KR102019690B1 - 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스 및 이를 이용한 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터 교체가 가능한 중성자 이미징 시스템 - Google Patents

Abstract

중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스가 개시된다. 상기 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스는 차폐공간 및 상기 차폐공간으로 가시광선을 입사시키기 위한 소켓부를 포함하는 차폐부재; 상기 차폐공간에 수용되어 상기 차폐공간으로 입사된 가시광선의 진행방향을 상기 차폐공간의 일측에 위치하게 되는 이미지센서를 향하도록 전환시키는 반사거울; 및 상기 소켓부에 연결되는 고리 형상의 어댑터부, 상기 어댑터부 둘레에 회전 가능하게 연결되고 상기 어댑터부를 향해 닫히면 상기 차폐공간에 마주하게 되는 신틸레이터를 구비하는 적어도 2개의 신틸레이터부를 포함하는 신틸레이터 교체부재를 포함하고, 상기 적어도 2개의 신틸레이터부에 구비되는 각각의 신틸레이터는 서로 다른 대역의 에너지의 둘 이상의 중성자를 방출하는 중성자 선원에 대향하여 상기 각각의 중성자를 상기 가시광선으로 변환하는 서로 다른 신틸레이터인 것을 특징으로 한다.

Description

중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스 및 이를 이용한 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터 교체가 가능한 중성자 이미징 시스템{IMAGE GENERATION BOOTH FOR NEUTRON IMAGING SYSTEM AND NEUTRON IMAGING SYSTEM CAPABLE OF REPLACING SCINTILLATOR DEPENDING ON THE SIZE OF THE NEUTRON ENERGY USING THE SAME}

본 발명은 휴대하여 이동 설치가 가능한 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스 및 이를 이용한 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터 교체가 가능한 중성자 이미징 시스템에 관한 것이다.

중성자는 에너지 크기에 따라 크게 0.005eV ~ 0.5eV 사이의 에너지 범위를 갖는 열중성자(thermal neutron), 1eV ~ 10keV 사이의 에너지 범위를 갖는 열외중성자(epithermal neutron), 0.5MeV 이상의 에너지를 갖는 고속중성자(fast neutron)로 분류된다.

이러한 에너지 크기에 따른 각각의 종류의 중성자로부터 이미지를 얻기 위해 중성자용 신틸레이터가 이용된다. 중성자용 신틸레이터는 다양한 원소를 이용하여 만들 수 있으나 효율적으로는 중성자 입사후 방출되는 감마계수가 30000 이상일 경우 사용가능하다. 중성자용 신틸레이터의 종류는 액체, 고체(유기물질, 무기물질), 기체형 등으로 다양한 종류와 형태를 가진다. 이러한 중성자용 신틸레이터는 중성자와 반응하는 반응물질의 비율에 따라 중성자의 종류에 적합하게 반응하도록 구성된다.

따라서, 중성자로부터 고해상도의 이미지를 생성하기 위해서는 중성자 에너지 크기에 따라 적합한 신틸레이터를 중성자와 대향되게 배치하여야 한다.

그러나 종래의 중성자 이미징 장치는 하나의 신틸레이터만을 구비하므로 에너지 크기에 따른 중성자들로부터의 고해상도 이미지를 얻는 것은 불가능하였다.

한편, 종래 대부분의 중성자 이미징 장치는 대형 및 높은 가격으로 제작되므로 중성자 이미징 장치를 구축하는 것에 비용적인 부담이 유발되며, 정해진 곳에서만 사용이 가능하였다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이동 설치가 가능하고, 다양한 장소에서 중성자 이미징 시스템을 구축할 수 있도록 하고, 광대역 에너지 중성자에 대응하여 이미지를 생성할 수 있도록 한 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스를 제공하는데 있다.

