KR20200053837A - Sample mounting container, sample mounting module having the same and method of correcting measurement error - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 감마선 분광분석용 시료 장착 용기, 이를 포함하는 시료 장착 모듈 및 측정오차 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sample mounting container for gamma-ray spectroscopy, a sample mounting module including the same, and a measurement error correction method.
환경시료에 대한 방사능의 모니터링 및 정량분석은 주로 감마선 분광분석기(gamma-ray spectrometry)를 이용하여 수행하고 있다. 감마선 분광분석을 위한 검출기에는 여러 가지 종류가 있으며 분석대상 핵종의 종류와 방사능 등에 의해 사용이 결정된다. 감마선 검출기의 효율은 감마선 분광분석기의 측정 정밀도와 정확성을 결정하는 주요 인자이며, 이러한 검출 효율은 시료의 기하학적 형태, 검출기와 시료간의 거리, 측정 시간 등에 의해 좌우되며, 특히 시료의 기하학적 형태 및 감마선 검출기와 시료간의 거리는 검출기의 효율을 결정하는 가장 큰 요인으로 작용된다. Monitoring and quantitative analysis of radioactivity on environmental samples are mainly performed using gamma-ray spectrometry. There are several types of detectors for gamma-ray spectroscopy, and their use is determined by the type of nuclide to be analyzed and radioactivity. The efficiency of the gamma-ray detector is a major factor determining the measurement precision and accuracy of the gamma-ray spectrometer, and the detection efficiency depends on the sample geometry, the distance between the detector and the sample, the measurement time, and especially the sample geometry and gamma-ray detector. The distance between and the sample acts as the biggest factor determining the efficiency of the detector.
국제원자력기구(IAEA)에서 권장하고 있는 환경시료분석법에서는 면 재질의 특정한 크기(10×10㎝)를 갖는 스와이프(swipe)를 이용하여 시료를 채취하고 있다. 통상적으로 검출기 사이즈는 스와이프 크기에 비해 작으며 검출기 크기보다 큰 샘플은 검출 효율이 현저히 떨어지는 것으로 알려져 있다. 이러한 점을 보완하기 위해 스와이프 시료를 접어서 검출기에 부착하여 측정하고 있으나, 부착형태가 일정하지 않거나 시료와 검출기간의 들뜸 현상 때문에 정확한 분석에 많은 어려움을 겪고 있다. 스와이프 시료 이외의 다른 환경시료에 대해서도 모양, 크기 그리고 물리적인 형태가 다양하기 때문에 기하학적 인자 및 감마선 검출기와 시료간의 거리의 차로부터 발생되는 측정오차가 크게 나타날 수 있어 이를 보정할 수 있는 장치의 개발이 필요한 실정이다.In the environmental sample analysis method recommended by the International Atomic Energy Agency (IAEA), samples are collected using a swipe having a specific size (10 × 10 cm) of cotton material. Typically, the detector size is smaller than the swipe size, and samples larger than the detector size are known to have a significantly lower detection efficiency. In order to compensate for this, the swiping sample is folded and attached to the detector to measure it, but the attachment type is not uniform, or due to the floating phenomenon between the sample and the detector, many difficulties in accurate analysis. Since the shape, size, and physical shape of environmental samples other than swipe samples vary, development of a device capable of correcting them can occur due to large differences in geometric factors and measurement errors caused by the difference between the gamma-ray detector and the sample. This is a necessary situation.
본 발명은 기존의 감마선 분광분석기를 사용하여 시료에 대한 분석을 수행하는데 있어서 발생되는 상기의 문제점들을 해결할 수 있는 시료 장착 용기, 이를 포함하는 시료 장착 모듈 및 측정오차 보정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a sample mounting container, a sample mounting module including the same, and a measurement error correction method that can solve the above problems that occur when performing analysis on a sample using an existing gamma-ray spectrometer. .
