KR102115618B1 - A radionuclide detector based on multi-array plastic scintillator and the radiation detect method using it - Google Patents

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Abstract

본원발명은 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기에 관한 것으로 상세하게는 주변에서 방출되는 방사선을 검출하는 장치에 있어서, 입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는 플라스틱 섬광체(Polyvinyl toluene, PVT)와, 상기 섬광체 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 발생되는 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체의 외면에 결합되는 반사체와, 상기 섬광체의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)으로 구성되되, 상기 섬광체, 반사체 및 광전자증배관으로 이루어진 장치가 통행로 일측에 설치되어 통행하는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 발명은 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기를 이용한 방사선 검출방법에 관한 것으로 상세하게는 통행로를 따라 움직이는 물체에서 방출되는 방사선 검출방법에 있어서, (a)입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는 플라스틱 섬광체(Polyvinyl toluene, PVT)와, 상기 섬광체 내부의 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체의 외면에 결합되는 반사체와, 상기 섬광체의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)으로 구성되는 방사성 핵종 검출기가 통행로 일측에 설치되는 단계와, (b) 통행로를 따라 움직이는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선이 상기 섬광체에 입사되는 단계와, (c) 상기 섬광체에 입사된 방사선이 섬광체와 반응하여 발생한 빛이 광전자증배관으로 포집되는 단계와, (d) 상기 광전자증배관에서 상기 포집된 빛을 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 단계 및, (e) 상기 광전자증배관으로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 확인하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a radioactive nuclide detector based on a multi-split plastic scintillator, and more particularly, to an apparatus for detecting radiation emitted from the surroundings, a plastic scintillator having a polygonal column shape by changing incident radiation into light (Polyvinyl toluene) , PVT), a reflector coupled to the outer surface of the scintillator so that the light generated through the reaction of radiation incident on the scintillator is not lost to the outside, and the light generated by the scintillator coupled to one end of the scintillator Consists of a photomultiplier tube (PMT) that collects, converts, amplifies, and outputs electrical signals, and the device composed of the scintillator, reflector, and photomultiplier tube is installed on one side of the passage and radiation emitted from a passing object or person It characterized in that it is detected.
In addition, another invention of the present invention relates to a radiation detection method using a radioactive nuclide detector based on a multi-split plastic scintillator, and in detail, in the radiation detection method emitted from an object moving along a passage, (a) the incident radiation As a plastic scintillator (Polyvinyl toluene, PVT) having a polygonal column shape by changing to light, a reflector coupled to an outer surface of the scintillator so that light inside the scintillator is not lost to the outside, and coupled to one end of the scintillator A radionuclide detector consisting of a photomultiplier tube (PMT) that collects the light generated by the scintillator and converts it into an electrical signal and outputs it, is installed on one side of the passage, and (b) an object or person moving along the passage. Radiation emitted from the incident on the scintillator, (c) the radiation generated by the radiation incident on the scintillator reacts with the scintillator is collected by the photomultiplier tube, and (d) the collected by the photomultiplier tube Consisting of converting and amplifying the light into an electrical signal and outputting it, and (e) converting the electrical signal transmitted from the photomultiplier tube into data through a preset detection algorithm to check radiation emitted from an object or a person. It is characterized by being.

Description

다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기 및 이를 이용한 방사선 검출방법{ A radionuclide detector based on multi-array plastic scintillator and the radiation detect method using it }A radionuclide detector based on multi-array plastic scintillator and the radiation detect method using it}

본 발명은 통로에 설치되어 통행하는 물체에서 방출되는 방사성 핵종을 검출하는 검출기 및 이를 이용한 방사선 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a detector for detecting a radionuclide emitted from an object installed in a passage and a radiation detection method using the same.

방사성 핵종 검출기는 임의의 방사성 핵종 고유의 방사선 에너지를 측정 및 분석하는 장치이다.A radionuclide detector is a device that measures and analyzes the radiation energy inherent in any radionuclide.

방사선 검출기 중 섬광체를 사용하는 섬광검출기는 에너지를 받으면 빛을 방출하는 성질을 이용하여 발생된 빛의 양을 측정하여 입사된 방사선의 에너지를 확인할 수 있다. 이 검출기에 쓰이는 섬광체에는 크게 유기섬광체와 무기섬광체가 있다.The scintillation detector using a scintillator among the radiation detectors can check the energy of the incident radiation by measuring the amount of light generated using the property of emitting light when it receives energy. There are largely organic scintillators and inorganic scintillators used in the scintillator used for this detector.

무기섬광체는 방사선과의 반응에서 광전효과 발생 비율이 높아 에너지 스펙트럼 상에서 뚜렷하게 나타나는 광전 피크의 에너지를 기준으로 방사성 핵종을 손쉽게 분석할 수 있으나 비용이 비싸다는 단점을 가진다. 이에 비해 유기섬광체는 대면적 성형이 용이하고 가격이 저렴하다는 장점을 가지나, 컴프턴 산란의 발생 빈도가 높아 핵종분별에 이용되는 광전피크가 발생할 확률이 낮고 에너지 스펙트럼 상에 컴프턴 산란에 의한 넓은 분포의 컴프턴 단애가 발생할 확률이 높으므로 유사한 컴프턴 단애 영역 에너지를 보이는 핵종이 동시에 존재할 경우 정확한 핵종분별이 어려운 단점이 있다.The inorganic scintillator has a disadvantage in that it is easy to analyze radionuclides based on the energy of the photoelectric peak, which is clearly visible in the energy spectrum, because of the high rate of photoelectric effect in the reaction with radiation, but is expensive. On the other hand, the organic scintillator has the advantage of being easy to form a large area and inexpensive, but the frequency of Compton scattering is high, so the probability of photoelectric peaks used for nuclide classification is low and the wide distribution by Compton scattering on the energy spectrum. Since there is a high probability of occurrence of Compton edges, there is a disadvantage in that accurate nuclide classification is difficult when nuclides having similar Compton edges are present simultaneously.

