KR102066353B1 - 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법 - Google Patents

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Abstract

콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법이 개시된다. 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법은 콤프턴 카메라를 이용하여 방사선에 의한 콤프턴 산란 반응 정보와 광전흡수 반응 정보를 획득하여 삼차원 영상 정보를 생성하는 단계; 상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보만을 선택하는 단계; 상기 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보의 에너지 정보를 합하여 상기 삼차원 영상 정보 중 오염 의심 지점에 대한 영상 지점별 에너지 스펙트럼을 얻는 단계; 상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 구하는 단계; 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 이용하여 상기 오염 의심 지점의 방사능 추정치와 불확도값을 계산하는 단계를 포함한다.

Description

콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법{Method for quantifying radioactivity using Compton camera}
본 발명은 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 콤프턴 카메라를 통해 생성된 삼차원 영상 정보로부터 방사능의 정량 분석이 가능한 방사능 정량화 방법에 관한 것이다.
최근 원자력 및 방사선 안전에 대한 관심이 증대됨에 따라, 방사성 오염을 단시간에 정확하게 탐지해내는 기술의 필요성이 높아지고 있다. 방사성 오염 탐지 기술 중 하나인 콤프턴 영상 기법은 고에너지 감마선의 탐지 능력이 우수하여 원자력 발전 시설 및 방사성 폐기물 등에 존재하는 방사성 동위원소인 세슘(134Cs, 137Cs)이나 코발트(60Co) 등의 분포를 삼차원적으로 영상화할 수 있다는 이점을 갖는다.
콤프턴 영상 기법을 활용한 영상장비인 콤프턴 카메라는 상기 감마선의 반응 위치와 에너지 정보를 동시에 획득할 수 있는 위치 민감형 검출기를 포함한다. 콤프턴 카메라는 위치 민감형 검출기에서 감마선이 콤프턴 산란 반응을 거친 뒤 연이어 광전흡수 반응을 일으킨 경우를 선택적으로 취하고, 각 반응에서의 반응 위치 및 에너지 정보를 물리적 특성에 따라 연산하면, 감마선이 방출된 위치를 특정한 원뿔면으로 제한할 수 있다. 이러한 원뿔면은 상술한 일련의 반응마다 한 개씩 얻어지며, 이를 지속적인 측정을 통해 여러 개 얻어 영상공간상에서 중첩시키면 감마선을 방출한 방사성 오염의 위치를 알아낼 수 있다.
그러나 현재의 콤프턴 카메라의 관련 기술은 방사성 오염의 위치 정보와 핵종 정보만을 제공할 수 있으며, 방사성 오염의 세기 정보인 방사능 정보를 정량적으로 추정하지 못한다는 한계가 있다.
한편, 방사능 정보의 추정을 위해, 물리적 시준기 기반의 영상 장비 시스템과 영상기능이 없는 방사능 계측기가 개발된 바 있으나, 물리적 시준기 기반의 영상 장비 시스템은 고에너지 감마선을 방출하는 방사성 동위원소(134Cs, 137Cs, 60Co)의 탐지 시 콤프턴 카메라에 비해 측정 효율 및 해상도에서 성능이 떨어지는 한계가 있고, 영상기능이 없는 방사능 계측기는 오염위치를 이미 정확히 알고 있는 상태에서 시료를 채취하는 파괴적/침습적 방법을 통해서만 적용 가능하다는 한계가 있다.
본 발명은 콤프턴 카메라를 이용하여 방사선원의 위치, 핵종, 그리고 세기 정보를 모두 추정할 수 있는 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 방사능 오염의 세기를 추정한 정보 및 해당 정보의 불확도를 제공할 수 있는 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법은 콤프턴 카메라를 이용하여 방사선에 의한 콤프턴 산란 반응 정보와 광전흡수 반응 정보를 획득하여 삼차원 영상 정보를 생성하는 단계; 상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보만을 선택하는 단계; 상기 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보의 에너지 정보를 합하여 상기 삼차원 영상 정보 중 오염 의심 지점에 대한 영상 지점별 에너지 스펙트럼을 얻는 단계; 상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 구하는 단계; 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 