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.However, the object of the present invention is not limited to this, and even if not explicitly stated, the object or effect that can be grasped from the solution means or embodiments of the subject described below will be included therein.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 용기는, 감마선 분광분석용 시료 장착 용기에 있어서, 개구단을 통해 외부 노출되는 내부공간을 가지며, 상기 내부공간의 바닥에 놓이는 시료를 수용하는 시료 장착부; 상기 개구단을 통해 상기 시료 장착부에 삽입되며, 상기 시료가 상기 바닥에 밀착되도록 압착하는 시료 압착부; 및 상기 개구단을 덮도록 상기 시료 장착부에 체결되며, 상기 시료 장착부에 체결된 상태에서 상기 시료 장착부의 하부를 향해 이동하며 상기 시료 압착부를 가압하는 시료 덮개부;를 포함하고, 상기 시료는 상기 시료 장착부와 상기 시료 압착부 사이에서 압착되어 상기 바닥에 밀착된 상태에서 일정한 두께를 갖는 레이어 구조를 유지할 수 있다.A sample mounting container according to an exemplary embodiment of the present invention includes: a sample mounting container for gamma-ray spectroscopy analysis, having an internal space exposed externally through an opening end, and a sample mounting unit receiving a sample placed on the bottom of the internal space; A sample crimping unit inserted through the opening end to the sample mounting unit and crimping the sample to adhere to the bottom; And a sample cover part which is fastened to the sample mounting part so as to cover the opening end, and moves toward a lower portion of the sample mounting part and presses the sample pressing part while being fastened to the sample mounting part. It can be compressed between the mounting portion and the sample crimping portion to maintain a layer structure having a constant thickness in a state in close contact with the bottom.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 모듈은, 감마선 분광분석용 감마선 검출기에 장착되는 시료 장착 모듈에 있어서, 내부에 시료를 수용하는 시료 장착부, 상기 시료 장착부 내에 삽입되어 상기 시료를 압착하는 시료 압착부, 및 상기 시료 장착부에 체결되어 상기 시료 압착부를 가압하는 시료 덮개부를 포함하는 시료 장착 용기; 및 일면에 상기 시료 장착 용기가 끼워지는 제1홈을 구비하고 타면에 감마선 검출기에 끼워지는 제2홈을 구비하는 용기 홀더;를 포함할 수 있다.The sample mounting module according to an exemplary embodiment of the present invention includes a sample mounting module mounted on a gamma ray detector for gamma ray spectroscopy, a sample mounting unit for receiving a sample therein, and a sample inserted into the sample mounting unit to compress the sample A sample mounting container including a crimping portion and a sample lid portion fastened to the sample mounting portion to press the sample crimping portion; And a container holder having a first groove fitted with the sample mounting container on one surface and a second groove fitted with a gamma ray detector on the other surface.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 보정 방법은, 감마선량값이 알려진 감마표준선원을 사용해 검출기와의 거리에 따른 감마선량값을 측정하고, 상기 측정된 감마선량값을 상기 알려진 감마선량값과 비교하여 검출기와의 거리별 정확도(-x%)를 산출하는 단계; 시료의 두께를 측정하고, 측정된 상기 두께의 1/2값을 상기 시료와 상기 검출기 간의 평균거리로 설정하는 단계; 상기 설정된 평균거리에 대한 상기 정확도(-x%)를 이용해 보정인자(
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 기존의 감마선 분광분석기를 사용하여 시료에 대한 분석을 수행하는데 있어서 발생되는 상기의 문제점들을 해결할 수 있는 시료 장착 용기, 이를 포함하는 시료 장착 모듈 및 측정오차 보정방법이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a sample mounting container, a sample mounting module including the same, and a method for correcting measurement errors, which can solve the above problems arising from performing an analysis on a sample using an existing gamma ray spectrometer Can be provided.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more readily understood in the course of describing the specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 모듈을 나타내는 개략도.
도 2는 도 1의 시료 장착 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 3은 도 1의 시료 장착 모듈의 용기 홀더를 나타내는 개략도.
도 4는 도 1의 시료 장착 모듈의 시료 장착 용기를 나타내는 개략도.
도 5는 도 4의 시료 장착 용기에서 시료를 압착하는 과정을 나타내는 개략도.
도 6은 도 4의 시료 장착 용기에서 시료 압착부와 시료 덮개부의 실시예를 나타내는 개략도.
도 7은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 측정오차 보정방법의 흐름도.1 is a schematic diagram showing a sample mounting module according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the sample mounting module of Figure 1;