불법 방사성물질의 유통 감시를 위해 공항과 항만과 같은 국경지대에서는 현재 방사선-감시기(radiation portal monitor, RPM)을 설치 및 운용 중이며, 이때 사용되는 감시기는 컨테이너와 같이 넓은 검색 범위를 빠른 시간 내에 모니터링 할 수 있도록 저렴한 비용으로 대면적 제작이 가능한 유기 섬광체 일종인 플라스틱 재질의 섬광체를 기반으로 한다. In order to monitor the distribution of illegal radioactive materials, radiation portal monitors (RPMs) are currently being installed and operated in border areas such as airports and ports, and the monitors used at this time can quickly monitor a wide search range such as containers. It is based on a plastic scintillator, which is a kind of organic scintillator capable of producing large areas at low cost.

그러나 대면적 섬광체를 사용하는 방사선 감지기는 방사선이 섬광체 내부에서 반응하여 발생된 광자를 처리하는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)이 섬광체 크기에 비해 현저히 좁은 면적을 가지며 이로 인해 발생한 빛의 섬광체 내부에서 자가흡수가 되는 현상으로 인해 낮은 계측효율을 보이므로 정확한 핵종분별을 기대하기 어렵다.However, in a radiation detector using a large-area scintillator, the photomultiplier tube (PMT), which processes photons generated by the reaction of radiation inside the scintillator, has a significantly smaller area than the scintillator size, and the resulting light scintillator is inside the scintillator. Due to the phenomenon of self-absorption, it shows low measurement efficiency, so it is difficult to expect accurate nuclide classification.

대한민국 등록특허 제10-0931372호Republic of Korea Registered Patent No. 10-0931372 대한민국 등록특허 제10-1051126호Republic of Korea Registered Patent No. 10-1051126

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 항만 또는 공항을 통과하는 물체 또는 사람에서 방출되는 방사선을 손쉽게 검출하여 불법 방사성물질의 유통을 관리하거나 방사능에 오염된 물체 또는 사람이 출입할 수 없도록 모니터링하는 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기 및 이를 이용한 방사선 검출방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the object of the present invention is to easily detect the radiation emitted from an object or person passing through a port or airport to manage the distribution of illegal radioactive materials or objects contaminated with radioactivity Another object is to provide a radioactive nuclide detector based on a multi-segmented plastic scintillator that monitors a person from access and a method for detecting radiation using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원발명은 주변에서 방출되는 방사선을 검출하는 장치에 있어서, 입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는 플라스틱 섬광체(Polyvinyl toluene, PVT)와, 상기 섬광체 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 발생되는 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체의 외면에 결합되는 반사체와, 상기 섬광체의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)으로 구성되되, 상기 섬광체, 반사체 및 광전자증배관으로 이루어진 장치가 통행로 일측에 설치되어 통행하는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출하는 것을 특징으로 하는 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a device for detecting radiation emitted from the surroundings, a plastic scintillator (Polyvinyl toluene, PVT) having a polygonal pillar shape by changing incident radiation into light, and the scintillator The reflector coupled to the outer surface of the scintillator and the light generated from the scintillator are captured and converted into an electrical signal by being coupled to one end of the scintillator so that light generated through reaction with radiation incident inside is not lost to the outside. It consists of a photomultiplier tube (PMT) to amplify and output, characterized in that the device consisting of the scintillator, reflector and photomultiplier tube is installed on one side of the passage to detect radiation emitted from an object or person passing through A radionuclide detector based on a multi-split plastic scintillator is provided.

또한, 본 발명의 또 다른 발명은 통행로를 따라 움직이는 물체에서 방출되는 방사선 검출방법에 있어서, (a)입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는 플라스틱 섬광체(Polyvinyl toluene, PVT)와, 상기 섬광체 내부의 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체의 외면에 결합되는 반사체와, 상기 섬광체의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)으로 구성되는 방사성 핵종 검출기가 통행로 일측에 설치되는 단계와, (b) 통행로를 따라 움직이는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선이 상기 섬광체에 입사되는 단계와, (c) 상기 섬광체에 입사된 방사선이 섬광체와 반응하여 발생한 빛이 광전자증배관으로 포집되는 단계와, (d) 상기 광전자증배관에서 상기 포집된 빛을 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 단계 및, (e) 상기 광전자증배관으로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 확인하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기를 이용한 방사선 검출방법을 제공한다.In addition, another invention of the present invention is a method for detecting radiation emitted from an object moving along a passage, (a) by changing the incident radiation into light, and a plastic scintillator (Polyvinyl toluene, PVT) having a polygonal column shape. , A reflector coupled to the outer surface of the scintillator so that light inside the scintillator is not lost to the outside, and a photomultiplier tube that is coupled to one end of the scintillator and collects the light generated by the scintillator, converts it into an electrical signal, and outputs it ( A radionuclide detector consisting of a photomultiplier tube (PMT) is installed on one side of the passageway, (b) radiation emitted from an object or a person moving along the passageway is incident on the scintillator, and (c) incident on the scintillator. And (d) converting the amplified light into an electrical signal and amplifying and outputting the collected light in the photomultiplier tube, and (e) the photoelectronosis. A method of detecting radiation using a radioactive nuclide detector based on a multi-segmented plastic scintillator, comprising converting an electrical signal transmitted from a pipe into data through a preset detection algorithm to check radiation emitted from an object or a person. to provide.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 육각기둥 형태의 소형 PVT(Polyvinyl toluene)를 반복 배치하여 광자 포집율을 높이고 각 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)를 통해 계수된 스펙트럼을 합하여 컴프턴 단애(compton edge) 영역의 비율을 극대화함으로써 측정효율의 향상을 기대할 수 있다.First, the present invention increases the photon capture rate by repeatedly arranging small PVTs (Polyvinyl toluene) in the form of hexagonal pillars, and sums the spectrums calculated through each photomultiplier tube (PMT) to form a region of the Compton edge. By maximizing the ratio, it is expected to improve the measurement efficiency.

둘째, 본 발명은 통과되는 물체에서 방출되는 방사성물질을 민감하게 검출할 수 있어 불법적으로 유통되는 방사성물질의 통제가 가능하며, 방사능에 오염된 물체 또는 사람이 출입을 막을 수 있다.Second, the present invention can sensitively detect the radioactive material emitted from the object passing through, it is possible to control the radioactive material that is illegally distributed, it is possible to prevent the object or people contaminated with radioactivity from entering.