이용하여 상기 오염 의심 지점의 방사능 추정치와 불확도값을 계산하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 콤프턴 산란 반응 정보와 상기 광전흡수 반응 정보 각각은 반응 위치 정보와 에너지 정보를 포함하고, 상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보만을 선택하는 단계는, 상기 에너지 정보들로부터 콤프턴 산란각을 산출하고, 상기 반응 위치 정보들로부터 기하학적 산란각을 산출하고, 상기 콤프턴 산란각과 상기 기하학적 산란각의 차이가 기 설정된 값 이내에 해당하는 상기 반응 정보를 상기 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보로 선택할 수 있다.
또한, 상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 구하는 단계는, 아래 수식 1을 이용할 수 있다.
[수식 1]
Figure 112018064872910-pat00001
여기서, N Oj 는 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치이고, n은 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 에너지 빈의 개수이고, N i 는 상기 영상지점별 에너지 스펙트럼에서 i번째 에너지 빈에 포함되는 계수 값이고, B1과 B2는 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역 각각의 왼쪽 끝과 오른쪽 끝에 위치한 에너지 빈의 계수값임.
또한, 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 이용하여 상기 오염 의심 지점의 방사능 추정치와 불확도값을 계산하는 단계는, 아래 수식 2를 이용하여 상기 방사능 추정치를 계산하고, 아래 수식 3을 이용할 수 있다.
[수식 2]
Figure 112018064872910-pat00002
[수식 3]
Figure 112018064872910-pat00003
여기서, A Oj 는 방사능 추정치, N Oj 는 전 에너지 피크 영역의 계수치, t는 방사선의 측정 시간, Y는 방사선의 방출 확률, Eγ는 방사선의 에너지, εγ(Eγ)는 방사선의 에너지(Eγ)에 따른 효율이고, εp(Oj) 상기 방사선을 방출하는 방사선원의 위치(Oj)에 따른 효율임.
본 발명은 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 오염의 분석에서, 방사선원의 위치, 핵종, 그리고 세기 정보를 모두 정량화하고, 이에 대한 불확도를 제공할 수 있으므로, 기존의 콤프턴 카메라를 이용한 콤프턴 영상 기법이 가진 한계를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 콤프턴 카메라에서 발생하는 콤프턴 산란 반응과 광전흡수 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 임의의 영상 지점(Oj)으로부터 방출된 방사선이 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 방사선으로 판단되는 경우(A)와 방사성 오염 의심 지역에서 방출되지 않은 방사선으로 판단되는 경우(B)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 영상지점별 에너지 스펙트럼에서 에너지 스펙트럼의 피크 면적을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 대면적 콤프턴 카메라를 이용하여 방사능을 정량화한 실험 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법은 콤프턴 카메라를 이용하여 방사선에 의한 콤프턴 산란 반응 정보와 광전흡수 반응 정보를 획득하여 삼차원 영상 정보를 생성하는 단계(S110), 상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보만을 선택하는 단계(S120), 상기 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보의 에너지 정보를 합하여 상기 삼차원 영상 정보 중 오염 의심 지점에 대한 영상 지점별 에너지 스펙트럼을 얻는 단계(S130), 상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 구하는 단계(S140), 그리고 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 이용하여 상기 오염 의심 지점의 방사능 추정치와 불확도값을 계산하는 단계(S150)를 포함한다.