또한, 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터의 교체가 가능한 구조를 가지므로 하나의 표준 중성자 이미징 시스템에서 신속하고 간단하게 중성자 에너지 크기에 적합한 신틸레이터들로 교체 및 배치되도록 하여 광대역 에너지 중성자에 대응하는 중성자 이미징 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스는 차폐공간 및 상기 차폐공간으로 가시광선을 입사시키기 위한 소켓부를 포함하는 차폐부재; 상기 차폐공간에 수용되어 상기 차폐공간으로 입사된 가시광선의 진행방향을 상기 차폐공간의 일측에 위치하게 되는 이미지센서를 향하도록 전환시키는 반사거울; 및 상기 소켓부에 연결되는 고리 형상의 어댑터부, 상기 어댑터부 둘레에 회전 가능하게 연결되고 상기 어댑터부를 향해 닫히면 상기 차폐공간에 마주하게 되는 신틸레이터를 구비하는 적어도 2개의 신틸레이터부를 포함하는 신틸레이터 교체부재를 포함하고, 상기 적어도 2개의 신틸레이터부에 구비되는 각각의 신틸레이터는 서로 다른 대역의 에너지의 둘 이상의 중성자를 방출하는 중성자 선원에 대향하여 상기 각각의 중성자를 상기 가시광선으로 변환하는 서로 다른 신틸레이터인 것을 특징으로 한다.

일 실시예로, 상기 어댑터부는 사각 고리 형상이고, 상기 신틸레이터부는, 상기 어댑터부의 사각 고리 형상의 3개의 변에 회전 가능하게 연결되는 3개의 사각 고리 형상의 신틸레이터 장착부재; 및 상기 각각의 신틸레이터 장착부재의 사각 고리 형상의 내측에 수용되는 3개의 신틸레이터를 포함할 수 있다.

일 실시예로, 상기 차폐부재는 사각의 박스 형태로 구비되고, 상기 사각의 박스는 각 면이 회전 가능하게 서로 연결되어 상기 각 면이 서로 중첩되도록 서로에 대해 회전하여 접힐 수 있다.

일 실시예로, 상기 차폐부재는, 평면판; 상기 평면판에 대향하는 저면판; 상기 평면판 및 저면판의 사이에 회전 가능하게 연결되고, 가로 방향으로 연장된 제1 접이부를 포함하는 제1 측면판; 상기 제1 측면판과 대향하도록 상기 평면판 및 저면판의 사이에 회전 가능하게 연결되고, 가로 방향으로 연장된 제2 접이부를 포함하는 제2 측면판; 상기 제1 측면판 및 제2 측면판에 수직하도록 상기 평면판 및 저면판 중 어느 하나에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 측면판 및 제2 측면판의 안쪽으로 위치하는 정면판; 및 상기 정면판과 대향하도록 상기 평면판 및 저면판 중 나머지 하나에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 측면판 및 제2 측면판의 안쪽으로 위치하는 배면판을 포함하고, 상기 정면판 및 배면판이 상기 제1 측면판 및 제2 측면판으로부터 이격되면, 상기 제1 접이부를 기준으로 상기 제1 측면판이 접히고, 상기 제2 접이부를 기준으로 제2 측면판이 접힐 수 있다.