Figure 3 is a schematic diagram showing the container holder of the sample mounting module of Figure 1;
4 is a schematic view showing a sample mounting container of the sample mounting module of FIG. 1;
Figure 5 is a schematic diagram showing the process of squeezing the sample in the sample mounting container of Figure 4;
6 is a schematic view showing an embodiment of a sample crimping section and a sample lid section in the sample mounting container of FIG. 4;
Fig. 7 is a flow chart of a method for correcting measurement errors according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the present invention. However, in the detailed description of a preferred embodiment of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, it is not only 'directly connected', but also 'indirectly connected' with another element in between. Includes. In addition, "including" a component means that other components may be further included instead of excluding other components, unless otherwise stated.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 모듈을 설명한다. A sample mounting module according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 모듈을 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1의 시료 장착 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 1의 시료 장착 모듈의 용기 홀더를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a sample mounting module according to an exemplary embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the sample mounting module of Figure 1, Figure 3 shows a container holder of the sample mounting module of Figure 1 It is a schematic diagram.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 모듈(1)은 감마선 분광분석기(gamma-ray spectrometry)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 시료 장착 모듈(1)은 감마선 분광분석을 위해 감마선 검출기(D)에 장착되어 검사 대상인 시료(S)를 감마선 검출기(D) 상에 고정시킬 수 있다.The
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 모듈(1)은 시료 장착 용기(10)를 포함할 수 있다. 시료 장착 용기(10)는 내부에 수용된 시료(S)가 감마선 검출기(D) 상에 위치하도록 할 수 있다. Referring to the drawings, the
시료 장착 용기(10)는 내부에 시료(S)를 수용하는 시료 장착부(11), 시료 장착부(11) 내에 삽입되어 시료(S)를 압착하는 시료 압착부(12) 및 시료 장착부(11)에 체결되어 시료 압착부(12)를 가압하는 시료 덮개부(13)를 포함할 수 있다.The
시료 장착부(11)는 상부가 개방된 원통형 구조를 가지며, 내부에 시료(S)를 수용할 수 있다. 시료(S)는 시료 장착부(11) 내의 바닥에 놓여질 수 있다.The
시료 압착부(12)는 시료 장착부(11)의 개방된 상부를 통해 시료 장착부(11) 내에 삽입될 수 있다. 시료 압착부(12)는 시료 장착부(11) 내에서 시료(S) 상에 놓여져 시료(S)를 압착할 수 있다.The
시료 덮개부(13)는 시료 장착부(11)의 개방된 상부에 탈착이 가능하게 체결될 수 있다. 시료 덮개부(13)는 나사결합 방식으로 회전하며 시료 장착부(11)에 체결되거나 분리될 수 있다. 시료 덮개부(13)는 시료 압착부(12)를 가압하여 시료 압착부(12)가 시료(S)를 압착하도록 할 수 있다.The
시료(S)는 시료 압착부(12)에 의해 시료 장착부(11)의 바닥에 압착될 수 있다. 그리고, 시료 장착부(11)의 바닥에 밀착된 상태를 유지할 수 있다.The sample S may be pressed to the bottom of the
시료 장착 용기(10)에 대해서는 추후 구체적으로 설명한다.The
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 모듈(1)은 용기 홀더(20)를 포함할 수 있다. 용기 홀더(20)는 시료 장착 용기(10)를 감마선 검출기(D) 상에 고정시킬 수 있다.Referring to the drawings, the
용기 홀더(20)는 일면에 시료 장착 용기(10)가 끼워지는 제1홈(21)을 구비하고, 타면에 감마선 검출기(D)에 끼워지는 제2홈(22)을 구비할 수 있다. The
제1홈(21)은 시료 장착부(11)의 외경과 대응되는 단면 크기를 가지며, 상부로 개방되어 시료 장착부(11)의 바닥을 포함한 하부가 끼워져 고정될 수 있다. 제2홈(22)은 제1홈(21)의 아래에 위치하며, 하부로 개방되어 감마선 검출기(D)의 선단이 끼워져 고정될 수 있다.The
제1홈(21)의 내경 크기는 제2홈(22)의 내경 크기보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1홈(21)의 내경 크기는 감마선 검출기(D)의 액티브 영역(active area)(Aa)에 대응하는 크기를 가질 수 있다. 따라서, 시료(S)가 되도록 감마선 검출기(D)의 액티브 영역(Aa) 내에 놓이도록 위치를 한정함으로써 검출 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.The size of the inner diameter of the
용기 홀더(20)는 제1홈(21)과 제2홈(22)이 연결된 링 형상의 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1홈(21)과 제2홈(22)이 연결되어 용기 홀더(20)를 관통하는 구조를 가질 수 있다. 제1홈(21)과 제2홈(22)이 만나는 부분에는 내경 크기의 차이에 따른 단차(23)가 형성될 수 있다. 이러한 단차(23)는 감마선 검출기(D)의 선단이 걸리는 스토퍼 역할을 할 수 있다. The
시료(S)에 대한 분석을 위해 사용자는 용기 홀더(20)를 제2홈(22)을 통해 감마선 검출기(D)에 끼울 수 있다. 이때, 감마선 검출기(D)의 선단은 용기 홀더(20) 내의 단차(23)에 걸려서 진입이 제한될 수 있다. 이를 통해 사용자는 용기 홀더(20)가 감마선 검출기(D)에 완전히 체결되었음을 확인할 수 있다.For analysis of the sample S, the user can fit the