상기 S110 단계는, 콤프턴 영상 기법을 활용한 영상장비인 콤프턴 카메라를 통해 방사선의 반응 위치 정보와 에너지 정보를 동시에 획득한다. 도 2에서와 같이, 콤프턴 카메라(10)는 두 개의 위치민감형 검출기(11, 12)를 포함하는데, 방사선은 제1위치민감형 검출기(11)에서 콤프턴 산란 반응을 거친 뒤 연이어 제2위치민감형 검출기(12)에서 광전흡수 반응을 일으킨다. 콤프턴 카메라(10)는 제1위치민감형 검출기(11)에서 콤프턴 산란 반응이 발생된 반응 위치 정보(P1)와 에너지 정보(E1)를 획득하고, 제2위치민감형 검출기(12)에서 광전흡수 반응이 발생된 반응 위치 정보(P2)와 에너지 정보(E2)를 획득한다. 콤프턴 카메라(10)는 상기 콤프턴 산란 반응과 상기 광전흡수 반응에서의 반응 위치 정보(P1, P2)와 에너지 정보(E1, E2)를 방사선의 콤프턴 산란 시 물리적 특성에 따라 연산하여, 방사선이 방출된 위치를 특정한 원뿔면으로 제한할 수 있다. 상기 원뿔면은 상기 콤프턴 산란 반응에서 상기 광전흡수 반응으로 이어지는 일련의 반응마다 한 개씩 얻어지는데, 콤프턴 카메라(10)는 방사선의 측정 시간(t) 동안 지속적인 측정을 통해 얻어진 여러 개의 원뿔면들을 영상공간상에서 중첩시켜 삼차원 영상 정보를 생성하고, 방사선을 방출한 방사선원의 위치 정보를 알아낼 수 있다.
상기 S120 단계는 상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보만을 선택한다. 상기 S120 단계는 콤프턴 카메라에서 계측된 방사선원을 그 발원지에 따라 구분하는데, 구체적으로 콤프턴 카메라에서 측정된 상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 방사선에 의한 반응 정보들만 선택하고, 그 외 영역에서 방출된 방사선에 의한 반응 정보들을 제외한다.
상기 S120 단계는, 임의의 영상 지점(Oj)에서 방사선이 방출되어 콤프턴 카메라에서 콤프턴 산란 반응(P1, E1)과 광전흡수 반응(P2, E2)이 연이어 발생했다고 가정할 경우, 아래 수식 1을 이용하여 콤프턴 산란각(β)을 산출하고, 아래 수식 2를 이용하여 기하학적 산란각(βOj)을 산출한다.
[수식 1]
Figure 112018064872910-pat00004
여기서, β는 콤프턴 산란각이고, moc2는 전자의 정지질량에너지이고, Eγ는 방사선의 에너지이다. 일 예에 의하면, Eγ은 E1과 E2의 합으로 산출될 수 있다.
[수식 2]
Figure 112018064872910-pat00005
여기서, βOj는 기하학적 산란각이고,
Figure 112018064872910-pat00006
은 방사선이 방출된 영상 지점(Oj)으로부터 콤프턴 산란 반응의 위치 정보로의 벡터이고,
Figure 112018064872910-pat00007
는 콤프턴 산란 반응의 위치 정보로부터 광전흡수 반응의 위치 정보로의 벡터이다.
만약 어떤 반응 정보(P1, E1, P2, E2)가 임의의 영상 지점(Oj)에서 방출된 방사선에 의해 얻어졌다면, 이상적인 경우 콤프턴 산란각과 기하학적 산란각의 차는 0이 된다. 그러나 실제에서는 임의의 영상 지점(Oj)에서 방출된 방사선 이외에 다른 요인, 예컨대 위치민감형 검출기에 존재하는 분해능이나 오차 등으로 인해 측정 오차가 발생할 수 있으며, 이 경우 콤프턴 산란각과 기하학적 산란각의 차는 0에 근접한 값을 갖는다. 따라서, 상기 S120 단계에서는 이러한 측정 오차를 고려하여 콤프턴 산란각과 기하학적 산란각의 차가 0이 되거나 0에 근접한 값을 가질 경우, 해당 영상 지점(Oj)에서 방출된 방사선을 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 방사선으로 판단한다. 여기서, 0에 근접한 값은 사용자가 미리 설정한 기준에 따라 결정된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 임의의 영상 지점(Oj)으로부터 방출된 방사선이 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 방사선으로 판단되는 경우(A)와 방사성 오염 의심 지역에서 방출되지 않은 방사선으로 판단되는 경우(B)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, (A)는 콤프턴 산란각과 기하학적 산란각의 차이가 0이 되거나 0에 근접한 값을 가짐에 따라 임의의 영상 지점(Oj)으로부터 방출된 방사선이 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 방사선으로 판단되는 반면, (B)는 콤프턴 산란각과 기하학적 산란각의 차이가 기 설정된 범위를 초과하여 임의의 영상 지점(Oj)으로부터 방출된 방사선이 방사성 오염 의심 지역에서 방출되지 않은 방사선으로 판단된다.
다시 도 1을 참조하면, 단계 S130은 상기 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 것으로 선택된 상기 방사선에 의한 반응 정보의 에너지 정보(E1, E2)를 합하고 히스토그램화하여 합 에너지 스펙트럼을 얻는다. 상기 합 에너지 스펙트럼은 상기 삼차원 영상 정보 중 오염 의심 지점(Oj)에 대한 영상 지점별 에너지 스펙트럼을 의미한다.
