radiation for a predetermined time in the representative 5 to 10 intervals It is effective.

100 : 검출부 200 : 계수부
300 : 제어부 400 : 명령처리부
500 : 통신부 600 : 표시부
700 : 가변전압공급회로 710 : 고압발생부
720 : 배압변환부 730 : 평활 및 노이즈 제거부
740 : 전압검출제어부 800 : GUI설정부
810 : 가변전압공급 설정모듈 820 : 누적방사선 분석모듈
100: Detection unit 200:
300: control unit 400: command processing unit
500: communication unit 600: display unit
700: Variable voltage supply circuit 710: High voltage generator
720: back pressure converting section 730: smoothing and noise removing section
740: voltage detection control unit 800: GUI setting unit
810: variable voltage supply setting module 820: cumulative radiation analyzing module

Claims (7)

다수 채널로 구성하는 GM Tube 센서에 고압을 인가하여 외부로부터 상기 GM Tube 센서로 입사되는 방사선에 반응하여 발생하는 파형을 측정하여 방사능의 세기를 검출하는 검출부;
상기 검출부를 통해 검출된 값을 측정하고 누적치를 구하는 계수부;
사용자로부터의 명령과 상기 측정결과로 계수제어, 고압 전압설정 및 LCD출력내용을 결정하는 제어부; 및
상기 GM Tube 센서의 특성에 따라 상기 검출부에 가변전압을 가하기 위한 가변전압공급회로;를 포함하며,
상기 가변전압공급회로는 계수부에 각 GM Tube의 특성에 맞는 전압을 발생시키고, 고저항을 통해 GM Tube에 bias전압을 인가하도록 하는 것을 특징으로 하는 GM Tube 센서 테스트 장치.
A detector for detecting the intensity of radioactivity by measuring a waveform generated in response to radiation incident from the outside to the GM Tube sensor by applying a high voltage to a GM Tube sensor constituted by a plurality of channels;
A counting unit for measuring a value detected through the detecting unit and obtaining an accumulation value;
A control unit for determining a coefficient control, a high-voltage setting, and an LCD output according to a command from a user and the measurement result; And
And a variable voltage supply circuit for applying a variable voltage to the detector according to characteristics of the GM Tube sensor,
Wherein the variable voltage supply circuit generates a voltage corresponding to the characteristics of each GM tube in the counting section and applies a bias voltage to the GM tube through a high resistance.
제 1 항에 있어서,
상기 검출부는 GM Tube에 고압을 가하고, 감마선에 의해 발생하는 파형을 측정하여 방사능의 세기를 측정하는 것을 특징으로 하는 GM Tube 센서 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the detecting unit applies a high pressure to the GM tube and measures a waveform generated by the gamma ray to measure the intensity of the radioactivity.
제 1 항에 있어서,
상기 계수부는 상기 GM Tube에 가해지는 bias회로 및 파형 정형 필터가 상기 GM Tube별로 구성되는 것을 특징으로 하는 GM Tube 센서 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the counting unit comprises a bias circuit and a waveform shaping filter applied to the GM Tube for each GM Tube.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 GM Tube의 출력전압에서 발생한 펄스의 크기와 폭을 계수부에서 처리할 수 있도록 변형하고 bias 전압설정을 하는 것을 특징으로 하는 GM Tube 센서 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit modifies the magnitude and the width of the pulse generated from the output voltage of the GM Tube so that the magnitude and the width of the pulse can be processed by the coefficient unit and sets the bias voltage.
제 1 항에 있어서,
상기 가변전압공급회로는
주 전원 전류를 스위칭하고, 상기 스위칭 단속시 변압기의 2차측에서 나타나는 임펄스 형태의 파형을 정류하여 고전압을 생성하는 고압발생부;
상기 2차측의 AC전압을 정류하는 배압변환부;
상기 배압변환부의 출력 DC전압으로부터 AC성분(노이즈)을 제거하는 평활 및 노이즈 제거부; 및
출력전압을 감시하여 상기 고압 발생부를 동작시킬지 여부를 결정하는 전압검출제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 GM Tube 센서 테스트 장치.
The method according to claim 1,
The variable voltage supply circuit
A high voltage generating unit for switching the main power supply current and rectifying the impulse waveform appearing on the secondary side of the transformer during the switching interruption to generate a high voltage;
A back pressure converting unit for rectifying the AC voltage of the secondary side;
A smoothing and noise removing unit for removing an AC component (noise) from an output DC voltage of the back pressure converting unit; And
And a voltage detection control unit for monitoring the output voltage to determine whether to operate the high voltage generating unit.
제 1 항에 있어서,
상기 검출부에 가해지는 가변 전압공급설정 및 단계별 누적시간 설정을 GUI로 설정하는 GUI설정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GM Tube 센서 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a GUI setting unit configured to set a variable voltage supply setting and a cumulative cumulative time setting stepwise to the detection unit by a GUI.
제 1 항에 있어서,
센서의 정상 상태 및 측정 가능한 전구간에서의 테스트를 진행할 수 있도록 GUI로 고전압의 변경설정하도록 하는 가변전압공급 설정모듈; 및
원격의 PC에서 전원 및 기준조사선량의 값이 기입되어 방사선 측정값이 엑셀 포맷에 맞추어 업데이터될 수 있도록 하는 누적방사선 분석모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GM Tube 센서 테스트 장치.
The method according to claim 1,
A variable voltage supply setting module for setting a high voltage change by a GUI so that a test can be performed between a normal state of the sensor and a measurable whole area; And
And a cumulative radiation analysis module for writing a value of a power and a reference irradiation dose in a remote PC so that the measured radiation value can be updated in accordance with the Excel format.
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