도1은 본원발명의 방사성 핵종 검출기에 관한 사시도이다.
도2는 도1의 평면도이다.
도3은 도1의 측면도이다.
도4는 본원발명의 방사성 핵종 검출기가 다수개 적층된 도면이다.
도5는 본원발명의 방사성 핵종 검출기가 통행로 일측에 설치되어 통행하는 물건에서 방출되는 방사선을 검출하는 도면이다.
도6은 본원발명의 방사선 검출방법을 나타내는 순서도이다.1 is a perspective view of a radionuclide detector of the present invention.
Fig. 2 is a plan view of Fig. 1;
Fig. 3 is a side view of Fig. 1;
4 is a view showing a stack of a plurality of radionuclide detectors of the present invention.
5 is a view of the radionuclide detector of the present invention is installed on one side of a passage to detect radiation emitted from a passing object.
6 is a flow chart showing a method for detecting radiation of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기 및 이를 이용한 방사선 검출방법의 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, specific details of a radioactive nuclide detector based on a multi-split plastic scintillator according to the present invention and a radiation detection method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본원발명의 방사성 핵종 검출기에 관한 사시도이고, 도2는 도1의 평면도이다. 도3은 도1의 측면도이다.1 is a perspective view of a radionuclide detector of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. 1. Fig. 3 is a side view of Fig. 1;

도4는 본원발명의 방사성 핵종 검출기가 다수개 적층된 도면이다.FIG. 4 is a diagram in which a plurality of radionuclide detectors of the present invention are stacked.

도5는 본원발명의 방사성 핵종 검출기가 통행로 일측에 설치되어 통행하는 물건에서 방출되는 방사선을 검출하는 도면이다.5 is a view of the radionuclide detector of the present invention is installed on one side of a passage to detect radiation emitted from a passing object.

본원발명은 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기에 관한 것으로 상세하게는 주변에서 방출되는 방사선을 검출하는 장치에 있어서, 입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는 플라스틱 섬광체(Polyvinyl toluene, PVT)(100)와, 상기 섬광체(100) 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 발생되는 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체(100)의 외면에 결합되는 반사체(200)와, 상기 섬광체(100)의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체(100)에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)(300)으로 구성되되, 상기 섬광체(100), 반사체(200) 및 광전자증배관(300)으로 이루어진 장치가 통행로 일측에 설치되어 통행하는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a radioactive nuclide detector based on a multi-split plastic scintillator, and more particularly, to an apparatus for detecting radiation emitted from the surroundings, a plastic scintillator having a polygonal column shape by changing incident radiation into light (Polyvinyl toluene) , PVT) 100, the reflector 200 coupled to the outer surface of the scintillator 100 so that the light generated through the reaction of the radiation incident on the scintillator 100 is not lost to the outside, and the scintillator ( 100) is composed of a photomultiplier tube (PMT) 300 that collects the light generated by the scintillator 100, converts it into an electrical signal, and amplifies and outputs it as being coupled to one end of the scintillator 100. , It characterized in that the device consisting of the reflector 200 and the photomultiplier tube 300 is installed on one side of the passage to detect radiation emitted from a passing object or a person.

본원발명은 섬광체(100), 반사체(200) 및 광전자증배관(300)으로 이루어진 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기(10)로 통행로에 설치되어 통행하는 물건(차량 등) 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출하여 불법 방사성물질의 유통이나 방사능에 오염된 물건(차량 등) 또는 사람의 출입을 막을 수 있는 장치이다.The present invention is a multi-part plastic scintillator-based radionuclide detector 10 composed of a scintillator 100, a reflector 200, and a photomultiplier tube 300, which is installed in a passage and discharged from an object (vehicle, etc.) or a person. It is a device that can detect the radiation and prevent the distribution of illegal radioactive materials or objects contaminated with radioactivity (vehicles, etc.) or people.

방사성 핵종 검출기는 임의의 방사성 핵종 고유의 방사선 에너지를 측정 및 분석하는 장치이다.A radionuclide detector is a device that measures and analyzes the radiation energy inherent in any radionuclide.

방사선 검출기 중 섬광체를 사용하는 섬광검출기는 에너지를 받으면 빛을 방출하는 성질을 이용하여 발생된 빛의 양을 측정하여 입사된 방사선의 에너지를 확인할 수 있다. 이 검출기에 쓰이는 섬광체에는 크게 유기섬광체와 무기섬광체가 있다.The scintillation detector using a scintillator among the radiation detectors can check the energy of the incident radiation by measuring the amount of light generated using the property of emitting light when it receives energy. There are largely organic scintillators and inorganic scintillators used in the scintillator used for this detector.

무기섬광체는 방사선과의 반응에서 광전효과 발생 비율이 높아 에너지 스펙트럼 상에서 뚜렷하게 나타나는 광전 피크의 에너지를 기준으로 방사성 핵종을 손쉽게 분석할 수 있으나 비용이 비싸다는 단점을 가진다. 이에 비해 유기섬광체는 대면적 성형이 용이하고 가격이 저렴하다는 장점을 가지나, 컴프턴 산란의 발생 빈도가 높아 핵종분별에 이용되는 광전피크가 발생할 확률이 낮고 에너지 스펙트럼 상에 컴프턴 산란에 의한 넓은 분포의 컴프턴 단애가 발생할 확률이 높으므로 유사한 컴프턴 단애 영역 에너지를 보이는 핵종이 동시에 존재할 경우 정확한 핵종분별이 어려운 단점이 있다.The inorganic scintillator has a disadvantage in that it is easy to analyze radionuclides based on the energy of the photoelectric peak, which is clearly visible in the energy spectrum, because of the high rate of photoelectric effect in the reaction with radiation, but is expensive. On the other hand, the organic scintillator has the advantage of being easy to form a large area and inexpensive, but the frequency of Compton scattering is high, so the probability of photoelectric peaks used for nuclide classification is low and the wide distribution by Compton scattering on the energy spectrum. Since there is a high probability of occurrence of Compton edges, there is a disadvantage in that accurate nuclide classification is difficult when nuclides having similar Compton edges are present simultaneously.