다음으로, 사용자는 시료(S)가 수용된 시료 장착 용기(10)를 제1홈(21)을 통해 용기 홀더(20)에 끼울 수 있다. 이때, 제1홈(21)이 제2홈(22)과 연결됨에 따라서 시료 장착부(11)의 하면은 감마선 검출기(D)의 선단과 접하여 진입이 제한될 수 있다. 이를 통해 사용자는 시료 장착 용기(10)가 용기 홀더(20)에 완전히 체결되었음을 확인할 수 있다.Next, the user can fit the
한편, 감마선 검출기(D)의 선단 중 제1홈(21)을 통해 노출되는 영역은 액티브 영역(Aa)으로 제한되므로 시료 장착 용기(10)는 제1홈(21)에 끼워지는 것으로 액티브 영역(Aa) 내에 놓이게 된다. On the other hand, since the region exposed through the
특히, 시료 장착부(11)의 하면과 감마선 검출기(D)의 선단이 간격 없이 접하고, 시료 장착부(11)의 바닥에 시료(S)가 밀착된 상태로 배치됨에 따라 시료(S)와 감마선 검출기(D) 사이의 거리를 최소화할 수 있다. 아울러, 시료(S)와 감마선 검출기(D) 사이의 거리를 보다 용이하고 정확하게 조절하는 것이 가능하다.In particular, the sample (S) and the gamma ray detector (A) as the sample (S) and the gamma ray detector (D) are placed in close contact with the bottom of the
도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 용기를 설명한다. A sample mounting container according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
도 4는 도 1의 시료 장착 모듈의 시료 장착 용기를 나타내는 개략도이고, 도 5는 도 4의 시료 장착 용기에서 시료를 압착하는 과정을 나타내는 개략도이며, 도 6은 도 4의 시료 장착 용기에서 시료 압착부와 시료 덮개부의 변형예를 나타내는 개략도이다.FIG. 4 is a schematic diagram showing a sample mounting container of the sample mounting module of FIG. 1, FIG. 5 is a schematic diagram showing a process of compressing a sample in the sample mounting container of FIG. 4, and FIG. 6 is a sample pressing of the sample mounting container of FIG. 4 It is a schematic diagram showing a modification of the part and the sample cover part.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 용기(10)는 시료 장착부(11)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the
시료 장착부(11)는 바닥이 있는 원통형 구조로 형성되며, 상부의 개방된 개구단을 통해 외부 노출되는 내부공간(112)을 가질 수 있다. 시료 장착부(11)는 내부공간(112)의 바닥에 놓이는 시료(S)를 수용할 수 있다. The
시료 장착부(11)는 개구단의 외측 둘레에 제1 나사선(111)을 구비할 수 있다. 제1 나사선(111)은 시료 장착부(11)의 상부에서 개구단의 외측 둘레를 따라서 형성될 수 있다.The
개구단을 통해 시료 장착부(11) 내에 수용되는 시료(S)로서 변형 가능한 재질을 취급할 수 있다. 예를 들어, 면 또는 종이 재질의 특정한 크기를 갖는 스와이프 시료(swipe sample)를 포함할 수 있다. 시료(S)는 크기에 따라서 반으로 접혀져 제공될 수 있다. 또한, 비닐봉투 내에 밀봉되어 제공될 수도 있다. A deformable material can be handled as the sample S accommodated in the
일 실시예에서, 시료 장착부(11)는 아크릴 재질, 세라믹 재질, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 시료 장착부(11)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment, the
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 용기(10)는 시료 압착부(12)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the
시료 압착부(12)는 개구단을 통해 시료 장착부(11)에 삽입될 수 있다. 시료 압착부(12)는 외부에서 가해지는 힘에 의해 시료(S)가 시료 장착부(11)의 바닥에 밀착되도록 압착할 수 있다.The
시료 압착부(12)는 바닥이 있는 원통형 구조로 형성될 수 있다. 시료 압착부(12)는 외경의 크기가 시료 장착부(11)의 내경의 크기보다 작아 시료 장착부(11)의 내부공간(112)에서 상하 방향으로 수직이동하도록 제공될 수 있다.The
일 실시예에서, 시료 압착부(12)는 아크릴 재질, 세라믹 재질, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 시료 압착부(12)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment, the
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 용기(10)는 시료 덮개부(13)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the
시료 덮개부(13)는 개구단을 덮도록 시료 장착부(11)에 탈착이 가능하게 체결될 수 있다. 이를 위해 시료 덮개부(13)는 내측 둘레에 제2 나사선(131)을 구비할 수 있다. The sample cover
시료 덮개부(13)는 시료 장착부(11)에 체결된 상태에서 시료 장착부(11)의 하부를 향해 이동하며 시료 압착부(12)를 가압할 수 있다. 구체적으로, 시료 덮개부(13)는 제2 나사선(131)이 시료 장착부(11)의 제1 나사선(111)과 맞물린 상태로 나사결합 방식으로 회전하며 시료 장착부(11)에 대해 상하 방향으로 수직이동하도록 제공될 수 있다. The sample cover
예를 들어, 시료 덮개부(13)는 시계방향으로 회전하며 시료 장착부(11)의 하부를 향해 이동할 수 있다. 이 경우, 시료 덮개부(13)는 시료 압착부(12)를 가압할 수 있다. 시료(S)는 시료 장착부(11)와 시료 압착부(12) 사이에서 압착되어 시료 장착부(11)의 바닥에 밀착된 상태에서 일정한 두께를 갖는 레이어 구조를 유지할 수 있다. For example, the
또한, 시료 덮개부(13)는 반시계방향으로 회전하며 시료 장착부(11)의 상부를 향해 이동할 수 있다. 이 경우, 시료 덮개부(13)는 시료 압착부(12)에 대한 가압을 해제할 수 있으며, 시료 장착부(11)와 분리됨에 따라서 시료 압착부(12)를 시료 장착부(11)에서 꺼낼 수 있다. 시료 압착부(12)가 시료 장착부(11)에서 이탈된 상태에서 시료(S)를 교체하거나 시료(S)를 시료 장착부(11)에서 꺼낼 수 있다.In addition, the
도 6에서는 시료 압착부와 시료 덮개부의 다양한 실시예를 나타내고 있다.6 shows various embodiments of the sample crimping portion and the sample lid portion.