단계 S140은 상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 구한다. 구체적으로 상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 방사선의 에너지(Eγ) 근방에 위치하는 전 에너지 피크에 대하여 아래 수식 3을 이용하여 영상 지점(Oj)에서의 전 에너지 피크 계수치(NOj)를 구할 수 있다.
[수식 3]
Figure 112018064872910-pat00008
여기서, N Oj 는 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치이고, n은 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 에너지 빈의 개수이고, N i 는 상기 영상지점별 에너지 스펙트럼에서 i번째 에너지 빈에 포함되는 계수 값이고, B1과 B2는 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역 각각의 왼쪽 끝과 오른쪽 끝에 위치한 에너지 빈의 계수값이다.
위 수식 3은 영상지점별 에너지 스펙트럼에 대해 피크 면적을 계산하기 위한 계산식이다. 어느 하나의 영상지점에서 에너지 스펙트럼에 대해 피크 면적을 계산하는 방법은 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 B1과 B2로 구획되는 피크 영역의 총 면적에서 하단에 위치하는 사다리꼴 형태의 백그라운드(R)를 빼는 순으로 진행된다. 이러한 과정으로 영상지점들 각각에서 얻은 에너지 스펙트럼의 피크 면적을 합산하여 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 얻을 수 있다.
단계 S160은 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 이용하여 상기 오염 의심 지점의 방사능 추정치와 불확도값을 계산한다. 상기 오염 의심 지역의 방사능 추정치는 아래 수식 4를 이용하여 계산하고, 상기 오염 의심 지역의 불확도값은 아래 수식 5를 이용하여 계산한다.
[수식 4]
Figure 112018064872910-pat00009
[수식 5]
Figure 112018064872910-pat00010
여기서, A Oj 는 방사능 추정치이고, N Oj 는 전 에너지 피크 영역의 계수치이고, t는 방사선의 측정 시간이고, Y는 방사선의 방출 확률이고, Eγ는 방사선의 에너지이고, εγ(Eγ)는 방사선의 에너지(Eγ)에 따른 효율이고, εp(Oj) 상기 방사선을 방출하는 방사선원의 위치(Oj)에 따른 효율이다.
실시 예에 의하면, εγ(Eγ)와 εp(Oj)는 아래 수식 6에 의해 근사화될 수 있다.
[수식 6]
Figure 112018064872910-pat00011
여기서 θP0는 Oj와 제1위치민감형 검출기 면의 법선 벡터 간의 사잇각이며, P1은 제1위치민감형 검출기에서 콤프턴 산란 반응이 발생된 반응 위치 정보이다.
다른 실시 예에 의하면, εγ(Eγ)는 이미 방사능을 아는 선원을 이용하여 실험을 수 회 수행하면, 상기 수식 4의 선형적 관계를 바탕으로 한 교정 과정을 통해 구할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 대면적 콤프턴 카메라를 이용하여 방사능을 정량화한 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 5에서 왼쪽 영상은 실제 방사선원(137Cs)이 위치하는 곳의 콤프턴 영상이고, 오른쪽 영상은 콤프턴 카메라와 반응하는 방사선의 총 에너지 스펙트럼(청색)과 방사선원이 존재하는 위치에서의 영상 지점별 스펙트럼(흑색)을 나타낸다.
도 6에서 왼쪽 영상은 방사선원이 없는 위치에서의 콤프턴 영상이고, 오른쪽 영상은 콤프턴 카메라와 반응하는 방사선의 총 에너지 스펙트럼(청색)과 방사선원이 존재하지 않는 위치에서의 영상 지점별 스펙트럼(흑색)을 나타낸다.
도 5 및 도 6에서 초록색으로 음영 처리된 부분은 방사선원인 137Cs가 방출하는 662 keV 방사선의 전 에너지 피크 위치이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 콤프턴 카메라와 반응하는 방사선의 총 에너지 스펙트럼은 방사선원에 대한 피크뿐 아니라 배경 방사선 등 여러 요인이 복합적으로 반영되어 있어, 방사선원의 정보만을 구분해 내기가 쉽지 않다. 반면 영상 지점별 에너지 스펙트럼을 이용하면, 방사선원이 위치한 곳의 에너지 스펙트럼에서만 해당 방사선원의 피크가 뚜렷하게 나타나며 이를 통해 전 에너지 피크 계수치를 도출하고, 나아가 방사능을 추정할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 콤프턴 카메라
11, 12: 위치민감형 검출기
P1, P2: 반응 위치 정보
E1, E2: 에너지 정보
β: 콤프턴 산란각
βOj: 기하학적 산란각

