KR101990471B1 - 방사선 검출 노이즈 감소 장치 - Google Patents

방사선 검출 노이즈 감소 장치 Download PDF

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Abstract

실시 예는, 전원부; 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 교류 신호를 출력하는 방사선 검출기; 상기 방사선 검출기로부터 출력된 교류 신호를 증폭하는 증폭기; 상기 중폭된 교류 신호를 수신하는 측정 단자부; 상기 방사선 검출기와 상기 전원부 사이 또는 상기 방사선 검출기와 상기 증폭기 사이에 배치되어 상기 교류 신호를 상기 증폭기로 이동시키는 분리부; 및 상기 분리부와 연결되어 누설 전류를 방지하는 방지부를 포함하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 개시한다.

Description

방사선 검출 노이즈 감소 장치{NOISE REDUCTION APPARATUS FOR RADIATION DETECTOR}
실시 예는 방사선 검출 노이즈 감소 장치에 관한 것이다.
기술의 발달에 따라 여러가지 다양한 전기, 전자, 기계 기구가 개발되어 제공되고 있다. 이 중 계측 시스템 개발 및 의료 방사선 치료분야와 관련하여, 반도체 화합물 이용한 검출 센서가 널리 이용되고 있다.
이러한 반도체 화합물 검출기는 적은 양의 방사선만으로도 일정 수준 이상의 선명한 영상의 획득이 가능하여야 한다. 즉, 입사 방사선에 대한 높은 에너지 분해능을 얻기 위해서 생성한 전하를 높은 효율로 수집하는 것이 중요하다.
하지만, 방사선 검출기에 전압을 인가하고, 방사선 검출기로부터 수집된 전하에 의한 전류는 회로 선로를 통해 측정 단자로 제공되어야 하는 문제가 존재한다.
또한, 회로 선로 상에서 발생하는 누설 전류 등에 의한 노이즈 신호가 출력 신호에 포함되는 한계가 존재한다.
실시 예는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 제공한다.
또한, 누설 전류를 차단하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 제공한다.
또한, 외부의 전자기를 차폐하여 노이즈를 제거하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 제공한다.
실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치는 전원부; 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 교류 신호를 출력하는 방사선 검출기; 상기 방사선 검출기로부터 출력된 교류 신호를 증폭하는 증폭기; 상기 중폭된 교류 신호를 수신하는 측정 단자부; 상기 방사선 검출기와 상기 전원부 사이 또는 상기 방사선 검출기와 상기 증폭기 사이에 배치되어 상기 교류 신호를 상기 증폭기로 이동시키는 분리부; 및 상기 분리부와 연결되어 누설 전류를 방지하는 방지부를 포함한다.
상기 분리부는 복수 개의 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 커패시터는 일단이 상기 방사선 검출기와 상기 전원부 사이에 연결되고, 타단이 접지될 수 있다.
상기 커패시터는 일단이 상기 방사선 검출기와 증폭기 사이에 배치되고, 타단이 상기 증폭기의 입력단에 연결될 수 있다.
상기 방사선 검출기와 상기 전원부 사이에 배치되는 필터부를 더 포함할 수 있다.
상기 필터부는 저역 통과 필터일 수 있다.
상기 방지부는 상기 방사선 검출기의 후단과 접지 사이에 배치될 수 있다.
상기 방지부는 상기 방사선 검출기로부터 출력된 교류 신호가 상기 증폭기로 제공되고, 누설 전류를 접지로 제공할 수 있다.
실시 예에 따르면, 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 구현할 수 있다.
또한, 누설 전류를 차단하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 제작할 수 있다.
