KR20160074799A - Scintillator Structure of Mobile Radiation Sensor for Improvement of Detecting Characteristic - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 방사선 검출량을 늘리고 방사선 에너지에 대한 출력 광량을 개선하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a scintillator structure for improving detection characteristics of a mobile radiation sensor. And more particularly to a scintillator structure for improving detection characteristics of a mobile radiation sensor that increases the radiation detection amount and improves the output light amount to radiation energy.
섬광(Scintillation) 현상은 섬광체에 엑스선(X-ray) 등과 같은 방사선을 조사할 때, 방사선 조사와 동시에 빛이 발생하는 현상이다. 이때, 발생한 빛을 포토다이오드(photodiode), 광증배관(Photo-Multiplier Tube: PMT) 또는 광전 변환 소자(photoelectric transformation element) 등과 같은 적절한 광전 소자(photoelectric element)를 이용하여 측정함으로써, 방사선 정보가 획득될 수 있다. 이렇게 획득된 방사선 정보를 적절한 방식으로 처리함으로써, 방사선의 검출 및 방사선 영상이 획득될 수 있다. Scintillation phenomenon is a phenomenon in which when a radiation such as an X-ray is irradiated to a scintillator, light is generated simultaneously with irradiation of radiation. At this time, by measuring the generated light using an appropriate photoelectric element such as a photodiode, a photomultiplier tube (PMT), or a photoelectric transformation element, radiation information is acquired . By processing the thus obtained radiation information in an appropriate manner, the detection of radiation and the radiation image can be obtained.
섬광체(Scintillator)는 입사한 자외선(Ultra Violet ray: UV ray), 엑스선, 알파선(α-ray), 베타선(β-ray), 전자선(electron ray), 감마선(γ-ray) 및 중성자선(neutron ray) 등과 같은 이온화 방사선을 가시광선 파장 영역의 빛으로 변환해 주는 방사선 센서로서, 전산화 단층촬영(Computed Tomography: CT) 시스템, 양전자 방출 단층촬영(Positron Emission Tomography: PET) 시스템, 단일 광자 방출 단층촬영(Single Photon Emission Computed Tomography: SPECT) 시스템 또는 앵거 카메라(anger camera)라 불리는 감마 카메라(gamma camera) 등과 같은 의료 영상 시스템, 각종 방사선 검출기 및 공업용 방사선 센서 등과 같이 다양한 분야에 널리 이용되고 있다.Scintillators can be used to measure the intensity and intensity of incident ultraviolet (UV) rays, x-rays, alpha rays, beta rays, electron rays, gamma- ray is a radiation sensor that converts ionizing radiation such as ultraviolet (UV) radiation into visible light in the wavelength range of visible light. It can be used as a computed tomography (CT) system, a positron emission tomography (PET) A medical image system such as a single photon emission computed tomography (SPECT) system or a gamma camera called anger camera, various radiation detectors, industrial radiation sensors, and the like.
방사선 검출 효율이 높고, 형광 감쇠 시간(luminescence decay time)이 짧은 섬광체가 다양한 분야에 응용될 수 있다. 대부분의 분야에서 응용되기 위한 이상적인 섬광체는 밀도가 높고, 원자번호가 크고, 광 출력이 크고, 잔광(afterglow)이 없으며, 그리고 형광 감쇠 시간이 짧아야 한다. 또한, 섬광체는 발광 파장이 광전 소자의 스펙트럼과 일치해야 하는 동시에 기계적으로 견고하고, 내방사선(radiation hardness) 정도가 높고, 그리고 가격이 낮아야 한다. A scintillator having a high radiation detection efficiency and a short luminescence decay time can be applied to various fields. Ideal scintillators for most applications require high density, large atomic number, large light output, no afterglow, and short fluorescence decay times. In addition, the scintillator should have a light emitting wavelength consistent with the spectrum of the optoelectronic device, at the same time being mechanically robust, high in radiation hardness, and low in cost.