일 실시예로, 상기 정면판 및 배면판 중 적어도 하나는 상기 제1 측면판 및 제2 측면판의 안쪽면에 면접하여 상기 제1 측면판 및 제2 측면판의 펼쳐진 상태를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터 교체가 가능한 중성자 이미징 시스템은 적어도 둘 이상 대역의 에너지의 중성자를 방출하는 중성자 선원; 상기 중성자 선원으로부터 방출되는 중성자에 대향하게 배치되고, 상기 중성자를 가시광선으로 변환하여 이미지를 생성하기 위한 이미지 생성 부스; 및 상기 이미지 생성 부스의 일측에 설치되고, 상기 가시광선을 수신하여 이미지를 생성하는 이미지센서를 포함하고, 상기 이미지 생성 부스는, 차폐공간 및 상기 차폐공간으로 가시광선을 입사시키기 위한 소켓부를 포함하는 차폐부재; 상기 차폐공간에 수용되어 상기 차폐공간으로 입사된 가시광선의 진행방향을 상기 차폐공간의 일측에 위치하게 되는 이미지센서를 향하도록 전환시키는 반사거울; 및 상기 소켓부에 연결되는 고리 형상의 어댑터부, 상기 어댑터부 둘레에 회전 가능하게 연결되고 상기 어댑터부를 향해 닫히면 상기 차폐공간에 마주하게 되는 신틸레이터를 구비하는 적어도 2개의 신틸레이터부를 포함하는 신틸레이터 교체부재를 포함하고, 상기 적어도 2개의 신틸레이터부에 구비되는 각각의 신틸레이터는 서로 다른 대역의 에너지의 둘 이상의 중성자를 방출하는 중성자 선원에 대향하여 상기 각각의 중성자를 상기 가시광선으로 변환하는 서로 다른 신틸레이터인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스에 의하면, 이동 설치가 가능하고, 다양한 장소에서 중성자 이미징 시스템을 구축할 수 있도록 하고, 광대역 에너지 중성자에 대응하여 이미지를 생성할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 이미지 생성 부스를 이용한 중성자 이미징 시스템에 의하면, 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터의 교체 및 배치가 가능한 구조를 가지므로 하나의 표준 중성자 이미징 시스템에서 신속하고 간단하게 중성자 에너지 크기에 적합한 신틸레이터들로 교체되도록 하여 광대역 에너지 중성자에 대응하는 중성자 이미징 시스템을 제공할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차폐부재의 다른 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차폐부재의 정면판 및 배면판에 구비되는 지지부의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 차폐부재의 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 차폐부재가 접힌 상태의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템의 구성 및 배열을 개념적으로 나타낸 블록도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스 및 이를 이용한 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터 교체가 가능한 중성자 이미징 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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.

본 발명은 서로 다른 대역의 에너지의 둘 이상의 중성자를 방출하는 중성자 선원으로부터 방출되는 각각의 에너지 대역의 중성자로부터 이미지를 생성할 수 있도록 하는 중성자 이미징 시스템용 생성 부스에 관한 것이다. 상기 중성자 선원은 0.005eV ~ 0.5eV 사이의 에너지 범위를 갖는 열중성자(thermal neutron), 1eV ~ 10keV 사이의 에너지 범위를 갖는 열외중성자, 및 0.5MeV 이상의 에너지를 갖는 고속중성자 중 둘 이상을 방출하는 것일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스는 차폐부재(110), 반사거울(120) 및 신틸레이터 교체부재(130)를 포함한다.

차폐부재(110)는 상기 중성자 선원으로부터 방출되는 중성자 빔의 방출 범위 중 일부 범위 내의 빔이 변환되어 생성되는 가시광선 외의 중성자 빔은 차폐하여 상기 가시광선만을 수광하도록 구비된다. 이러한 차폐부재(110)는 차폐공간(110a) 및 상기 차폐공간(110a)으로 가시광선을 입사시키기 위한 소켓부(110b)를 포함한다. 일 예로, 차폐부재(110)는 박스 형태로 구성될 수 있고, 상기 박스의 내부가 차폐공간(110a)일 수 있다. 상기 소켓부(110b)는 상기 차폐공간(110a)의 일측을 개방하여 상기 가시광선이 입사되도록 하며, 상기 신틸레이터 교체부재(130)를 차폐부재(110)에 연결하기 위해 구비된다. 일 예로, 상기 소켓부(110b)는 사각 고리 형상일 수 있다. 이러한 차폐부재(110)의 일측, 즉 상기 소켓부(110b)가 위치하는 면과 수직한 측면부에는 이미지를 생성하기 위한 이미지센서(300)가 구비될 수 있다.

상기 반사거울(120)은 상기 차폐공간(110a)에 수용되어 상기 차폐공간(110a)으로 입사된 가시광선의 진행방향을 상기 이미지센서(300)를 향하도록 전환시킨다.