또한, 외부의 전자기를 차폐하여 노이즈를 제거하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 제작할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 개념도이고,
도 2는 도 1의 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 회로 연결을 도시한 도면이고,
도 3는 실시예에 따른 방사선 검출기 및 이를 포함하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 도시한 개념도이고,
도 4는 실시예에 다른 방사선 검출기의 구성도이고,
도 5은 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 회로 구성도이고,
도 6는 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 노이즈 저검 효과를 설명하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 개념도이고, 도 2는 도 1의 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 회로 연결을 도시한 도면이고, 도 3는 실시예에 따른 방사선 검출기 및 이를 포함하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치를 도시한 개념도이고, 도 4는 실시예에 다른 방사선 검출기의 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치는 전원부(100), 방사선 검출기(200), 증폭기(300) 및 측정 단자부(400)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 전원부(100)는 방사선 검출기(200)에 전압을 제공할 수 있다. 예컨대, 방사선 검출기(200)는 방사선에 의해 생성되는 전자를 수집하기 위하여 10V 내지 30V의 전압이 인가될 수 있으나, 이러한 전압에 한정되는 것은 아니다. 이로써, 전원부(100)는 다양한 전원소자를 포함할 수 있다.
전원부(100)는 제1 라인(L1)을 통해 방사선 검출기(200)에 전압을 제공할 수 있다. 즉, 제1 라인(L1)은 전원부(100)와 방사선 검출기(200) 사이에 배치되어, 전원부(100) 및 방사선 검출기(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 전원부(100)는 교류 전압을 제공할 수 있다.
제1 라인(L1)은 제1-1 라인(L1-1)과 제1-2 라인(L1-2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1-1 라인(L1-1)은 극성이 양인 전압이 제공되는 경로이며, 제1-2 라인(L1-2)은 극성이 음인 전압이 제공되는 경로일 수 있다. 그리고 제1-2 라인(L1-2)은 일방적으로 그라운드 라인(접지)일 수 있다.
제1 라인(L1)은 선로 임피던스를 가질 수 있다. 예컨대, 제1-1 라인(L1-1)은 제1 임피던스를 가지고, 제1-2 라인(L1-2)은 제2 임피던스를 가질 수 있다.
제1-1 라인(L1-1)은 방사선 검출기(200)에 높은 전압을 제공하는 통로로, 제1 임피던스로 인해 직류 누설 전류가 발생할 수 있다. 또한, 제2 임피던스는 전압 강하(Vd)를 발생시켜 방사선 검출에 노이즈를 제공할 수 있다.
방사선 검출기(200)는 제1 라인(L1)과 연결되어 앞서 설명한 바와 같이 방사선에 의해 수집된 전자를 통해 전류를 출력할 수 있다.
실시예에 따른 방사선 검출기(200)는 방사선을 검출하는 반도체 방사선 검출기(200)일 수 있다. 그리고 실시예에 따른 방사선 검출기(200)는 제1 전극층(10), 제1 전극층(10) 상에 배치되는 광 도전층(20) 및 광 도전층(20) 상에 배치되는 제2 전극층(30)을 포함할 수 있다.
또한, 방사선 검출기(200)는 반도체 방사선 검출기(200)로 MSM(금속전극-반도체-금속전극) 형 소자일 수 있다. 예컨대, 쇼트키 장벽형 소자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 방사선 검출기(200)의 반도체는 이에 한정되지 않으며, SiC와 같은 Ⅳ-Ⅳ족 화합물 반도체, AlN와 같은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체도 사용될 수 있다.
제1 전극층(10)은 방사선 검출기(200)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고 제1 전극층(10)은 전원이 인가되는 제1 전극(미도시됨)을 포함할 수 있다. 제1 전극층(10)은 제1 전극을 포함하고, 단일 평면의 전극으로 이루어질 수 있다. 제1 전극은 복수 개일 수 있으나, 이러한 개수에 한정되지 않는다.
또한, 제1 전극층(10)은 캐소드로 동작할 수 있다. 다만, 이러한 기능에 한정되는 것은 아니다. 제1 전극층(10)은 제1 전극을 통해 전압이 인가될 수 있다. 이에, 방사선 검출기(200)에 방사선이 인가되면 광 도전층(20)에서 일어나는 반응에 따라 생성된 양이온이 제1 전극층(10)으로 이동 및 축적될 수 있다.
다만, 제1 전극층(10)에 양이온이 축적됨에 따라 방사선 검출기(200)의 전기장 세기가 줄어드는 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 제1 전극층(10)은 이온화 포텐셜이 낮은 금속을 사용하여 계면 반응에 의해 양이온이 축적되는 현상을 완화할 수 있다. 예컨대, 제1 전극층(10)은 Ca, Sr, Ti, Ba, fe, Sc, B, Ta, Lu, Pb, Tl 등을 포함할 수 있다.