도 6a에서와 같이, 시료 덮개부(13)와 시료 압착부(12)는 일체로 이루어지는 구조를 가질 수 있다. 즉, 도 4에서 도시하는 실시예에서와 같이 시료 덮개부(13)와 시료 압착부(12)가 상호 분리된 별개의 구성을 이루는 것과 달리 시료 덮개부(13)와 시료 압착부(12)는 일체로 이루어진 단일 구성을 이룰 수 있다. As shown in FIG. 6A, the
또한, 도 6b에서와 같이, 시료 압착부(12)는 시료(S)를 압착하는 제1몸체(121)와 이러한 제1몸체(121)를 시료 덮개부(13)와 연결하여 고정시키는 제2몸체(122)로 구성될 수 있다. 제1몸체(121)는 시료 장착부(11)의 내경과 대응되는 단면크기를 가질 수 있으며, 제2몸체(122)는 상대적으로 작은 단면크기를 가질 수 있다.In addition, as shown in Figure 6b, the
시료 덮개부(13)와 시료 압착부(12)를 일체화함으로써 전체 구성을 보다 단순화할 수 있고, 보관 및 관리가 보다 용이해지는 효과를 기대할 수 있다.By integrating the
이와 같이, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시료 장착 용기(10)는 시료 장착부(11) 내에 검사 대상인 시료(S)를 수용하고, 시료 압착부(12)를 시료 장착부(11) 내에 삽입하여 시료(S) 상에 배치한 상태에서, 시료 덮개부(13)를 나사결합 방식으로 시료 장착부(11)에 체결함으로써 시료 덮개부(13)가 시료 압착부(12)를 가압하도록 하며, 이를 통해 시료 압착부(12)가 시료(S)를 압착하여 시료 장착부(11)의 바닥에 밀착되도록 한다.As described above, the
따라서, 시료(S)는 시료 압착부(12)에 의해 시료 장착부(11)의 바닥에 밀착된 상태에서 전체적으로 일정한 두께를 갖는 레이어 구조를 유지하게 되는데, 이는 시료(S)의 기하학적 인자로부터 발생되는 측정오차를 최소화한다. 즉, 시료(S)의 기하학적 형태가 압축되며 시료 장착부(11)의 바닥에 밀착됨으로써 검출기(D)와의 거리가 최소화된다. 압축된 시료(S)내의 각 성분은 결국 일정한 평균 거리(높이)를 갖도록 유지된다.Therefore, the sample S maintains a layer structure having a uniform thickness as a whole in a state of being in close contact with the bottom of the
또한, 시료(S)와 검출기(D)간의 거리가 시료(S) 전체에 걸쳐 전체적으로 일정하게 유지되도록 하여 측정 정확도를 향상시키는 효과를 가져온다. In addition, the distance between the sample (S) and the detector (D) is maintained throughout the sample (S) as a whole to bring the effect of improving the measurement accuracy.
감마선 검출기(D)의 효율은 감마선 분광분석기의 측정 정밀도와 정확성을 결정하는 주요 인자이며, 이러한 검출기(D)의 효율은 시료(S)의 기하학적 형태, 검출기(D)와 시료(S)간의 거리, 측정 시간 등에 의해 좌우된다. 특히, 시료(S)의 기하학적 형태 및 감마선 검출기(D)와 시료(S)간의 거리는 검출기(D)의 효율을 결정하는 가장 큰 요인으로 작용한다. The efficiency of the gamma-ray detector (D) is a major factor in determining the measurement precision and accuracy of the gamma-ray spectrometer, and the efficiency of such a detector (D) is the geometry of the sample (S), the distance between the detector (D) and the sample (S) , Measurement time, and the like. In particular, the geometrical shape of the sample S and the distance between the gamma-ray detector D and the sample S serve as the largest factor in determining the efficiency of the detector D.
통상적으로 검출기(D) 사이즈는 스와이프 시료(S) 크기에 비해 작으므로 검출 효율이 떨어지는 것을 보완하기 위해 스와이프 시료(S)를 접어서 검출기(D) 사이즈보다 작게 하여 검출기(D)에 부착하여 측정하고 있다. 그러나, 부착형태가 일정하지 않거나 시료(S)와 검출기(D)간의 들뜸 현상 때문에 정확한 분석에 많은 어려움을 겪고 있다. 이는 시료(S)의 기하학적 형태가 측정 과정 동안 일정하게 유지되지 못하고 변형되는 원인에 기인한다. 예를 들어, 종이 재질의 스와이프를 접은 상태에서 검출기(D) 상에 놓게 되면, 접힌 상태를 유지하지 못하고 점차 펼쳐지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 전체적으로 일정한 두께로 유지되지 못하고 다양한 기하학적 형태를 가지며 변형된다. 또한, 시료(S)의 기하학적 형태의 변형에 따라서 검출기(D)와의 거리가 일정하지 못하고, 다양한 거리범위를 가지게 된다.Typically, the size of the detector (D) is smaller than the size of the swipe sample (S), so to compensate for the decrease in detection efficiency, the swiping sample (S) is folded and attached to the detector (D) smaller than the size of the detector (D). I am measuring. However, due to the inconsistent attachment type or the excitation phenomenon between the sample S and the detector D, there are many difficulties in accurate analysis. This is due to the reason that the geometry of the sample S is not kept constant during the measurement process and is deformed. For example, if the swipe made of paper is placed on the detector D in the folded state, it can be seen that the folded state is gradually unfolded without being maintained. Therefore, it is not maintained as a whole, but has various geometric shapes and deforms. In addition, the distance from the detector D is not constant and has various distance ranges depending on the deformation of the geometric shape of the sample S.