Claims (4)

  1. 콤프턴 카메라를 이용하여 방사선에 의한 콤프턴 산란 반응 정보와 광전흡수 반응 정보를 획득하여 삼차원 영상 정보를 생성하는 단계;
    상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보만을 선택하는 단계;
    상기 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보의 에너지 정보를 합하여 상기 삼차원 영상 정보 중 오염 의심 지점에 대한 영상 지점별 에너지 스펙트럼을 얻는 단계;
    상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 구하는 단계;
    상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 이용하여 상기 오염 의심 지점의 방사능 추정치와 불확도값을 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 영상 지점별 에너지 스펙트럼에서 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 구하는 단계는,
    아래 수식 1을 이용하는 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법.
    [수식 1]
    Figure 112019087342255-pat00021

    여기서, NOj 는 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치이고, n은 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 에너지 빈의 개수이고, Ni 는 상기 영상지점별 에너지 스펙트럼에서 i번째 에너지 빈에 포함되는 계수 값이고, B1과 B2는 상기 방사선의 전 에너지 피크 영역 각각의 왼쪽 끝과 오른쪽 끝에 위치한 에너지 빈의 계수값임.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 콤프턴 산란 반응 정보와 상기 광전흡수 반응 정보 각각은 반응 위치 정보와 에너지 정보를 포함하고,
    상기 반응 정보들 중 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보만을 선택하는 단계는,
    상기 에너지 정보들로부터 콤프턴 산란각을 산출하고, 상기 반응 위치 정보들로부터 기하학적 산란각을 산출하고, 상기 콤프턴 산란각과 상기 기하학적 산란각의 차이가 기 설정된 값 이내에 해당하는 상기 반응 정보를 상기 방사성 오염 의심 지역에서 방출된 상기 방사선에 의한 반응 정보로 선택하는 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사선의 전 에너지 피크 영역의 계수치를 이용하여 상기 오염 의심 지점의 방사능 추정치와 불확도값을 계산하는 단계는,
    아래 수식 2를 이용하여 상기 방사능 추정치를 계산하고, 아래 수식 3을 이용하여 상기 불확도값을 계산하는 콤프턴 카메라를 이용한 방사능 정량화 방법.
    [수식 2]
    Figure 112019087342255-pat00013

    [수식 3]
    Figure 112019087342255-pat00014

    여기서, AOj 는 방사능 추정치, NOj 는 전 에너지 피크 영역의 계수치, t는 방사선의 측정 시간, Y는 방사선의 방출 확률, Eγ는 방사선의 에너지, εγ(Eγ)는 방사선의 에너지(Eγ)에 따른 효율이고, εp(Oj) 상기 방사선을 방출하는 방사선원의 위치(Oj)에 따른 효율임.
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