종래의 이동형 방사선 검출기 센서로 실리콘 포토다이오드와 섬광체를 결합한 센서는 부피가 작고, 소모전압이 낮으며, 깨질 염려가 없어 모바일 방사선 검출기에 주로 이용되어 왔다. A sensor combining a silicon photodiode and a scintillator with a conventional mobile radiation detector sensor has been used in mobile radiation detectors because of its small volume, low consumption voltage, and no fear of breaking.
하지만, 종래의 센서에 이용된 섬광체 구조는 실리콘 포토다이오드와의 접합 면적이 1:1로 매칭되는 사각기둥 혹은 원기둥 형태였기 때문에, 작은 면적의 실리콘 포토다이오드를 이용할 경우 부피 개선이 제한적이라는 단점이 있었다. However, since the scintillator structure used in the conventional sensor is a quadratic column or a cylindrical shape matching with a silicon photodiode at a junction area of 1: 1, there is a disadvantage that volume improvement is limited when a small area silicon photodiode is used .
또한, 내부 폭이 좁은 상태에서는 방사선에 의해 생성된 빛이 섬광체의 외벽에 충돌 흡수될 확률이 증가하여 광 출력량이 저하되고, 이에 따라 방사선의 에너지 구분이 어려워진다는 단점이 있다.
Further, in the narrow internal width, the probability that the light generated by the radiation is collided with the outer wall of the scintillator is increased, resulting in a decrease in the light output amount, which makes it difficult to separate the energy of the radiation.
한국등록특허 10-1051126호는 이러한 플라스틱 섬광체 기반 방사선 검출기 및 이를 이용한 방사성 핵종 검출 방법에 관한 것으로, 감도가 높은 플라스틱 섬광체를 이용하여 에너지 레벨 분석을 하여 방사성 물질에 대한 정보를 제공하는 장치에 관한 기술을 기재하고 있다. Korean Patent No. 10-1051126 relates to such a plastic scintillator-based radiation detector and a method for detecting a radionuclide using the same, and more particularly, to a device for providing information on a radioactive material by performing energy level analysis using a plastic scintillator having high sensitivity .
그러나, 방사선의 검출량을 증가시키고 방사선 에너지에 대한 출력 광량을 개선하는 효과가 미비하다. However, the effect of increasing the detection amount of radiation and improving the output light amount with respect to the radiation energy is insufficient.
따라서, 부피를 최대한 증가시켜 방사선의 검출량을 늘림과 동시에, 섬광체 내부에서 충돌 흡수에 의한 광 손실을 줄일 수 있는 새로운 섬광체 구조가 요구된다. Therefore, a new scintillator structure capable of increasing the detection volume of radiation by increasing the volume as much as possible and reducing light loss due to collision absorption in the scintillator is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 섬광체 구조의 내부 폭을 더 넓게 개선하여 전체 부피를 증가시키고, 방사선에 의해 생성된 빛의 충돌 흡수를 줄임으로써, 방사선 검출량을 늘리고 방사선 에너지에 대한 출력 광량을 개선하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the internal width of the scintillator structure in order to increase the total volume and reduce the collision absorption of the radiation generated by the radiation so as to increase the radiation detection amount and improve the output light quantity to the radiation energy And a scintillator structure for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 섬광체의 구조를 원뿔대 형상 또는 원뿔대와 원기둥이 결합된 형태로 형성함으로써, 방사능 핵종 구분의 정확도 향상에 기여할 수 있는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a scintillator structure for improving the detection characteristics of a mobile radiation sensor capable of contributing to an improvement in accuracy of radioactive nuclide sorting by forming a truncated cone shape or a truncated cone or truncated cone shape have.
