KR101808577B1 - Neutrons, gamma rays, x-ray radiation detection and integrated control system for the detection - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬광 검출기(Scintillation Detector) 또는 중성자 검출기(Neutron Detector)를 이용하여 중성자, 감마선, 엑스선 방사선을 동시에 측정이 가능하고, 사용자에게 측정 정보를 전달함으로써 능동적으로 대응할 수 있도록 하는 중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to neutron, gamma ray, and x-ray radiation measurement and integrated control systems, and more particularly, to neutron detection, gamma ray, and x-ray radiation measurement using a scintillation detector or a neutron detector Gamma ray, and x-ray radiation measurement and integrated control system that enables the user to actively respond by transmitting measurement information to a user.
방사선 산업의 발달로 방사선 물질의 누출에 의한 방사선 사고가 증가함에 따라, 방사선 물질을 관리하는 작업자 또는 방사선 계측자에게는 작업 현장에서의 방사선량을 계측하는 방사선 검출 장치의 사용이 의무화 되어 있다.With the development of the radiation industry, radiation accidents due to the leakage of radiation materials have increased, so it is obligatory for the workers who manage the radiation materials or the radiation meters to use the radiation detection apparatus for measuring the radiation dose at the work site.
한편, 방사선을 검출하는 방법으로서는 방사선의 전리 작용, 여기 작용, 발광 작용, 감광 작용 등을 이용한 다양한 방법들이 존재하며, 측정 대상이 되는 방사선의 종류에 따라 그 검출 장치 및 검출 방법을 구별하여 사용하고 있고, 방사선량에 대한 선량 측정 장치와 핵종 분석을 위한 측정 장치도 구별하여 사용되고 있다.On the other hand, as a method of detecting radiation, there are various methods using ionizing action of radiation, excitation action, luminescent action, photosensitive action and the like, and the detection device and detection method are used in accordance with the kind of radiation to be measured , And a radiation dose measuring apparatus and a measuring apparatus for analyzing nuclides are also used.
그리고, 이러한 방사선 검출장치는 휴대용 구조로 이루어짐에 따라, 사용자가 해당 지역에 직접 계측기를 가지고 가서 수동으로 감시하거나 특정지역 현장의 모습을 감시 카메라를 이용하여 확인할 수 밖에 없으므로, 사용자가 방사선원에 근접하여 계측할 수 밖에 없어 계측자에게 필요 이상의 과 피폭을 유발할 위험성이 있었다.In addition, since the radiation detection apparatus has a portable structure, the user has to manually take the instrument directly to the area and manually monitor the area or confirm the state of the specific area site by using the surveillance camera. Therefore, There was a risk of causing excessive exposures to the measurer.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 단점을 해결한 것으로서, 측정 대상이 되는 방사선의 종류에 상관없이 중성자, 감마선 및 엑스선 방사선을 동시에 측정할 수 있는 일체형 방사선 측정 검출장치를 제공하고, 방사선을 원격 또는 네트워크상으로 측정하고 분석이 가능하도록 함으로써, 사용자가 방사선으로부터 과 피폭되는 위험을 방지하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an integrated radiation measurement and detection apparatus capable of simultaneously measuring neutron, gamma ray, and x-ray radiation regardless of the kind of radiation to be measured, To be measured remotely or on a network and to enable analysis, thereby preventing the user from being exposed to radiation and the risk of exposure.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 특징에 따른 중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템은 검출부, 임베디드 시스템 및 표시부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a neutron detector, an embedded system, and a display unit.
상기 검출부는 중성자, 감마선 및 엑스선 방사선을 측정한다. 상기 임베디드 시스템은 상기 검출부를 제어하고, 측정된 정보를 모니터링하며, 유무선으로 측정 정보를 전송한다.The detector measures neutron, gamma ray and x-ray radiation. The embedded system controls the detection unit, monitors the measured information, and transmits the measurement information to the wired / wireless network.
상기 표시부는 상기 임베디드 시스템으로부터 측정 정보를 전송받아 표시한다.The display unit receives measurement information from the embedded system and displays the measurement information.
상기 검출부는 중성자 검출기(Neutron Detector)과 섬광 검출기(Scintillation Detector)중 적어도 하나를 포함한다. 상기 중성자 검출기(120)는 중성자 센서(Neutron Sensor)를 포함하며, 상기 섬광 검출기는 감마(Gamma)/엑스레이(X-ray) 센서를 포함한다.The detector includes at least one of a Neutron Detector and a Scintillation Detector. The
상기 중성자 검출기는 비례 계수관(Proportional Counter)과 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)중 적어도 하나를 포함한다.The neutron detector includes at least one of a proportional counter and an ion chamber detector.
상기 임베디드 시스템은 메인엠피유(Main MCU)와 모니터부 및 전송부를 포함한다. 상기 전송부는 이더넷(Ethernet), 유선통신 기능을 가지는 USB 및 무선 통신기능을 가지는 블루투스(Bluetooth)중 적어도 하나를 포함한다.The embedded system includes a main MCU, a monitor unit, and a transmission unit. The transmitting unit includes at least one of Ethernet, USB having a wired communication function, and Bluetooth having a wireless communication function.
상기 표시부는 상기 임베디드 시스템으로부터 방사선 측정 결과를 유무선으로 전송받아 출력한다.The display unit receives the radiation measurement result from the embedded system via wired / wireless and outputs the result.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템은 측정 대상이 되는 방사선의 종류에 상관없이 중성자, 감마선 및 엑스선 방사선을 동시에 측정이 가능하고, 원격으로 중성자, 감마선 및 엑스선 방사선을 측정하도록 함으로써 사용자가 방사선으로부터 과피폭되는 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the neutron, gamma ray, and x-ray radiation measurement and integrated control system according to the present invention can measure neutron, gamma ray, and x-ray radiation at the same time regardless of the kind of radiation to be measured, And measuring the x-ray radiation, thereby preventing the risk of the user being circumscribed from the radiation.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 측정 및 통합 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 고전압 생성기(High Voltage Generator)를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 레귤레이터(Linear Regulator)를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 섬광 검출기를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비례계수관(Proportional Counter)을 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)를 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 GM튜브 검출기(Geiger Muller tube Detector)를 나타낸 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 표시부를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 측정 및 통합 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a radiation measurement and integrated control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an embedded system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a high voltage generator according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram illustrating a linear regulator according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a flash detector according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram illustrating a proportional counter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an ion chamber detector according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
8 is a block diagram illustrating a GM tube detector according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a display unit according to an embodiment of the present invention.
10 is a configuration diagram illustrating a radiation measurement and integrated control system according to another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 또는 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" ... "," module ", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 측정 및 통합 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a radiation measurement and integrated control system according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 도시된 바와 같이 본 발명의 중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템은 검출부(100)와, 임베디드 시스템(200) 및 표시부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the neutron, gamma ray, and X-ray radiation measurement and integrated control system of the present invention includes a
중성자, 감마선 및 엑스선 방사선을 측정하는 상기 검출부(100)는 중성자 검출기(Neutron Detector)(120)와 섬광 검출기(Scintillation Detector)(110)를 포함할수 있다. 상기 중성자 검출기(120)는 중성자 센서(Neutron Sensor)를 포함할 수 있고, 상기 섬광 검출기(110)는 감마(Gamma)/엑스레이(X-ray) 센서를 포함할 수 있다.The
또한, 상기 중성자 검출기(120)는 비례 계수관(Proportional Counter)(121)과 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)(122)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 검출기(섬광 검출기, 중성자 검출기)의 외부에는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 이용한 감속제를 사용하여 중성자를 검출할 수 있도록 하는 제어회로를 포함할수 있다.In addition, a control circuit may be provided outside the detector (flash detector, neutron detector) so as to detect neutrons using a decelerating agent using high-density polyethylene (HDPE).
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템을 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram illustrating an embedded system according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 도시된 바와 같이 상기 임베디드 시스템(200)은 메인엠피유(Main MCU)(210)와 모니터부(220) 및 전송부(230)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the embedded
상기 전송부(230)는 이더넷(Ethernet)(232), 유선통신 기능을 가지는 USB(233) 및 무선 통신기능을 가지는 블루투스(Bluetooth)(231)를 포함할 수 있다.The
상태 모니터링을 위한 상기 모니터부(220)는 LCD를 포함할 수 있다. 상기 메인엠피유(210)는 중성자 및 감마선, 엑스선 방사선을 검출하여 초단위로 샘플링하고 누적된 펄스 및 전류값에 대한 방사선량 및 방사능량을 변환하는 알고리즘을 포함할 수 있다.The
상기 중성자(Neutron) 센서는 고정밀 고속 신호를 디지털 데이터로 변환하는 기능을 위해 A/D 컨버터(Converter)를 포함할 수 있다. 또한, 중성자 센서에서 출력되는 신호는 극저전류로 출력되고, 상기 임베디드 시스템(200)은 측정된 신호를 보다 정밀하고 빠르게 측정하는 기능을 한다.The Neutron sensor may include an A / D converter for converting a high-precision high-speed signal to digital data. Also, the signal output from the neutron sensor is output with a very low current, and the embedded
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 고전압 생성기(High Voltage Generator)를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a high voltage generator according to an embodiment of the present invention.
도 3에서 도시된 바와 같이 상기 메인엠피유(210)와 이온 챔버 검출기(122)의 사이에는 가변(Variable) 고전압 생성기(High Voltage Generator)(400)를 포함할 수 있다. 상기 가변 고전압 생성기(400)는 선형 레귤레이터(Linear Regulator)(410)와 스위칭 레귤레이터(Switching Regulator)(420)를 포함할수 있다.As shown in FIG. 3, a
중성자 및 감마선, 엑스선 방사선 측정을 위해 사용하는 검출기는 대부분 고압의 전압을 요구하므로, 고전압 생성기(400)는 주제어 기능을 담당하는 상기 임베디드 시스템(200)의 제어를 통해 300V ~ 2000V까지 가변할수 있도록 구성되어, 각 검출기에 고전압을 인가할수 있다.Since most of the detectors used for neutron and gamma ray and x-ray radiation measurement require high voltage, the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 레귤레이터(Linear Regulator)를 나타낸 구성도이다.4 is a configuration diagram illustrating a linear regulator according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 도시된 바와 같이 상기 선형 레귤레이터(410)에는 PWM(Pulse width modulation) 제어부(411)와 고압발생부(412), 배압정류부(413) 및 전압검출부(414)를 포함할수 있다.4, the
상기 표시부(300)는 임베디드 시스템(200)으로부터 방사선 측정 결과를 유무선으로 전송받아 출력한다. 또한, 상기 표시부(300)는 통합 제어 시스템 사용을 위한 관리자 및 사용자에게 측정 정보 전달 및 제어 조건 설정, 캘리브레이션 기능을 제공하도록 하는 전용 디스플레이 시스템(Display system) 및 GUI를 포함하며, 윈도우 OS를 기반으로하는 PC 또는 테블릿(Tablelt) PC 중 하나로 구성될수 있다. The
또한, 상기 표시부(300)는 방사선 선량 및 방사능량 측정 수치를 나타내는 소프트웨어와, 캘리브레이션 및 장치 세부 설정 기능을 가지는 소프트웨어를 포함할수 있다.Also, the
여기에서 상기 장치 세부 설정 기능에는 통신 장치 및 네트워크 설정 기능 및 측정 선량, 누적선량에 대한 로그 및 그래프 출력기능이 포함될수 있다.The device details setting function may include a communication device and a network setting function, and a log and graph output function of the measured dose and the accumulated dose.
상기 표시부(300)의 GUI를 이용하여 설정의 변경을 함으로써 측정된 방사선 수치를 방사능 수치로 변경이 가능하고, 각 방사선에 대해 초당 카운트 수(cps) 및 방사선량률, 누적선량으로 변환이 가능하며, 각 방사선 측정용 검출기에 대해 캘리브레이션 기능을 제공하여 주기적으로 장치에 대한 시험, 교정을 통해 계측장치로 사용될수 있다.By changing the setting using the GUI of the
또한, 유무선 통신 기능을 사용해 근거리의 원격통신이 가능하고, 네트워크에 연동되어 원거리의 인터넷 사용자에게 측정 정보를 제공할수 있다.In addition, it is possible to perform remote communication using a wired / wireless communication function, and to provide measurement information to a remote internet user in conjunction with a network.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 섬광 검출기를 나타낸 구성도이다.5 is a block diagram showing a flash detector according to an embodiment of the present invention.
도 5에서 도시된 바와 같이 상기 섬광 검출기는 전하증폭기(Charge sensitive amp)(1001), 펄스파형증폭기(Pulse shaping amp)(1002), 베이스라인리스토(Baseline restore)(1003) 및 판별기(Discriminator)(1004)로 구성될수 있다.As shown in FIG. 5, the flash detector includes a
상기 전하증폭기(1001)는 상기 검출부(100)로부터 출력된 미세 펄스 신호를 증폭한다. 또한, 상기 판별기(1004)에서 상기 펄스파형증폭기(1002) 및 베이스라인리스토(1003)을 거쳐 정형화된 펄스를 특정 전압을 기준으로 해서 디지털 신호로 변환한다.The
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비례계수관(Proportional Counter)을 나타낸 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)를 나타낸 구성도이다.FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a proportional counter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a configuration diagram illustrating an ion chamber detector according to an embodiment of the present invention.
도 6에서 도시된 바와 같이 상기 비례계수관(121)은 프리앰프(Pre-amp)(1005), 전하증폭기(Charge sensitive amp)(1001), 펄스파형증폭기(Pulse shaping amp)(1002), 베이스라인리스토(Baseline restore)(1003) 및 판별기(Discriminator)(1004)로 구성될 수 있다.6, the
또한, 도 7에서 도시된 바와 같이 상기 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)(122)은 프리앰프(Pre-amp)(1005), ADC(Analog Digital converter)(1006) 및 전하커패시터(Charge Capacitor)(1007)로 구성될 수 있다.7, the
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 GM튜브 검출기(Geiger Muller tube Detector)를 나타낸 구성도이다.8 is a block diagram illustrating a GM tube detector according to an embodiment of the present invention.
도 8에서 도시된 바와 같이 상기 GM튜브 검출기(Geiger Muller tube Detector)(130)는 프리앰프(Pre-amp)(1005)와 필터(Filter)(1008)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 8, the
이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
상기 비례 계수관(121)은 펄스형 출력을 이용하여 중성자를 측정하고, 상기 이온 챔버 검출기(122)는 전류의 출력을 이용하여 중성자의 양을 측정한다.The
여기에서 상기 이온 챔버 검출기(122)는 전류의 출력을 이용하므로 미세한 전류출력신호를 측정할수 있도록 전류를 전압으로 변환하며 동시에 신호 증폭을 하는 프리엠프(Pre-AMP)를 포함할 수 있다. 변환된 전압 신호를 2차 증폭하고, A/D 변환기능을 통해 디지털 신호로 변환하여 중성자 측정치를 표기할 수 있다.Here, the
상기 섬광 검출기(110)는 저준위의 감마선 및 엑스선을 측정할 수 있는 NaI(T1) 섬광 검출기(110)를 포함할 수 있고, 상기 NaI(T1) 섬광 검출기(110)의 사용을 위한 가변 고전압 생성기(400) 및 측정된 미세 신호를 증폭하기 위한 전하 증폭기(Charge sensitive AMP)(1001), 생성된 신호의 인식 범위의 상한 및 하한치를 설정하여 신호를 디지털 펄스형으로 만들어 내는 ULD(Upper Level Discriminator)과 LLD(Lower Level Discriminator)를 포함할 수 있다.The
중성자는 고속중성자와 열중성자로 구분될 수 있는데, 중성자의 양이 작거나 속도가 느린 열중성자는 상기 비례 계수관(Proportional Counter)(121)을 통해 검출할 수 있다.The neutrons can be classified into fast neutrons and thermal neutrons. The thermal neutrons having a small or slow neutron quantity can be detected through the
또한, 고속중성자는 투과성이 강하여 측정이 어렵기 때문에 물, PE(Polyethylene), HDPE(High-density polyethylene)을 이용하여 차폐, 속도의 감쇄를 수행하고, 열화된 중성자를 상기 비례 계수관(Proportional Counter)(121)을 이용하여 측정할 수 있다. 속도가 감쇄되지 않고 투과되는 상당수의 고속중성자는 상기 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)(122)를 이용하여 측정할 수 있다.Since high-speed neutrons are difficult to measure due to their high permeability, shielding and velocity reduction are performed using water, PE (polyethylene) and HDPE (high-density polyethylene), and the deteriorated neutrons are introduced into the proportional counter (121). A large number of high-speed neutrons transmitted at a speed without attenuation can be measured using the
상기 이온 챔버 검출기(122)는 측정한 고속 중성자의 크기를 전류출력으로 나타낼 수 있다.The
상기 고전압 생성기(High Voltage Generator)(400)는 상기 섬광 검출기(110) 및 중성자 검출기(120)가 각각의 회로에 노이즈 및 상호간섭 없이 동작될 수 있도록 전압을 생성하고 공급한다.The
일실시예로, 상기 GM튜브 검출기(130)에는 500 ~ 900V의 전압을 공급할 수 있고, 상기 NaI(T1) 섬광 검출기(110)에는 600 ~ 1200V의 전원을 공급할 수 있으며, 상기 비례 계수관(121)에는 700 ~ 3500V의 전원을 공급할 수 있고, 상기 이온 챔버 검출기(122)에는 200 ~ 1000V의 전원을 공급할 수 있다.In one embodiment, a voltage of 500 to 900 V may be supplied to the
이로 인하여, 본 발명은 중성자(열중성자 및 고속중성자)와 감마선(엑스선)을 동시에 측정이 가능하다.Accordingly, the present invention can simultaneously measure neutrons (thermal neutrons and fast neutrons) and gamma rays (x-rays).
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
100 : 검출부 110 : 섬광 검출기(Scintillation Detector)
120 : 중성자 검출기(Neutron Detector) 121 : 비례 계수관(Proportional Counter)
122 : 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)
130 : GM튜브 검출기(Geiger Muller tube Detector)
200 : 임베디드 시스템 210 : 메인엠피유(Main MCU)
220 : 모니터부 230 : 전송부
231 : 블루투스(Bluetooth) 232 : 이더넷(Ethernet)
233 : USB 300 : 표시부
400 : 고전압 생성기(High Voltage Generator)
410 : 선형 레귤레이터(Linear Regulator) 411 : PWM(Pulse width modulation) 제어부
412 : 고압발생부 413 : 배압정류부
414 : 전압검출부 420 : 스위칭 레귤레이터(Switching Regulator)
1001: 전하증폭기(Charge sensitive amp) 1002: 펄스파형증폭기(Pulse shaping amp)
1003: 베이스라인리스토(Baseline restore) 1004: 판별기(Discriminator)
1005 : 프리앰프(Pre-amp) 1006 : ADC(Analog Digital converter)
1007 : 전하커패시터(Charge Capacitor) 1008 : 필터(Filter)100: detector 110: scintillation detector
120: Neutron Detector 121: Proportional Counter
122: Ion Chamber Detector
130: GM tube detector (Geiger Muller tube detector)
200: Embedded system 210: Main MCU (Main MCU)
220: monitor part 230:
231: Bluetooth (Bluetooth) 232: Ethernet (Ethernet)
233: USB 300: Display
400: High Voltage Generator (High Voltage Generator)
410: Linear Regulator 411: Pulse Width Modulation (PWM)
412: High pressure generating section 413: Back pressure rectifying section
414: voltage detecting unit 420: switching regulator
1001: Charge sensitive amp 1002: Pulse shaping amp < RTI ID = 0.0 >
1003: Baseline restore 1004: Discriminator
1005: Pre-amp 1006: Analog digital converter (ADC)
1007: Charge capacitor 1008:
Claims (5)
상기 검출부를 제어하여 중성자 및 감마선, 엑스선 방사선을 검출하고, 상기 검출된 방사선을 초단위로 샘플링하며 누적된 펄스 및 전류값에 대한 방사선량 및 방사능량을 변환하는 메인엠피유(Main MCU);
상기 메인엠피유(Main MCU)로부터 방사선 측정 결과와 상기 변환된 방사선량 및 방사능량 측정 수치를 유무선으로 전송받아 출력하고, 사용자에게 상기 검출부의 제어 조건 설정과 상기 검출부에 대한 캘리브레이션 기능 및 장치 세부 설정 기능을 제공하여 주기적으로 상기 검출부에 대한 시험 및 교정을 수행하며, 상기 설정의 변경을 함으로써 측정된 방사선 수치를 방사능 수치로 변경하고, 각 방사선에 대해 초당 카운트 수(cps), 방사선량률 및 누적선량으로 변환하는 표시부;
상기 메인엠피유로부터 제어 신호를 입력받아 상기 검출부의 비례 계수관(Proportional Counter), 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector) 및 섬광 검출기(Scintillation Detector)가 각각의 회로에 노이즈 및 상호간섭 없이 동작될 수 있도록 상기 각각의 검출기에 대응되는 전압을 공급하기 위해 300V ~ 2000V의 가변 전압을 생성하고, 상기 이온 챔버 검출기, 비례 계수관 및 섬광 검출기에 공급되는 전압에 따라 상기 가변 전압을 인가하는 가변 고전압 생성기(Variable High Voltage Generator)를 포함하되,
상기 가변 고전압 생성기는
상기 메인엠피유의 제어에 따라 동작되어 상기 섬광 검출기에는 600 ~ 1200V의 전압을 공급하며, 상기 비례 계수관에는 700 ~ 2000V의 전압을 공급하고, 상기 이온챔버 검출기에는 300 ~ 1000V의 전압을 공급하며,
상기 섬광 검출기는
검출된 미세 펄스 신호를 증폭하는 전하증폭기(Charge sensitive amp),
상기 증폭된 신호를 펄스파형으로 정형화시키는 펄스파형증폭기(Pulse shaping amp),
상기 정형화된 펄스를 특정 전압을 기준으로 변환하는 베이스라인리스토(Baseline restore) 및
상기 펄스파형증폭기 및 베이스라인리스토를 거쳐 변환된 신호를 디지털 신호로 변환하는 판별기(Discriminator)를 포함하고,
상기 이온 챔버 검출기(Ion Chamber Detector)는
미세한 전류출력신호를 측정할 수 있도록 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 신호를 증폭하는 프리앰프(Pre-amp),
상기 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog Digital converter) 및
전하커패시터(Charge Capacitor)를 포함하며,
상기 비례 계수관(Proportional Counter)은
미세한 전류출력신호를 측정할 수 있도록 전류를 전압으로 변환하고, 상기 변환된 신호를 증폭하는 프리앰프(Pre-amp),
상기 증폭된 신호를 2차 증폭하는 전하증폭기(Charge sensitive amp),
상기 증폭된 신호를 펄스파형으로 정형화시키는 펄스파형증폭기(Pulse shaping amp),
상기 정형화된 펄스를 특정 전압을 기준으로 변환하는 베이스라인리스토(Baseline restore) 및
상기 펄스파형증폭기 및 베이스라인리스토를 거쳐 변환된 신호를 디지털 신호로 변환하는 판별기(Discriminator)를 포함하는 중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템.
A Proportional Counter for detecting a small amount or a slow neutron of a neutron, and an Ion Chamber Detector for measuring a fast neutron having high permeability so that neutron, gamma ray and x-ray radiation can be simultaneously measured, ) And a scintillation detector for measuring low-level gamma rays and X-rays;
A main MCU for detecting the neutron and the gamma ray and the x-ray radiation by controlling the detection unit, sampling the detected radiation in units of seconds, and converting the radiation dose and the radiation dose for the accumulated pulse and current value;
And a control unit for controlling the setting of the control condition of the detection unit, the calibration function for the detection unit, and the detailed setting of the device (Cps), a radiation dose rate, and a cumulative dose (cps) for each radiation, wherein the radiation dose is a function of the radiation dose, A display unit for converting the display data into the display data
A control unit for receiving a control signal from the main MPE channel so that a proportional counter, an ion chamber detector, and a scintillation detector of the detector can be operated without noise and mutual interference, A variable high voltage generator (Variable High Voltage) generator which generates a variable voltage of 300V to 2000V to supply a voltage corresponding to each detector and applies the variable voltage according to a voltage supplied to the ion chamber detector, Generator)
The variable high voltage generator
And a voltage of 600 to 1200 V is supplied to the scintillator detector, a voltage of 700 to 2000 V is supplied to the proportional counter, and a voltage of 300 to 1000 V is supplied to the ion chamber detector,
The flash detector
A charge amplifier for amplifying the detected fine pulse signal,
A pulse shaping amplifier for shaping the amplified signal into a pulse waveform,
A baseline restore for transforming the formatted pulse based on a specific voltage,
And a discriminator for converting the signal converted through the pulse waveform amplifier and the base line list into a digital signal,
The ion chamber detector
A pre-amplifier for converting a current into a voltage so as to measure a fine current output signal and amplifying the converted signal,
An ADC (Analog Digital Converter) for converting the amplified signal into a digital signal,
And a charge capacitor,
The Proportional Counter
A pre-amplifier for converting a current into a voltage so as to measure a fine current output signal and amplifying the converted signal,
A charge amplifier (second amplifier) for amplifying the amplified signal,
A pulse shaping amplifier for shaping the amplified signal into a pulse waveform,
A baseline restore for transforming the formatted pulse based on a specific voltage,
Gamma ray, and x-ray radiation measurement and integrated control system including a discriminator for converting a signal converted through the pulse waveform amplifier and the base line list into a digital signal.
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---|---|---|---|
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KR1020170061691A KR101808577B1 (en) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Neutrons, gamma rays, x-ray radiation detection and integrated control system for the detection |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101983087B1 (en) * | 2018-11-20 | 2019-09-10 | 한밭대학교 산학협력단 | Integrated radiation exposure protection fireman life saving alert |
KR20230001804A (en) | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 한국수력원자력 주식회사 | A movable radiation detector having dual type detection modules |
KR20230083832A (en) | 2021-12-03 | 2023-06-12 | 한국원자력연구원 | Variable radiation detection sensor and wireless communication type radiation monitoring system using the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011145171A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | キヤノン株式会社 | Imaging system and method for controlling same |
-
2017
- 2017-05-18 KR KR1020170061691A patent/KR101808577B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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