상기 신틸레이터 교체부재(130)는 상기 중성자 선원으로부터 방출되는 각 대역의 중성자 에너지에 대응하여 반응하는 서로 다른 신틸레이터들의 조합으로 이루어진다. 상기 신틸레이터 교체부재(130)는 어댑터부(131) 및 적어도 2개의 신틸레이터부(132)를 포함한다.

상기 어댑터부(131)는 상기 소켓부(110b)에 연결되어 상기 신틸레이터 교체부재(130)를 상기 차폐부재(110)에 연결되도록 한다. 일 예로, 상기 어댑터부(131)는 사각 고리 형상일 수 있고, 그 크기는 상기 소켓부(110b)를 수용할 수 있는 크기일 수 있다. 이러한 어댑터부(131)가 상기 소켓부(110b)에 연결되는 형태에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 상기 어댑터부(131) 및 소켓부(110b)의 둘레에 홈 및 돌기 중 각각 하나가 형성되어 원터치 방식으로 결합 및 분리될 수 있는 형태일 수 있다.

상기 신틸레이터부(132)는 상기 중성자 선원으로부터 방출되는 적어도 둘 이상의 에너지 대역의 중성자를 각각 가시광선으로 변환하기 위한 적어도 2개의 신틸레이터(1321)를 구비하기 위해 적어도 2개일 수 있다. 상기 적어도 2개의 신틸레이터(1321)는 서로 다른 대역의 에너지의 둘 이상의 중성자를 방출하는 중성자 선원에 대향하여 상기 각각의 중성자를 상기 가시광선으로 변환하는 서로 다른 신틸레이터이다.

일 예로, 상기 신틸레이터부(132)는 상기 어댑터부(131)의 사각 고리 형상의 3개의 변에 회전 가능하게 연결되는 3개의 사각 고리 형상의 신틸레이터 장착부재(1322) 및 상기 각각의 신틸레이터 장착부재(1322)의 사각 고리 형상의 내측에 수용되는 3개의 신틸레이터(1321)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 3개의 신틸레이터(1321) 중 어느 하나는 열중성자를 가시광선으로 변환하는 종류일 수 있고, 다른 하나는 열외중성자를 가시광선으로 변환하는 종류일 수 있고, 나머지 하나는 고속중성자를 가시광선으로 변환하는 종류일 수 있다.

이러한 신틸레이터 교체부재(130)는 각각의 신틸레이터부(132)가 상기 어댑터부(131)를 향해 닫히면 상기 각각의 신틸레이터부(132)에 구비된 신틸레이터(1321)가 상기 차폐공간(110a)에 마주하게 된다. 따라서, 상기 중성자 선원(200)으로부터 방출되는 중성자 에너지에 따라 상기 각각의 신틸레이터부(132)를 상기 어댑터부(131)를 향해 회전시켜서 상기 각각의 신틸레이터부(132)에 구비된 신틸레이터(1321)가 중성자에 대향하도록 하여 각각의 신틸레이터(1321)가 각각의 중성자를 가시광선으로 변환하도록 중성자 에너지에 따라 신틸레이터(1321)를 교체할 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스는 신틸레이터 교체부재(130)의 어댑터부(131)를 상기 차폐부재(110)의 소켓부(110b)에 결합 및 분리하는 것에 의해 상기 신틸레이터 교체부재(130) 및 차폐부재(110)의 결합 및 분리가 가능하다. 따라서, 휴대가 용이하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스는 휴대가 더욱 용이하도록 상기 차폐부재(110)가 접이식으로 구성될 수 있다.

즉, 상기 차폐부재(110)는 사각의 박스의 각 면이 회전 가능하게 서로 연결되어 상기 각 면이 서로 중첩되도록 서로에 대해 회전하여 접히도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 차폐부재(110)는 서로 회전 가능하게 연결된 평면판(111), 저면판(112), 제1 측면판(113), 제2 측면판(114), 정면판(115) 및 배면판(116)을 포함한다.