불법 방사성물질의 유통 감시를 위해 공항과 항만과 같은 국경지대에서는 현재 방사선-감시기(radiation portal monitor, RPM)을 설치 및 운용 중이며, 이때 사용되는 감시기는 컨테이너와 같이 넓은 검색 범위를 빠른 시간 내에 모니터링 할 수 있도록 저렴한 비용으로 대면적 제작이 가능한 유기 섬광체 일종인 플라스틱 재질의 섬광체를 기반으로 한다. In order to monitor the distribution of illegal radioactive materials, radiation portal monitors (RPMs) are currently being installed and operated in border areas such as airports and ports, and the monitors used at this time can quickly monitor a wide search range such as containers. It is based on a plastic scintillator, which is a kind of organic scintillator capable of producing large areas at low cost.

그러나 대면적 섬광체를 사용하는 방사선 감지기는 방사선이 섬광체 내부에서 반응하여 발생된 광자를 처리하는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)이 섬광체 크기에 비해 현저히 좁은 면적을 가지며 이로 인해 발생한 빛의 섬광체 내부에서 자가흡수가 되는 현상으로 인해 낮은 계측효율을 보이므로 정확한 핵종분별을 기대하기 어렵다.However, in a radiation detector using a large-area scintillator, the photomultiplier tube (PMT), which processes photons generated by the reaction of radiation inside the scintillator, has a significantly smaller area than the scintillator size, and the resulting light scintillator is inside the scintillator. Due to the phenomenon of self-absorption, it shows low measurement efficiency, so it is difficult to expect accurate nuclide classification.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 항만 또는 공항을 통과하는 물체 또는 사람에서 방출되는 방사선을 손쉽게 검출하여 불법 방사성물질의 유통을 관리하거나 방사능에 오염된 물체 또는 사람이 출입할 수 없도록 모니터링하는 방사성 핵종 검출기 및 이를 이용한 방사선 검출방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the object of the present invention is to easily detect the radiation emitted from an object or person passing through a port or airport to manage the distribution of illegal radioactive materials or objects contaminated with radioactivity Another object is to provide a radionuclide detector and a radiation detection method using the same, which monitors that a person cannot enter.

본 발명은 육각기둥 형태의 소형 PVT(Polyvinyl toluene)를 반복 배치하여 광자 포집율을 높이고 각 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)를 통해 계수된 스펙트럼을 합하여 컴프턴 단애(compton edge) 영역의 비율을 극대화함으로써 측정효율의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 본 발명은 통과되는 물체에서 방출되는 방사성물질을 민감하게 검출할 수 있어 불법적으로 유통되는 방사성물질의 통제가 가능하며, 방사능에 오염된 물체 또는 사람이 출입을 막을 수 있다.The present invention increases the photon capture rate by repeatedly arranging small PVTs (Polyvinyl toluene) in the form of hexagonal columns, and sums the counted spectra through each photomultiplier tube (PMT) to increase the ratio of the Compton edge region. By maximizing, it is expected to improve the measurement efficiency. In addition, the present invention can sensitively detect the radioactive material emitted from the object passing through, it is possible to control the radioactive material that is illegally distributed, it is possible to prevent entry or entry of objects or people contaminated with radioactivity.

섬광체(100)는 입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는다. 섬광체(100)는 주변의 방사선을 효율적으로 감지할 수 있는 다분할 플라스틱 섬광결정이다. 섬광체(100)는 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 빛을 발생시키는 구성이다. 섬광체(100)는 형상이 다양한 형상으로 형성될 수 있는데 일례로 단면이 육각형인 육각기둥 형상으로 제작될 수 있다. 섬광체(100)는 육각 형태의 소형 PVT(Polyvinyl toluene)로 광자 포집율을 높이고 각 PMT(photomultiplier tube, 광전자증배관)를 통해 계수된 스펙트럼을 합하여 컴프턴 단애(compton edge) 영역의 비율을 극대화함으로써 측정효율의 향상을 기대할 수 있다. 본 발명은 기존의 직육면체 모양의 섬광체와는 달리 육각기둥 형태로 분할 된 섬광체의 후면에 각각 광전자증배관을 결합하는 형태를 가지고 있The scintillator 100 changes the incident radiation into light and has a polygonal column shape. The scintillator 100 is a multi-segmented plastic scintillation crystal capable of efficiently detecting surrounding radiation. The scintillator 100 is configured to generate light through reaction with radiation incident therein. The scintillator 100 may be formed in various shapes, for example, it may be manufactured in a hexagonal column shape having a hexagonal cross section. The scintillator 100 is a hexagonal miniature polyvinyl toluene (PVT) that increases the photon capture rate and maximizes the ratio of the Compton edge region by summing the counted spectrum through each photomultiplier tube (PMT). It can be expected to improve the measurement efficiency. The present invention has a form in which the photomultiplier tube is coupled to the back of the scintillator divided into a hexagonal columnar shape, unlike the conventional cuboid-shaped scintillator.

섬광체(100)는 물건(차량 등) 또는 사람에서 방출되는 방사선의 포집율을 높이기 위하여 다수 개가 서로 결합되거나 적층되어 일정한 구조물 형상을 형성시킬 수 있는데 예를 들어 다수 개가 일면이 서로 맞닿도록 붙어 있고, 상기 붙어 있는 다수개의 상기 섬광체(100)가 다수개로 적층되어 일정한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 섬광체(100)는 필요에 따라 다수개가 일렬로 결합되고 다시 일렬로 결합된 다수개의 섬광체(100)가 적층되는 구조로 형성될 수 있다. 일례로 5개의 섬광체(100)가 일렬로 결합된 후 그 위에 4개의 섬광체(100)가 일렬로 결합되어 적층되고, 다시 그 위에 5개의 섬광체(100)가 일렬로 결합되어 적층되는 구조로 14개의 섬광체(100)가 3층 구조 형태로 형성될 수 있다.The scintillator 100 may be combined with one another or stacked to form a certain structure shape in order to increase the collection rate of radiation emitted from an object (vehicle, etc.) or a person. The attached plurality of scintillator 100 may be stacked in plural to be configured in a certain form. That is, the scintillator 100 may be formed in a structure in which a plurality of scintillators 100 are stacked in series, and a plurality of scintillators 100 coupled in series are stacked as necessary. For example, after the five scintillators 100 are combined in a row, four scintillators 100 are stacked on top of each other, and five scintillators 100 are stacked on top of each other. The scintillator 100 may be formed in a three-layer structure.

