KR102139936B1 - Gaseous ionization detectors having a electric light source and radiation measurement apparatus having functions of detector checking, calibration, and automatic output stabilization using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 실시예는 방사선의 감지 또는 전자에 의한 기체 증폭이 일어나는 기체 영역(500)과, 기체 영역(500)에 전기장을 형성하거나 전자 및 양이온 신호를 검출하는 양극(300)과 음극(100)과, 기체 영역 내부에 전기장을 형성하도록 양극과 음극에 설정된 전원을 출력하는 전원 구동 수단(700) 및 내부에 광(810)을 조사하여 광전효과에 의한 광전자(820)를 발생시키는 전기적 광원(210)을 구비한 광 어셈블리(200);를 포함하고, 광전자(820)는 전원 구동 수단(700)에 의해 형성된 내부 전기장에 의해 양극(300)으로 이동되어 검출신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a gas region 500 where detection of radiation or gas amplification by electrons occurs, and an anode 300 and a cathode 100 that form an electric field in the gas region 500 or detect electron and cation signals ), an electric light source for generating photoelectrons 820 by photoelectric effect by irradiating light 810 therein and power driving means 700 for outputting power set to the anode and the cathode to form an electric field inside the gas region. Included; 210, the optical assembly 200; including, the photoelectric 820 is moved to the anode 300 by an internal electric field formed by the power driving means 700, characterized in that to generate an electrical signal A gas ionizing detector with a light source can be provided.

Description

전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기 및 이를 이용한 점검, 교정, 자동 출력안정화 방사선 계측 장치{GASEOUS IONIZATION DETECTORS HAVING A ELECTRIC LIGHT SOURCE AND RADIATION MEASUREMENT APPARATUS HAVING FUNCTIONS OF DETECTOR CHECKING, CALIBRATION, AND AUTOMATIC OUTPUT STABILIZATION USING THE SAME}Gas ionization detector with electrical light source and inspection, calibration, and automatic output stabilization radiation measurement device using the same TECHNICAL DEVICES }

본 발명은 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기 및 이를 이용한 점검, 교정, 자동 출력안정화 방사선 계측 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a gas ionizing detector having an electric light source and an inspection, calibration, and automatic output stabilization radiation measuring device using the same.

방사선 계측장치는 원자력발전소, 의료시설, 비파괴업체, 방사성 동위원소 취급기관, 가속기 시설, 국방/민간/연구 분야 등에서 사용하고 있는 방사선감시설비 또는 방사선 계측기에 적용되고 있다. 주요 방사선 계측장치에서 사용되는 방사선 검출기는 기체 전리형 검출기, 섬광체 검출기, 반도체 검출기로서 분류될 수 있다. Radiation measuring devices are applied to radiation reduction facilities used in nuclear power plants, medical facilities, non-destructive companies, radioisotope handling agencies, accelerator facilities, defense/private/research areas, and radiation measuring devices. Radiation detectors used in major radiation measuring devices can be classified as gas ionization detectors, scintillator detectors, and semiconductor detectors.

이중에서 기체 전리형 검출기는 취급하기가 쉽고 방사선 계측성능이 우수하여 지역방사선감시기(Area Radiation Monitor), 서베이미터(Survey Meter), 중성자검출기, 방사능 오염검사기, 개인선량계 등 거의 모든 방사선 계측분야에서 적용되고 있다.Of these, the gas ionizing detector is easy to handle and has excellent radiation measurement performance, so it is applied in almost all radiation measurement fields such as area radiation monitor, survey meter, neutron detector, radioactive contamination checker, personal dosimeter, etc. Is becoming.

특히 기체 전리형 검출기의 형태는 검출 기체가 검출기에 밀봉된 형태인 기체 충전형(Gas Filled Type)과 검출기체가 검출기의 내외부로 유동하는 기체 유동형(Gas Flow Type)이 있다. In particular, the gas ionization type detector includes a gas filled type, in which the detection gas is sealed to the detector, and a gas flow type in which the detector body flows in and out of the detector.

또한, 기체 전리형 검출기는 동작조건과 동작특성에 따라 전리함, 비례계수관, GM 계수관으로 구분될 수 있다. In addition, the gas ionization detector can be divided into an ionization chamber, a proportional coefficient tube, and a GM coefficient tube according to operating conditions and operating characteristics.

이중에서 전리함은 기체 전리형 검출기 내부의 음극과 양극 사이에 형성된 전계(전기장)에 의해 상기 기체와 상호작용하여 생성된 전자 이온쌍만 각 전극으로 이동하며 수집되는 반면, 비례계수관이나 GM 계수관 등과 같은 기체증폭형 검출기는 더욱 강한 전계로 전자를 가속시켜 연쇄적인 기체 전리 현상(전자사태)을 일으켜 증폭된 전자 이온 쌍이 각각 양극과 음극에서 수집된다.Of these, the ionizing chamber is collected by moving and collecting only the electron ion pairs generated by interacting with the gas by the electric field (electric field) formed between the cathode and the anode inside the gas ionizing detector, while being proportional to the counter or GM counter The gas-amplified detector accelerates electrons with a stronger electric field, causing a series of gas ionization (electron avalanches), whereby a pair of amplified electron ions are collected at the anode and cathode, respectively.

즉, 기체 전리형 검출기는 다양한 형태와 구성을 통하여 방사선 계측 분야에서 적용되고 있다. That is, the gas ionization detector is applied in the field of radiation measurement through various shapes and configurations.

아울러, 종래에는 위와 같은 기체 전리형 검출기에 대한 성능 점검 및 교정을 위한 기술을 제안하고 있다. In addition, in the related art, a technique for checking and calibrating the performance of the gas ionizing detector as above has been proposed.

종래의 기체 전리형 검출기는 성능 또는 상태를 점검할 때 검출기 주변에 설치한 솔레노이드를 이용하여 감지 영역에 방사선 동위 원소를 위치시키거나, 검출기 내측에 방사선 동위원소(일명 'keep-alive source')를 고정시켜 백그라운드 방사선을 검출하는 방식으로 이루어 졌다. Conventional gas ionization detectors use a solenoid installed around the detector to locate a radiation isotope in the detection area when checking performance or condition, or a radioactive isotope (aka'keep-alive source') inside the detector. This was done by fixing the background radiation to detect it.

하지만, 위와 같은 종래 기술은 방사성 동위 원소를 사용하는 경우 방사선 계측기 운영자의 방사성 동위 원소 취급에 따른 방사선 안전관리 업무가 수반됨에 따라 많은 시간과 비용이 발생되며, 방사성 동위원소 처분 시에는 환경 오염 문제를 유발 시킬 수 있다. However, the above-described prior art, when using radioactive isotopes, causes a lot of time and cost as radiation safety management work is carried out according to the handling of radioactive isotopes by radiometer operators, and when disposing radioactive isotopes, environmental pollution problems are caused. It can cause.

또한, 지역방사선감시기(Area Radiation Monitor) 등은 검출기 점검 시 차폐재 내부로 선원을 이송하기 위한 전기적 구동부가 추가로 필요하고, 전기적 구동부의 고장으로 방사선 계측설비 운영의 안정성 저하를 초래하기도 한다. In addition, the area radiation monitor (Area Radiation Monitor), etc., additionally requires an electrical drive to transfer the source to the inside of the shield when inspecting the detector, and the failure of the electrical drive can also lead to a decrease in the stability of the operation of the radiation measurement facility.

또한, 'keep-alive source’를 사용하는 기체 전리형 검출기는 검출기 내부의 고정선원에 의한 백그라운드 신호 값이 검출기 외부의 주변 방사선 신호 값 보다 높은 경우에는 주변 방사선을 정확히 측정할 수 없게 된다.In addition, a gas ionization detector using a'keep-alive source' cannot accurately measure ambient radiation when the background signal value by the fixed source inside the detector is higher than the ambient radiation signal value outside the detector.

한편, 중성자 선원은 차폐와 취급이 어렵기 때문에 BF3 비례계수관이나 3He 비례계수관 등과 같은 중성자 검출기는 점검선원을 설치하여 사용할 수 없는 문제점도 있다. On the other hand, since the neutron source is difficult to shield and handle, there is a problem that a neutron detector such as a BF 3 proportional coefficient tube or a 3 He proportional coefficient tube cannot be used by installing a check source.

즉, 기체 전리형 검출기는 음극과 양극 사이에 인가된 고전압과 음극과 양극의 기하학적 형태에 의하여 결정된 전기장의 세기로 전자 이온쌍을 수집하거나 전자를 가속시켜 기체증폭을 유도하기 때문에 검출기의 기하학적 구조를 변경하거나 수정하면 검출기의 감도가 떨어지거나 정상적인 동작이 불가능해진다. That is, the gas ionization detector collects electron ion pairs or accelerates electrons to induce gas amplification with high voltage applied between the cathode and anode and the strength of the electric field determined by the geometry of the cathode and anode. Changes or modifications may degrade the sensitivity of the detector or make normal operation impossible.

또한, 기체 전리형 검출기 중 GM 계수관 등은 세정, 기체주입 및 기체봉입, 열처리, 전극 보호막 형성 등 복잡한 공정이 수반되며 이렇게 처리된 GM 계수관 내부 표면상태는 검출기 동작 시 검출기체와의 반응성 등 검출기 동작 및 안정성에 중요한 영향을 주게 된다. 따라서 기체 전리형 검출기는 인위적인 목적으로 검출기 내부물질 또는 내부 상태를 변형시킬 수 있는 추가적인 공정처리를 하는 것은 바람직하지 않다. In addition, among the gas ionization type detectors, GM counters, etc., involve complicated processes such as cleaning, gas injection and gas encapsulation, heat treatment, and electrode protective film formation. The surface condition of the processed GM counters, such as reactivity with the detector body during detector operation And stability. Therefore, it is not desirable for the gas ionization detector to undergo an additional process process that can deform the internal substances or internal conditions of the detector for artificial purposes.