본 발명에서는 시료(S)를 압착하여 밀착시킴으로써 시료(S)가 일정한 두께의 레이어 형태를 갖게 되며, 측정 과정 동안 시료(S)의 기하학적 형태를 일정하게 유지할 수 있다. In the present invention, the sample (S) is pressed and brought into close contact, so that the sample (S) has a layer shape with a constant thickness, and the geometry of the sample (S) can be kept constant during the measurement process.
또한, 시료(S)는 시료 장착 용기(10) 내에 압축된 상태로 용기 홀더(20)를 통해 검출기(D)와 밀착되게 배치되므로, 시료(S)와 검출기(D)의 거리가 최대한 짧게 유지되어 시료(S)의 거리가 멀어질수록 발생하는 오차를 최소화할 수 있다. 물론 필요에 따라서 거리 조절도 가능하다.In addition, since the sample S is placed in close contact with the detector D through the
또한, 시료(S)의 종류에 관계없이 모든 시료(S)에 대해 압축형태가 균일하도록 할 수 있다. 따라서, 모든 시료(S)의 높이(거리) 균일화를 통해 정확한 분석이 가능하다는 장점이 있다.In addition, it is possible to make the compression form uniform for all samples S regardless of the type of sample S. Therefore, there is an advantage that accurate analysis is possible through uniformity of the height (distance) of all samples S.
또한, 시료(S)에 대한 압축 및 밀착을 통해 검출기(D)와 시료(S)간의 거리를 고정시킴으로써 거리에 따른 보정인자 도입이 가능해지며, 이를 통해 감마선 분광분석에 대한 분석 정확도를 향상시킬 수 있다.Also, by fixing the distance between the detector (D) and the sample (S) through compression and adhesion to the sample (S), it is possible to introduce a correction factor according to the distance, thereby improving the analysis accuracy for gamma-ray spectroscopy. have.
도 7에서는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 측정오차 보정방법의 흐름도를 개략적으로 나타내고 있다.7 schematically shows a flowchart of a measurement error correction method according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명에 따른 시료 장착 모듈(1)을 사용해 시료 장착 용기(10) 내에 수용된 시료(S)와 감마선 검출기(D)와의 거리에 따른 핵종별 분석정확도 평가를 수행하였다. First, by using the
감마선 검출기(D)와의 거리에 따른 핵종별 분석정확도를 평가하기 위해, 핵종별 감마선량값(Activity)이 알려진 감마표준선원을 사용해 검출기와의 거리에 따른 감마선량값을 측정하였다. 그리고, 측정된 감마선량값을 알려진 감마선량값과 비교하여 검출기와의 거리별 정확도를 산출하였다. In order to evaluate the accuracy of analysis for each nuclide according to the distance from the gamma ray detector (D), a gamma dose value according to the distance from the detector was measured using a gamma standard source with known activity for each nuclide. Then, the measured gamma dose value was compared with a known gamma dose value to calculate accuracy for each distance from the detector.
구체적으로, 원통모양의 검출기(D)에 시료 장착 용기(10)를 장착 후, 다양한 방사성 핵종을 포함하고 있는 감마표준선원(ex. 한국표준과학연구원 생산, Paper Filter, Φ47mm, 두께
아래 [표 1]은 검출기와 감마표준선원의 거리에 따른 정확도를 평가한 결과이다. [표 1]은 감마표준선원에 포함된 방사성핵종의 종류와 용기 홀더의 높이에 따라 그 범위가 달라질 수 있다.Table 1 below shows the results of evaluating the accuracy according to the distance between the detector and the gamma standard source. [Table 1] may vary depending on the type of radionuclide included in the gamma standard source and the height of the container holder.
[표 1]에서와 같이, 검출기와의 거리가 증가함에 따라 정확도가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 검출기와 시료간의 거리가 검출기의 효율을 결정하는 가장 큰 요인으로 작용하는 것을 의미하며, 1mm의 미세한 차이에도 정확도에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the accuracy decreases as the distance to the detector increases. This means that the distance between the detector and the sample acts as the largest factor determining the efficiency of the detector, and it can be confirmed that even a small difference of 1 mm greatly affects the accuracy.
한편, [표 1]에서 확인한 바와 같이 검출기와 시료의 거리가 멀어질수록 시료에서 발생하는 방사선 중 검출기에 입사되는 비율이 줄어들게 된다. 즉, 실제 방사능을 산출하기 위해서는 시료의 거리(높이)에 따른 보정이 필요하다.On the other hand, as shown in [Table 1], as the distance between the detector and the sample increases, the ratio of the radiation emitted from the sample to the detector decreases. That is, correction according to the distance (height) of the sample is necessary to calculate the actual radioactivity.