일 측면에 따르면, 본 발명에서 제안하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조에 있어서, 입사되는 방사선을 흡수하여 광으로 변환하는 섬광체; 및 상기 섬광체의 후방에 구비되어 상기 섬광체에서 변환된 광을 검출하여 전기신호로 변환하는 광 검출기를 포함하고, 상기 섬광체는 상기 광 검출기와의 접합 면적보다 상기 방사선을 흡수하는 면의 면적이 넓게 형성될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a scintillator structure for improving the detection characteristics of a mobile radiation sensor proposed in the present invention, comprising: a scintillator for absorbing incident radiation and converting it into light; And a photodetector disposed behind the scintillator for detecting light converted from the scintillator and converting the light into an electrical signal, wherein the scintillator has a surface area larger than a junction area with the photodetector, .
다른 측면에 따르면, 상기 섬광체는 상기 광 검출기와의 접합 면적보다 상기 방사선을 흡수하는 면의 면적이 넓은 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다. According to another aspect of the present invention, the scintillator may have a truncated cone shape having a larger area than a junction area with the photodetector, the area absorbing the radiation.
또 다른 측면에 따르면, 상기 섬광체는 상기 광 검출기와의 접합 면적보다 밑면의 면적이 넓은 원뿔대 형상과, 상기 밑면과 결합되는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. According to another aspect of the present invention, the scintillator may have a truncated cone shape having a larger area than a junction area with the photodetector, and a cylindrical shape coupled with the bottom surface.
또 다른 측면에 따르면, 상기 섬광체는 상기 방사선에 의해 생성된 빛의 충돌 흡수를 줄이도록 전체 부피는 커지되, 상기 광 검출기와의 접합 면적이 최소로 유지될 수 있다. According to another aspect, the scintillator has a larger total volume, so that the area of contact with the photodetector can be kept to a minimum so as to reduce the collision absorption of light generated by the radiation.
또 다른 측면에 따르면, 상기 섬광체는 동일한 물질로 단일 가공될 수 있다. According to another aspect, the scintillator can be single processed into the same material.
본 발명의 실시예들에 따르면 섬광체 구조의 내부 폭을 더 넓게 개선하여 전체 부피를 증가시키고, 방사선에 의해 생성된 빛의 충돌 흡수를 줄임으로써, 방사선 검출량을 늘리고 방사선 에너지에 대한 출력 광량을 개선하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조를 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the internal width of the scintillator structure is widened to increase the total volume, and the collision absorption of the radiation generated by the radiation is reduced, thereby increasing the radiation detection amount and improving the output light amount to the radiation energy The scintillator structure for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor can be provided.
본 발명의 실시예들에 따르면 섬광체의 구조를 원뿔대 형상 또는 원뿔대와 원기둥이 결합된 형태로 형성함으로써, 방사능 핵종 구분의 정확도 향상에 기여할 수 있는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조를 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, there is provided a scintillator structure for improving detection characteristics of a mobile radiation sensor capable of contributing to improvement in accuracy of radioactive nuclide sorting by forming a truncated cone shape or a truncated cone shape .
도 1을 참조하면, 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조는 섬광체와 광 검출기를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬광체 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조의 출력을 나타내는 그래프이다. Referring to FIG. 1, a scintillator structure for improving detection characteristics of a mobile radiation sensor may include a scintillator and a photodetector.
2 is a view showing an example of a scintillator structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating the output of a scintillator structure for improving the detection characteristics of a mobile radiation sensor according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 섬광체의 새로운 구조를 제안하여 부피와 광 출력량을 개선하고 이를 통해 방사능 핵종 구분의 정확도 향상에 기여하고자 하는 것이다.In the present invention, a new structure of the scintillator is proposed to improve the volume and the light output amount, thereby contributing to the improvement of the accuracy of the radioactive nuclide classification.
더 상세하게는, 섬광체 구조의 내부 폭을 더 넓게 개선하여 전체 부피를 증가시키고 방사선에 의해 생성된 빛의 충돌 흡수를 줄임으로써, 방사선 검출량을 늘리고 방사선 에너지에 대한 출력 광량을 개선하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조를 제공하고자 하는 것이다.