한국 공개 특허공보 제10-2017-0048182호(2017.05.08)Korean Patent Publication No. 10-2017-0048182 (2017.05.08)

그러므로 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 내부 상태의 변형 및 추가적인 공정 처리가 없는 기체 전리형 검출기를 제공함에 있다. Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a gas ionization detector without deformation of an internal state and additional processing.

또한, 본 발명의 다른 목적은 방사성 동위원소와 같은 환경오염 및 인체 유해 물질을 사용하지 않고, 가시광, 자외광, 적외광 및 엑스선 중 적어도 하나를 포함하는 전기적 광원에 의한 광전효과를 이용하여 검출기의 점검, 교정, 자동출력안정화기능(자가진단 및 피드백)이 가능한 기체 전리형 검출기 및 이를 이용한 방사선 계측 장치를 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to use a photoelectric effect by an electric light source including at least one of visible light, ultraviolet light, infrared light, and X-rays, without using environmental pollutants such as radioactive isotopes and harmful substances to the human body. The present invention provides a gas ionization detector capable of inspection, calibration, and automatic output stabilization (self-diagnosis and feedback) and a radiation measurement device using the same.

따라서 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다. Therefore, the present invention may include the following examples to achieve the above object.

본 발명에 따른 실시예는 방사선을 계측하기 위한 기체 전리형 검출기에서 환경오염 및 인체 유해 물질을 사용하지 않고, 점검과 교정 및 자동 출력 안정화 기능의 수행이 가능한 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기에 있어서, 방사선의 감지 또는 전자에 의한 기체 증폭이 일어나는 기체 영역, 기체 영역에 전기장을 형성하거나 전자 및 양이온 신호를 검출하는 양극과 음극, 기체 영역 내부에 전기장을 형성하도록 양극과 음극에 동작 전원을 공급하는 전원 구동 수단 및 내부 표면에 도포된 광전 물질층으로 광을 조사하여 광전효과에 의한 광전자를 발생시키는 전기적 광원 및 광을 투과 또는 확산시키는 광학창을 구비한 광 어셈블리를 포함하고, 광전자는 전원 구동 수단에 의해 형성된 내부 전기장에 의해 양극으로 이동되어 검출신호를 생성하고, 전기적 광원은 가시광, 자외광 또는 적외광 중 어느 하나를 출력하는 발광 다이오드와 램프 및 레이저 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 제공할 수 있다. An embodiment according to the present invention is a gas ionizing detector having an electric light source capable of performing inspection, calibration and automatic power stabilization functions without using environmental pollutants and harmful substances in the gas ionizing detector for measuring radiation. In order to supply operating power to the positive and negative electrodes to form an electric field in the gas region, the gas region where gas amplification by sensing of radiation or electrons occurs, or the electron and cation signals, and an electric field inside the gas region. And a light assembly having an electric light source for generating photoelectrons by photoelectric effect by irradiating light with a layer of photoelectric material applied to the inner surface, and an optical window for transmitting or diffusing the light. It is moved to the anode by an internal electric field formed by the means to generate a detection signal, and the electric light source is one of a light emitting diode and a lamp and a laser that outputs any one of visible light, ultraviolet light, and infrared light. It is possible to provide a gas ionization detector having a.

또한, 본 발명의 다른 실시예는 위 실시예의 기체 전리형 검출기를 포함하는 센서부 및 기체 전리형 검출기의 검출신호를 수신하여 광원 및 전원 구동 수단을 제어하는 측정 제어부를 포함하고, 측정 제어부는 기체 전리형 검출기로부터 검출신호를 수신하는 신호 측정 수단과, 신호 측정 수단에서 수신된 검출신호와 설정된 기준값을 비교하여 그 차이를 연산하여 검출신호와 기준값의 차이가 있다면 전원 제어신호를 출력하는 비교 수단 및 비교 수단의 전원 제어 신호에 따라 전원 구동 수단에서 출력되는 동작 전원의 레벨 또는 앰프 이득을 조절하는 제어신호를 출력하여 기체 전리형 검출기의 출력을 일정하게 유지하는 전원 제어 수단을 포함하고, 비교 수단은 검출신호와 기준값의 차이가 발생되지 않을 때까지 전원 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치를 제공할 수 있다. In addition, another embodiment of the present invention includes a sensor unit including the gas ionization detector of the above embodiment and a measurement control unit that receives a detection signal of the gas ionization detector and controls the light source and power driving means, and the measurement control unit is the gas. Signal measurement means for receiving a detection signal from an ionizing detector, comparison means for comparing the detection signal received from the signal measurement means with a set reference value and calculating the difference to output a power control signal if there is a difference between the detection signal and the reference value; And a power control means for maintaining a constant output of the gas ionization detector by outputting a control signal for adjusting the level or amplifier gain of the operating power output from the power driving means according to the power control signal of the comparison means, and the comparison means It is possible to provide an inspection, calibration, and automatic output stabilization radiation measurement device using a gas ionization detector with an electric light source, characterized in that a power control signal is output until no difference between the detection signal and the reference value occurs.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 위 실시예에 포함된 기체 전리형 검출기를 포함하는 센서부 및 기체 전리형 검출기의 검출신호를 수신하여 전기적 광원 및 전원 구동 수단을 제어하는 측정 제어부를 포함하고, 측정 제어부는 방사선이 입사해도 반응하지 않는 불감시간(Dead time) 이후 양이온이 음극으로 이동하면서 전기장이 점차 증가하여 예상 출력신호의 크기가 파고선별 레벨(Discriminator level, 신호로 인정되는 레벨)에 도달하게 되는 분해시간(resolving time) 이후에 전기적 광원을 작동되도록 펄스 주기를 설정하는 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치를 제공할 수 있다. In addition, another embodiment of the present invention includes a sensor unit including a gas ionization detector included in the above embodiment and a measurement control unit that receives a detection signal of the gas ionization detector and controls an electric light source and a power driving means. , The measurement control unit increases the electric field gradually as the cation moves to the cathode after the dead time, which does not react even when radiation is incident, and the magnitude of the expected output signal reaches the level of discrimination (Discriminator level). It is possible to provide an inspection, calibration, and automatic output stabilization radiation measurement device using a gas ionization detector having an electrical light source, characterized in that a pulse period is set to operate the electrical light source after the resolving time to be performed. .

그러므로 본 발명은 내부 상태의 변형이 없고, 공정수를 단축시킬 수 있어 제조 및 유지 비용이 절감되는 효과가 있다. Therefore, the present invention is effective in reducing the manufacturing and maintenance costs because there is no deformation of the internal state and the number of processes can be shortened.

또한, 본 발명은 전기적으로 검출기의 점검, 교정, 자동 출력 안정화 기능을 수행할 수 있어 검출기 운영을 위하여 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 방사성 동위원소와 같은 인체 유해 및 환경 오염의 유발 물질을 사용하지 않음에 따라서 방사선 동위원소 취급에 따른 안전관리 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention can electrically perform the inspection, calibration, and automatic output stabilization functions of the detector, thereby significantly reducing the time and cost required for the operation of the detector, and causing harm to the human body and environmental pollution such as radioactive isotopes. It is effective to solve the problem of safety management due to the handling of radioactive isotopes by not using substances.

도 1은 본 발명에 따른 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 제1음극과 결합된 광전물질의 예를 도시한 부분 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 광 어셈블리의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 광 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치를 도시한 블럭도이다.
도 9는 연속한 입사 방사선의 검출 신호와 전기적 광원의 펄스 주기를 나타내는 도면이다.
1 is a perspective view showing a gas ionizing detector having an electric light source according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing one embodiment of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG. 1.
4 is a partial cross-sectional view showing an example of a photoelectric material combined with a first cathode.
5A and 5B are cross-sectional views showing another embodiment of an optical assembly.
6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the optical assembly.
7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing an apparatus for checking, calibrating, and automatically outputting stabilizing radiation using a gas ionizing detector having an electric light source according to the present invention.
9 is a view showing a continuous detection signal of incident radiation and a pulse period of an electric light source.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the specification and claims are not to be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor is based on the principle that the concept of terms can be properly defined in order to best describe his or her invention. It should be interpreted in a sense and concept consistent with the technical idea of the present invention.

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", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “module”, and “device” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented by a combination of hardware and/or software. Can be.

명세서 전체에서 "및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term “and/or” throughout the specification includes all combinations that can be presented from one or more related items. For example, the meaning of “first item, second item, and/or third item” may be presented from the first, second, or third item, as well as two or more of the first, second, or third items. It means a combination of all possible items.

또한, 본 발명에 따른 기체 전리형 검출기는 전리함(Ion Chamber), GM 계수관(Geiger Muller Counter), 비례계수관 (Proportional Counter), BF3 Neutron Detector, 3He Neutron Detector, Proton Recoil Counter, Boron Lined Detector, Fission Chamber, Beam Loss Monitor, Drift Chamber중 어느 하나에 해당 될 수 있다. In addition, the gas ionization-type detector according to the present invention is an ion chamber (Ion Chamber), GM counter (Geiger Muller Counter), proportional counter (Proportional Counter), BF 3 Neutron Detector, 3 He Neutron Detector, Proton Recoil Counter, Boron Lined Detector, It can be any one of Fission Chamber, Beam Loss Monitor, and Drift Chamber.