스와이프 기준 시료를 이용하여 분석정확도를 평가하기 위해 스와이프 기준 시료(면 100mm 정사각형)를 사등분형태로 균일하게 접고, 시료 장착부 내에 넣은 상태에서 시료 압착부와 시료 덮개부를 이용해 최대한 압착한다. 이러한 시료 장착 용기(10)를 용기 홀더(20)에 고정시킨 후, 감마선 검출기(D)에 유격 없이 부착시켰다. In order to evaluate the accuracy of analysis using a swipe reference sample, the swipe reference sample (100 mm square) is uniformly folded in a quadrant shape, and pressed into the sample mounting portion and the sample cover in the state where it is placed in the sample mounting portion. After fixing the
압착된 시료의 두께는 대략 4mm 정도가 된다. 이때, 시료의 하단면을 기준으로 상단면 높이는 4mm가 되므로, 높이를 보정하기 위해 시료의 중심(평균) 높이인 2mm를 적용한다. 예를 들어, 높이 2mm의 Am-241의 정확도는 -5.4%로서 94.6%만 검출기에 입사된다는 것이다([표 1] 참조). -x%의 정확도는 100-x%만큼의 방사능이 입사되는 것이다.The compressed sample has a thickness of about 4 mm. At this time, since the height of the top surface is 4 mm based on the bottom surface of the sample, 2 mm, which is the center (average) height of the sample, is applied to correct the height. For example, the accuracy of Am-241 with a height of 2 mm is -5.4%, which means that only 94.6% is incident on the detector (see Table 1). The accuracy of -x% is that radiation of 100-x% is incident.
측정된 방사능값(감마선량값)이 실제 방사능의 일부만 적용된 것이므로, 각 핵종별로 측정된 값에 (100-x)/100를 나눠 시료의 실제 방사능값을 도출한다. 예컨대, Am-241은 0.946을 나눠준다. 여기서, 0.946은 검출기와의 거리(시료의 평균높이)에 따른 보정인자이다.Since the measured radioactivity value (gamma dose value) is only a portion of the actual radioactivity applied, the actual radioactivity value of the sample is derived by dividing (100-x) / 100 by the measured value for each nuclide. For example, Am-241 gives 0.946. Here, 0.946 is a correction factor according to the distance from the detector (average height of the sample).
시료가 스와이프 시료가 아닌 경우, 압착했을 때의 시료의 두께를 측정하여 그 두께의 1/2값을 평균거리(높이)로 설정하여 적용한다. 설정된 거리(높이)를 [표 1]에 적용하여 핵종에 따른 정확도(-x%)를 이용해 보정인자 (100-x)/100를 산출한다. 그리고, 시료의 측정된 방사능값(감마선량값)을 산출된 보정인자 (100-x)/100로 나누어 보정된 방사능값(감마선량값)을 산출한다.If the sample is not a swiping sample, measure the thickness of the sample when compressed and set the half value of the thickness as the average distance (height) to apply. Apply the set distance (height) to [Table 1] to calculate the correction factor (100-x) / 100 using the accuracy (-x%) according to the nuclide. Then, the measured radioactivity value (gamma dose value) is divided by the calculated correction factor (100-x) / 100 to calculate the corrected radioactivity value (gamma dose value).
예를 들어, 압착 시 대략 4mm의 두께를 갖는 시료는 검출기에 밀착된 상태에서 평균높이 2mm를 가지게 된다. 그리고, 최대한 밀착된 경우에서의 평균높이 2mm에 대해 보정인자 (100-x)/100를 적용한다. For example, a sample having a thickness of approximately 4 mm upon pressing will have an average height of 2 mm in close contact with the detector. Then, a correction factor (100-x) / 100 is applied to the average height of 2 mm in the case of close contact.
아래 [표 2]는 [표 1]에 따른 높이 2mm에서의 각 핵종별 보정인자를 나타낸다.[Table 2] below shows correction factors for each nuclide at a height of 2 mm according to [Table 1].
감마선 검출기와의 거리에 따른 보정인자 평균값 0.9를 적용하여 보정 후 분석 정확도를 평가하였다.The correction accuracy according to the distance from the gamma ray detector was applied to evaluate the accuracy of the analysis after correction.
아래 [표 3]은 스와이프 표준시료에 대한 분석정확도를 평가한 결과이다.[Table 3] below shows the results of evaluating the analysis accuracy of the swipe standard sample.
(year)Half-life
(year)
(Bq)Activity
(Bq)
[표 3]에서와 같이 보정인자를 적용한 결과 대부분의 핵종에서 분석정확도가 10% 내외로 개선됨을 확인할 수 있다.As shown in [Table 3], as a result of applying the correction factor, it can be seen that the analysis accuracy was improved to around 10% in most nuclides.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may realize that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
1... 시료 장착 모듈
10... 시료 장착 용기
11... 시료 장착부
12... 시료 압착부
13... 시료 덮개부
20... 용기 홀더
21... 제1홈
22... 제2홈
S... 시료
D... 검출기1 ... Sample mounting module
10 ... Sample loading container
11 ... Sample mounting part
12 ... Sample crimp
13 ... Sample cover
20 ... container holder
21 ...