상기 평면판(111)은 차폐부재(110)의 평면을 구성하며, 저면판(112)은 상기 평면판(111)과 대향하여 차폐부재(110)의 저면을 구성한다.

상기 제1 측면판(113)은 차폐부재(110)의 일측 측면을 구성하며, 상기 평면판(111) 및 저면판(112)의 사이에 회전 가능하게 연결되고, 가로 방향으로 연장된 제1 접이부(113a)를 포함한다. 상기 제1 접이부(113a)는 상기 제1 측면판(113)이 접히기 위한 경계로서, 상기 제1 측면판(113)이 2개의 제1 소단위판(113b)으로 분할되고 각각의 제1 소단위판(113b)의 일측 변이 서로 힌지 연결된 부분이다. 따라서, 상기 제1 측면판(113)은 상기 각각의 제1 소단위판(113b)이 서로 중첩되도록 회전하는 것에 의해 상기 제1 접이부(113a)를 기준으로 접힐 수 있다.

상기 제2 측면판(114)은 차폐부재(110)의 다른 일측 측면을 구성하며, 상기 평면판(111) 및 저면판(112)의 사이에 회전 가능하게 연결되고, 가로 방향으로 연장된 제2 접이부(114a)를 포함한다. 상기 제2 접이부(114a)는 상기 제2 측면판(114)이 접히기 위한 경계로서, 상기 제2 측면판(114)이 2개의 제2 소단위판(114b)으로 분할되고 각각의 제2 소단위판(114b)의 일측 변이 서로 힌지 연결된 부분이다. 따라서, 상기 제2 측면판(114)은 상기 각각의 제2 소단위판(114b)이 서로 중첩되도록 회전하는 것에 의해 상기 제2 접이부(114a)를 기준으로 접힐 수 있다.

상기 정면판(115)은 차폐부재(110)의 정면을 구성하며, 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)에 수직하도록 상기 평면판(111) 및 저면판(112) 중 어느 하나에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 일 예로, 상기 정면판(115)은 상기 평면판(111)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이때, 상기 정면판(115)은 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽으로 위치할 수 있다. 이러한 정면판(115) 상의 하부에는 상기 소켓부(110b)가 위치할 수 있다.

상기 배면판(116)은 차폐부재(110)의 배면을 구성하며, 상기 정면판(115)과 대향하도록 상기 평면판(111) 및 저면판(112) 중 나머지 하나에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 일 예로, 상기 배면판(116)은 상기 저면판(112)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이때, 상기 배면판(116)은 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽으로 위치할 수 있다.

한편, 상기 정면판(115) 및 배면판(116) 중 적어도 하나는 지지부(117)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 정면판(115) 및 배면판(116) 각각은 상기 지지부(117)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 각각의 지지부(117)는 상기 정면판(115) 및 배면판(116)의 양측의 세로 방향의 두 변으로부터 돌출되게 구비될 수 있다. 이러한 각각의 지지부(117)는 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽면에 면접하여 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 펼쳐진 상태를 지지할 수 있다.

이하에서는 이러한 접이식 구조의 차폐부재(110)가 접히는 과정 및 박스 형태로 펼쳐지는 과정을 과정을 설명한다.

박스 형태로 펼쳐져 있는 차폐부재(110)를 접기 위해, 상기 정면판(115)은 상기 평면판(111) 방향으로 회전시키고 상기 배면판(116)은 상기 저면판(112) 방향으로 회전시키면, 상기 정면판(115) 및 배면판(116)은 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)으로부터 이격된다. 이때, 상기 정면판(115) 및 배면판(116)에서 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽면에 면접하고 있던 각각의 지지부(117)는 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)으로부터 이격된다.

상기 정면판(115) 및 배면판(116)이 회전하여 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)으로부터 이격되면, 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)이 세워진 상태 및 상기 평면판(111)의 위치를 유지 및 지지하고 있던 상기 각각의 지지부(117)가 이격됨에 따라, 상기 제1 측면판(113)은 각각의 제1 소단위판(113b)이 서로 중첩되도록 회전하여 상기 제1 접이부(113a)를 기준으로 접히게 되고, 상기 제2 측면판(114)은 각각의 제2 소단위판(114b)이 서로 중첩되도록 회전하여 상기 제2 접이부(114a)를 기준으로 접히게 된다. 이때, 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)은 평면판(111) 및 저면판(112)의 안쪽 방향으로 회전하여 접힌다.

이와 같이 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)이 접히면 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)은 저면판(112)의 위로 포개어지고, 상기 평면판(111)은 접힌 상태의 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 위로 포개어진다. 이 상태에서 정면판(115)은 상기 평면판(111)의 위로 포개고, 배면판(116)은 저면판(112)의 반대면, 즉 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)이 포개진 면의 반대면에 포개면 차폐부재(110)는 도 5와 같이 납작한 상태로 접히게 된다. 따라서, 차폐부재(110)의 휴대가 더욱 용이해질 수 있다.

차폐부재(110)의 사용을 위해 다시 펼치고자 할 때, 먼저 배면판(116)이 저면판(112)에 포개어진 상태를 이격시켜서 배면판(116) 및 저면판(112)이 지면에 놓이도록 한 후, 정면판(115)이 포개어진 상태로 정면판(115) 및 평면판(111)을 잡고 상측으로 들어 올리면, 제1 측면판(113)은 제1 접이부(113a)를 기준으로 회전하여 펼쳐지고, 제2 측면판(114)은 제2 접이부(114a)를 기준으로 회전하여 펼쳐진다.

이 상태에서 정면판(115) 및 배면판(116)을 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)을 향해 회전시킨다. 일 예로, 먼저 배면판(116)을 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)을 향해 회전시켜서 배면판(116)의 양측의 지지부(117)가 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 내측으로 삽입되도록 하고, 이어서 정면판(115)을 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)을 향해 회전시켜서 정면판(115)의 양측의 지지부(117)가 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 내측으로 삽입되도록 한다. 이와 같이 하면 정면판(115) 및 배면판(116) 각각의 지지부(117)는 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽면에 면접하여 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 펼쳐진 상태를 지지하게 되고, 평면판(111)의 위치를 지지하게 된다. 따라서, 차폐부재(110)는 박스 형태로 펼쳐진 상태로 유지된다.

이와 같이 차폐부재(110)가 박스 형태로 펼쳐진 상태에서 차폐부재(110)의 소켓부(110b)에 신틸레이터 교체부재(130)의 어댑터부(131)를 결합하여 중성자를 가시광선으로 변환하여 이미지를 생성하도록 사용될 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스를 이용하면, 휴대가 용이하므로 휴대하여 중성자 선원이 위치한 다양한 장소에서 중성자 이미징 시스템을 구축할 수 있고, 대형 및 고가의 중성자 이미징 시스템을 대체하여 이동 설치가 가능한 중성자 이미징 시스템을 구현할 수 있고, 광대역 에너지 중성자에 대응하여 이미지를 생성할 수 있는 이점이 있다.

한편, 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스는 중성자 이미징 시스템에 이용될 수 있고, 이러한 이미지 생성 부스를 이용한 중성자 이미징 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이 중성자 선원(200), 이미지 생성 부스(100) 및 이미지센서(300)를 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템의 구성 및 배열을 개념적으로 나타낸 블록도이다.

상기 중성자 선원(200)은 앞서 언급한 바와 같이 열중성자, 열외중성자 및 고속중성자 중 둘 이상을 방출할 수 있다.

상기 이미지 생성 부스(100)는 상기 중성자 선원(200)으로부터 방출되는 중성자에 대향하게 배치하여, 중성자를 가시광선으로 변환하여 이미지를 생성할 수 있다.