광 도전층(20)은 제1 전극층(10) 상에 배치될 수 있다. 광 도전층(20)은 방사선이 인가될 수 있다. 방사선은 광 도전층(20)에서 이온화 작용에 의해 에너지를 잃어버리면서 전자-정공으로 변할 수 있다. 광 도전층(20) 내의 전자-정공은 광 도전층(20) 양단에 배치되는 제1 전극층(10)과 제2 전극층(30) 중 어느 하나로 제1 전극층(10)과 제2 전극층(30) 사이에 형성된 전기장을 따라 각각 이동할 수 있다. 예컨대, 전자는 제2 전극층(30)으로 이동하여, 제2 전극층(30)에서 전자가 수집될 수 있다.
광 도전층(20)은 방사선 입사에 의해 전하가 생성되는 단결정 및 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 높은 분해능을 위해서 큰 비저항을 갖는 반도체를 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 방사선 검출기(200)는 높은 원자번호를 갖는 원소로 구성된 화합물 반도체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 방사선 검출기(200)는 CdTe, CdMTe(여기서, M은 Zn 또는 Mn), CdZnxTey1Sey2 (x+(y1+y2)=1), TlBr, YI2(Y는 Hg 또는 Pb), AlSb, PbSe 또는 PbO일 수 있다.
제2 전극층(30)은 광 도전층(20) 상에 배치될 수 있다. 그리고 제2 전극층(30)은 복수 개의 제2 전극(31)을 포함할 수 있다. 예컨대, 복수 개의 제2 전극(31)은 이격 배치될 수 있다. 방사선 검출기(200)가 화합물 반도체를 포함하는 경우, 홀에 의한 신호를 제거하기 위해 이격 배치된 제2 전극(31)으로부터 수집/비수집이 반복되는 Coplanar 구조를 포함할 수 있다. 이에, 방사선이 방사선 검출기(200)의 내부에서 반응하는 위치에 따라 검출신호가 다르게 나타나는 문제를 완화할 수 있다.
또한, 제2 전극층(30)은 제1 전극층(10)과 상이한 극성의 전압이 가해질 수 있다. 예컨대, 제1 전극층(10)과 제2 전극층(30) 중 어느 하나에만 고전압을 인가하고 나머지 전극은 플로팅(floating) 상태를 유지하는 경우, 전극 사이에 생성된 전자는 전극으로 수집되지 못한다. 이에 의해, 방사선 검출기(200)의 해상도가 저하될 수 있다.
다만, 제1 전극층(10)과 제2 전극층(30)은 상이한 극성의 전압을 인가될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(31)은 0V 내지 10V의 전원이 인가될 수 있다. 그리고 제1 전극은 -900 V 내지 -110V의 전원이 인가될 수 있다.
이러한 경우, 복수 개의 제2 전극(31) 사이에 형성된 전기장은 인접한 제2 전극(31) 측으로 휘어지게 형성될 수 있다. 그리고 복수 개의 제2 전극(31) 사이에 생성된 전자는 휘어진 전기장에 의해 제2 전극(31)으로 수집될 수 있다. 이로써, 전극 사이에 생성된 전자가 수집되어, 방사선 검출의 정확도가 개선될 수 있다.
또한, 방사선 검출 시스템은 상기 언급한 방사선 검출기(200), 제1 전원부(1000), 제2 전원부(2000) 및 제어부(3000)를 포함할 수 있다.
제1 전원부(1000)와 제2 전원부(2000)는 각각 제2 전극층(30)과 제1 전극층(10)에 소정의 전원을 인가할 수 있다. 제1 전원부(1000) 및 제2 전원부(2000)는 상기 설명한 전원부(100)와 동일할 수 있다.
제어부(3000)는 방사선 검출기(200)로부터 출력되는 전하량의 신호를 처리할 수 있다. 예컨대, 전하량의 신호는 아날로그 신호일 수 있으며, 이를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog to digital converter)는 제어부(3000)에 포함되어 구성될 수 있으나, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다. 하기 설명하는 바와 같이, 제어부(3000)는 측정 단자부에 연결될 수 있다.