More particularly, the present invention relates to a mobile radiation sensor that improves the internal radiation of the scintillator structure by increasing the total volume and reducing the collision absorption of the radiation generated by the radiation, And to provide a scintillator structure for improving detection characteristics.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a scintillator structure for improving detection characteristics of a mobile radiation sensor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조(100)는 섬광체(110)와 광 검출기(120)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a
섬광체(Scintillator)(110)는 입사되는 방사선을 흡수하여 광으로 변환할 수 있다. The
다시 말하면, 섬광체(110)는 상부에 구비된 방사선원(또는 광 센서)(200)으로부터 조사되어 피사체를 투과한 방사선을 흡수하여 흡수된 방사선에 대응하는 광을 발생시킨다. In other words, the
이러한, 섬광체(110)는 NaI(Tl), CsI, BGO(bismuth germanate oxide), BaF2, CaF2, CdWO, LiF, LiI, LuAP(lutetium aluminium perovskite), LSO(lutetium oxyorthosilicate), GSO, GOS, PbSO4 및 CsF 등 현재 상용화되고 있는 모든 유기 및 무기 신틸레이터(Scintillator)가 적용될 수 있다. The
이때, 섬광체(110)는 통상 입사되는 방사선의 50% 이상을 흡수할 수 있는 두께로 형성되며, 바람직하게는 입사되는 방사선의 50% ~ 80%를 흡수할 수 있는 두께로 형성되는 것이 좋다. At this time, the
또한, 섬광체(110)는 적용되는 방사선의 종류 및 에너지에 따라 그 종류 및 흡수율을 적절하게 선택하여 형성될 수 있다.Further, the
그리고, 섬광체(110)는 광 검출기(120)와의 접합 면적보다 방사선을 흡수하는 면의 면적이 넓게 형성될 수 있다. The
다시 말하면, 섬광체(110)는 광 검출기(120)와의 접합 면(X)의 접합 면적보다 방사선을 흡수하는 면(Z)의 면적이 넓은 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다. In other words, the
또한, 섬광체(110)는 광 검출기(120)와의 접합 면적(X)보다 밑면의 면적이 넓은 원뿔대 형상과, 상기 밑면과 결합되는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 원기둥의 밑면(Z)은 광 검출기(120)와의 접합 면적(X)보다 면적이 넓은 것이 바람직하다. The
이와 같이, 섬광체는 방사선에 의해 생성된 빛의 충돌 흡수를 줄이도록 전체 부피는 커지되, 광 검출기와의 접합 면적이 최소로 유지될 수 있다. Thus, the scintillator has a larger total volume so as to reduce the collision absorption of the radiation generated by the radiation, so that the area of contact with the photodetector can be kept to a minimum.
또한, 섬광체는 동일한 물질로 단일 가공될 수 있다. Further, the scintillator can be processed into a single material with the same material.
광 검출기는 섬광체의 후방에 구비되어 섬광체에서 변환된 광을 검출하여 전기신호로 변환할 수 있다. The photodetector is provided behind the scintillator and can detect light converted from the scintillator and convert it into an electric signal.
이러한, 광 검출기(114)는 섬광체(112)의 후방에 배치되어 구성되며, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서, CCD(Charge-Coupled Device) 센서, 포토다이오드(photodiode), 아발란치 포토다이오드(avalanche photodiode), 광전자증배관(photomultiplier) 등 DR에 사용되는 모든 간접 방식의 광 검출기가 적용될 수 있다.
The photodetector 114 is disposed at the rear of the scintillator 112 and includes a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, a CCD (Charge-Coupled Device) sensor, a photodiode, an Avalanche photodiode avalanche photodiode, photomultiplier, and any indirect photodetector used in the DR can be applied.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬광체 구조의 예를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing an example of a scintillator structure according to an embodiment of the present invention.
도 2의 (a)는 종래에 사용되는 섬광체의 구조로, 광 센서의 면적과 섬광체 접합 면적이 동일한 사각 기둥 형태 또는 원기둥 형태로 이루어진다. FIG. 2 (a) shows a structure of a scintillator used in the related art, and has a rectangular column shape or a column shape in which the area of the photosensor and the scintillator junction area are the same.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 섬광체의 구조는 광 검출기(실리콘 센서)와의 접합 면(윗면)은 도 2의 (a)와 동일하게 유지한 채, 그 반대편 면적인 밑면을 증가시킴으로써, 전체 부피를 개선시키기 위한 경사진 원뿔대 구조로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 2 (b), the structure of the scintillator is such that the joint surface (upper surface) with the photodetector (silicon sensor) remains the same as in FIG. 2 , And a sloped truncated cone structure to improve the overall volume.
즉, 섬광체는 광 검출기와의 접합 면적보다 방사선을 흡수하는 면의 면적이 넓은 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다. That is, the scintillator may have a truncated cone shape having a larger area of the radiation absorbing surface than the junction area with the photodetector.
이때, 섬광체는 실리콘 센서와의 접합 면적이 최소로 유지되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the area of contact of the scintillator with the silicon sensor is kept at a minimum.
왜냐하면, 실리콘 센서의 면적 증가는 이에 비례하게 암 전류(Dark current)를 유발하여 추가적으로 배터리 소모에 기여하고, 제조단가의 증가에 직접적으로 영향을 미치므로, 실리콘 센서의 면적은 가능한 한 작아야 한다. This is because the area of the silicon sensor must be as small as possible since the increase in the area of the silicon sensor causes a dark current in proportion thereto, which further contributes to battery consumption and directly affects the increase in manufacturing cost.
도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 섬광체의 구조는 도 2의 (b)와 비교하였을 때 내부 폭을 더 넓게 개선시켜 추가적인 부피 증가에 기여함과 동시에 방사선에 의해 생성된 빛의 충돌 흡수를 줄일 수 있도록 경사진 원뿔대와 일반 원기둥이 결합된 형태로 이루어질 수 있다. As shown in Fig. 2 (c), the structure of the scintillator has a wider internal width as compared with Fig. 2 (b), contributing to an additional volume increase, and at the same time, A truncated truncated cone and a general cylinder may be combined.
즉, 섬광체는 광 검출기와의 접합 면적보다 밑면의 면적이 넓은 원뿔대 형상과, 상기 밑면과 결합되는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. That is, the scintillator may have a truncated conical shape having a larger area than a junction area with the photodetector and a cylindrical shape coupled with the bottom surface.
이는, 기존에 이용하던 광 가이드(Light Guide)와 섬광체의 결합된 형태로 볼 수도 있지만, 기존의 광 가이드(Light Guide)는 플라스틱으로 제조되어 방사선 검출에는 기여하지 못하는 문제점이 있다. This can be regarded as a combination of a light guide and a scintillator, which are conventionally used, but a conventional light guide is made of plastic and thus can not contribute to radiation detection.
하지만, 본 발명에서는 광 가이드(Light Guide)의 역할에 해당되는 부분까지 섬광체와 동일한 물질로 단일 가공함으로써, 방사선 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다. However, in the present invention, the accuracy of the radiation detection can be improved by performing a single processing with the same material as the scintillator up to the portion corresponding to the role of the light guide.
그리고, 섬광체의 전체 높이(Y)의 증가에 따라 내부의 충돌 흡수의 증가로 출력 광량이 감소할 수 있다. Then, as the total height Y of the scintillator increases, the amount of output light can be reduced by increasing collision absorption inside.
이때, 도 2의 (b)의 섬광체에 비해, 도 2의 (c)의 섬광체에서 구조 개선을 통한 내부 폭 확보로 광 출력량이 증가할 수 있다. At this time, as compared with the scintillator of FIG. 2 (b), the light output can be increased by securing the internal width through the structure improvement in the scintillator of FIG. 2 (c).
또한, 섬광체의 전체 높이(Y) 및 원뿔대 형상의 높이(K)에 따라 광 출력량이 변경될 수 있다. 이는 아래에서 더 상세히 설명하기로 한다. Further, the light output amount can be changed according to the total height Y of the scintillator and the height K of the frustum shape. This will be described in more detail below.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조는 광 검출기에서 최종적으로 출력되는 전기 신호를 이용하여 피사체의 영상을 생성할 수 있다.
The scintillator structure for improving the detection characteristic of the mobile radiation sensor according to the present invention as described above can generate an image of a subject using an electric signal finally output from the photodetector.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조의 출력을 나타내는 그래프이다. 3 is a graph illustrating the output of a scintillator structure for improving the detection characteristics of a mobile radiation sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 도 2에서 설명한 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조의 출력 광량을 비교하여 그래프로 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 3, the output light amount of the scintillator structure for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor described in FIG. 2 can be compared and plotted.
도 2의 (b) 및 (c)의 두 가지 형태(Type)의 섬광체 구조에서 전체 높이(Y) 및 원뿔대 형상의 높이(K)에 따른, 동일한 에너지에 대한 섬광체의 출력 광량(Light Output)을 비교한 결과를 나타낸 것이다. 도 2의 (b)의 경우, K 값이 0인 경우가 될 수 있다. The light output of the scintillator with respect to the same energy according to the total height Y and the height K of the frustum shape in the scintillator structures of the two types shown in FIGS. The results are compared. In the case of FIG. 2 (b), the value of K may be zero.
여기서, 그래프의 x축 값은 섬광체 구조에서 원뿔대 형상의 높이(K)를 나타내고, y축 값은 출력 광량(Light Output)을 나타낼 수 있다. 그리고, 섬광체 구조에서 전체 높이(Y)를 구분하여 도시하였다. Here, the x-axis value of the graph represents the height (K) of the frustum shape in the scintillator structure, and the y-axis value can represent the light output. The total height (Y) is shown separately in the scintillator structure.
그래프에 도시된 바와 같이, 섬광체의 전체 높이(Y)의 증가에 따라 내부의 충돌 흡수의 증가로 출력 광량(Light Output)이 감소하는 것을 확인할 수 있다. As shown in the graph, it can be seen that the output light amount (Light Output) is reduced due to an increase in the collision absorption of the interior as the total height Y of the scintillator increases.
또한, 섬광체 구조에서 원뿔대 형상의 높이(K)에 따라 출력 광량이 변경될 수 있으며, 다양한 형태의 섬광체 구조가 가능하다. Further, in the scintillator structure, the output light quantity can be changed according to the height K of the frustum shape, and various types of scintillator structures are possible.
즉, 섬광체의 구조를 결정하는 변수인 K와 Y에 따라 광 출력량의 변화가 발생할 수 있다. That is, a change in light output may occur depending on the variables K and Y, which determine the structure of the scintillator.
따라서, 섬광체의 구조 개선을 통해 방사선의 검출량을 증가시킴과 동시에 동일 방사선 에너지에 대한 출력 광량을 개선하여 방사선 에너지 구분을 좀 더 민감하게 할 수 있다.
Thus, by improving the structure of the scintillator, it is possible to increase the detection amount of the radiation, while at the same time improving the output light amount to the same radiation energy, thereby making the radiation energy classification more sensitive.
본 발명에 따른 섬광체의 구조는 스마트폰, 단말기 등에 집적 가능한 방사선 검출 센서이며, 기존의 개인용 방사선 선량계는 가격이 비싸고 정확도가 떨어진다는 단점이 있는 반면, 본 기술 개발을 통해 선량계 기술을 국산화하여 비용을 저감시키고 방사선 검출 정확도를 향상시킬 수 있다. The structure of the scintillator according to the present invention is a radiation detection sensor that can be integrated into a smart phone or a terminal and the conventional personal radiation dosimeter has a disadvantage in that it is expensive and the accuracy is low. And the radiation detection accuracy can be improved.
그리고, 작은 광 센서와 결합하더라도 큰 부피를 자유로이 이용함으로써 방사선 검출량 증가 및 Photoelectric absorption-compton scattering 비를 개선시켜 핵종 구분의 정확도를 증가시킬 수 있다. Also, even when combined with a small optical sensor, the large volume can be freely used, thereby improving the radiation detection amount and the photoelectric absorption-compton scattering ratio, thereby increasing the accuracy of the nuclide sorting.
더욱이, 일부만 경사진 원뿔대를 가진 섬광체 구조는 출력 광량 저하를 개선시켜 에너지 구분 해상도를 증가시킬 수 있다.Moreover, a scintillator structure with a partially angled truncated cone can improve the energy separation resolution by improving output light intensity degradation.
또한, 길이가 매우 긴 광 가이드(Light Guide)는 외벽과의 충돌에 의해 출력 광량이 저하되는데, 본 발명에 따른 섬광체의 구조는 그러한 손실 가능성을 개선하였다. In addition, a light guide having a very long length is reduced in output light amount due to collision with an outer wall. However, the structure of the scintillator according to the present invention improves such loss possibility.
그리고, 광 가이드(Light Guide)에 해당하는 부분도 섬광물질로 동일하게 구성하여 방사선 검출량을 증대시킬 수 있다.
In addition, the portion corresponding to the light guide can also be constituted of the scintillating material, thereby increasing the radiation detection amount.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (5)
입사되는 방사선을 흡수하여 광으로 변환하는 섬광체; 및
상기 섬광체의 후방에 구비되어 상기 섬광체에서 변환된 광을 검출하여 전기신호로 변환하는 광 검출기
를 포함하고,
상기 섬광체는 상기 광 검출기와의 접합 면적보다 상기 방사선을 흡수하는 면의 면적이 넓게 형성되는 것
을 특징으로 하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조. A scintillator structure for improving detection characteristics of a mobile radiation sensor,
A scintillator for absorbing incident radiation and converting it into light; And
A photodetector disposed behind the scintillator for detecting light converted from the scintillator and converting the light into an electrical signal;
Lt; / RTI >
Wherein the scintillator has a surface area that absorbs the radiation is formed to be wider than a junction area with the photodetector
Wherein the scintillator structure is provided for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor.
상기 섬광체는
상기 광 검출기와의 접합 면적보다 상기 방사선을 흡수하는 면의 면적이 넓은 원뿔대 형상인 것
을 특징으로 하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조. The method according to claim 1,
The scintillator
In which the area of the surface that absorbs the radiation is larger than the area of contact with the photodetector,
Wherein the scintillator structure is provided for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor.
상기 섬광체는
상기 광 검출기와의 접합 면적보다 밑면의 면적이 넓은 원뿔대 형상과, 상기 밑면과 결합되는 원기둥 형상으로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조. The method according to claim 1,
The scintillator
A truncated conical shape having a larger area than the junction area with the photodetector and a cylindrical shape coupled with the bottom surface
Wherein the scintillator structure is provided for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor.
상기 섬광체는
상기 방사선에 의해 생성된 빛의 충돌 흡수를 줄이도록 전체 부피는 커지되, 상기 광 검출기와의 접합 면적이 최소로 유지되는 것
을 특징으로 하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조. The method according to claim 1,
The scintillator
The total volume is increased so as to reduce the collision absorption of the light generated by the radiation, and the area of contact with the photodetector is maintained at a minimum
Wherein the scintillator structure is provided for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor.
상기 섬광체는
동일한 물질로 단일 가공되는 것
을 특징으로 하는 모바일 방사선 센서의 검출 특성 개선을 위한 섬광체 구조. The method according to claim 1,
The scintillator
Single processed with the same material
Wherein the scintillator structure is provided for improving the detection characteristics of the mobile radiation sensor.
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Citations (4)
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| US6297507B1 (en) * | 1998-01-23 | 2001-10-02 | Tsinghua University | Sealed tube neutron generator incorporating an internal associated-ALP |
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| KR20140139309A (en) * | 2013-05-27 | 2014-12-05 | 서강대학교산학협력단 | Detector for Positron Emission Tomography and Positron Emission Tomography system using the same |
-
2014
- 2014-12-18 KR KR1020140183157A patent/KR101659179B1/en active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101659179B1 (en) | 2016-09-23 |
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