상기 이미지센서(300)는 앞서 언급한 바와 같이 상기 이미지 생성 부스(100)의 일측에 설치되고, 가시광선을 수신하여 이미지를 생성할 수 있다. 일 예로, 상기 이미지센서(300)는 CCD 센서일 수 있고, 이미지를 출력하는 디스플레이 장치와 연결될 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템을 이용하여 중성자가 투과된 피검체(10)로부터 이미지를 생성하기 위해, 중성자 선원(200)은 피검체(10)를 향해 중성자를 방출하고, 이미지 생성 부스(100)는 피검체(10)를 투과한 중성자를 가시광선으로 변환하고 변환된 가시광선을 상기 이미지센서(300)를 향해 진행시키고, 이미지센서(300)는 가시광선을 수신하여 이미지를 생성한다.

이 과정에서, 이미지 생성 부스(100)의 신틸레이터 교체부재(130)는 상기 중성자 선원(200)으로부터 방출되는 중성자 에너지에 따라 각각의 신틸레이터부(132)를 어댑터부(131)를 향해 회전시켜서 상기 각각의 신틸레이터부(132)에 구비된 신틸레이터(1321)가 중성자에 대향하도록 하여 각각의 신틸레이터(1321)가 각각의 중성자를 가시광선으로 변환할 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 중성자 이미징 시스템은 중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터의 교체 및 배치가 가능한 구조를 가지므로 하나의 표준 중성자 이미징 시스템에서 신속하고 간단하게 중성자 에너지 크기에 적합한 신틸레이터들로 교체되도록 하여 광대역 에너지 중성자에 대응하는 중성자 이미징 시스템을 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한, 중성자 에너지 크기에 적합한 신틸레이터들로 신속하게 교체 및 배치하여 피검체 이미지를 생성할 수 있으므로 각 대역의 에너지의 중성자로부터 고해상도의 피검체 이미지를 얻을 수 있는 이점이 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 차폐공간(110a) 및 상기 차폐공간(110a)으로 가시광선을 입사시키기 위한 소켓부(110b)를 포함하는 차폐부재(110);
   상기 차폐공간(110a)에 수용되어 상기 차폐공간(110a)으로 입사된 가시광선의 진행방향을 상기 차폐공간(110a)의 일측에 위치하게 되는 이미지센서(300)를 향하도록 전환시키는 반사거울(120); 및
   상기 소켓부(110b)에 연결되는 다각 고리 형상의 어댑터부(131), 상기 어댑터부(131) 둘레에 회전 가능하게 연결되고 상기 어댑터부(131)를 향해 닫히면 상기 차폐공간(110a)에 마주하게 되는 신틸레이터(1321)를 구비하는 적어도 2개의 신틸레이터부(132)를 포함하는 신틸레이터 교체부재(130)를 포함하고,
   상기 적어도 2개의 신틸레이터부(132)에 구비되는 각각의 신틸레이터는 서로 다른 대역의 에너지의 둘 이상의 중성자를 방출하는 중성자 선원에 대향하여 상기 각각의 중성자를 상기 가시광선으로 변환하는 서로 다른 신틸레이터인 것을 특징으로 하는,
   중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 어댑터부(131)는 사각 고리 형상이고,
   상기 신틸레이터부(132)는,
   상기 어댑터부(131)의 사각 고리 형상의 3개의 변에 회전 가능하게 연결되는 3개의 사각 고리 형상의 신틸레이터 장착부재(1322); 및
   상기 각각의 신틸레이터 장착부재(1322)의 사각 고리 형상의 내측에 수용되는 3개의 신틸레이터(1321)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스.
3. 제1항에 있어서,
   상기 차폐부재(110)는 사각의 박스 형태로 구비되고,
   상기 사각의 박스는 각 면이 회전 가능하게 서로 연결되어 상기 각 면이 서로 중첩되도록 서로에 대해 회전하여 접히는 것을 특징으로 하는,
   중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 차폐부재(110)는,
   평면판(111);
   상기 평면판(111)에 대향하는 저면판(112);
   상기 평면판(111) 및 저면판(112)의 사이에 회전 가능하게 연결되고, 가로 방향으로 연장된 제1 접이부(113a)를 포함하는 제1 측면판(113);