섬광체(100)는 소요되는 강도 및 역할을 만족할 수 있으면 다양한 재료가 사용될 수 있는데 일례로 플라스틱 섬광체로 폴리비닐톨루엔(Polyvinyl toluene, PVT)이 사용될 수 있다.Various materials can be used for the scintillator 100 as long as the required strength and role can be satisfied. For example, polyvinyl toluene (PVT) may be used as the plastic scintillator.

반사체(200)는 섬광체(100) 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 발생되는 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체(100)의 외면에 결합되는 부재이다. 반사체(200)는 빛이 외부로 방출되지 않도록 다양한 두께로 제작될 수 있는데 일례로 1.2mm 두께로 제작될 수 있다. 또한, 다수개의 반사체(200)가 사용되어 섬광체(100)의 길이방향 외주면을 감싸는 경우 반사체(200)가 맞닿는 곳에 빛이 외부로 방출되지 않도록 테이프 등이 사용될 수 있다. 반사체(200)는 다양한 재료가 사용될 수 있는데 일례로 테프론(teflon) 테이프가 사용될 수 있다.The reflector 200 is a member coupled to the outer surface of the scintillator 100 so that light generated through reaction with radiation incident inside the scintillator 100 is not lost to the outside. The reflector 200 may be manufactured in various thicknesses so that light is not emitted to the outside, for example, it may be manufactured in a thickness of 1.2mm. Further, when a plurality of reflectors 200 are used to surround the longitudinal outer circumferential surface of the scintillator 100, a tape or the like may be used so that light is not emitted to the outside where the reflector 200 comes into contact. Various materials may be used as the reflector 200, for example, a teflon tape may be used.

광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)(300)은 섬광체(100)의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체(100)에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 구성이다. 광전자증배관(300)은 상기 섬광체(100)의 굴절율과 유사하게 맞추기 위해 optical grease 및 optical pad 가 사용되어 상기 섬광체(100)에 부착될 수 있다. 광전자증배관(300)은 섬광체(100)가 다수개 사용되는 경우 다수개의 섬광체(100) 각각에 결합되는 구조로되어 있다. 즉, 광전자증배관(300)은 사용되는 섬광체(100)의 개수 만큼 사용된다.The photomultiplier tube (PMT) 300 is coupled to one end of the scintillator 100, and is configured to collect light generated by the scintillator 100, convert it into an electrical signal, amplify it, and output it. The photomultiplier tube 300 may be attached to the scintillator 100 by using an optical grease and an optical pad to match the refractive index of the scintillator 100. The photomultiplier tube 300 is configured to be coupled to each of the plurality of scintillator 100 when a plurality of scintillator 100 is used. That is, the photomultiplier tube 300 is used as many as the number of scintillator 100 used.

섬광체(100), 반사체(200) 및 광전자증배관(300)으로 이루어진 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기(10)는 통행로에서 일정거리 떨어진 곳에 설치될 수 있는데 일례로 2.5m 떨어진 곳에 설치될 수 있다. 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기(10)는 다양한 곳에서 설치될 수 있는데 주로 공항이나 항만에 설치되어 통행하는 물건(차량 등) 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출할 수 있는 장치이다. 즉, 방사성 핵종 검출기(10)는 통과되는 물체에서 방출되는 방사성물질을 민감하게 검출할 수 있어 방사능에 오염된 물건 또는 사람이 출입을 막을 수 있다.The multi-part plastic scintillator-based radionuclide detector 10 composed of the scintillator 100, the reflector 200, and the photomultiplier tube 300 may be installed at a certain distance from the passage, for example, 2.5 m away. have. The radionuclide detector 10 based on a multi-split plastic scintillator can be installed in various places, and is a device capable of detecting radiation emitted from objects (vehicles, etc.) or people, which are mainly installed in airports or ports. That is, the radionuclide detector 10 can sensitively detect the radioactive material emitted from the object to be passed, thereby preventing an object or a person contaminated with radioactivity from entering.

본 발명은 육각기둥 형태의 소형 PVT(Polyvinyl toluene)를 반복 배치하여 광자 포집율을 높이고 각 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)를 통해 계수된 스펙트럼을 합하여 컴프턴 단애(compton edge) 영역의 비율을 극대화함으로써 측정효율의 향상을 기대할 수 있다.The present invention increases the photon capture rate by repeatedly arranging small PVTs (Polyvinyl toluene) in the form of hexagonal columns, and sums the counted spectra through each photomultiplier tube (PMT) to increase the ratio of the Compton edge region. By maximizing, it is expected to improve the measurement efficiency.

또한, 본 발명에 연결된 시스템은 광전자증배관(300)으로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출자가 직접 확인할 수 있다.In addition, the system connected to the present invention converts an electrical signal transmitted from the photomultiplier tube 300 into data through a preset detection algorithm so that the detector can directly check radiation emitted from an object or a person.

본 발명의 방사성 핵종 검출기(10)는 기존의 직육면체 모양의 섬광체와는 달리 육각기둥 형태로 분할 된 섬광체(100)의 후면에 각각 광전자증배관(300)을 결합하는 형태를 가지고 있어, 기존 직육면체 형태의 단일 섬광체와 한 개의 광전자증배관을 사용하여 방사선을 측정하면 섬광체 내 방사선의 반응위치에 따라 섬광빛의 포집확률이 달라지고, 전반적으로 생성된 섬광빛의 양 대비 광전자증배관에 포집된 섬광빛의 양의 효율은 10% 미만인 문제점을 극복할 수 있는 장치이다. 즉, 본 발명의 방사성 핵종 검출기(10)는 방사선의 반응위치에 따른 섬광빛의 포집확률은 거의 균일하고 섬광체 내부에서 생성된 섬광빛의 양 대비 광전자증배관에 포집된 섬광빛의 양의 효율은 35% 이상이다. 따라서 본 발명의 방사성 핵종 검출기(10)는 동일한 시간동안 측정 시 기존의 대면적 플라스틱 섬광검출기 비해 계수 효율이 증가하여 에너지 스펙트럼의 통계적 변동이 작아질 것이고, 방사선의 반응위치 별 섬광빛의 포집확률분포가 거의 유사하기 때문에 기존에 비해 에너지 분해능이 증대될 것이다.The radionuclide detector 10 of the present invention has a form in which the photomultiplier tubes 300 are respectively coupled to the back surface of the scintillator 100 divided into hexagonal columns, unlike the conventional cuboid-shaped scintillator. When the radiation is measured using a single scintillator and one photomultiplier tube, the probability of scintillation light varies depending on the reaction position of the radiation in the scintillator, and the scintillation light collected in the photomultiplier tube is compared to the amount of scintillation generated overall. The amount of efficiency is a device that can overcome the problem of less than 10%. That is, in the radionuclide detector 10 of the present invention, the probability of scintillation light collection according to the reaction position of the radiation is almost uniform, and the efficiency of the amount of scintillation light collected in the photomultiplier tube compared to the amount of scintillation light generated inside the scintillator is More than 35%. Therefore, the radionuclide detector 10 of the present invention increases the counting efficiency compared to the conventional large-area plastic scintillation detector when measured for the same time, so that the statistical fluctuation of the energy spectrum will be small, and the collection probability distribution of scintillation light at each reaction location of radiation Is almost similar, so the energy resolution will increase compared to the previous one.

도6은 본원발명의 방사선 검출방법을 나타내는 순서도이다.6 is a flow chart showing a method for detecting radiation of the present invention.

본 발명의 또 다른 발명인 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기를 이용한 방사선 검출방법에 관한 것으로 상세하게는 통행로를 따라 움직이는 물체에서 방출되는 방사선 검출방법에 있어서, (a)입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는 플라스틱 섬광체(Polyvinyl toluene, PVT)(100)와, 상기 섬광체(100) 내부의 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체(100)의 외면에 결합되는 반사체(200)와, 상기 섬광체(100)의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체(100)에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)(300)으로 구성되는 방사성 핵종 검출기(10)가 통행로 일측에 설치되는 단계와, (b) 통행로를 따라 움직이는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선이 상기 섬광체(100)에 입사되는 단계와, (c) 상기 섬광체(100)에 입사된 방사선이 상기 섬광체(100)와 반응하여 발생되는 빛이 광전자증배관(300)으로 포집되는 단계와, (d) 상기 광전자증배관(300)에서 상기 포집된 빛을 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 단계 및, (e) 상기 광전자증배관(300)으로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 확인하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.Another invention of the present invention relates to a radiation detection method using a radioactive nuclide detector based on a multi-split plastic scintillator, and in detail, in a radiation detection method emitted from an object moving along a passage, (a) the incident radiation is changed to light. A plastic scintillator (Polyvinyl toluene, PVT) 100 having a polygonal columnar shape, and a reflector 200 coupled to an outer surface of the scintillator 100 so that light inside the scintillator 100 is not lost to the outside. , A radionuclide detector consisting of a photomultiplier tube (PMT) 300 that is coupled to one end of the scintillator 100 and collects the light generated by the scintillator 100 and converts it into an electrical signal and outputs it. 10) is installed on one side of the passage, (b) radiation emitted from an object or person moving along the passage to the scintillator 100, and (c) radiation incident on the scintillator 100. Step of collecting light generated by reacting with the scintillator 100 to the photomultiplier tube 300, and (d) converting and amplifying the collected light in the photomultiplier tube 300 into an electrical signal and outputting it. And (e) converting an electrical signal transmitted from the photomultiplier tube 300 into data through a preset detection algorithm to check radiation emitted from an object or a person.

본원발명은 (a)단계 내지 (e)단계로 이루어진 방사성 핵종 검출기(10)를 이용한 방사선 검출방법으로 통행로에 설치된 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기(10)로 통행하는 물건(차량 등) 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출하여 불법 방사성물질의 유통이나 방사능에 오염된 물건(차량 등) 또는 사람의 출입을 막을 수 있는 방법이다.The present invention is a radiation detection method using a radionuclide detector (10) consisting of steps (a) to (e), a multi-split plastic scintillator-based radionuclide detector (10) installed in a passageway (vehicle, etc.) or It is a method that can detect the radiation emitted from humans and prevent the distribution of illegal radioactive materials or objects contaminated with radioactivity (vehicles, etc.) or humans.

(a)단계는 출입하는 물건 또는 사람으로부터 방사능을 검출하여 출입을 통제하기 위해 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기(10)가 통행로 일측에 설치되는 단계이다. 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기(10)는 섬광체(100), 반사체(200) 및 광전자증배관(300)으로 구성된다. Step (a) is a step in which a radioactive nuclide detector 10 based on a multi-split plastic scintillator is installed on one side of a passage to detect radioactivity from an object or person entering and controlling access. The radionuclide detector 10 based on a multi-split plastic scintillator is composed of a scintillator 100, a reflector 200, and a photomultiplier tube 300.

섬광체(100)는 입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는다. 섬광체(100)는 주변의 방사선을 효율적으로 감지할 수 있는 섬광결정이다. 섬광체(100)는 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 빛을 발생시키는 구성이다. 섬광체(100)는 형상이 다양한 형상으로 형성될 수 있는데 일례로 단면이 육각형인 육각기둥 형상으로 제작될 수 있다. 섬광체(100)는 육각 형태의 소형 PVT(Polyvinyl toluene)로 광자 포집율을 높이고 각 PMT(photomultiplier tube, 광전자증배관)를 통해 계수된 스펙트럼을 합하여 컴프턴 단애(compton edge) 영역의 비율을 극대화함으로써 측정효율의 향상을 기대할 수 있다. 본 발명은 기존의 직육면체 모양의 섬광체와는 달리 육각기둥 형태로 분할 된 섬광체의 후면에 각각 광전자증배관을 결합하는 형태를 가지고 있The scintillator 100 changes the incident radiation into light and has a polygonal column shape. The scintillator 100 is a scintillation crystal capable of efficiently detecting surrounding radiation. The scintillator 100 is configured to generate light through reaction with radiation incident therein. The scintillator 100 may be formed in various shapes, for example, it may be manufactured in a hexagonal column shape having a hexagonal cross section. The scintillator 100 is a hexagonal miniature polyvinyl toluene (PVT) that increases the photon capture rate and maximizes the ratio of the Compton edge region by summing the counted spectrum through each photomultiplier tube (PMT). It can be expected to improve the measurement efficiency. The present invention has a form in which the photomultiplier tube is coupled to the back of the scintillator divided into a hexagonal columnar shape, unlike the conventional cuboid-shaped scintillator.

섬광체(100)는 물건(차량 등) 또는 사람에서 방출되는 방사선의 포집율을 높이기 위하여 다수 개가 서로 결합되거나 적층되어 일정한 구조물 형상을 형성시킬 수 있는데 예를 들어 다수 개가 일면이 서로 맞닿도록 붙어 있고, 상기 붙어 있는 다수개의 상기 섬광체(100)가 다수개로 적층되어 일정한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 섬광체(100)는 필요에 따라 다수개가 일렬로 결합되고 다시 일렬로 결합된 다수개의 섬광체(100)가 적층되는 구조로 형성될 수 있다. 일례로 5개의 섬광체(100)가 일렬로 결합된 후 그 위에 4개의 섬광체(100)가 일렬로 결합되어 적층되고, 다시 그 위에 5개의 섬광체(100)가 일렬로 결합되어 적층되는 구조로 14개의 섬광체(100)가 3층 구조 형태로 형성될 수 있다.The scintillator 100 may be combined with or stacked with each other in order to increase a collection rate of radiation emitted from an object (vehicle, etc.) or a person to form a certain structure shape, for example, a plurality of dogs are attached so that one surface contacts each other, The attached plurality of scintillator 100 may be stacked in plural to be configured in a certain form. That is, the scintillator 100 may be formed in a structure in which a plurality of scintillators 100 are stacked in series, and a plurality of scintillators 100 coupled in series are stacked as necessary. For example, after the five scintillators 100 are combined in a row, four scintillators 100 are stacked on top of each other, and five scintillators 100 are stacked on top of each other. The scintillator 100 may be formed in a three-layer structure.

섬광체(100)는 소요되는 강도 및 역할을 만족할 수 있으면 다양한 재료가 사용될 수 있는데 일례로 플라스틱 섬광체로 폴리비닐톨루엔(Polyvinyl toluene, PVT)이 사용될 수 있다.Various materials can be used for the scintillator 100 as long as the required strength and role can be satisfied. For example, polyvinyl toluene (PVT) may be used as the plastic scintillator.

반사체(200)는 섬광체(100) 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 발생되는 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체(100)의 외면에 결합되는 부재이다. 반사체(200)는 빛이 외부로 방출되지 않도록 다양한 두께로 제작될 수 있는데 일례로 1.2mm 두께로 제작될 수 있다. 또한, 다수개의 반사체(200)가 사용되어 섬광체(100)의 길이방향 외주면을 감싸는 경우 반사체(200)가 맞닿는 곳에 빛이 외부로 방출되지 않도록 테이프 등이 사용될 수 있다. 반사체(200)는 다양한 재료가 사용될 수 있는데 일례로 테프론(teflon) 테이프가 사용될 수 있다.The reflector 200 is a member coupled to the outer surface of the scintillator 100 so that light generated through reaction with radiation incident inside the scintillator 100 is not lost to the outside. The reflector 200 may be manufactured in various thicknesses so that light is not emitted to the outside, for example, it may be manufactured in a thickness of 1.2mm. Further, when a plurality of reflectors 200 are used to surround the longitudinal outer circumferential surface of the scintillator 100, a tape or the like may be used so that light is not emitted to the outside where the reflector 200 comes into contact. Various materials may be used as the reflector 200, for example, a teflon tape may be used.

광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)(300)은 섬광체(100)의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체(100)에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 구성이다. 광전자증배관(300)은 상기 섬광체(100)의 굴절율과 유사하게 맞추기 위해 optical grease 및 optical pad 가 사용되어 상기 섬광체(100)에 부착될 수 있다. 광전자증배관(300)은 섬광체(100)가 다수개 사용되는 경우 다수개의 섬광체(100) 각각에 결합되는 구조로되어 있다. 즉, 광전자증배관(300)은 사용되는 섬광체(100)의 개수 만큼 사용된다.The photomultiplier tube (PMT) 300 is coupled to one end of the scintillator 100, and is configured to collect light generated by the scintillator 100, convert it into an electrical signal, amplify it, and output it. The photomultiplier tube 300 may be attached to the scintillator 100 by using an optical grease and an optical pad to match the refractive index of the scintillator 100. The photomultiplier tube 300 is configured to be coupled to each of the plurality of scintillator 100 when a plurality of scintillator 100 is used. That is, the photomultiplier tube 300 is used as many as the number of scintillator 100 used.

섬광체(100), 반사체(200) 및 광전자증배관(300)으로 이루어진 방사성 핵종 검출기(10)는 통행로에서 일정거리 떨어진 곳에 설치될 수 있는데 일례로 2.5m 떨어진 곳에 설치될 수 있다. 방사성 핵종 검출기(10)는 다양한 곳에서 설치될 수 있는데 주로 공항이나 항만에 설치되어 통행하는 물건(차량 등) 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출할 수 있는 장치이다. 즉, 방사성 핵종 검출기(10)는 통과되는 물체에서 방출되는 방사성물질을 민감하게 검출할 수 있어 방사능에 오염된 물건 또는 사람이 출입을 막을 수 있다.The radionuclide detector 10 consisting of the scintillator 100, the reflector 200, and the photomultiplier tube 300 may be installed at a certain distance from the passage, for example, 2.5m away. The radionuclide detector 10 may be installed in various places, and is a device capable of detecting radiation emitted from objects (vehicles, etc.) or people, which are mainly installed at airports or ports. That is, the radionuclide detector 10 can sensitively detect the radioactive material emitted from the object to be passed, thereby preventing an object or a person contaminated with radioactivity from entering.

(b)단계는 방사성 핵종 검출기(10)가 통행로 일측에 설치된 후 통행로를 따라 움직이는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선이 섬광체(100)에 입사되는 단계이다. 섬광체(100) 형상이 육각 형태의 소형 PVT(Polyvinyl toluene)로 광자 포집율이 높아 통행로를 따라 움직인 물건 또는 사람에서 방출되는 방사선이 손쉽게 섬광체 내부로 입사될 수 있다.Step (b) is a step in which radioactive nuclide detector 10 is installed on one side of a passage and radiation emitted from an object or a person moving along the passage enters the scintillator 100. The scintillator 100 is a hexagonal small-sized polyvinyl toluene (PVT) having a high photon collection rate, and radiation emitted from an object or a person moving along a passage can be easily incident into the scintillator.

(c)단계는 섬광체(100)에 입사된 방사선이 상기 섬광체(100)와 반응하여 발생되는 빛이 광전자증배관(300)으로 포집되는 단계이다. 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)(300)은 섬광체(100)의 일단에 결합되는 것으로 섬광체(100)에 입사된 방사선이 반사체에 의해 외부로 방출되지 않고 광전자증배관으로 포집된다.Step (c) is a step in which light generated by the radiation incident on the scintillator 100 reacts with the scintillator 100 is captured by the photomultiplier tube 300. The photomultiplier tube (PMT) 300 is coupled to one end of the scintillator 100, and radiation incident on the scintillator 100 is not emitted to the outside by the reflector and is collected by the photomultiplier tube.

(d)단계는 광전자증배관(300)에서 상기 포집된 빛을 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 단계이다. (d)단계는 섬광체(100)에 입사된 방사선이 시스템에서 해석할 수 있도록 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 단계이다.Step (d) is a step of converting, amplifying, and outputting the collected light in the photomultiplier tube 300 into an electrical signal. Step (d) is a step in which the radiation incident on the scintillator 100 is converted into an electrical signal, amplified, and output so that the system can interpret it.

(e)단계는 광전자증배관(300)으로 부터 전달된 전기적 신호를 해석하는 단계이다. 즉, (e)단계는 광전자증배관(300)으로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 확인하는 단계이다. 검출 알고리즘은 광전자증배관(300)에 전기적으로 연결된 시스템(20)에 미리 설치된 알고리즘으로 광전자증배관(300)으로부터 전달되는 전기적 신호를 데이터로 변환하여 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 확인할 수 있다.Step (e) is a step of interpreting an electrical signal transmitted from the photomultiplier tube 300. That is, step (e) is a step of converting an electrical signal transmitted from the photomultiplier tube 300 into data through a preset detection algorithm to check radiation emitted from an object or a person. The detection algorithm is an algorithm pre-installed in the system 20 electrically connected to the photomultiplier tube 300 to convert electrical signals transmitted from the photomultiplier tube 300 into data to check radiation emitted from an object or a person.

이상으로 본 발명에 따른 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기 및 이를 이용한 방사선 검출방법의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한, 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.The preferred embodiment of the radioactive nuclide detector based on the multi-split plastic scintillator according to the present invention and the radiation detection method using the same has been described above, and this is explained as at least one embodiment, whereby the technical idea of the present invention and its configuration and The operation is not limited, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited / limited by the drawings or the description referring to the drawings. In addition, the concepts and embodiments of the invention presented in the present invention can be used by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains as a basis for modifying or designing with other structures to accomplish the same purpose of the present invention. The equivalent structure modified or changed by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains is constrained by the technical scope of the present invention described in the claims, and the spirit or scope of the invention described in the claims Various changes, substitutions, and changes are possible within the limits that do not deviate from.

10 : 방사성 핵종 검출기 20 : 시스템
100 : 섬광체
200 : 반사체
300 : 광전자증배관10: radionuclide detector 20: system
100: scintillator
200: reflector
300: photomultiplier tube

Claims (12)

주변에서 방출되는 방사선을 검출하는 장치에 있어서,
입사된 방사선을 빛으로 변화시켜주는 것으로 다각형 기둥 형상을 갖는 플라스틱 섬광체(Polyvinyl toluene, PVT)(100);
상기 섬광체(100) 내부로 입사한 방사선과의 반응을 통해 발생되는 빛이 외부로 손실되지 않도록 상기 섬광체(100)의 외면에 결합되는 반사체(200); 및,
상기 섬광체(100)의 일단에 결합되는 것으로 상기 섬광체(100)에서 발생된 빛을 포집하여 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 출력시키는 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)(300)으로 구성되되,
상기 섬광체(100)는 다수개가 일면이 서로 맞닿도록 붙어 있고, 상기 붙어 있는 다수개의 상기 섬광체(100)가 다수개로 적층되어 일정한 형태로 구성하되, 단면이 육각형인 육각기둥 형상인 것을 특징으로 하며,
상기 광전자증배관(300)은 상기 섬광체(100)의 굴절율과 유사하게 맞추기 위해 optical grease 및 optical pad 가 사용되어 상기 섬광체(100)의 후면에 부착되며, 상기 섬광체(100)가 다수개 사용되는 경우 광전자증배관(300)도 사용되는 섬광체(100)의 개수만큼 사용되어 다수개의 섬광체(100) 각각에 결합되는 구조이며,
상기 섬광체(100), 반사체(200) 및 광전자증배관(300)으로 이루어진 장치가 통행로 에서 2.5m 떨어진 일측에 설치되어 통행하는 물건 또는 사람으로부터 방출되는 방사선을 검출하는 것을 특징으로 하는 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기.
In the device for detecting radiation emitted from the surrounding,
A plastic scintillator (Polyvinyl toluene, PVT) 100 having a polygonal pillar shape by changing incident radiation into light;
A reflector 200 coupled to the outer surface of the scintillator 100 so that light generated through reaction with radiation incident inside the scintillator 100 is not lost to the outside; And,
It is composed of a photomultiplier tube (PMT) 300 that is coupled to one end of the scintillator 100, collects light generated by the scintillator 100, converts it into an electrical signal, amplifies it, and outputs it.
The scintillator 100 is attached so that one surface is in contact with each other, and the plural scintillator 100 is stacked in plural to form a constant shape, and is characterized in that it has a hexagonal column shape having a hexagonal cross section.
The photomultiplier tube 300 is attached to the rear surface of the scintillator 100 by using an optical grease and an optical pad to match similar to the refractive index of the scintillator 100, and the scintillator 100 is used in multiple cases The photomultiplier tube 300 is also used as many as the number of scintillator 100 used is a structure coupled to each of the plurality of scintillator 100,
A multi-segmented plastic scintillator characterized in that a device consisting of the scintillator 100, a reflector 200 and a photomultiplier tube 300 is installed at one side 2.5 m away from the passage to detect radiation emitted from a passing object or a person. Based radionuclide detector.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 반사체(200)는 1.2mm 두께인 것을 특징으로 하는 다분할 플라스틱 섬광체 기반의 방사성 핵종 검출기.

According to claim 1,
The reflector 200 is 1.2mm thick multi-part plastic scintillator-based radionuclide detector.

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