또한, 제어부(3000)는 디지털 신호를 표시부로 전달하여 인가된 방사선에 대한 검출 결과를 표시할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 제어부(3000)와 방사선 검출기(200) 사이에 증폭기(300) 및 필터부(500) 등이 배치되어 검출 신호를 보다 정확하게 출력할 수 있다.
또한, 방사선 검출 시스템은 방사선 검출기(200)를 포함하는 하나의 장치일 수 있으며, 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다.
증폭기(300)는 방사선 검출기(200)와 제2 라인(L2)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 증폭기(300)는 방사선 검출기(200)의 후단에 배치되어 방사선 검출기(200)로부터 출력된 전류를 제공받을 수 있다.
제2 라인(L2)은 방사선 검출기(200)와 증폭기(300) 사이에 배치될 수 있다. 제2 라인(L2)은 제2-1 라인(L2-1)과 제2-2 라인(L2-2)을 포함할 수 있다.
제2-1 라인(L2-1)은 방사선 검출기(200)로부터 출력된 교류 전류가 흐를 수 있다. 방사선에 의해 수집된 전자로 인해 방사선 검출기(200)를 통과한 제2-1 라인(L2-1)에 교류 전류가 흐를 수 있다. 즉, 방사선 검출기(200) 후단의 제2-1 라인(L2-1)에 교류 전류와 직류 누설 전류가 모두 통과할 수 있다.
제2-1 라인(L2-1)은 증폭기(300)의 입력단에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 증폭기(300)는 오피 엠프를 포함할 수 있으며, 증폭기(300)의 입력단은 오피 엠프의 입력 단자 중 하나를 의미할 수 있다.
제2-2 라인(L2-2)은 제1-1 라인(L1-1)과 연결될 수 있다. 이에, 제2-2 라인(L2-2)도 제1-1 라인(L1-1)과 동일하게 그라운드 라인일 수 있다.
증폭기(300)는 미소전류를 증폭할 수 있는 전하증폭기(charge amplifier)일 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다. 증폭기(300)는 증폭된 전압 신호를 출력으로 제공할 수 있다. 그리고 증폭기(300)로부터 출력된 전압 신호는 소정의 시간에 생기는 펄스일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 아날로그 신호를 출력하고 컨버터에 의해 디지털 신호가 변경될 수 있다.
그리고 증폭기(300)는 제3 라인(L3)을 통해 측정 단자부(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제3 라인(L3)은 증폭기(300)와 측정 단자부(400) 사이에 배치될 수 있다. 제3 라인(L3)은 제3-1 라인(L3-1)과 제3-2 라인(L3-2)을 포함할 수 있다. 제3-1 라인(L3-1)으로 증폭기(300)로부터 출력된 증폭된 전압 신호가 출력될 수 있다. 제3-1 라인(L3-1)은 측정 단자부(400)의 일단과 연결될 수 있다. 제3-2 라인(L3-2)은 그라운드 라인으로 제1-2 라인(L1-2)과 제2-2 라인(L2-2)과 연결될 수 있다. 그리고 제3-2 라인(L3-2)은 측정 단자부(400)의 타단과 전기적으로 연결될 수 있다.
측정 단자부(400)는 증폭기(300)로부터 출력된 전압 신호를 측정부에 제공할 수 있다. 다만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 측정 단자부(400)는 측정부를 포함하는 형태로 이루어질 수도 있다. 이로써, 측정부는 방사선 검출기(200)에 제공된 방사선량을 측정하여 사용자에게 연산된 방사선 량을 제공할 수 있다.
방사선 검출기(200)의 가로 및 세로 폭의 길이(X1, X2)는 9㎜ 내지 11㎜일 수 있다. 다만, 이러한 크기에 한정되는 것은 아니며 방사선 검출기(200)가 적용되는 분야에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 제2 전극층(30)에 배치된 복수 개의 제2 전극(31)은 인접한 제2 전극(31)과 4㎜ 내지 5㎜의 간격 거리를 가질 수 있다. 그리고 복수 개의 제2 전극(31)은 이격 배치되고, 인접한 제2 전극(31) 사이에는 빈 공간(33)이 형성될 수 있다. 이에, 복수의 제2 전극(31)은 분리 배치될 수 있다.
그리고 제2 전극층(30)의 외곽부에 제3 전극(32)이 배치될 수 있다. 여기서, 제3 전극(32)은 그라운드 전극일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 도 3 b에서, 방사선 검출기(200)의 제1 전극층(10)의 두께(L1)는 0.9㎛ 내지 1.1㎛일 수 있다. 제2 전극층(30)의 두께(L3)도 제1 전극층(10)과 같이 0.9㎛ 내지 1.1㎛일 수 있다. 광 도전층(20)의 두께(L2)는 0.9㎜ 내지 1.1㎜일 수 있다. 다만, 이러한 두께에 한정되는 것은 아니다.
도 5은 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 회로 구성도이고, 도 6는 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치의 노이즈 저감 효과를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치는 전원부(100), 방사선 검출기(200), 증폭기(300), 측정 단자부(400), 필터부(500), 분리부(600), 방지부(700)를 포함할 수 있다.
여기서, 전원부(100), 방사선 검출기(200), 증폭기(300), 측정 단자부(400)은 상기 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
먼저, 필터부(500)는 제1 라인(L1) 상에 배치될 수 있다. 필터부(500)는 전원부(100)와 방사선 검출기(200) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 필터부(500)는 저역 통과 필터(Low Pass filter)일 수 있다. 구체적으로, 필터부(500)는 저항과 커패시터(C)를 포함할 수 있으며, 저항은 일단이 전원부(100)에 연결된 제1-1 라인(L1-1)에 연결되고, 타단이 커패시터(C)의 일단과 연결될 수 있다.
그리고 커패시터(C)는 일단이 저항의 타단과 연결되고, 타단이 제1-2 라인(L1-2)과 연결될 수 있다. 이로써, 필터부(500)는 고주파 노이즈를 필터링하고, 저주파의 노이즈를 통과할 수 있다. 여기서, 고주파와 저주파는 사용자의 설정에 의해 변경될 수 있다. 이로써, 필터부(500)의 커패시터(C)와 저항은 사용자의 설정에 의해 변경되고, 각 소자값에 따라 차단주파수도 변경될 수 있다. 이로써, 필터부(500)는 외부 전자기에 의한 고주파 노이즈를 차폐할 수 있다. 즉, 커패시터(C)를 통해 고주파 신호(S1)가 그라운드로 빠져나갈 수 있다.
분리부(600)는 방사선 방사선 검출기(200)의 전단과 후단에 배치될 수 있다. 여기서, 전단은 전원부(100)를 향한 방향 의미하고, 후단은 측정 단자부(400)를 향한 방향을 의미한다.
분리부(600)는 복수 개의 커패시터(C1, C2)를 포함할 수 있다. 이로써, 방사선 검출기(200)와 필터부(500) 사이에 배치되는 제1 라인(L1)의 임피던스로부터 발생하는 직류 누설 전류를 제거할 수 있다. 예컨대, 제1 커패시터(C1)는 일단이 방사선 검출기(200)의 전단과 연결되고, 타단이 제1-1 라인(L1-1)과 연결될 수 있다.
제2 커패시터(C2)는 방사선 검출기(200)의 후단과 연결될 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 방사선 검출기(200)와 증폭기(300) 사이에 배치될 수 있다.
이로써, 제1 커패시터(C1)은 방사선 검출기(200) 전단에서 발생하는 제1-1 선로(L1-1)의 임피던스로부터 발생하는 직류 누설 전류를 제거할 수 있다. 또한, 제2 커패시터(C2)는 방사선 검출기(200) 후단에서 발생하는 제2-1 선로(L2-1)의 선로 임피던스로부터 발생하는 직류 누설전류를 제거할 수 있다. 이는 커패시터가 직류 성분을 제거함에 의해 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 커패시터(C2)는 일단이 방사선 검출기(200)의 후단과 연결되고, 타단이 전치 증폭기(300)의 입력단과 연결될 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 제2-1 라인(L2-1)에 배치될 수 있다. 이로써, 제2 커패시터(C2)를 통해 방사선 검출기(200)루보터 출력된 교류 전류가 증폭기(300)로 제공될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 누설 전류를 차단하여 노이즈를 감소할 수 있다.
또한, 방지부(700)는 방사선 검출기(200) 및 분리부(600) 후단에 배치될 수 있다. 방지부(700)는 방사선 검출기(200)로부터 출력된 교류 신호 전류가 제2 커패시터를 통해 흐르고 그라운드로 흐르지 않도록 방지할 수 있다. 방지부(700)는 저항부를 포함할 수 있다. 저항부는 저항 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 방지 저항(Rr)은 방사선 검출기(200)의 후단에 연결될 수 있다. 예컨대, 방지 저항(Rr)은 일단이 방사선 검출기(200)의 후단 및 제2 커패시터의 일단과 연결되고, 타단이 그라운드에 연결될 수 있다. 즉, 방지 저항(Rr)은 타단이 제3-2 라인(L3-2)에 연결될 수 있다. 이로써, 방지 저항(Rr)은 직류 누설 전류만 그라운드로 흐르게하며, 방사선 검출기(200)로부터 출력된 교류 전류는 증폭기(300)로 흐르도록 전류의 흐름을 방지할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 노이즈를 제거하면서 동시에 온전한 방사선 검출기(200)의 출력 신호만이 측정 단자부(400)로 제공할 수 있다. 즉, 방지부(700)를 통과한 신호(S2)는 직류 누설 전류로 그라운드로 빠져나갈 수 있다.
도 6을 참조하면, 필터부, 분리부 및 방지부가 없는 경우(a)와 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치에 의한 경우(b)에 측정 단자부로 전압을 측정한 그래프이다. 여기서, 측정된 전압은 컨버터에 의해 펄스파로 나타난다.
도 6a를 참조하면, 출력된 전압 신호의 일정 부분(A, B, C)에 파형이 왜곡되는 노이즈가 발생함을 알 수 있다. 이와 달리, 실시예에 따른 방사선 검출 노이즈 감소 장치는 노이즈가 감소한 전압을 출력할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전원부
200: 방사선 검출기
300: 증폭기
400: 측정 단자부
500: 필터부
600: 분리부
700: 방지부
10: 제1 전극층
20: 광 도전층
30: 제2 전극층
31: 제2 전극
32: 제3 전극

Claims (8)

  1. 전원부;
    상기 전원부로부터 전원을 공급받아 교류 신호를 출력하는 방사선 검출기;
    상기 방사선 검출기로부터 출력된 교류 신호를 증폭하는 증폭기;
    상기 증폭된 교류 신호를 수신하는 측정 단자부;
    상기 방사선 검출기와 상기 전원부 사이 또는 상기 방사선 검출기와 상기 증폭기 사이에 배치되어 상기 교류 신호를 상기 증폭기로 이동시키는 분리부; 및
    상기 분리부와 연결되어 누설 전류를 방지하는 방지부를 포함하고,
    상기 분리부는 상기 방사선 검출기와 상기 증폭기 사이에서 발생하는 직류 누설 전류를 차단하고,
    상기 방지부는 상기 방사선 검출기로부터 출력된 교류 신호를 상기 증폭기로 제공하며,
    상기 직류 누설 전류는 상기 방지부를 통과하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분리부는 복수 개의 커패시터를 포함하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커패시터는 일단이 상기 방사선 검출기와 상기 전원부 사이에 연결되고, 타단이 접지되는 방사선 검출 노이즈 감소 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 커패시터는 일단이 상기 방사선 검출기와 증폭기 사이에 배치되고, 타단이 상기 증폭기의 입력단에 연결되는 방사선 검출 노이즈 감소 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 검출기와 상기 전원부 사이에 배치되는 필터부를 더 포함하는 방사선 검출 노이즈 감소 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터부는 저역 통과 필터인 방사선 검출 노이즈 감소 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방지부는 상기 방사선 검출기의 후단과 접지 사이에 배치되는 방사선 검출 노이즈 감소 장치.
  8. 삭제
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