   상기 제1 측면판(113)과 대향하도록 상기 평면판(111) 및 저면판(112)의 사이에 회전 가능하게 연결되고, 가로 방향으로 연장된 제2 접이부(114a)를 포함하는 제2 측면판(114);
   상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)에 수직하도록 상기 평면판(111) 및 저면판(112) 중 어느 하나에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽으로 위치하는 정면판(115); 및
   상기 정면판(115)과 대향하도록 상기 평면판(111) 및 저면판(112) 중 나머지 하나에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽으로 위치하는 배면판(116)을 포함하고,
   상기 정면판(115) 및 배면판(116)이 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)으로부터 이격되면, 상기 제1 접이부(113a)를 기준으로 상기 제1 측면판(113)이 접히고, 상기 제2 접이부(114a)를 기준으로 제2 측면판(114)이 접히는 것을 특징으로 하는,
   중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스.
5. 제4항에 있어서,
   상기 정면판(115) 및 배면판(116) 중 적어도 하나는 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 안쪽면에 면접하여 상기 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)의 펼쳐진 상태를 지지하는 지지부(117)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   중성자 이미징 시스템용 이미지 생성 부스.
6. 적어도 둘 이상 대역의 에너지의 중성자를 방출하는 중성자 선원(200);
   상기 중성자 선원(200)으로부터 방출되는 중성자에 대향하게 배치되고, 상기 중성자를 가시광선으로 변환하여 이미지를 생성하기 위한 이미지 생성 부스(100); 및
   상기 이미지 생성 부스(100)의 일측에 설치되고, 상기 가시광선을 수신하여 이미지를 생성하는 이미지센서(300)를 포함하고,
   상기 이미지 생성 부스(100)는,
   차폐공간(110a) 및 상기 차폐공간(110a)으로 가시광선을 입사시키기 위한 소켓부(110b)를 포함하는 차폐부재(110);
   상기 차폐공간(110a)에 수용되어 상기 차폐공간(110a)으로 입사된 가시광선의 진행방향을 상기 차폐공간(110a)의 일측에 위치하게 되는 이미지센서(300)를 향하도록 전환시키는 반사거울(120); 및
   상기 소켓부(110b)에 연결되는 다각 고리 형상의 어댑터부(131), 상기 어댑터부(131) 둘레에 회전 가능하게 연결되고 상기 어댑터부(131)를 향해 닫히면 상기 차폐공간(110a)에 마주하게 되는 신틸레이터(1321)를 구비하는 적어도 2개의 신틸레이터부(132)를 포함하는 신틸레이터 교체부재(130)를 포함하고,
   상기 적어도 2개의 신틸레이터부(132)에 구비되는 각각의 신틸레이터는 서로 다른 대역의 에너지의 둘 이상의 중성자를 방출하는 중성자 선원에 대향하여 상기 각각의 중성자를 상기 가시광선으로 변환하는 서로 다른 신틸레이터인 것을 특징으로 하는,
   중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터 교체가 가능한 중성자 이미징 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 어댑터부(131)는 사각 고리 형상이고,
   상기 신틸레이터부(132)는,
   상기 어댑터부(131)의 사각 고리 형상의 3개의 변에 회전 가능하게 연결되는 3개의 사각 고리 형상의 신틸레이터 장착부재(1322); 및
   상기 각각의 신틸레이터 장착부재(1322)의 사각 고리 형상의 내측에 수용되는 3개의 신틸레이터(1321)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   중성자 에너지 크기에 따라 신틸레이터 교체가 가능한 중성자 이미징 시스템.

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