또한, 본 발명에서 전기적 광원은 가시광, 자외광, 적외광 중 어느 하나를 출력하는 것이며, 이중 자외광을 이용한 실시예로서 설명하나 이에 한정되는 것이 아니다. In addition, in the present invention, the electrical light source outputs any one of visible light, ultraviolet light, and infrared light, and is described as an example using double ultraviolet light, but is not limited thereto.

이하부터 본 발명에 따른 광원을 구비한 기체 전리형 검출기 및 이를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a gas ionizing detector having a light source according to the present invention and an inspection, calibration, and automatic output stabilization radiation measuring apparatus using the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 일실시예를 도시한 단면도, 도 3은 도 1의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 1 is a perspective view showing a gas ionizing detector having a light source according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG. 1.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광원을 구비한 기체 전리형 검출기의 일실시예는 양극(300)과, 양극(300)이 인입된 내측 공간의 외면을 이루는 제1음극(100)과, 제1음극(100)의 양측 단부를 차폐시키는 절연체(400)와, 제1음극(100) 및 절연체(400)에 의해 차폐된 내부공간으로서 기체가 충진되는 기체 영역(500)과, 내측으로 광을 출력하는 광 어셈블리(200)와, 내측에서 외부로 인출되는 양극(300)과, 양극(300)과 제1음극(100) 및 절연체(400)중 적어도 하나에 광전효과의 가속을 위하여 보조 광전 물질층(600, 610)과, 양극(300)과 음극(100)에 전기장을 형성하도록 동작 전원을 공급하는 전원 구동 수단(700)을 포함하는 기체 전리형 검출기(10, 도 8 참조)를 포함한다. 1 to 3, an embodiment of a gas ionization detector having a light source according to the present invention includes an anode 300 and a first cathode 100 forming an outer surface of an inner space into which the anode 300 is introduced. ), an insulator 400 shielding both ends of the first cathode 100, and a gas region 500 filled with gas as an inner space shielded by the first cathode 100 and the insulator 400, Acceleration of the photoelectric effect on at least one of the optical assembly 200 outputting light inward, the anode 300 drawn out from the inside, and the anode 300, the first cathode 100 and the insulator 400 For this purpose, gas ionization detectors 10 and 8 including auxiliary photoelectric material layers 600 and 610 and power driving means 700 for supplying operating power to form electric fields at the anode 300 and the cathode 100 ).

위 일실시예는 절연체(400)를 이용하여 기체 영역(500)을 밀봉시킨 기체 밀봉형이며, 이를 통하여 본 발명의 기술적 사상을 설명하나, 이에 한정되는 것이 아니며 기체의 유입 및 유출 가능한 기체 유동형 검출기(도 7 참조)에도 적용 가능하다. The above embodiment is a gas-sealed type in which the gas region 500 is sealed by using an insulator 400, and the technical idea of the present invention is explained through this, but is not limited thereto. (See FIG. 7).

전원 구동 수단(700)은 기체 영역(500)에 전기장을 형성할 수 있도록 양극(300)과 음극(100)에 동작 전원을 공급한다. 여기서 전원 구동 수단(700)은 검출기의 음극과 양극에 고전압을 출력하는 장치이다. 전원 구동 수단(700)은 후술되는 측정 제어부(3, 도 8 참조)의 제어에 의하여 전원 레벨의 조정 가능하고, 양극(또는 음극)으로부터 출력되는 신호 크기를 설정된 레벨로 유지시킨다. 즉, 전원 구동 수단(700)은 측정 제어부(3)의 제어에 의해 검출기의 출력신호를 안정화시킨다. The power driving means 700 supplies operating power to the anode 300 and the cathode 100 so as to form an electric field in the gas region 500. Here, the power driving means 700 is a device that outputs a high voltage to the cathode and anode of the detector. The power driving means 700 is capable of adjusting the power level by the control of the measurement control unit 3 (refer to FIG. 8) described below, and maintains a signal level output from the positive electrode (or negative electrode) at a set level. That is, the power driving means 700 stabilizes the output signal of the detector under the control of the measurement control unit 3.

제1음극(100)은 밀봉형의 경우 일측 선단 또는 양측 선단이 개방되고, 중공된 형상으로서 내측에 기체 영역(500)을 형성하는 구조로 형성된다. In the case of the sealed type, the first cathode 100 is formed with a structure in which one end or both ends are opened, and a hollow shape is formed inside to form the gas region 500.

양극(300)과 제1음극(100)은 전기적인 신호를 출력하는 전원 구동 수단(700)에 동작 전원을 공급받고, 방사선의 검출 신호를 출력한다. 여기서 양극(300)은 제1음극(100)의 양측 단부중 어느 하나로 인입된다.The anode 300 and the first cathode 100 are supplied with operating power to the power driving means 700 that outputs an electrical signal, and outputs a detection signal of radiation. Here, the anode 300 is drawn into one of both ends of the first cathode 100.

기체 영역(500)은 제1음극(100)과 절연체(400)에 의해 차폐된 내부 공간으로서 양극(300)과 제1음극(100)을 통하여 전원 구동 수단(700)으로 부터 공급된 전기 에너지에 의해 전기장을 형성하여 방사선에 의해 발생된 전자와 양이온을 각각 양극과 음극으로 이동시키고, 일정 전기장 세기 이상에서는 전자에 의한 기체 증폭을 발생시킨다. The gas region 500 is an inner space shielded by the first cathode 100 and the insulator 400, and is applied to the electric energy supplied from the power driving means 700 through the anode 300 and the first cathode 100. By forming an electric field, electrons and cations generated by radiation are moved to the anode and the cathode, respectively, and gas amplification by electrons is generated above a certain electric field intensity.

광전 물질층(100, 400, 600, 610)은 광 어셈블리(200)에서 출력된 광(810)(예를 들면, 자외광)이 입사되면 광전효과에 의하여 검출기 내부 공간으로 광전자(820)를 발생시킨다. 여기서 광전 물질층(100, 400, 600, 610)은 제1음극(100) 및/또는 절연체(400) 자체이거나 음극과 절연체에 결합된 물질(600) 또는 적층된 금속판(610)으로 이루어진 보조 광전 물질층(600, 610) 일 수 있다. 이는 도 3과, 도 4를 참조하여 설명한다. 이중 도 4는 광전 물질층(600)의 일예를 도시한 부분 단면도이다. When the light 810 (for example, ultraviolet light) output from the optical assembly 200 is incident on the photoelectric material layers 100, 400, 600, and 610, the photoelectric effect generates photoelectrons 820 into the detector interior space. Order. Here, the photoelectric material layers 100, 400, 600, and 610 are the first cathode 100 and/or the insulator 400 itself, or a secondary photoelectric material composed of a material 600 or a laminated metal plate 610 coupled to the cathode and the insulator. It may be a material layer (600, 610). This will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the photoelectric material layer 600.

도 3 및 도 4를 참조하면, 보조 광전 물질층(600, 610)은 절연체(400)와 제1음극(100)의 내면에 결합된 피막과, 또는 절연체(400)의 표면과 내면에 적층된 금속층, 기체와 전극(양극과 음극)간의 화학적 반응에 의해 생성된 화합물, 또는 접착된 금속판 중 적어도 하나에 해당 된다. 또는 보조 광전 물질층(600, 610)은 중성자를 검출하기 위한 중성자 핵반응 물질 또는 중성자 핵물질 표면에 형성된 물질중 적어도 하나 이상일 수 있다. Referring to FIGS. 3 and 4, the auxiliary photoelectric material layers 600 and 610 are stacked on the inner surface of the insulator 400 and the first cathode 100 and the surfaces and inner surfaces of the insulator 400. It corresponds to at least one of a metal layer, a compound produced by a chemical reaction between a gas and an electrode (anode and cathode), or an adhered metal plate. Alternatively, the auxiliary photoelectric material layers 600 and 610 may be at least one of a neutron nuclear reaction material for detecting neutrons or a material formed on the surface of the neutron nuclear material.

여기서 피막은, 예를 들면, 크롬산화물(Cr2O3), 산화알루미늄(Al2O3) 등의 산화피막중 어느 하나 또는 그 이상에 해당될 수 있다. Here, the film may be, for example, any one or more of oxide films such as chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

또한 기체와 전극간의 화학적 결합에 의해 생성된 화합물은 CrBr2, CrBr3 (chromium bromide), CrCl2, CrCl3 (chromium chloride) FeCl2, FeCl3 (iron chloride), FeBr2, FeBr3(iron bromide) 중 적어도 하나 일 수 있다. In addition, the compounds produced by chemical bonding between the gas and the electrode are CrBr 2 , CrBr 3 (chromium bromide), CrCl 2 , CrCl 3 (chromium chloride) FeCl 2 , FeCl 3 (iron chloride), FeBr 2 , FeBr 3 (iron bromide ).

그리고 절연체 및 음극에 결합된 금속판은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 탄소(C, graphite), 티타늄(Ti), Inconel중 어느 하나 또는 그 이상이 조합될 수 있다. In addition, the metal plate coupled to the insulator and the cathode may be any one or more of silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), carbon (C, graphite), titanium (Ti), and inconel.

이와 같은 광전 물질층(100, 400, 600, 610)은 표면에 존재하는 전자가 자외광(810)에서 금속 고유의 일함수(work function) 이상의 에너지를 흡수하면서 광전 효과가 발생되어 흡수한 에너지에서 핵의 인력에 기인한 일함수를 뺀 만큼의 운동에너지를 갖는 광전자(820)를 발생시킨다. The photoelectric material layer (100, 400, 600, 610) is an electron present on the surface absorbs the energy of the work function (work function) of the metal or more in the ultraviolet light 810 while generating a photoelectric effect from the absorbed energy A photoelectron 820 having kinetic energy equal to the work function due to the nuclear attraction is generated.

보다 구체적으로 설명하자면, 일반적으로 기체 전리형 검출기(10)는 대부분 음극의 재료로 사용되는 스테인리스 스틸(stainless steel), 알루미늄, 텅스텐 같은 금속을 이용하고 있는데, 위와 같은 금속들은 산소와 반응하여 금속재료의 표면에 수 nm 내외의 얇은 크롬산화물(Cr2O3), 산화알루미늄(Al2O3) 등의 산화피막이 형성되어 금속재료를 보호하고 있다. More specifically, in general, the gas ionization detector 10 uses metals such as stainless steel, aluminum, and tungsten, which are mostly used as cathode materials, and the metals above react with oxygen to form metal materials. Oxide films such as thin chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) are formed on the surface of several nm to protect the metal material.

여기서 스테인리스 스틸, 알루미늄, 텅스텐 등의 일함수는 각각 4.4 eV, 4.3 eV, 4.5 eV 이고 상기 전극 재료의 산화피막인 크롬산화물(Cr2O3), 산화알루미늄(Al2O3)의 일함수는 각각 5 eV, 4.7 eV로 검출기 재료의 일함수가 대부분 5 eV 이하이다. Here, the work functions of stainless steel, aluminum, and tungsten are 4.4 eV, 4.3 eV, and 4.5 eV, respectively, and the work functions of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ), which are oxide films of the electrode material, are The work function of the detector material is mostly 5 eV or less, 5 eV and 4.7 eV, respectively.

따라서 검출기 내부로 조사된 자외광(810)의 에너지가 위와 같은 검출기 재료의 일함수 이상이면 광전효과에 의한 광전자(820)가 발생하게 된다. 그리고 광전자(820)는 주변에 형성된 전기장에 의해 검출기 내부 기체 영역(500)으로 방출된 후 양극(300)으로 이동하여 검출기 신호를 생성할 수 있다.Therefore, when the energy of the ultraviolet light 810 irradiated into the detector is equal to or greater than the work function of the detector material as described above, the photoelectron 820 is generated by the photoelectric effect. In addition, the photoelectron 820 may be discharged to the gas region 500 inside the detector by an electric field formed around it, and then move to the anode 300 to generate a detector signal.

이와 같이 자외광(810)에 의한 광전효과로서 검출기 신호를 생성하는 것은 기체 전리형 검출기(10)의 종류에 상관없이 적용 가능한 것이 본 발명의 주요지에 해당된다. Generating a detector signal as a photoelectric effect by the ultraviolet light 810 as described above is applicable to the main subject matter of the present invention, regardless of the type of the gas ionizing detector 10.

예를 들면, 전리함의 경우에는 광전 물질층(100, 400, 600, 610)의 표면에서 방출된 광전자(820)가 양극으로 이동되어 광전자 검출신호를 생성함에 따라 방사선 계측 장치에서는 광전자 검출 신호로서 점검, 교정, 자동 출력 안정화 기능을 진행할 수 있다. 또는 비례 계수관 또는 GM 계수관은 자외광(810)에 의한 광전효과로 발생된 광전자(820)에 의해 검출기 내부에서 전자사태(Avalanche)와 같은 기체 증폭(Gas Multiplication)(도 2 및 도 3 참조)을 야기 시켜 검출 신호를 생성할 수 있다. For example, in the case of an ionization chamber, the photoelectron 820 emitted from the surfaces of the photoelectric material layers 100, 400, 600, and 610 is moved to the anode to generate a photoelectron detection signal, and the radiometric apparatus checks it as a photoelectric detection signal , Calibration, automatic power stabilization can proceed. Alternatively, the proportional counter or the GM counter can perform gas multiplication (see FIGS. 2 and 3) such as an avalanche inside the detector by the photoelectron 820 generated by the photoelectric effect by the ultraviolet light 810. Triggered to generate a detection signal.

즉, 본 발명은 기체 전리형 검출기 내부에 광을 조사하여 발생된 광전자를 이용하여 검출신호를 생성하며, 이는 광전자 검출신호 및 광전자의 증폭에 따른 검출 신호를 모두 포함하는 것이다. That is, the present invention generates a detection signal using a photoelectron generated by irradiating light inside a gas ionizing detector, which includes both a photoelectric detection signal and a detection signal according to amplification of the photoelectron.

이는 기체 전리형 검출기(10)의 종류에 따라 다양한 방식으로 적용됨을 의미하는 것이며, 이에 따른 각각의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 해당되는 것이다. This means that it is applied in various ways depending on the type of the gas ionizing detector 10, and each embodiment accordingly corresponds to the scope of the technical idea of the present invention.

광 어셈블리(200)는 절연체(400)를 통하여 기체 영역(500)으로 광(810)을 출력하는 전기적 광원(210)과, 전기적 광원(210)의 전면에서 출력된 광을 확산시키는 광학창(220)을 포함할 수 있다. 여기서 전기적 광원(210)은 광(810)(예를 들면, 가시광, 자외광, 적외광 중 하나이며 이하에서는 자외광을 이용하여 설명함)을 출력하는 발광 다이오드(예를 들면, UV LED), 램프(예를 들면, UV 램프), 레이저(예를 들면, UV 레이저) 중에서 선택될 수 있다. The optical assembly 200 includes an electrical light source 210 that outputs light 810 to the gas region 500 through the insulator 400 and an optical window 220 that diffuses light output from the front surface of the electrical light source 210. ). Here, the electric light source 210 is a light emitting diode (for example, UV LED) that outputs light 810 (for example, one of visible light, ultraviolet light, and infrared light, and is described below using ultraviolet light), It can be selected from lamps (eg UV lamps) and lasers (eg UV lasers).

상기와 같은 구조를 갖는 광 어셈블리(200)는 도 3과, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 이중 도 3은 광 어셈블리(200)의 일실시예가 포함되었고, 도 5a 및 도 5b는 광 어셈블리(200)의 다른 실시예, 도 6은 광 어셈블리(200)의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. The optical assembly 200 having the above-described structure will be described with reference to FIGS. 3 and 5 and 6. Of this, FIG. 3 includes one embodiment of the optical assembly 200, FIGS. 5A and 5B show another embodiment of the optical assembly 200, and FIG. 6 shows another embodiment of the optical assembly 200. .

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광 어셈블리(200)는 절연체(400)에 관통 형성된 개구부(410, 420)에 설치된다. 여기서 개구부(410, 420)는 광학창(220, 222)이 삽입되는 제1개구홀(410)과, 제1개구홀(410)에서 연장되어 전기적 광원(210)이 설치되는 제2개구홀(420)로 구성될 수 있다. 또한, 제1개구홀(410) 및/또는 제2개구홀(420)은 벽면에서 전기적 광원(210) 및 광학창(220, 222)의 고정 및 내부의 진공 실링을 위한 실링재(230)가 도포될 수 있다. First, referring to FIG. 3, the optical assembly 200 according to the present invention is installed in openings 410 and 420 formed through the insulator 400. Here, the openings 410 and 420 include a first opening hole 410 into which the optical windows 220 and 222 are inserted, and a second opening hole extending from the first opening hole 410 and installing the electric light source 210 ( 420). In addition, the first opening hole 410 and/or the second opening hole 420 is coated with a sealing material 230 for fixing the electric light source 210 and the optical windows 220 and 222 on the wall surface and vacuum sealing therein. Can be.

여기서 전기적 광원(210)과 광학창(220, 222) 사이에는 광결합(Optical coupling)을 위하여 광도체 또는 광에폭시로서 적층된 광 결합층(211)이 추가될 수 있다. 이는 광 어셈블리(200)의 다른 실시예로서 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다. Here, a light coupling layer 211 stacked as an optical conductor or an optical epoxy may be added between the electrical light source 210 and the optical windows 220 and 222 for optical coupling. This is another embodiment of the optical assembly 200 and will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.

광 어셈블리(200)의 다른 실시예는, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 절연체(400)의 제2개구홀(420)에 삽입되는 전기적 광원(210)의 전면 렌즈(출사면)에는 광도체 또는 광 에폭시중 어느 하나로 이루어진 광 결합층(211)과, 광학창(220, 222)의 출사면에 형성되는 보호층(221)과, 광학창(220, 222)의 고정 및 내부를 진공 실링하는 실링재(230)를 더 포함할 수 있다. Another embodiment of the optical assembly 200, referring to FIGS. 5A and 5B, a photoconductor is provided on the front lens (emission surface) of the electric light source 210 inserted into the second opening hole 420 of the insulator 400 Alternatively, the optical coupling layer 211 made of any one of optical epoxy, the protective layer 221 formed on the exit surface of the optical windows 220 and 222, and the fixing and interior of the optical windows 220 and 222 are vacuum sealed The sealing material 230 may be further included.

광 결합층(211)은, 예를 들면, 광 그리스(Optical grease), 광 파이프(Optical pipe), 광 인터페이스(Optical interface) 중 어느 하나인 광도체 또는 광에폭시(Optical cement) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The light coupling layer 211 includes, for example, any one of optical grease, optical pipe, optical interface, optical conductor, or optical cement. can do.

보호층(221)은 광학창(220, 222) 출사면에 형성되어 제조공정 및 운전 중 발생되는 광학적 기능 열화를 저지하기 위한 피막으로 형성되거나, 이온빔 주입과 같은 표면처리로 형성된다. The protective layer 221 is formed on the exit surfaces of the optical windows 220 and 222 to form a film for preventing optical function deterioration generated during the manufacturing process and operation, or by surface treatment such as ion beam implantation.

여기서 피막은, 예를 들면, 검출기 동작중이나 검출기 제조 중에 발생할 수 있는 오염물질로부터 광학창(220, 222)을 보호할 수 있는 박막 또는 코팅층으로 이루어질 수 있다. Here, the coating may be formed of, for example, a thin film or a coating layer capable of protecting the optical windows 220 and 222 from contaminants that may occur during the operation of the detector or during the manufacture of the detector.

구체적인 예를 들자면, 보호층(221)으로 형성되는 피막은 AlN(aluminum nitride), 사파이어(3NAl2O3), CaF2(calcium fluoride), BaF2(barium fluoride), Al2O3(aluminum oxide), KBr(potssium bromide), MgF2 (magnesium fluoride) 또는 fused silica, borosilicate 중 하나 또는 그 이상에 의해 생성된 얇은 피막으로 형성될 수 있다. For a specific example, the coating formed of the protective layer 221 is aluminum nitride (AlN), sapphire (3NAl 2 O 3 ), CaF 2 (calcium fluoride), BaF 2 (barium fluoride), Al 2 O 3 (aluminum oxide) ), KBr (potssium bromide), MgF 2 (magnesium fluoride), or fused silica or borosilicate.

또한 이온빔 주입에 의한 표면 처리는 H, He, N, Ar, Ne, O, Kr, Xe, B, Mg, Al, Si, Fe, Ag, In, Cu, Zn, Ta, Au, Mg, Ti 중 어느 하나에 의한 이온이 주입될 수 있다. In addition, the surface treatment by ion beam implantation is among H, He, N, Ar, Ne, O, Kr, Xe, B, Mg, Al, Si, Fe, Ag, In, Cu, Zn, Ta, Au, Mg, Ti Ions by either can be implanted.

실링재(230)는 제1개구홀(410)의 벽면에 도포되어 광학창(220, 222)의 외면과의 사이를 밀폐시킨다. 여기서 실링재(230)는 프리트 유리(Frit Glass), 진공 에폭시, 오링, 용접과 같은 수단 또는 방식에 의하여 제조되어 음극 내부와 외부 사이에 기체 및 이물질의 유출입을 완전 차단시킨다. The sealing material 230 is applied to the wall surface of the first opening hole 410 to seal the gap between the outer surfaces of the optical windows 220 and 222. Here, the sealing material 230 is manufactured by means or a method, such as frit glass, vacuum epoxy, O-ring, and welding, to completely block outflow of gas and foreign matter between the inside and the outside of the cathode.

또한, 본 발명에 따른 광 어셈블리(200)는 위와 같은 실시예에 비하여 보다 단순화된 구조를 제공할 수 있다. 이는 도 6을 참조하여 설명한다. In addition, the optical assembly 200 according to the present invention can provide a more simplified structure compared to the above embodiment. This will be described with reference to FIG. 6.

도 6을 참조하면, 광 어셈블리(200)의 또 다른 실시예는 광학창(220, 222)을 생략하고, 절연체(400)에 개구홀(도면 번호 부여되지 않음)을 형성하여 전기적 광원(210)만을 체결하는 구조이다. 여기서 개구홀(도면 번호 부여되지 않음)의 벽면은 실링재(230)가 형성되어 전기적 광원(210)의 외면과 개구홀 사이의 이격 및 틈새를 차단하여 내측을 진공 실링 시킨다. 이와 같은 구조는 앞서 설명한 실시예에 비하여 단순화된 것으로서 제조 비용 및 시간을 절약할 수 있을 것이다. Referring to FIG. 6, another embodiment of the optical assembly 200 omits the optical windows 220 and 222, and forms an opening hole (not given a drawing number) in the insulator 400 to form the electrical light source 210. It is a structure for fastening bays. Here, the wall surface of the opening hole (not given the drawing number) is formed with a sealing material 230 to block the separation and the gap between the outer surface of the electrical light source 210 and the opening hole, thereby vacuum sealing the inside. Such a structure is simplified compared to the above-described embodiment, and thus, manufacturing cost and time may be saved.

또한, 본 발명은 상술한 기체 밀봉형 검출기 외에 기체 유동형 검출기를 제공할 수 있다. 이는 도 7을 참조하여 설명한다. In addition, the present invention can provide a gas flow type detector in addition to the gas sealed type detector described above. This will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예는 검출기의 내부와 외부로 기체가 유동하고, 내부 개방이 가능한 구조를 특징으로 한다. Referring to FIG. 7, another embodiment of the present invention is characterized in that a gas flows into and out of the detector, and an internal opening is possible.

보다 상세하게 설명하자면, 본 발명의 또 다른 실시예는 내측에 기체 영역(500)이 형성된 제2음극(100')과, 내측에서 고정되는 전기적 광원(210)과, 외측으로 인출되어 검출신호를 출력하는 양극(300)과, 고전압을 출력하는 전원 구동 수단(700)을 포함할 수 있다. In more detail, according to another embodiment of the present invention, a second cathode 100 ′ having a gas region 500 formed therein, an electric light source 210 fixed inside, and a detection signal drawn out therefrom It may include an anode 300 to output, and a power driving means 700 for outputting a high voltage.

제2음극(100')은 가스가 유입되는 유입구(122)와, 내부 가스가 유출되는 유출구(121)와, 방사선이 입사되도록 개방된 개구창(110)과, 전기적 광원(210)이 고정되는 광원 고정 개구(130)가 형성될 수 있다. 이와 같은 제2음극(100')의 구조는 내부에 기체가 충진되는 기체 영역(500)이 존재하고, 외부에서 기체 영역(500)으로 연통되도록 양극(300)이 고정된다. The second cathode 100 ′ includes an inlet 122 through which gas flows, an outlet 121 through which internal gas flows, an opening window 110 open to receive radiation, and an electrical light source 210 is fixed. The light source fixing opening 130 may be formed. The structure of the second cathode 100 ′ has a gas region 500 in which gas is filled, and the anode 300 is fixed to communicate with the gas region 500 from the outside.

아울러, 전기적 광원(210)은 제2음극(100')의 광원 고정 개구(130)에 고정되어 내측에 설치된다. In addition, the electric light source 210 is fixed to the light source fixing opening 130 of the second cathode 100 ′ and installed inside.

즉, 전기적 광원(210)은 검출기의 기체 영역(500)에서 설치되어 자외광(810)을 조사하여 내측의 광전물질과 반응하여 광전자(820)를 발생시킨다. 광전자(820)는 양극(300)으로 입력되어 검출신호로서 출력된다. 검출신호는 광전자(820)의 이동에 의한 광전자 검출신호이거나, 기체 증폭에 따른 검출 신호일 수 있다. 이는 공통적으로 광전자(820)가 양극으로 이동됨에 따른 작용으로서 광전자(820)에 의해 발생된 검출신호로 정의할 수 있다. 즉, 광전자(820)는 양극으로 이동되면서 검출신호를 생성한다. That is, the electric light source 210 is installed in the gas region 500 of the detector to irradiate the ultraviolet light 810 to react with the photoelectric material inside to generate the photoelectron 820. The optoelectronic 820 is input to the anode 300 and output as a detection signal. The detection signal may be a photoelectric detection signal by movement of the photoelectron 820 or a detection signal according to gas amplification. This is an action caused by the movement of the photoelectron 820 to the anode in common and can be defined as a detection signal generated by the photoelectron 820. That is, the photoelectron 820 moves to the anode to generate a detection signal.

또한, 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 해당되는 기체 유동형 검출기는 상술한 보조 광전 물질층(600, 610)을 더 포함할 수 있다. 즉, 제2음극(100')에는 내측에 피막, 금속층 또는 자체 재료에 의한 광전 물질과, 기체와의 화학 반응에 의한 광전 물질중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. In addition, the gas flow detector corresponding to another embodiment according to the present invention may further include the above-described auxiliary photoelectric material layers 600 and 610. That is, the second cathode 100 ′ may include at least one of a photoelectric material by a film, a metal layer, or its own material, and a photoelectric material by a chemical reaction with a gas.

그러므로 본 발명은 기체 전리형 검출기(10)에서 자외광(810)을 조사하여 발생된 전자(810)에 의해 성능 점검 및 교정에 필요한 검출신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 이는 기체 유동형 또는 밀봉형 검출기에 모두 적용 가능하다. Therefore, the present invention is characterized by generating a detection signal necessary for performance check and calibration by the electrons 810 generated by irradiating ultraviolet light 810 from the gas ionizing detector 10. It is applicable to both gas flow type or sealed type detectors.

또한, 본 발명에 따른 기체 전리형 검출기(10)는 전리함(Ion Chamber), GM 계수관 (Geiger Muller Counter), 비례계수관 (Proportional Counter), BF3 Neutron Detector, 3He Neutron Detector, Proton Recoil Counter, Boron Lined Detector, Fission Chamber, Beam Loss Monitor, Drift Chamber중 어느 하나로서 자외광(810)에 의한 광전자(820)로서 교정 및 성능점검을 위한 검출신호의 생성이 가능하다. In addition, the gas ionization detector 10 according to the present invention is an ion chamber (Ion Chamber), GM counter (Geiger Muller Counter), proportional counter (Proportional Counter), BF 3 Neutron Detector, 3 He Neutron Detector, Proton Recoil Counter, Boron As one of a lined detector, a fission chamber, a beam loss monitor, and a drift chamber, a photoelectric 820 by ultraviolet light 810 can generate a detection signal for calibration and performance check.

그러므로 본 발명은 위와 같이 자외광(810)을 이용하여 검출 신호의 생성이 가능함에 따라 점검, 교정 및 자동 출력 안정화가 가능한 방사선 계측 장치를 제공할 수 있다. 이하에서는 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정 및 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치에 대하여 설명한다. Therefore, the present invention can provide a radiation measurement device capable of inspection, calibration, and automatic output stabilization as it is possible to generate a detection signal using ultraviolet light 810 as described above. Hereinafter, an inspection, calibration, and automatic output stabilization radiation measuring apparatus using a gas ionizing detector having a light source will be described.

도 8은 본 발명에 따른 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정 및 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치를 도시한 블럭도이다. 8 is a block diagram showing an apparatus for checking, calibrating and automatically output stabilizing radiation using a gas ionizing detector with a light source according to the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치는 온도 및 방사선 계측 신호를 출력하는 센서부(1)와, 센서부(1)의 온도 및 계측신호(TDS1, DS1)를 수신하여 기체 전리형 검출기(10) 및 전기적 광원(210)의 출력을 제어하는 측정 제어부(3)를 포함한다. Referring to FIG. 8, the inspection, calibration, and automatic output stabilization radiation measurement apparatus using a gas ionization detector having a light source according to the present invention includes a sensor unit 1 for outputting temperature and radiation measurement signals, and a sensor unit 1 It includes a measurement control unit 3 for controlling the output of the gas ionization detector 10 and the electric light source 210 by receiving the temperature and measurement signals (TDS1, DS1) of ).

센서부(1)는 전기적 광원(210)에 의한 광전효과로 발생된 광전자(820)를 통하여 발생된 검출신호(DS1)를 출력하는 기체 전리형 검출기(10)와, 전기적 광원(210)의 온도 감지신호(TDS1)를 출력하는 온도 센서(20)를 포함한다. The sensor unit 1 is a gas ionization detector 10 for outputting the detection signal DS1 generated through the photoelectron 820 generated by the photoelectric effect by the electric light source 210, and the temperature of the electric light source 210 It includes a temperature sensor 20 for outputting the detection signal (TDS1).

기체 전리형 검출기(10)는 기체 밀봉형과 기체 유동형중 어느 하나로서 음극(100)과 절연체(400), 양극(300) 및 보조 광전 물질층(600, 610)을 구비하고, 전기적 광원(210)에서 조사된 자외광(810)이 광전 물질층(100, 400, 600, 610)에 입사됨에 따라 광전효과에 의한 광전자(820)가 양극(300)으로 이동됨에 따라 검출 신호를 출력한다. The gas ionization detector 10 is one of a gas sealed type and a gas flow type, and includes a cathode 100, an insulator 400, an anode 300, and auxiliary photoelectric material layers 600 and 610, and an electrical light source 210. ), as the ultraviolet light 810 irradiated from the photoelectric material layer 100, 400, 600, and 610 is incident on the photoelectric effect 820, the detection signal is output as the photoelectron 820 moves to the anode 300.

온도 센서(20)는 전기적 광원(210)의 온도를 감지하여 측정 제어부(3)로 출력한다. The temperature sensor 20 senses the temperature of the electric light source 210 and outputs it to the measurement control unit 3.

측정 제어부(3)는 온도 센서(20)로부터 온도 감지 신호(TDS1)를 수신하는 온도 측정 수단(31)과, 온도 측정 수단(31)에서 수신된 온도 감지 신호(TDS2)를 비교하여 설정된 기준 온도값(T1)과 차이가 있으면 온도 보상 신호(TRS)를 출력하는 온도 보상 수단(36)과, 온도 보상 수단(36)으로부터 출력된 온도 보상 신호(TRS)에 따라 광원 제어 신호(UV CS)를 출력하는 광원 출력 제어 수단(32)과, 기체 전리형 검출기(10)의 검출 신호(DS1)를 수신하는 신호 측정 수단(33)과, 검출신호(DS2)와 기준신호를 비교하는 비교 수단(35)과, 기체 전리형 검출기(10)의 전원 제어 신호(CS)를 출력하는 전원 제어 수단(34)을 포함한다. The measurement control unit 3 compares the temperature measurement means 31 receiving the temperature detection signal TDS1 from the temperature sensor 20 with the temperature detection signal TDS2 received from the temperature measurement means 31 and sets the reference temperature. If there is a difference from the value T1, the temperature compensation means 36 outputting the temperature compensation signal TRS and the light source control signal UV CS according to the temperature compensation signal TRS output from the temperature compensation means 36 The output light source output control means 32, the signal measurement means 33 for receiving the detection signal DS1 of the gas ionization detector 10, and the comparison means 35 for comparing the detection signal DS2 with the reference signal ), and power control means 34 for outputting the power control signal CS of the gas ionization detector 10.

신호 측정 수단(33)은 기체 전리형 검출기(10)에서 전기적 광원(210)에서 출력된 자외광(810)에 의한 광전효과에 의해 발생된 광전자(820)에 의해 출력된 검출 신호(DS1)를 수신하고, 이를 설정된 레벨 및 신호(DS2)로서 변환 및 증폭하여 비교 수단(35)으로 출력한다. The signal measuring means 33 detects the detection signal DS1 output by the photoelectron 820 generated by the photoelectric effect by the ultraviolet light 810 output from the electric light source 210 from the gas ionization detector 10. It receives, converts and amplifies it as a set level and signal DS2 and outputs it to the comparison means 35.

비교 수단(35)은 설정된 기준값과 검출신호(DS2)를 비교하여 그 차이가 발생된 것으로 판단되면, 그 차이가 제거될 때까지 전원 제어 수단(34)에 전원 제어 신호(RS)를 출력한다. 즉, 비교 수단(35)은 검출 신호(DS1)를 통하여 피드백 제어를 수행한다.The comparison means 35 compares the set reference value with the detection signal DS2, and if it is determined that the difference has occurred, outputs the power control signal RS to the power control means 34 until the difference is eliminated. That is, the comparison means 35 performs feedback control through the detection signal DS1.

전원 제어 수단(34)은 비교 수단(35)의 전원 제어 신호(CS)에 따라서 기체 전리형 검출기(10)의 전원 구동 수단(700)을 제어하여 양극(또는 음극)에서 출력되는 검출 신호가 안정되도록 제어한다. The power control means 34 controls the power driving means 700 of the gas ionization detector 10 according to the power control signal CS of the comparison means 35 so that the detection signal output from the positive electrode (or negative electrode) is stable. Control it as much as possible.

여기서 전원 구동 수단(700)은 고전압을 출력하는 장치 또는 앰프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the power driving means 700 may include at least one of a device or an amplifier that outputs a high voltage.

따라서 전원 제어 수단(34)은 고전압의 레벨을 조정하는 제어신호(CS)를 전원 구동 수단(700)으로 출력한다. 즉, 전원 제어 수단(34)은 전원 구동 수단(700)을 제어하여 양극(또는 음극)에서 출력되는 검출신호(및/또는 출력 신호)가 설정된 레벨로 유지될 수 있도록 기체 전리형 검출기로 공급되는 동작 전원을 제어한다. Therefore, the power control means 34 outputs a control signal CS for adjusting the level of the high voltage to the power driving means 700. That is, the power control means 34 controls the power driving means 700 to be supplied to the gas ionization detector so that the detection signal (and/or output signal) output from the anode (or cathode) can be maintained at a set level. Control the operating power.

온도 측정 수단(31)은 온도 센서(20)로부터 수신된 전기적 광원(210)의 온도 감지 신호(TDS1)를 수신하고, 이를 증폭 및/또는 변환하여 온도 보상 수단(36)으로 온도 감지 신호(TDS2)를 출력한다. The temperature measurement means 31 receives the temperature detection signal TDS1 of the electric light source 210 received from the temperature sensor 20, amplifies and/or converts it, and the temperature detection signal TDS2 to the temperature compensation means 36 ).

온도 보상 수단(36)은 온도 센서(20)의 온도 감지 신호(TDS2)가 설정된 기준 온도와 차이가 있는지를 비교 판단하여 온도차가 발생되면 온도 보상 신호(TRS)를 출력한다. The temperature compensation means 36 compares and determines whether the temperature detection signal TDS2 of the temperature sensor 20 is different from the set reference temperature and outputs a temperature compensation signal TRS when a temperature difference occurs.

광원 출력 제어 수단(32)은 온도 보상 수단(36)에서 출력된 온도 보상 신호(TRS)에 따라 온도가 변화되더라도 광원의 출력이 항상 일정하도록 전기적 광원(210)의 세기, 및/또는 펄스 주기가 조절된 광원 제어 신호(UV CS)를 출력한다. The light source output control means 32 has the intensity and/or pulse period of the electric light source 210 so that the output of the light source is always constant even if the temperature is changed according to the temperature compensation signal TRS output from the temperature compensation means 36 The adjusted light source control signal UV CS is output.

여기서 전기적 광원(210)은 광원 출력 제어 수단(32)의 광원 제어 신호(UV CS)에 의하여 직류 전류 또는 펄스로 연속 구동한다. 이때, 광원 출력 제어수단(32)은 설정된 구동전류에 따라 전기적 광원(210)의 광 세기를 제어한다. 또한 전기적 광원(210)은 펄스로 구동되는 경우에는 펄스 주파수, 듀티비, 자외광(810)의 세기중 적어도 하나 이상으로 제어된다. Here, the electric light source 210 is continuously driven by direct current or pulse by the light source control signal UV CS of the light source output control means 32. At this time, the light source output control means 32 controls the light intensity of the electrical light source 210 according to the set driving current. In addition, when driven by a pulse, the electrical light source 210 is controlled to at least one of pulse frequency, duty ratio, and intensity of the ultraviolet light 810.

보다 구체적으로 설명하자면, 기체 전리형 검출기(10) 중에서 전리함은 전류 형태로 신호가 출력되고, 비례 계수관이나 GM 계수관은 전압 형태로 신호가 출력될 수 있지만, 방사선 계측 시스템에서는 위와 같은 전압과 전류중 어느 하나로 특정하는 것이 아닌 전류와 전압 출력신호를 모두 이용함도 가능하다. In more detail, among the gas ionization-type detectors 10, a signal is output in the form of a current in the ionizing chamber, and a signal in the form of a voltage in a proportional counter or a GM counter, but in the radiation measurement system, among the above voltages and currents It is also possible to use both current and voltage output signals that are not specified by any one.

예를 들면, GM 계수관의 전압 출력신호의 크기는 일정하기 때문에 전압 출력신호의 높이(즉, 파고) 정보를 이용할 수가 없으며, 대신 계수율(또는 주파수) 정보로 검출기의 상태를 측정하여야 하므로 전기적 광원(210)을 펄스로 구동하는 것이 바람직하다. For example, since the magnitude of the voltage output signal of the GM counter is constant, the height (ie, wave height) information of the voltage output signal cannot be used, and instead, the state of the detector must be measured using the count (or frequency) information, so that the electric light source ( It is preferable to drive 210) with a pulse.

아울러, 광원 출력 제어 수단(32)은 연속된 입사 방사선의 측정에 따른 검출신호를 개별 신호로 검출할 수 있도록 하기 위하여 전기적 광원(210)에 출력되는 펄스 주기를 산출하여 전기적 광원(210)을 제어함이 가능하다. 이는 도 9를 참조하여 설명한다. In addition, the light source output control means 32 controls the electrical light source 210 by calculating the pulse period output to the electrical light source 210 in order to detect the detection signal according to the measurement of the continuous incident radiation as an individual signal It is possible. This will be described with reference to FIG. 9.

도 9는 입사 방사선 검출 신호와 전기적 광원(210)의 펄스 주기를 나타내는 도면이다. 9 is a view showing the incident radiation detection signal and the pulse period of the electrical light source 210.

도 9를 참조하면, 기체 전리형 검출기(10)(예를 들면, GM 계수관)은 방사선이 검출되는 순간 검출기 내부의 양극(300) 주변에 느린 양이온에 의한 공간전하가 형성되는데, 이 공간전하는 전기장 강도를 약화시켜 이 순간에는 방사선이 입사해도 반응하지 않는 불감시간(Dead time)(e)이 발생한다. Referring to FIG. 9, the gas ionization detector 10 (eg, a GM counter) generates a space charge due to a slow cation around the anode 300 inside the detector at the moment radiation is detected. At this moment, the intensity is weakened so that a dead time (e) that does not react even when radiation is incident occurs.

이때, 불감시간(e) 이후에는 양이온이 음극(100)으로 이동하면서 전기장이 점차 증가하여 예상 출력신호의 크기가 파고선별 레벨(Discriminator level, 신호로 인정되는 레벨)에 도달하게 되며, 이 시점까지의 경과시간을 분해시간(Resolving time)(d)이라고 한다. At this time, after the dead time (e), as the cation moves to the cathode 100, the electric field gradually increases, so that the magnitude of the expected output signal reaches the crest selection level (discriminator level). The elapsed time of is called the resolving time (d).

따라서 분해시간(d)은 서로 다른 두 입사 방사선의 측정에 의한 신호를 개별신호로서 검출할 수 있는 최소한의 시간 간격에 해당 된다. 그러므로 전기적 광원(210) 출력 제어수단은 전기적 광원(210)을 펄스로 구동할 경우 광원의 펄스 간격(a)을 분해시간(d) 이상으로 설정함이 바람직하다. Therefore, the decomposition time (d) corresponds to a minimum time interval in which signals by measurement of two different incident radiations can be detected as individual signals. Therefore, when the electric light source 210 output control means drives the electric light source 210 as a pulse, it is preferable to set the pulse interval (a) of the light source to be longer than the decomposition time (d).

정리하자면, 본 발명은 기체 밀봉형 또는 유동형 검출기에 모두 적용 가능한 것으로서 검출기 내부의 기체 영역(500)에 자외광(810)을 출력하여 광전효과에 의해 검출 신호를 발생시킬 수 있다. In summary, the present invention is applicable to both gas-sealed or flow-type detectors, and outputs ultraviolet light 810 to the gas region 500 inside the detector to generate a detection signal by a photoelectric effect.

그러므로 본 발명에서는 자외광(810)에 의한 광전효과를 이용하여 발생된 검출신호가 설정된 기준값과 차이가 있다면, 해당 차이가 제거될 때까지 전원 제어 수단(34)을 조정할 수 있고, 온도 센서(20)를 이용하여 전기적 광원(210)의 온도를 확인하여 온도차에 따른 광 세기를 보상할 수 있기에 자동출력안정화 기능이 가능한 것을 특징으로 한다. Therefore, in the present invention, if the detection signal generated by using the photoelectric effect by the ultraviolet light 810 is different from the set reference value, the power control means 34 can be adjusted until the difference is removed, and the temperature sensor 20 It is characterized in that the automatic output stabilization function is possible because the light intensity according to the temperature difference can be compensated by checking the temperature of the electric light source 210 using.

이는 종래에 비하여 방사성 동위원소와 같이 인체의 유해 물질 및 환경 오염을 발생시킬 수 있는 물질을 이용하는 것이 아님에 따라 관리를 위한 인력 및 비용과, 시간을 절감시킬 수있다. This can reduce manpower, cost, and time for management as it is not using substances that can cause harmful substances and environmental pollution of the human body, such as radioactive isotopes, compared to the prior art.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The present invention described above is only exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Therefore, it will be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. In addition, it should be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 센서부 3 : 측정 제어부
10 : 기체 전리형 검출기 20 : 온도 센서
31 : 온도 측정 수단 32 : 광원 출력 제어 수단
33 : 신호 측정 수단 34 : 전원 제어 수단
35 : 비교 수단 36 : 온도 보상 수단
100, 100' : 음극 110 : 개구창
121 : 유출구 122 : 유입구
130 : 개구부 200 : 광 어셈블리
210 : 전기적 광원 211 : 광 결합층
220, 222 : 광학창 221 : 보호층
230 : 실링재 300 : 양극
400 : 절연체 410 : 제1개구홀
420 : 제2개구홀 500 : 기체 영역
600, 610 : 광전 물질층 700 : 전원 구동 수단
810 : 자외광 820 : 광전자
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor part 3 Measurement control part
10: gas ionization detector 20: temperature sensor
31: temperature measuring means 32: light source output control means
33: signal measuring means 34: power control means
35: comparison means 36: temperature compensation means
100, 100': cathode 110: opening window
121: outlet 122: inlet
130: opening 200: optical assembly
210: electrical light source 211: light coupling layer
220, 222: optical window 221: protective layer
230: sealing material 300: anode
400: insulator 410: first opening hole
420: second opening hole 500: gas area
600, 610: photoelectric material layer 700: power driving means
810: ultraviolet light 820: optoelectronic

Claims (12)

방사선을 계측하기 위한 기체 전리형 검출기에서 환경오염 및 인체 유해 물질을 사용하지 않고, 점검과 교정 및 자동 출력 안정화 기능의 수행이 가능한 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기에 있어서,
방사선의 감지 또는 전자에 의한 기체 증폭이 일어나는 기체 영역(500);
기체 영역(500)에 전기장을 형성하거나 전자 및 양이온 신호를 검출하는 양극(300)과 음극(100);
기체 영역 내부에 전기장을 형성하도록 양극과 음극에 동작 전원을 공급하는 전원 구동 수단(700); 및
내부 표면에 도포된 광전 물질층으로 광을 조사하여 광전효과에 의한 광전자(820)를 발생시키는 전기적 광원(210) 및 광을 투과 또는 확산시키는 광학창(220, 222)을 구비한 광 어셈블리(200);를 포함하고,
광전자(820)는
전원 구동 수단(700)에 의해 형성된 내부 전기장에 의해 양극(300)으로 이동되어 검출신호를 생성하고,
전기적 광원(210)은
가시광, 자외광 또는 적외광 중 어느 하나를 출력하는 발광 다이오드와 램프 및 레이저 중 어느 하나인 것;을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
In a gas ionizing detector for measuring radiation, a gas ionizing detector having an electric light source capable of performing inspection, calibration, and automatic power stabilization without using environmental pollution and harmful substances in a human body,
A gas region 500 where detection of radiation or gas amplification by electrons occurs;
An anode 300 and a cathode 100 that form an electric field in the gas region 500 or detect electron and cation signals;
Power driving means 700 for supplying operating power to the anode and the cathode to form an electric field inside the gas region; And
An optical assembly 200 having an electric light source 210 for generating photoelectrons 820 by photoelectric effect by irradiating light with a layer of photoelectric material coated on the inner surface, and optical windows 220 and 222 for transmitting or diffusing light. ) ; Including,
Optoelectronic 820
It is moved to the anode 300 by an internal electric field formed by the power driving means 700 to generate a detection signal,
The electric light source 210
A gas ionization detector having an electric light source, characterized in that it is any one of a light emitting diode and a lamp and a laser that outputs either visible light, ultraviolet light or infrared light.
청구항 1에 있어서, 기체 전리형 검출기는
전리함(Ion Chamber), GM 계수관(Geiger Muller Counter), 비례계수관(Proportional Counter), BF3 Neutron Detector, 3He Neutron Detector, Proton Recoil Counter, Boron Lined Detector, Fission Chamber, Beam Loss Monitor, Drift Chamber 중 하나인 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to claim 1, Gas ionization detector
Ion Chamber, GM Counter (Geiger Muller Counter), Proportional Counter, BF 3 Neutron Detector, 3 He Neutron Detector, Proton Recoil Counter, Boron Lined Detector, Fission Chamber, Beam Loss Monitor, Drift Chamber Gas ionization detector having an electric light source, characterized in that.
청구항 1항에 있어서, 기체 전리형 검출기는
기체 영역(500)이 밀봉되는 기체 밀봉형(Gas Filled Type)과, 검출기의 내부와 외부로 기체의 유입과 유출이 이루어질 수 있도록 유입구(122) 및 유출구(121)가 형성된 기체 유동형(Gas Flow Type)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to claim 1, Gas ionization detector
Gas Filled Type in which the gas region 500 is sealed, and Gas Flow Type in which the inlet 122 and the outlet 121 are formed to allow gas to flow in and out of the detector. A gas ionization detector with an electric light source, characterized in that any one of.
청구항 1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 광전 물질층(100, 400, 500, 600, 610)(Photo-emissive Material)은
광(810)에 의해 음극(100), 절연체(400), 기체영역(500) 중 어느 하나에서 광전 효과를 발생시키고,
광전 물질층(100, 400, 500, 600, 610)은
음극 또는 절연체와 결합되어 광전효과를 발생시키는 보조 광전 물질층(600, 610);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the photoelectric material layer (100, 400, 500, 600, 610) (Photo-emissive Material)
A photoelectric effect is generated in any one of the cathode 100, the insulator 400, and the gas region 500 by the light 810,
The photoelectric material layer (100, 400, 500, 600, 610)
A gas ionization detector with an electric light source further comprising; an auxiliary photoelectric material layer (600, 610) combined with a cathode or an insulator to generate a photoelectric effect.
청구항 4항에 있어서, 보조 광전 물질층(600, 610)은
음극(100) 또는 절연체(400)의 표면에 형성된 피막, 음극(100) 또는 절연체(400)의 표면에서 전기적으로 연결된 금속층, 기체와 전극들간의 화학반응에 의해 생성된 화합물, 중성자를 검출하기 위한 중성자 핵반응 물질 또는 중성자 핵물질 표면에 형성된 물질 중 적어도 하나인 것을 특징으로 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to claim 4, the auxiliary photoelectric material layer (600, 610) is
A film formed on the surface of the cathode 100 or the insulator 400, a metal layer electrically connected at the surface of the cathode 100 or the insulator 400, a compound generated by chemical reaction between the gas and the electrodes, and for detecting neutrons A gas ionization detector with an electric light source, characterized in that it is at least one of a neutron nuclear reaction material or a material formed on the surface of a neutron nuclear material.
청구항 1항에 있어서, 음극(100) 또는 절연체(400)는
관통 형성된 제1개구홀(410)과, 제1개구홀(410)에 연장되어 전기적 광원(210)이 설치되는 제2개구홀(420)을 포함하고,
광학창(220, 222)은
제1개구홀(410)에 설치되어 전기적 광원(210)에서 출력된 광(810)을 투과 또는 확산시키는 것;을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to claim 1, the cathode 100 or the insulator 400 is
It includes a first opening hole 410 formed through, and a second opening hole 420 extending to the first opening hole 410 and the electrical light source 210 is installed,
Optical window (220, 222) is
It is installed in the first opening hole 410 to transmit or diffuse the light 810 output from the electrical light source 210; Gas ionization detector having an electric light source characterized in that.
청구항 6항에 있어서, 광학창(220, 222)은
광학적 기능 열화를 저지하기 위한 보호층(221)을 더 포함하며,
보호층(221)은
광학창(220, 222)의 표면에 형성된 박막, 코팅층 또는 이온빔 주입에 의한 표면 처리로 형성된 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to claim 6, the optical window (220, 222) is
Further comprising a protective layer 221 for preventing optical function degradation,
The protective layer 221
Gas ionization detector with an electric light source, characterized in that formed by the surface treatment by thin film, coating layer or ion beam injection formed on the surface of the optical window (220, 222).
청구항 1항에 있어서, 전기적 광원(210)은
광결합(optical coupling)을 위하여 광 그리스(Optical Grease), 광 파이프(Optical Pipe), 광 인터페이스(Optical interface) 중 어느 하나인 광도체 또는 광에폭시(Optical cement) 로 형성된 광 결합층(211)을 더 포함하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to claim 1, wherein the electrical light source 210 is
For optical coupling, an optical coupling layer 211 formed of an optical conductor or optical cement, which is one of optical grease, optical pipe, and optical interface, is used. Gas ionization detector having an electric light source further comprising.
청구항 1항 또는 청구항 6항에 있어서, 전기적 광원(210)은 광학창(220, 222)의 구비 없이 절연체의 외면에서 관통 형성된 개구홀에 실링재(230)로 직접 고정된 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기.
The method according to claim 1 or claim 6, wherein the electrical light source (210) is an electrical light source (220, 222) without the provision of an electrical light source, characterized in that fixed directly to the opening hole formed through the outer surface of the insulator with a sealing material (230). Gas ionization detector equipped.
청구항 1항의 기체 전리형 검출기를 포함하는 센서부(1); 및
기체 전리형 검출기의 검출신호를 수신하여 전기적 광원(210) 및 전원 구동 수단(700)을 제어하는 측정 제어부(3);를 포함하고,
측정 제어부(3)는
기체 전리형 검출기로부터 검출신호를 수신하는 신호 측정 수단(33);
신호 측정 수단(33)에서 수신된 검출신호와 설정된 기준값을 비교하여 그 차이를 연산하여 검출신호와 기준값의 차이가 있다면 전원 제어신호를 출력하는 비교 수단(35); 및
비교 수단(35)의 전원 제어 신호에 따라 전원 구동 수단(700)의 동작 전원 레벨을 조절하는 제어신호를 출력하여 기체 전리형 검출기의 출력을 일정하게 유지하는 전원 제어 수단(34);을 포함하고,
비교 수단(35)은
검출신호와 기준값의 차이가 발생되지 않을 때까지 전원 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치.
A sensor unit 1 comprising the gas ionization detector of claim 1; And
It includes; a measurement control unit 3 for receiving the detection signal of the gas ionization detector and controlling the electric light source 210 and the power driving means 700;
The measurement control unit 3
Signal measurement means (33) for receiving a detection signal from a gas ionization detector;
Comparison means 35 for comparing the detection signal received from the signal measurement means 33 with the set reference value and calculating the difference to output a power control signal if there is a difference between the detection signal and the reference value; And
Including the power control means 34 for outputting a control signal for adjusting the operating power level of the power driving means 700 according to the power control signal of the comparison means 35 to keep the output of the gas ionization detector constant. ,
The comparison means 35
Inspection, calibration, automatic output stabilization radiation measurement device using a gas ionization detector with an electric light source, characterized in that it outputs a power control signal until no difference between a detection signal and a reference value occurs.
청구항 1항의 기체 전리형 검출기를 포함하는 센서부(1); 및
기체 전리형 검출기의 검출신호를 수신하여 전기적 광원(210) 및 전원 구동 수단(700)을 제어하는 측정 제어부(3);를 포함하고,
측정 제어부(3)는
방사선이 입사해도 반응하지 않는 불감시간(Dead time) 이후 양이온이 음극(100)으로 이동하면서 전기장이 점차 증가하여 예상 출력신호의 크기가 파고선별 레벨(Discriminator level, 신호로 인정되는 레벨)에 도달하게 되는 분해시간(Resolving time) 이후에 전기적 광원(210)이 작동되도록 펄스 주기를 설정하는 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치.
A sensor unit 1 comprising the gas ionization detector of claim 1; And
It includes; a measurement control unit 3 for receiving the detection signal of the gas ionization detector and controlling the electric light source 210 and the power driving means 700;
The measurement control unit 3
After the dead time, which does not react even when radiation is incident, the electric field gradually increases as the cation moves to the cathode 100 so that the magnitude of the expected output signal reaches the level of discrimination (Discriminator level). Inspection, calibration, automatic output stabilization radiation measurement device using a gas ionization detector with an electric light source, characterized in that a pulse period is set so that the electric light source (210) operates after a resolving time.
청구항 10항 또는 청구항 11항에 있어서, 센서부(1)는
전기적 광원(210)의 온도를 감지하는 온도 센서(20);를 더 포함하고,
측정 제어부(3)는
온도 센서(20)의 온도감지신호를 수신하여 전기적 광원(210)의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(31);
온도 측정 수단(31)에서 측정된 전기적 광원(210)의 온도와 설정된 온도를 비교하여 차이가 발생되면 온도 보상 신호를 출력하는 온도 보상 수단(36); 및
온도 보상 수단(36)의 온도 보상 신호에 따라서 전기적 광원(210)의 펄스 주기, 듀티비, 전원 레벨 중 적어도 하나를 조절하여 광 세기가 일정하도록 전기적 광원(210)을 제어하는 광원 출력 제어 수단(32);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 광원을 구비한 기체 전리형 검출기를 이용한 점검, 교정, 자동 출력 안정화 방사선 계측 장치.



The sensor part (1) according to claim 10 or 11,
Further comprising; a temperature sensor 20 for sensing the temperature of the electrical light source 210,
The measurement control unit 3
Temperature measuring means 31 for receiving the temperature sensing signal of the temperature sensor 20 and measuring the temperature of the electric light source 210;
Temperature compensation means 36 for comparing the temperature of the electrical light source 210 measured by the temperature measurement means 31 and a set temperature and outputting a temperature compensation signal when a difference occurs; And
Light source output control means for controlling the electrical light source 210 so that the light intensity is constant by adjusting at least one of the pulse period, duty ratio, and power level of the electrical light source 210 according to the temperature compensation signal of the temperature compensation means 36 ( 32); Inspection, calibration, automatic output stabilization radiation measurement apparatus using a gas ionization detector having an electric light source further comprising.



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