22 ... second home
S ... sample
D ... detector
Claims (8)
개구단을 통해 외부 노출되는 내부공간을 가지며, 상기 내부공간의 바닥에 놓이는 시료를 수용하는 시료 장착부;
상기 개구단을 통해 상기 시료 장착부에 삽입되며, 상기 시료가 상기 바닥에 밀착되도록 압착하는 시료 압착부; 및
상기 개구단을 덮도록 상기 시료 장착부에 체결되며, 상기 시료 장착부에 체결된 상태에서 상기 시료 장착부의 하부를 향해 이동하며 상기 시료 압착부를 가압하는 시료 덮개부;
를 포함하고,
상기 시료는 상기 시료 장착부와 상기 시료 압착부 사이에서 압착되어 상기 바닥에 밀착된 상태에서 일정한 두께를 갖는 레이어 구조를 유지하는 것을 특징으로 하는 시료 장착 용기.
In the container equipped with a sample for gamma-ray spectroscopy,
A sample mounting portion having an internal space exposed to the outside through the opening end and accommodating the sample placed on the bottom of the internal space;
A sample crimping unit inserted through the opening end to the sample mounting unit and crimping the sample to adhere to the bottom; And
A sample cover part fastened to the sample mounting part so as to cover the opening end, and moving toward a lower portion of the sample mounting part while being fastened to the sample mounting part and pressing the sample pressing part;
Including,
The sample is mounted between the sample mounting portion and the sample pressing portion, the sample loading container characterized in that to maintain a layer structure having a constant thickness in close contact with the bottom.
상기 시료 장착부는 상기 개구단의 외측 둘레에 제1 나사선을 구비하고, 상기 시료 덮개부는 내측 둘레에 제2 나사선을 구비하며,
상기 시료 덮개부는 상기 제1 나사선과 제2 나사선이 맞물린 상태로 나사결합 방식으로 회전하며 상기 시료 장착부에 대해 상하 방향으로 수직이동하는 것을 특징으로 하는 시료 장착 용기.
According to claim 1,
The sample mounting portion is provided with a first screw thread on the outer circumference of the opening end, and the sample cover portion has a second screw thread on the inner circumference,
The sample cover portion is rotated in a screwed manner in a state in which the first screw thread and the second screw thread are engaged, and the sample mounting container is characterized in that it moves vertically with respect to the sample mounting part.
상기 시료 압착부는 외경의 크기가 상기 시료 장착부의 내경의 크기보다 작아 상기 시료 장착부의 내부공간에서 상하 방향으로 수직이동하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 시료 장착 용기.
According to claim 1,
The sample mounting container is characterized in that the sample compression portion is provided to move vertically in the vertical direction in the interior space of the sample mounting portion is smaller than the size of the inner diameter of the sample mounting portion.
상기 시료로서 스와이프 시료(swipe sample)를 포함한 변형 가능한 재질을 취급할 수 있는 것을 특징으로 하는 시료 장착 용기.
According to claim 1,
The sample mounting container characterized in that it can handle a deformable material including a swipe sample (swipe sample) as the sample.
내부에 시료를 수용하는 시료 장착부, 상기 시료 장착부 내에 삽입되어 상기 시료를 압착하는 시료 압착부, 및 상기 시료 장착부에 체결되어 상기 시료 압착부를 가압하는 시료 덮개부를 포함하는 시료 장착 용기; 및
일면에 상기 시료 장착 용기가 끼워지는 제1홈을 구비하고 타면에 감마선 검출기에 끼워지는 제2홈을 구비하는 용기 홀더;
를 포함하는 시료 장착 모듈.
In the sample mounting module mounted on the gamma ray detector for gamma ray spectroscopy,
A sample mounting container including a sample mounting portion accommodating a sample therein, a sample pressing portion inserted into the sample mounting portion to compress the sample, and a sample lid portion fastened to the sample mounting portion to press the sample pressing portion; And
A container holder having a first groove in which the sample mounting container is fitted on one surface and a second groove in a gamma ray detector on the other surface;
Sample mounting module comprising a.
상기 용기 홀더는 상기 제1홈과 상기 제2홈이 연결된 링 형상의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 시료 장착 모듈.
The method of claim 5,
The container holder is a sample mounting module, characterized in that it has a ring-shaped structure in which the first groove and the second groove are connected.
상기 제1홈의 내경 크기는 상기 제2홈의 내경 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 시료 장착 모듈.
The method of claim 5,
The sample mounting module, characterized in that the inner diameter of the first groove is smaller than the inner diameter of the second groove.
시료의 두께를 측정하고, 측정된 상기 두께의 1/2값을 상기 시료와 상기 검출기 간의 평균거리로 설정하는 단계;
상기 설정된 평균거리에 대한 상기 정확도(-x%)를 이용해 보정인자(
상기 시료에 대한 감마선량값을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 시료의 감마선량값에 상기 산출된 보정인자를 나누어 보정된 감마선량값을 산출하는 단계;
를 포함하는 측정오차 보정방법.
The gamma dose value is measured according to the distance to the detector using a known gamma dose value, and the measured gamma dose value is compared with the known gamma dose value to determine the accuracy (-x%) for each distance from the detector. Calculating;
Measuring a thickness of the sample, and setting a 1/2 value of the measured thickness as an average distance between the sample and the detector;
Correction factor using the accuracy (-x%) for the set average distance (
Measuring a gamma dose value for the sample; And
Calculating a corrected gamma dose value by dividing the calculated correction factor by a gamma dose value of the measured sample;
Measurement error correction method comprising a.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |