KR102409778B1

KR102409778B1 - 방사선의 검출을 이용한 검사 장치

Info

Publication number: KR102409778B1
Application number: KR1020210108725A
Authority: KR
Inventors: 이태웅; 조용호; 조성민
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2021-08-18
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-06-16

Abstract

본 발명에 따른 검사 장치는, 검사대상으로부터 방출되는 방사선을 정렬하도록 마련되는 콜리메이터; 상기 콜리메이터에 의해 정렬된 방사선을 검출하도록 마련되는 검출부; 및 상기 콜리메이터 및 상기 검출부가 결합되는 프레임을 포함하고, 상기 콜리메이터는, 복수의 슬라이스와, 상기 프레임에 결합되는 레일을 구비하고, 상기 복수의 슬라이스는 각각 상기 검출부로 입사하는 방사선을 정렬할 수 있는 위치인 정렬위치와 대기를 위한 위치인 대기위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 상기 레일에 결합되고, 상기 복수의 슬라이스 중 적어도 하나가 상기 정렬위치에 배치될 때, 상기 정렬위치에 배치된 적어도 하나의 슬라이스인 유효 슬라이스에 의해, 상기 검사대상으로부터 방출되는 방사선이 정렬된다.

Description

방사선의 검출을 이용한 검사 장치{INSPECTION APPARATUS USING DETECTION OF RADIATION}

본 발명은 방사선을 검출하여 검사를 수행하는 검사 장치에 관한 것이다.

원전 해체 시 방사선 작업 종사자의 안전을 확보하기 위하여 방사선이 방출되는 위치와 방사선의 분포의 정확성을 판단하는 것이 매우 중요하다. 해체 원전에서 방출되는 방사선의 종류는 알파, 베타, 감마선이며, 이 중 특히 외부 피폭에 대하여 투과력이 가장 높은 감마선에 대한 방사선 방호 및 이를 위한 차폐가 필요하다. 감마선을 주로 발생시키는 감마선 핵종은 137Cs과 60Co이며, 이러한 방사성 핵종은 각각 662, 1173, 1332 keV의 고 에너지 감마선을 방출한다. 감마선을 발생시키는 방사성 핵종의 위치와 분포는 주로 콜리메이터(기계적집속기)를 사용하는 감마카메라를 이용하여 영상화하고 이를 통하여 분석하는 방식으로 확인할 수 있다.

다양한 종류의 기계적 집속기가 있지만 그중에서 부호화 구경이 이용될 수 있다. 그러나 부호화 구경의 두께가 영상화하려는 방사선(감마선)의 에너지에 비하여 얇은 경우, 부호화 구경에서 감마선이 감쇠되지 않고 투과하여 방사선 검출기에서 계측된다. 이와 같이 감쇠되지 않은 감마선으로부터 형성된 정보는 재구성된 영상에서 잡음으로 나타나기 때문에, 재구성된 영상이 정확한 정보를 전달하는데 있어 걸림돌이 된다. 따라서 고 에너지의 방사선을 영상화하기 위하여, 부호화 구경의 두께가 두꺼워져야 하는 경우가 있다.

그러나 비교적 낮은 에너지의 방사선이 입사하는 경우, 두꺼운 부호화 구경의 방사선에 대한 자가 흡수(self-absorption)로 인하여 방사선 검출효율이 저하될 수 있다. 따라서 입사하는 방사선이 가지는 에너지의 크기에 따라 부호화 구경의 두께가 최적화 될 필요가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 부호화 구경의 두께를 최적화하여 방사선을 검출해 검사를 수행할 수 있는 검사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 검사 장치는, 검사대상으로부터 방출되는 방사선을 정렬하도록 마련되는 콜리메이터; 상기 콜리메이터에 의해 정렬된 방사선을 검출하도록 마련되는 검출부; 및 상기 콜리메이터 및 상기 검출부가 결합되는 프레임을 포함하고, 상기 콜리메이터는, 복수의 슬라이스와, 상기 프레임에 결합되는 레일을 구비하고, 상기 복수의 슬라이스는 각각 상기 검출부로 입사하는 방사선을 정렬할 수 있는 위치인 정렬위치와 대기를 위한 위치인 대기위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 상기 레일에 결합되고, 상기 복수의 슬라이스 중 적어도 하나가 상기 정렬위치에 배치될 때, 상기 정렬위치에 배치된 적어도 하나의 슬라이스인 유효 슬라이스에 의해, 상기 검사대상으로부터 방출되는 방사선이 정렬된다.

이에 따라, 입사하는 방사선의 에너지 크기에 따라 부호화 구경의 두께를최적화 할 수 있어, 신호대잡음비가 매우 높은 고품질의 검사대상의 이미지를 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 상태에서 슬라이스들이 이격되도록 레일을 따라 이동한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콜리메이터와 검출부를 나타낸 개념도이다.
도 4는 예시적인 감마 카메라를 사용할 경우 얻을 수 있는 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치를 이용해서 얻을 수 있는 이미지이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 상태에서 슬라이스(12)들이 이격되도록 레일(11)을 따라 이동한 상태를 나타낸 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사능의 검사 장치(1)는, 콜리메이터(10), 검출부(20) 및 프레임(30)을 포함한다. 본 명세서에서 전후, 좌우 및 상하 방향은 설명의 편의를 위해서 지칭된 것으로, 서로에 대해 직교하는 방향일 수 있다. 그러나 이러한 방향은 검사 장치(1)가 배열된 방향에 대해 상대적으로 결정되는 것이며, 상하방향이라 하여 반드시 연직방향을 의미하지는 않을 수 있다.

프레임(30)

프레임(30)에는 콜리메이터(10)와 검출부(20)가 결합되어, 각자의 상대적 위치가 고정될 수 있다. 프레임(30)은 프레임 정렬부(32)와 프레임 기저부(31)를 포함할 수 있다. 프레임 정렬부(32)는 검출부(20)의 전단에 결합되고, 그 전면이 유효 슬라이스(12a)와 접촉할 수 있다. 유효 슬라이스(12a)에 의해 정렬된 방사선이 검출부(20)로 전달될 수 있도록, 유효 슬라이스(12a)의 부호화 구경에 대응하는 프레임 정렬부(32)의 부분이 전후방향으로 개방되어 프레임(30) 개구가 형성될 수 있다. 유효 슬라이스(12a)에 의해 정렬된 방사선이 프레임(30) 개구를 통해 검출부(20)로 전달될 수 있다. 검출부(20)의 전단이 프레임 정렬부(32)의 후면에 결합되거나, 프레임(30) 개구에 삽입되어 유효 슬라이스(12a)에 의해 정렬된 방사선을 전달받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)는 고정구(40)를 포함할 수 있다. 고정구(40)는 유효 슬라이스(12a)를 프레임 정렬부(32)에 고정할 수 있다. 고정구(40)는 복수로 구성될 수 있다. 고정구(40)는 유효 슬라이스(12a)의 귀퉁이에 결합되고, 이에 대응하는 프레임 정렬부(32) 상의 위치에 형성된 체결공에 결합될 수 있다. 고정구(40)는 전후방향을 따라 유효 슬라이스(12a)와 프레임 정렬부(32)를 고정할 수 있다. 고정구(40)는 볼트나 나사일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지 않는다.

프레임 기저부(31)는 전후방향을 따라 연장되고, 전단이 프레임 정렬부(32)와 결합될 수 있다. 프레임 기저부(31)는 전후방향을 가로지르는 일 방향을 기준으로 검출부(20)의 외측면에 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상하방향을 기준으로 검출부(20)의 하측면에 프레임 기저부(31)가 결합될 수 있다. 프레임 기저부(31)의 전단에 결합되는 프레임 정렬부(32)의 일부분은, 프레임 정렬부(32)의 하단일 수 있다.

콜리메이터(10)

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콜리메이터(10)와 검출부(20)를 나타낸 개념도이다.

콜리메이터(10)는 검사대상으로부터 방출되는 방사선을 정렬한다. 콜리메이터(10)는 복수의 슬라이스(12)와, 이러한 슬라이스(12)가 결합되는 레일(11)을 포함할 수 있다.

레일(11)은 프레임(30)에 결합된다. 레일(11)의 일단은 프레임 정렬부(32)의 전면에 결합되고, 레일(11)의 타단은 프레임 기저부(31)의 후단과 인접하게 결합될 수 있다. 레일(11)은 한 쌍으로 형성되어, 좌우방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있으나 그 개수가 이에 제한되지는 않는다. 한 쌍의 레일(11)이 좌우방향을 따라 서로 이격된 거리는 레일(11)의 전 구간에 있어서 일정하게 유지될 수 있다. 레일(11)을 따라 슬라이스(12)가 슬라이딩하여 이동하여야 하기 때문이다.

레일(11)의 일단은 프레임 정렬부(32)의 전면의 하측에 결합될 수 있다. 레일(11)은 프레임 정렬부(32)의 전면의 하측으로부터 전방으로 연장되는 제1 결합부(111)와, 제1 결합부(111)로부터 하방 및 후방으로 'U'자와 같은 형태를 그리며 구부러지는 만곡부(112)와, 만곡부(112)로부터 후방으로 연장되되 프레임 기저부(31)의 하측에 위치하는 연장부(113)와, 연장부(113)로부터 연장되되 프레임 기저부(31)의 후단의 좌우측면에 결합되는 레일(11)의 타단을 구비하는 제2 결합부(114)를 포함할 수 있다.

복수의 슬라이스(12)는 검출부(20)로 입사하는 방사선을 정렬할 수 있는 위치인 정렬위치와 대기를 위한 위치인 대기위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 레일(11)에 결합될 수 있다. 정렬위치는 레일(11)의 일단과 인접하게 슬라이스(12)가 배치될 때 그 위치를 말하는 것일 수 있고, 대기위치는 레일(11)의 연장부(113)에 슬라이스(12)가 배치될 때 그 위치를 말하는 것일 수 있다.

복수의 슬라이스(12) 중 적어도 하나가 정렬위치에 배치될 때, 정렬위치에 배치된 적어도 하나의 슬라이스(12)를 유효 슬라이스(12a)로 부를 수 있다. 유효 슬라이스(12a)에 의해, 검사대상으로부터 방출되는 방사선이 정렬될 수 있다. 유효 슬라이스(12a)는 검출부(20)의 앞에 위치하기 때문이다. 후방을 따라 봤을 때, 유효 슬라이스(12a)가 전방을 바라보고 배치되는 검출부(20)의 전면을 가릴 수 있다.

복수의 슬라이스(12) 중 적어도 하나가 대기위치에 배치될 때, 대기위치에 배치된 적어도 하나의 슬라이스(12)를 대기 슬라이스(12b)로 부를 수 있다. 대기 슬라이스(12b)에 의해서는 정렬된 방사선이 검출부(20)로 전달되지 않는다. 후방을 따라 봤을 때, 대기 슬라이스(12b)는 검출부(20)의 하측에 위치해 검출부(20)의 전면을 가리지 않게 배치될 수 있기 때문이다.

각각의 슬라이스(12)는 중심에 개구가 형성된 판형의 플레이트와, 플레이트 중심에 형성된 개구에 형성되고 입사하는 방사선을 정렬하도록 형성되는 부호화 구경을 포함할 수 있다. 고정구(40)의 체결을 위한 구멍이 플레이트의 귀퉁이에 형성될 수 있다.

부호화 구경은 차폐 물질과 개구가 소정의 패턴을 형성하여 만들어지는 집속을 위한 기구이다. 복수의 슬라이스(12)에 형성된 부호화 구경의 패턴이 모두 동일할 수 있다. 따라서 유효 슬라이스(12a)의 개수에 따라서, 방사선을 정렬하는 부호화 구경의 두께가 결정될 수 있다.

검출부(20)

검출부(20)는 콜리메이터(10)에 의해 정렬된 방사선을 검출하도록 마련된다. 검출부(20)는 전방을 바라보고 배치된다. 검출부(20)는 광센서(21)와 섬광부를 포함할 수 있다. 검출부(20)는 이러한 광센서(21)와 섬광부를 내장하는 검출 하우징(23)을 포함할 수 있다. 검출 하우징(23)의 하측면은 프레임 기저부(31)에 결합될 수 있고, 검출 하우징(23)의 전단은 프레임 정렬부(32)와 결합될 수 있다.

섬광부는 콜리메이터(10)에 의해 정렬된 방사선과 반응하여 가시광선을 생성하는 섬광체를 포함할 수 있다. 섬광체로 각종 무기섬광체가 사용될 수 있다.

광센서(21)는 섬광부에서 생성한 가시광선을 검출하고 계수하여 방사선의 정보를 획득할 수 있다. 광센서(21)는 SiPM(Silicon Photomultiplier) 및 PSPMT(Position Photomultiplier Multianode Photomultiplier Tube) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

섬광부는 전후방향에 직교하는 층상 구조로 형성되되 전후방향을 따라 나열되는 복수의 검출층(22)을 포함할 수 있다. 검출층(22) 각각이 섬광체로 구성될 수 있다. 검출층(22)이 적층되어 섬광부를 형성할 수 있다. 검출층(22)은 제1 검출층(221), 제2 검출층(222), 제3 검출층(223) 및 제4 검출층(224)의 총 4개인 것으로 도시하였으나, 그 개수가 이에 제한되지는 않는다.

광센서(21)는 전후방향에 직교하는 일 방향을 따라 복수의 검출층(22)의 외측에 배치될 수 있다. 광센서(21)는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)에서는 복수의 검출층(22)의 좌우측에 배치될 수 있으나, 그 위치가 이에 제한되지는 않는다. 섬광부가 복수의 검출층(22)을 전후방향을 따라 적층하는 방식으로 구성되고, 광센서(21)가 섬광부의 좌우측에 배치됨에 따라, 서로 다른 검출층(22)으로부터 발생한 가시광선을 광센서(21)가 획득함으로써 방사선이 발생한 방사선원(S)의 전후방향 깊이를 알 수 있는 정보를 획득할 수 있다. 이렇게 각 검출층(22)으로부터 광센서(21)를 통해 얻어진 정보를 종합하여 재구성된 영상은 깊이정보를 반영하여 잡음을 줄일 수 있다.

프로세서

도 4는 예시적인 감마 카메라를 사용할 경우 얻을 수 있는 이미지이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)를 이용해서 얻을 수 있는 이미지이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)는 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 검출부(20)와 전기적으로 연결된다. 여기서 전기적 연결이란 전력이 전달될 수 있는 전도성의 소재로 각 구성요소가 연결된 것뿐 아니라 물리적 접촉이 없더라도 정보의 송수신을 위한 전기통신이 가능하도록 각 구성요소가 연결된 것을 포괄하여 의미한다.

프로세서는 제어명령을 수행하는 논리 연산이 가능한 소자를 포함하는 구성요소로, CPU(Central Processing Unit) 등을 포함할 수 있다. 프로세서는 각종 구성요소들에 연결되어, 제어명령에 따른 신호를 각 구성요소들에 전달할 수 있고, 각종 센서 또는 획득부들에 연결되어 획득된 정보를 신호의 형태로 전달받을 수 있다. 프로세서는 각각의 구성요소들과 전기적으로 연결될 수 있으므로, 도선으로 연결되거나, 무선으로 통신 가능한 통신 모듈을 더 가져 상호 통신할 수 있다.

검사 장치(1)는 저장매체를 더 포함하여, 프로세서가 수행하는 제어명령들이 저장매체에 저장되어 활용될 수 있다. 저장매체는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 서버, 휘발성 매체, 비휘발성 매체 등과 같은 장치일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지는 않는다. 저장매체에는 이 밖에도 프로세서가 작업을 수행하기 위해 필요로 하는 데이터 등이 더 저장될 수 있다. 또한 검사 장치(1)가 디스플레이 장치와 버튼, 조이스틱, 터치스크린 등의 입력수단을 구비하는 입력부를 포함하고, 이러한 입력부가 프로세서에 전기적으로 연결되어 사용자로부터 입력받은 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.

프로세서는 검출부(20)로부터 전달받은 정보를 종합해 이미지를 형성할 수 있다. 이미지 형성을 위해 최대우도(Maximum Likelihood)를 갖는 매개변수를 최대화하는 최대우도 기댓값 최대화(Maximum Likelihood Expectation Maximization) 방식이 사용될 수 있다.

프로세서는 서로 다른 개수의 유효 슬라이스(12a)가 배치된 상태에서 검출부(20)를 통해 획득된 각각의 정보로부터 위의 방법으로 각각 이미지를 형성할 수 있다. 프로세서는 서로 다른 개수의 유효 슬라이스(12a)가 배치된 상태에서 얻어진 각각의 이미지들을 기초로 잡음을 감소시킨 종합 이미지를 획득할 수 있다. 따라서 도면에 도시된 것과 같이, 도 4의 예시적인 감마 카메라를 이용할 경우 얻을 수 있는 이미지에서 확인할 수 있는 잡음(N1)보다, 도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)를 이용해 얻을 수 있는 이미지에서 확인할 수 있는 잡음(N2)이 더 적을 수 있다. 따라서 신호대잡음비가 대폭 줄어든 고품질의 이미지를 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)를 이용해 얻을 수 있다.

프로세서는 다음의 수식을 이용하여 영상을 재구성할 수 있다. 이를 통해 재구성 이미지가 획득될 수 있다.

위 수식에서 λ는 재구성된 영상의 벡터를 의미하고, c는 검출부(20)에서 발생할 수 있는 물리적인 반응의 검출 가능성을 포함한 검출부(20)의 시스템 반응 함수 행렬이고, Y는 검출부(20)에서 검출되는 정보를 통해 얻어지는 이미지인 그림자 영상의 벡터를 의미하고, n은 연산의 반복 횟수를 의미하고, j는 방사선원을 복수의 픽셀로 나누었을 때 그 중 선택된 픽셀의 번호를 의미하고, i는 방사선원의 j번째 픽셀에서 발생하는 사건(방사선의 방사)의 번호를 의미하고, L은 검출층(22)의 번호를 의미한다. 예를 들어

는 제1 검출층(221)의 j번째 픽셀로부터 발생한 i번째 사건의 시스템 반응 함수 행렬이다. n은 바람직하게는 20이상 30이하일 수 있다. 위 수식을 통해 영상을 재구성하여 신호대잡음비가 대폭 줄어든 고품질의 이미지를 얻을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(1)는 이동부를 포함할 수 있다. 이동부는 복수의 슬라이스(12)를 레일(11)을 따라 이동시킨다. 따라서 이동부는 각각의 슬라이스(12)를 잡는 파지부와, 파지부를 이동시킴에 따라 파지된 슬라이스(12)를 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다. 구동부는 전력을 전달받아 구동력을 발생시키는 모터나 액추에이터를 포함하고, 이러한 모터나 액추에이터에 의해 형성된 구동력을 이용해 파지부를 운동시키는 링크 등의 연결부를 포함할 수 있다. 파지부는 유압 등을 이용해 슬라이스(12)를 파지하는 그립퍼 등을 가질 수 있다. 그러나 이동부의 구성은 이에 제한되지 않고, 슬라이스(12)를 이동시킬 수 있는 구성이라면 다른 변형이 가능하다.

프로세서는 이동부와 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서는 검출부(20)가 검출한 방사선의 에너지 크기에 기초하여 필요한 유효 슬라이스(12a)의 개수를 결정할 수 있다. 결정된 유효 슬라이스(12a)의 수만큼 슬라이스(12)가 정렬위치에 배치되도록, 프로세서는 이동부를 제어해 복수의 슬라이스(12) 중 일부를 이동시킬 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의 하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의 하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 검사 장치
10 : 콜리메이터
11 : 레일
12 : 슬라이스
12a : 유효 슬라이스
12b : 대기 슬라이스
20 : 검출부
21 : 광센서
22 : 검출층
23 : 검출 하우징
30 : 프레임
31 : 프레임 기저부
32 : 프레임 정렬부
40 : 고정구
111 : 제1 결합부
112 : 만곡부
113 : 연장부
114 : 제2 결합부
221 : 제1 검출층
222 : 제2 검출층
223 : 제3 검출층
224 : 제4 검출층
S : 방사선원
N1 : 예시적인 이미지의 잡음
N2 : 잡음

Claims

검사대상으로부터 방출되는 방사선을 정렬하도록 마련되는 콜리메이터;
상기 콜리메이터에 의해 정렬된 방사선을 검출하도록 마련되는 검출부; 및
상기 콜리메이터 및 상기 검출부가 결합되는 프레임을 포함하고,
상기 콜리메이터는, 복수의 슬라이스와, 상기 프레임에 결합되는 레일을 구비하고,
상기 복수의 슬라이스는 각각 상기 검출부로 입사하는 방사선을 정렬할 수 있는 위치인 정렬위치와 대기를 위한 위치인 대기위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 상기 레일에 결합되고,
상기 복수의 슬라이스 중 적어도 하나가 상기 정렬위치에 배치될 때, 상기 정렬위치에 배치된 적어도 하나의 슬라이스인 유효 슬라이스에 의해, 상기 검사대상으로부터 방출되는 방사선이 정렬되되,
상기 프레임은,
상기 검출부의 전단에 결합되고, 상기 유효 슬라이스와 접촉하는 프레임 정렬부; 및
전단이 상기 프레임 정렬부와 결합되고, 전후방향을 가로지르는 일 방향을기준으로 상기 검출부의 외측면에 결합되는 프레임 기저부를 포함하고,
상기 레일은,
상기 프레임 정렬부의 전면의 하측으로부터 전방으로 연장되는 제1 결합부;
상기 제1 결합부로부터 하방 및 후방으로 'U'자 형태로 구부러지는 만곡부;
상기 만곡부로부터 후방으로 연장되되 상기 프레임 기저부의 하측에 위치하는 연장부; 및
상기 연장부로부터 연장되되 상기 프레임 기저부의 후단의 좌우측면에 결합되는 제2 결합부를 포함하는, 검사 장치.
제1항에 있어서,
후방을 따라 봤을 때, 상기 유효 슬라이스가 전방을 바라보고 배치되는 상기 검출부의 전면을 가리고,
상기 복수의 슬라이스 중 적어도 하나가 상기 대기위치에 배치될 때, 상기 대기위치에 배치된 적어도 하나의 슬라이스인 대기 슬라이스는, 후방을 따라 봤을 때 상기 검출부의 전면을 가리지 않게 배치되는, 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 슬라이스를 상기 레일을 따라 이동시키도록 마련되는 이동부; 및
상기 검출부 및 상기 이동부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 더 포함하고,
상기 프로세서는:
상기 검출부가 검출한 방사선의 에너지 크기에 기초하여 필요한 상기 유효 슬라이스의 개수를 결정하고, 상기 결정된 개수의 슬라이스가 상기 정렬위치에 배치되도록 상기 복수의 슬라이스 중 일부를 이동시키도록 상기 이동부를 제어하는, 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 검출부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 더 포함하고,
상기 프로세서는:
서로 다른 개수의 슬라이스가 배치된 상태에서 상기 검출부를 통해 획득된 각각의 정보로부터 각각 이미지를 형성하고, 상기 각각의 이미지들을 기초로 잡음을 감소시킨 종합 이미지를 획득하는, 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 검출부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 더 포함하고,
상기 프로세서는:
상기 검출부를 통해 획득된 정보를 기초로 이미지를 형성하고, 상기 검출부에서 발생할 수 있는 물리적인 반응의 검출 가능성을 포함한 시스템 반응 함수 행렬과 상기 검출부를 통해 획득된 정보를 기초로 상기 이미지를 재구성해 재구성 이미지를 획득하는, 검사 장치.
제1항에 있어서,
전방을 바라보고 배치되는 상기 검출부는,
상기 콜리메이터에 의해 정렬된 방사선과 반응하여 가시광선을 생성하도록 마련되고, 전후방향을 따라 나열되는 복수의 검출층; 및
전후방향에 직교하는 일 방향을 따라 상기 복수의 검출층의 외측에 배치되고, 상기 복수의 검출층에서 생성된 가시광선을 검출하도록 마련되는 광센서를 포함하는, 검사 장치.
제6항에 있어서,
상기 광센서는, SiPM 및 PSPMT 중 적어도 하나를 포함하는, 검사 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 유효 슬라이스를 상기 프레임에 고정하는 고정구를 더 포함하는, 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 슬라이스는, 입사하는 방사선을 정렬하도록 형성되는 부호화 구경을 포함하는, 검사 장치.