KR20220135550A - Gamma ray measuring device and nondestructive inspection system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중성자 방사화 분석방법을 이용하여 폭발물, 마약 등 위험물의 검출 및 그 위치를 탐지할 수 있는 감마선 검출기 및 이를 구비한 비파괴 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a gamma-ray detector capable of detecting and detecting dangerous substances such as explosives and narcotics by using a neutron radiation analysis method and a non-destructive inspection system having the same.
비파괴 검사란 제품을 파괴하지 않고도 제품 내부의 성질을 외부에서 검사하는 것을 의미한다. Non-destructive testing refers to externally inspecting the internal properties of a product without destroying it.
비파괴 검사 시스템이란 비파괴 검사를 구현하는 장비들의 집합을 가리킨다. A non-destructive testing system refers to a set of equipment that implements non-destructive testing.
비파괴 검사와 비파괴 검사 시스템은 의료, 보안, 검역 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. Non-destructive testing and non-destructive testing systems are being used in various fields such as medical care, security, and quarantine.
비파괴 검사에서 형체를 확인할 수 있는 총, 칼, 검류 등은 육안 판별 혹은 자동 판별 기술 등을 활용하여 검출이 가능하다.Guns, knives, swords, etc., which can be checked in non-destructive testing, can be detected using visual identification or automatic identification technology.
그러나, 폭발물 등의 위험물이나 마약 등의 미허가 품목은 형체를 특정하기 어려운 분말 및 액체 등의 물질로 이루어져 있으며, 폭발물이나 마약 등은 그와 유사한 물질로 이루어진 화물과 함께 적재될 경우(예: 밀가루포대 속 폭발물), 폭발물이나 마약 등의 분간이 어려운 단점이 있다.However, dangerous substances such as explosives or unlicensed items such as narcotics are made of substances such as powders and liquids that are difficult to specify in shape, and explosives or narcotics, etc. Explosives in bags), explosives, or drugs are difficult to distinguish.
또한, 고정된 위치를 갖는 감마선 검출기를 사용하는 경우, 피검사체로부터 발산되는 감마선을 흡수 및 감지하는 과정에서 감마선의 이탈이나, 불충분한 감마선의 유입으로 인하여 피검사체를 정확하게 파악하지 못하는 단점이 있다.In addition, in the case of using a gamma ray detector having a fixed position, there is a disadvantage in that the subject cannot be accurately identified due to deviation of gamma rays or insufficient inflow of gamma rays in the process of absorbing and detecting gamma rays emitted from the subject.
본 발명은 중성자 방사화 분석방법을 이용한 폭발물·마약의 검출 및 2, 3차원 위치 탐지가 가능한 구조의 감마선 검출기 및 이를 구비한 비파괴 검사 시스템을 제공하는데 첫번째 목적이 있다.The first object of the present invention is to provide a gamma-ray detector having a structure capable of detecting explosives and drugs and detecting two- and three-dimensional positions using a neutron radiation analysis method and a non-destructive inspection system having the same.
본 발명은 이동이 용이한 구조의 감마선 검출기 및 이를 구비한 비파괴 검사 시스템을 제공하는데 두번째 목적이 있다.A second object of the present invention is to provide a gamma-ray detector having a structure that is easy to move and a non-destructive inspection system having the same.
본 발명은 중성자를 이용하여 피검사체만을 방사화시킴에 따라 발생하는 감마선을 계측하여 위험물을 용이하게 검출하며 위험물을 정확히 탐지할 수 있는 구조의 감마선 검출기 및 이를 구비한 비파괴 검사 시스템을 제공하는데 세번째 목적이 있다.A third object of the present invention is to provide a gamma-ray detector having a structure that can easily detect dangerous substances and accurately detect dangerous substances by measuring gamma rays generated by irradiating only an object to be inspected using neutrons, and a non-destructive inspection system having the same. There is this.
본 발명은 피검사체 시료를 중심으로 다양한 위치에서 감마선을 검지하여, 시료의 관심영역에 대하여 정확한 탐지가 가능한 구조의 감마선 검출기 및 이를 구비한 비파괴 검사 시스템을 제공하는데 네번째 목적이 있다.A fourth object of the present invention is to provide a gamma ray detector having a structure capable of detecting gamma rays at various locations around a subject sample to accurately detect a region of interest of a sample, and a non-destructive testing system having the same.
본 발명은 피검사체 지지부가 전후, 승강, 회전 가능하게 형성되어, 효율성을 높일 수 있는 구조의 감마선 검출기 및 이를 구비한 비파괴 검사 시스템을 제공하는데 다섯번째 목적이 있다.A fifth object of the present invention is to provide a gamma-ray detector and a non-destructive inspection system having the same structure in which the subject support part is formed to be rotatable, elevating and rotatable, thereby increasing the efficiency.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 감마선 검출기는, 피검사체로부터 발생되는 감마선을 흡수하여, 감마선의 발생위치를 파악하는 감마선 검출기에 있어서, 감마선을 흡수 가능하게 이루어지는 복수의 감마선 검출 모듈, 상기 감마선 검출 모듈에서 흡수되는 감마선에 대한 신호를 전달받아, 상기 감마선이 방출되는 위치를 산출하는 제어부, 및 상기 감마선 검출 모듈을 둘러싸도록 배치되고, 상기 감마선 검출 모듈에 흡수되지 않은 감마선이 흡수되도록 이루어지는 감마선 차폐부를 포함하고, 상기 복수의 감마선 검출 모듈은, 상기 감마선 검출기의 표면에 노출되도록 서로 이격되어 배치되거나, 상기 감마선 검출기의 표면으로부터 상기 감마선 검출기의 깊이 방향으로 서로 이격되어 배치된다.In order to achieve the above object of the present invention, a gamma ray detector according to another embodiment of the present invention absorbs gamma rays generated from an object to be inspected and detects a location of gamma rays. a plurality of gamma-ray detection modules configured to and a gamma ray shielding unit configured to absorb unabsorbed gamma rays, wherein the plurality of gamma ray detection modules are spaced apart from each other so as to be exposed to the surface of the gamma ray detector, or from the surface of the gamma ray detector to each other in the depth direction of the gamma ray detector are spaced apart.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 감마선 검출 모듈은, 서로 일직선을 이루도록 배치될 수 있다.According to an example related to the present invention, the plurality of gamma-ray detection modules may be arranged to form a straight line with each other.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 감마선 검출 모듈은, 상기 감마선 검출기의 중심점을 둘러싸며 배치될 수 있다.According to an example related to the present invention, the plurality of gamma-ray detection modules may be disposed to surround a central point of the gamma-ray detector.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 비파괴 검사 시스템은, 중성자를 발생시키는 중성자 발생장치, 상기 중성자 발생장치와 대향되도록 배치되고, 상기 중성자 발생장치로부터 발생되는 중성자가 조사되는 피검사체가 배치되는 공간이 마련되는 피검사체 지지부, 및 상기 피검사체로부터 발산되는 감마선을 흡수하도록 이루어지는 2 이상의 감마선 검출부를 포함하고, 상기 감마선 검출부는 서로 이격되어 상기 피검사체 지지부를 둘러 싸는 방향으로 배치된다. In order to achieve one object of the present invention, a non-destructive inspection system according to an embodiment of the present invention is a neutron generator that generates neutrons, is disposed to face the neutron generator, and neutrons generated from the neutron generator are irradiated a subject support unit provided with a space in which the subject to be inspected is disposed, and two or more gamma ray detection units configured to absorb gamma rays emitted from the subject, wherein the gamma ray detection units are spaced apart from each other in a direction surrounding the subject support unit are placed
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 피검사체 지지부는, 상기 중성자 발생장치와의 이격 거리가 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능하게 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the subject support part may be formed to be movable so that the separation distance from the neutron generator is closer or farther away.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 피검사체 지지부는, 상기 피검사체가 배치가능하게 형성되고, 회전 가능하게 이루어지는 피검사체 플레이트, 상기 피검사체 플레이트를 상하 방향으로 이동 가능하게 형성되는 승강부, 및 상기 피검사체 플레이트를 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 전후 이동부를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the subject support unit includes a subject plate formed so that the subject is disposed and rotatable, a lifting unit configured to move the subject plate up and down in a vertical direction, and It may include a front-back moving part formed to be movable in the front-rear direction of the subject plate.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 중성자 발생장치는, 전류가 통과하는 전류관, 상기 전류관으로부터 발생되는 전자와 충돌하여 중성자를 발생시키는 중성자 발생부, 및 상기 중성자 발생부로부터 발생되는 중성자가 상기 피검사체에 집중되도록 조사되는 각도를 조절가능한 슬릿이 형성되는 콜리메이터를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the neutron generator includes a current tube through which a current passes, a neutron generator generating neutrons by colliding with electrons generated from the current tube, and neutrons generated from the neutron generator It may include a collimator in which a slit capable of adjusting the irradiated angle to be concentrated on the subject is formed.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 중성자 발생장치는, 상기 중성자 발생부를 둘러싸고 형성되는 중성자 차폐부를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the neutron generator may further include a neutron shielding portion formed to surround the neutron generator.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 감마선 검출부는, 상기 피검사체로부터 발생되는 감마선을 검출 가능하도록 이루어지는 감마선 검출 모듈을 포함하는 감마선 검출기, 및 상기 감마선 검출기가 상기 피검사체 지지부과 이루는 거리 및 각도를 조절 가능하도록 상기 감마선 검출기를 3축 방향으로 이동 가능하게 형성되는 감마선 검출기 이동부를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the gamma ray detector includes a gamma ray detector including a gamma ray detection module configured to detect gamma rays generated from the subject, and a distance and angle between the gamma ray detector and the subject support unit. The gamma-ray detector may include a gamma-ray detector moving unit configured to be movable in three axes so as to be adjustable.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 감마선 검출 모듈은, 상기 감마선 검출 모듈의 외부에 배치되는 전극을 더 포함하고, 상기 전극은, 상기 감마선 검출 모듈 내부에서 흡수되는 감마선의 위치를 파악하기 위하여, 상기 감마선 검출 모듈 내부에서 흡수되는 감마선으로부터 상기 전극까지 신호가 도달되는 시간을 측정하도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, the gamma-ray detection module further includes an electrode disposed outside the gamma-ray detection module, wherein the electrode detects a position of the gamma-ray absorbed inside the gamma-ray detection module; It may be configured to measure a time that a signal arrives from the gamma ray absorbed inside the gamma ray detection module to the electrode.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 감마선 검출 모듈에서 흡수되는 신호를 전달받는 제어부를 더 포함하고, 상기 감마선 검출 모듈은, 하나의 감마선 검출 모듈 내에서 감마선이 진행하며 서로 다른 위치에서 2 이상의 흡수가 이루어지는 경우, 상기 제어부는 각각의 위치에서 흡수된 감마선의 에너지를 파악하여, 감마선이 발생된 예상 영역을 파악 가능하게 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, further comprising a control unit receiving a signal absorbed by the gamma ray detection module, wherein the gamma ray detection module absorbs two or more at different positions while gamma rays travel within one gamma ray detection module In the case of , the control unit may determine the energy of the gamma-ray absorbed at each position, and thus the expected region in which the gamma-ray is generated may be grasped.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 감마선 검출기는, 상기 감마선 검출 모듈을 둘러싸고 형성되는 감마선 차폐부를 포함하고, 상기 감마선 차폐부는, 납(Pb)을 포함하는 제1 층, 상기 제1 층을 둘러싸며, 카드뮴(Cd)을 포함하는 제2 층, 및 상기 제2 층을 둘러싸며, HDPE(High Density Polyethylen)을 포함하는 제3 층을 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the gamma ray detector includes a gamma ray shielding part formed to surround the gamma ray detection module, and the gamma ray shielding part includes a first layer containing lead (Pb), and surrounding the first layer and a second layer including cadmium (Cd), and a third layer surrounding the second layer and including High Density Polyethylen (HDPE).
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제3 층은 상기 제1 층보다 두껍게 형성되고, 상기 제2 층은 얇은 박형(foil)을 이룰 수 있다.According to an example related to the present invention, the third layer may be formed to be thicker than the first layer, and the second layer may form a thin foil.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 층의 두께는 4cm 이상이고, 상기 제3 층의 두께는 5cm 이상일 수 있다.According to an example related to the present invention, the thickness of the first layer may be 4 cm or more, and the thickness of the third layer may be 5 cm or more.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 비파괴 검사 시스템은, 중성자를 발생시키는 중성자 발생장치, 상기 중성자 발생장치와 대향되도록 배치되고, 상기 중성자 발생장치로부터 발생되는 중성자가 조사되는 피검사체가 배치되는 공간이 마련되는 피검사체 지지부, 및 상기 피검사체로부터 발산되는 감마선을 흡수하도록 이루어지는 2 이상의 감마선 검출부를 포함하고, 상기 2 이상의 감마선 검출부는, 상기 중성자 발생장치 및 상기 피검사체를 연결하는 선을 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있다.In order to achieve one object of the present invention, a non-destructive inspection system according to another embodiment of the present invention is a neutron generator for generating neutrons, arranged to face the neutron generator, and neutrons generated from the neutron generator A subject support unit provided with a space in which an irradiated subject is disposed, and two or more gamma ray detectors configured to absorb gamma rays emitted from the subject, wherein the two or more gamma ray detectors include the neutron generator and the subject. They may be disposed on opposite sides of the line connecting them.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 감마선 검출부는, 상기 피검사체로부터 발생되는 감마선을 검출 가능하도록 이루어지는 감마선 검출 모듈을 포함하는 감마선 검출기, 및 상기 감마선 검출기가 상기 피검사체 지지부과 이루는 거리 및 각도를 조절 가능하도록 상기 감마선 검출기를 3축 방향으로 이동 가능하게 형성되는 감마선 검출기 이동부를 포함하고, 상기 감마선 검출기는 2 이상의 감마선 검출 모듈을 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the gamma ray detector includes a gamma ray detector including a gamma ray detection module configured to detect gamma rays generated from the subject, and a distance and angle between the gamma ray detector and the subject support unit. and a gamma-ray detector moving unit configured to move the gamma-ray detector in three axes to be adjustable, and the gamma-ray detector may include two or more gamma-ray detection modules.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 감마선 검출 모듈에서 흡수되는 신호를 전달받는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 하나의 감마선 검출 모듈에 포함되는 상기 2 이상의 감마선 검출 모듈 중 어느 하나의 감마선 검출 모듈에서 감마선이 흡수된 이후에, 다른 하나의 감마선 검출 모듈에서 동일한 감마선이 흡수되는 경우, 흡수된 시간 및 흡수된 위치에 근거하여 감마선이 발생된 예상 영역을 파악 가능하게 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, further comprising a controller receiving a signal absorbed by the gamma-ray detection module, wherein the controller includes any one of the two or more gamma-ray detection modules included in the one gamma-ray detection module. After the gamma ray is absorbed by the detection module, when the same gamma ray is absorbed by the other gamma ray detection module, an expected region in which the gamma ray is generated may be identified based on the absorbed time and the absorbed position.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 감마선 검출기 이동부는, 상기 감마선 검출기가 배치되고, 상기 감마선 검출기를 회전 가능하게 형성되는 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트를 상하로 이동시키도록 형성되는 상하 이동부, 상기 상하 이동부를 상기 피검사체와 가깝거나 멀게 이동시키도록 형성되는 평면 이동부를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the gamma-ray detector moving unit includes a base plate on which the gamma-ray detector is disposed and the gamma-ray detector is rotatably formed, a vertical movement unit formed to move the base plate up and down, and the It may include a flat moving unit formed to move the vertical moving unit closer to or farther from the subject.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 평면 이동부는, 상기 중성자 발생장치 및 상기 피검사체를 연결하는 선을 중심으로 서로 반대편에 배치되는 2 이상의 감마선 검출부가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, the planar moving unit may be configured such that two or more gamma-ray detection units disposed on opposite sides of a line connecting the neutron generator and the subject can be moved in a direction closer to or farther from each other. have.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 감마선 검출기는 상기 피검사체를 둘러싸도록 배치되고, 상기 복수의 감마선 검출기 각각은, 상기 피검사체를 둘러싼 지점에서 이동 가능한 영역이 나뉘고, 해당 영역에서 상기 평면 이동부에 의해 이동 가능하도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, the plurality of gamma-ray detectors are arranged to surround the subject, and each of the plurality of gamma-ray detectors is divided into a movable area at a point surrounding the subject, and the plane in the corresponding area. It may be made to be movable by the moving part.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제어부에 의해 수신된 신호를 이미지화하여 피검사체에 배치된 물질을 파악하는 컴프턴 이미지 변환부를 더 포함하고, 상기 컴프턴 이미지 변환부는, 상기 복수의 감마선 검출기에서 수신된 신호를 근거로 피검사체 및 피검사체 내부에 포함된 감마선 발생지점을 이미지화할 수 있다.According to an example related to the present invention, further comprising a Compton image converter configured to image the signal received by the controller to identify a material disposed on the subject, wherein the Compton image converter includes: Based on the received signal, it is possible to image the subject and the gamma-ray generation point included in the subject.
본 발명에 따른 감마선 검출기 및 이를 구비한 비파괴 검사 시스템의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the gamma-ray detector and the non-destructive inspection system having the same according to the present invention will be described as follows.
기존의 폭발물, 마약에 대한 비파괴 검사 장비에 비해 검사효율을 높이고, 분석률을 높이며, 비파괴 검사의 측정 오차율을 줄임으로써, 위험물의 정확한 탐지가 가능하다.By increasing the inspection efficiency, increasing the analysis rate, and reducing the measurement error rate of non-destructive testing compared to the existing non-destructive testing equipment for explosives and narcotics, it is possible to accurately detect dangerous substances.
각종 화물의 형체를 특정하기 어려운 위험물질, 예를 들면 폭발물, 마약, 방사선 물질을 용이하게 검출할 수 있다.It is possible to easily detect dangerous substances that are difficult to determine the shape of various cargoes, such as explosives, narcotics, and radioactive substances.
차폐부는 납 등의 방사화가 어려운 재질로 형성됨으로써, 배경 감마선을 차폐시켜, 노이즈를 제거할 수 있다.Since the shielding part is formed of a material that is difficult to emit radiation such as lead, it is possible to shield the background gamma rays and remove noise.
복수의 감마선 검출 모듈이 서로 페어링되어, 중성자가 피검사체를 통과함으로 발생하는 감마선의 위치, 각도 등에 관한 정보를 공유함으로써, 감마선의 발생 시점의 차이 등을 분석하여, 위험물의 위치를 정확히 파악할 수 있다.A plurality of gamma-ray detection modules are paired with each other and share information about the position and angle of gamma rays generated when neutrons pass through an object to be inspected, so that the location of dangerous objects can be accurately identified by analyzing differences in gamma-ray generation times. .
복수의 감마선 검출기는 피검사체를 향해 다양한 영역에서 이동 가능하게 지지됨으로써, 위험물에 대한 관심 영역으로 접근이 용이할 뿐만 아니라, 다양한 위치에서 감마선을 검출함으로써, 검출 효율이나 정확성을 높일 수 있다.Since the plurality of gamma-ray detectors are movably supported in various areas toward the subject, it is easy to access the area of interest for a dangerous object, and by detecting gamma rays at various locations, detection efficiency or accuracy can be increased.
도 1은 중성자 방사화 분석방법을 이용한 위험물질 탐지 기술에 대한 개념도이다.
도 2는 도 1에 따라 디텍팅된 자료를 근거로 원소별 감마선 에너지 그래프를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템을 개념적으로 표현한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템을 표현한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마선 검출기를 표현한 개념도이다.
도 6은 도 5에 도시된 감마선 검출기에 감마선이 흡수되는 과정을 설명한 개념도이다.
도 7 및 도 8은 복수의 감마선 검출 모듈의 배치된 모습 및 복수의 감마선 검출 모듈에 감마선이 흡수되는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 복수의 감마선 검출 모듈로부터 흡수된 감마선들의 감마선 스펙트럼을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10의 비파괴 검사 시스템을 위에서 바라본 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템을 위에서 바라본 평면도이다.
도 13은 도 10에 도시된 피검사체 지지부를 도시한 사시도이다.
도 14는 도 10에 도시된 감마선 검출기를 도시한 사시도이다.
도 15는 컴프턴 이미지 변환부에 의하여 생성된 이미지가 표시된 것을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a technology for detecting dangerous substances using a neutron radiation analysis method.
FIG. 2 shows a graph of gamma ray energy for each element based on the data detected according to FIG. 1 .
3 is a conceptual diagram conceptually expressing a non-destructive inspection system according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating a non-destructive inspection system according to another embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a gamma-ray detector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a process in which gamma rays are absorbed by the gamma ray detector shown in FIG. 5 .
7 and 8 are conceptual views for explaining an arrangement of a plurality of gamma-ray detection modules and absorption of gamma rays by the plurality of gamma-ray detection modules.
9 is an exemplary diagram illustrating gamma-ray spectra of gamma rays absorbed from a plurality of gamma-ray detection modules according to FIGS. 7 and 8 .
10 is a perspective view showing a non-destructive inspection system according to an embodiment of the present invention.
11 is a plan view of the non-destructive inspection system of FIG. 10 as viewed from above.
12 is a top plan view of a non-destructive inspection system according to another embodiment of the present invention.
13 is a perspective view illustrating the subject support unit shown in FIG. 10 .
14 is a perspective view illustrating the gamma-ray detector shown in FIG. 10 .
15 is a conceptual diagram illustrating an image generated by a Compton image conversion unit being displayed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1은 중성자 방사화 분석방법을 이용한 위험물질 탐지 기술에 대한 개념도이다. 도 2는 도 1에 따라 디텍팅된 자료를 근거로 원소별 감마선 에너지 그래프를 나타낸 것이다.1 is a conceptual diagram of a technology for detecting dangerous substances using a neutron radiation analysis method. FIG. 2 shows a graph of gamma ray energy for each element based on the data detected according to FIG. 1 .
도 1을 참조하면, 전류관(1)을 통과하면서 가속된 전자선(3)이 중성자 발생체(5)에 입사된다. 그리고, 전자선(3)이 중성자 발생체(5)에 입사됨에 따라, 중성자 발생체(5)로부터 중성자(n)가 발생될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
발생된 중성자(n)는 피검사체(6)에 조사된다. 중성자가 조사된 피검사체로부터 감마선(7)이 발생될 수 있다. 피검사체로부터 나오는 감마선(7)은 디텍터(9)에 흡수될 수 있다.The generated neutrons n are irradiated to the
도 2를 참조하면, 디텍터에 흡수된 감마선을 근거로 C(탄소), N(질소), O(산소) 등 원소별 감마선 에너지에 대한 정보를 취득할 수 있다. 이때, 얻어진 원소별 감마선 에너지를 근거로 해당 물질에 대해서 파악할 수 있다. 이를 통해, 마약이나 폭발물 등 위험 대상체에 대하여 비파괴 검사가 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 2 , information on gamma ray energy for each element such as C (carbon), N (nitrogen), and O (oxygen) may be acquired based on the gamma rays absorbed by the detector. In this case, the material may be identified based on the obtained gamma ray energy for each element. Through this, a non-destructive test may be performed on a dangerous object such as a drug or an explosive.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)을 개념적으로 표현한 개념도이다. 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)을 표현한 개념도이다.3 is a conceptual diagram conceptually expressing a
본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)은, 중성자 발생장치(100), 피검사체(290) 지지부(200) 및 감마선 검출부(300)를 포함할 수 있다.The
중성자 발생장치(100)는 상술한 바와 같이 중성자를 발생시켜 피검사체(290)에 중성자가 조사되도록 할 수 있다. 한편, 중성자 발생장치(100)는 중성자뿐만 아니라, 방사선도 조사될 수도 있다. As described above, the
중성자 발생장치(100)에서 발생되는 중성자 및 방사선을 통해 피검사체(290)의 외형 및 피검사체(290)의 내부에 있는 검사 대상체에 대해서 조사할 수 있다.Through the neutrons and radiation generated by the
피검사체(290) 지지부(200)는 중성자 발생장치(100)와 대향되도록 배치된다. 피검사체(290) 지지부(200)는 상기 중성자 발생장치(100)로부터 발생되는 중성자가 조사되는 피검사체(290)가 배치되는 공간이 마련될 수 있다. 이에 대해서는 자세하게 후술한다.The
감마선 검출부(300)는 피검사체(290)로부터 발산되는 감마선을 흡수하도록 이루어진다. 감마선 검출부(300)는 2 이상으로 배치될 수 있다. 이때, 감마선 검출부(300)는 서로 이격되어 피검사체(290) 지지부(200) 또는 상기 피검사체(290)를 둘러 싸는 방향으로 배치될 수 있다.The
구체적으로, 도 3을 참조하면, 중성자 발생장치(100)의 중성자 발생부(120)로부터 중성자가 피검사체(290)를 향해 조사될 수 있다. 이때, 중성자 발생부(120)를 둘러싸고, 중성자가 다른 방향으로 빠져나가는 것을 저감시키도록 형성되는 중성자 차폐부(140)가 배치될 수 있다. Specifically, referring to FIG. 3 , neutrons may be irradiated from the
중성자가 조사된 피검사체(290)에서는 감마선이 발생될 수 있다. 감마선은 감마선 검출기(400)의 감마선 검출 모듈(410)에 의해 흡수될 수 있다.Gamma rays may be generated from the subject 290 irradiated with neutrons. Gamma rays may be absorbed by the gamma
한편, 피검사체(290)를 기준으로 일측에 배치된 감마선 검출기(400)와 타측에 배치된 감마선 검출기(400) 각각은 이동을 통하여 일정 영역 내에서 이동될 수 있다. Meanwhile, each of the
구체적으로, 도면을 기준으로 피검사체(290)의 좌측에 배치된 감마선 검출기(400)는 제1 영역(A1)에서 이동될 수 있다. 그리고, 피검사체(290)의 우측에 배치된 감마선 검출기(400)는 제2 영역(A2)에서 이동될 수 있다. 이와 같이 피검사체(290)를 둘러싼 감마선 검출기(400)가 이동됨으로써, 피검사체(290)로부터 나오는 감마선을 효과적으로 흡수할 수 있는 지점을 찾을 수 있다. Specifically, the
또한, 하나의 피검사체(290)로부터 나오는 감마선을 서로 다른 위치에서 흡수함에 따라, 감마선이 발생되는 지점에 대한 정보를 비교적 정확하게 파악할 수 있다. In addition, as gamma rays emitted from one subject 290 are absorbed at different positions, information on a point where gamma rays are generated can be relatively accurately grasped.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 비파괴 검사 시스템(1000)은 3 이상의 감마선 검출기(400, 또는 감마선 검출부(300))를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
구체적으로, 도 4를 참조하면, 4개의 감마선 검출기(400)가 피검사체(290)를 둘러싸고 배치될 수 있다. 그리고, 4개의 감마선 검출기(400, 또는 감마선 검출부(300))는 서로 다른 영역에 배치될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 4 , four gamma-
피검사체(290)의 왼쪽 상단에 배치된 감마선 검출기(400)부터 시계 방향으로, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2), 제3 영역(A3), 제4 영역(A4)으로 구획될 수 있다. 각 영역에 배치된 감마선 검출기(400)는 해당 영역에서 피검사체(290)를 대향하는 방향으로 자유롭게 이동 가능하다. In a clockwise direction from the
피검사체(290)에서는 사방으로 감마선이 방출될 수 있다. 이에 따라, 3 이상의 감마선 검출기(400)가 피검사체(290)를 둘러싸고 피검사체(290)로부터 발생되는 감마선을 효과적으로 흡수할 수 있다. Gamma rays may be emitted from the subject 290 in all directions. Accordingly, three or more gamma-
한편, 비파괴 검사 시스템(1000)은 감마선 검출 모듈(410)에서 흡수되는 신호를 전달받는 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 감마선 검출기(400)에서 흡수되는 감마선의 신호를 파악할 수 있다. 이때, 2 이상의 감마선 검출기(400)에서 각각 흡수되는 감마선에 대하여 제어부는 2 이상의 신호를 조합하여 해당 감마선이 피검사체(290)의 어느 부분에서 발생되었는지를 파악할 수 있다.Meanwhile, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마선 검출기를 표현한 개념도이다. 도 6은 도 5에 도시된 감마선 검출기에 감마선이 흡수되는 과정을 설명한 개념도이다. 도 7 및 도 8은 복수의 감마선 검출 모듈의 배치된 모습 및 복수의 감마선 검출 모듈에 감마선이 흡수되는 것을 설명하기 위한 개념도이다. 도 9는 도 7 및 도 8에 따른 복수의 감마선 검출 모듈로부터 흡수된 감마선들의 감마선 스펙트럼을 나타낸 예시도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a gamma-ray detector according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a process in which gamma rays are absorbed by the gamma ray detector shown in FIG. 5 . 7 and 8 are conceptual views for explaining an arrangement of a plurality of gamma-ray detection modules and absorption of gamma rays by the plurality of gamma-ray detection modules. 9 is an exemplary diagram illustrating gamma-ray spectra of gamma rays absorbed from a plurality of gamma-ray detection modules according to FIGS. 7 and 8 .
도 5를 참조하면, 감마선 검출기(400)는 감마선을 흡수하는 감마선 검출 모듈(410)과, 감마선 검출 모듈(410)을 둘러싸고 배치되는 감마선 차폐부(420)를 포함한다. 감마선 검출기(400)는 피검사체(290)로부터 발생되는 감마선을 흡수하여, 감마선의 발생위치를 파악할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
또한, 감마선 검출기(400)는 감마선 검출 모듈(410)에서 흡수되는 감마선에 대한 신호를 전달받아 감마선이 방출되는 위치를 산출하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the gamma-
감마선 검출 모듈(410)은 감마선을 흡수하도록 형성된다. 이때, 감마선 검출 모듈(410)은, 하나의 감마선 검출 모듈(410) 내에서 감마선이 진행하며 서로 다른 위치에서 2 이상의 흡수가 이루어지는 경우, 제어부는 각각의 위치에서 흡수된 감마선의 에너지를 파악하여, 감마선이 발생된 예상 영역을 파악 가능하게 이루어질 수 있다.The gamma
구체적으로, 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 6의 (a)를 참조하면, 피검사체(290)로부터 발산된 감마선이 감마선 검출 모듈(410)로 인입된다. Specifically, it will be described with reference to FIG. 6 as follows. First, referring to FIG. 6A , gamma rays emitted from the subject 290 are introduced into the gamma
피검사체(290)에서 발산된 감마선 중 어느 하나인 제1 감마선(7a)이 흡수 영역(408)에서 제1 흡수(P11)될 수 있다. 그리고, 피검사체(290)에서 발산된 감마선 중 어느 하나인 제2 감마선(7b)도 흡수 영역(408)에서 제1 흡수(P21)될 수 있다. 이 경우에는, 제1 감마선(7a) 및 제2 감마선(7b) 모두 감마선 검출 모듈(410)에서 한번씩만 흡수된 경우이다.The
이때, 감마선 검출 모듈(410)의 배면과 상면에 각각 전극부(430)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 감마선 검출 모듈(410)의 배면에 제1 전극부(431)가 배치되고, 감마선 검출 모듈(410)의 상면에 제2 전극부(432)가 배치될 수 있다. In this case, the
제어부는 감마선이 흡수된 지점에서부터 감마선 검출 모듈(410)의 배면 및 감마선 검출 모듈(410)의 상면까지의 도달 시간을 통해, 감마선이 감마선 검출 모듈(410)의 어느 정도 위치에서 흡수되었는지 파악할 수 있다.The controller can determine at what position the gamma-rays are absorbed by the gamma-
구체적으로, 도 6의 (a)를 참조하면, 제어부는 제1 전극부(431)는 제1 감마선(7a)의 흡수된 때로부터 제1 전극부(431)에 도달되는 시간을 계산하여 제1 감마선(7a)의 제1 흡수 위치와 제1 전극부(431) 사이의 거리(d1)이 측정할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 6A , the control unit calculates the time from when the
그리고, 제어부는 제1 감마선(7a)이 흡수된 때로부터 제2 전극부(432)에 흡수된 신호가 도달되는 시간에 의하여 제1 감마선(7a)의 제1 흡수 위치와 제2 전극부(432) 사이의 거리(d2)를 측정할 수 있다.Then, the control unit determines the first absorption position of the
상술한 바와 같이, 감마선 검출 모듈(410)을 둘러싼 전극부(430)를 통하여, 감마선이 흡수된 위치에서 전극부(430)에 신호가 도달되는 때까지의 시간에 근거하여 감마선 검출 모듈(410)의 내부 어느 위치에서 감마선이 흡수되었는지를 파악할 수 있다.As described above, through the
도 6의 (b)를 참조하면, 제1 감마선(7a)은 감마선 검출 모듈(410)의 내부에서 제1 흡수(P11)를 하고, 계속해서 진행될 수 있다. 그리고, 제1 감마선(7a)은 감마선 검출 모듈(410)의 내부에서 제2 흡수(P12)될 수 있다.Referring to FIG. 6B , the first gamma-
그리고, 감마선 검출 모듈(410)로 유입된 제2 감마선(7b)은 제1 흡수(P21)가 된 후에 산란되어, 제2 흡수(P22)될 수 있다.In addition, the
도 6의 (c)를 참조하면, 제1 감마선(7a)의 제1 흡수의 위치, 제1 흡수에서 흡수된 에너지의 양 및 제1 감마선(7a)의 제2 흡수의 위치, 제2 흡수에서 흡수된 에너지의 양을 고려하여, 제1 흡수의 위치에서 감마선이 발생될 수 있는 제1 감마선(7a)이 어디서부터 왔는지 제1 예상 범위(P1)을 산정할 수 있다. Referring to FIG. 6C , the position of the first absorption of the first gamma-
구체적으로, 제1 감마선(7a)의 제1 흡수(P11) 위치에서부터 각도(θ1)를 산정하여, 제1 감마선(7a)의 제1 예상 범위(P1)를 파악할 수 있다.Specifically, by calculating the angle θ1 from the position of the first absorption P11 of the
그리고, 도 6의 (c)를 계속해서 참조하면, 제2 감마선(7b)의 제1 흡수(P21)의 위치, 제1 흡수(P21)에서 흡수된 에너지의 양 및 제2 감마선(7b)의 제2 흡수(P22)의 위치, 제2 흡수(P22)에서 흡수된 에너지의 양을 고려하여, 제2 감마선(7b)의 제1 흡수(P21) 위치에서부터 각도(θ2)를 산정하여, 감마선이 발생될 수 있는 제2 감마선(7b)이 어디서부터 왔는지 제2 예상 범위(P2)을 산정할 수 있다. And, with continuing reference to FIG. 6C, the position of the first absorption P21 of the second gamma-
이때, 제1 예상 범위(P1) 및 제2 예상 범위(P2)가 공통으로 겹치는 영역에 피검사체(290)가 배치되었다고 판단할 수 있다. 그리고, 제1 감마선(7a) 및 제2 감마선(7b)의 예상 범위를 결정함에 있어서 감마선 이미징 알고리즘, 예를 들어, 컴프턴 이미징 알고리즘이 사용될 수 있다.In this case, it may be determined that the subject 290 is disposed in a region where the first expected range P1 and the second expected range P2 commonly overlap. In addition, a gamma-ray imaging algorithm, for example, Compton imaging algorithm, may be used in determining the expected ranges of the
나아가, 2개의 감마선이 아니라, 이와 같이 감지되는 감마선의 수가 늘어남에 따라, 각각의 예상 범위를 설정할 수 있다. 이러한 예상 범위가 서로 공통되는 영역에 목적하는 피검사체(290)가 배치된 것을 알 수 있다.Furthermore, instead of two gamma rays, as the number of sensed gamma rays increases, each expected range may be set. It can be seen that the
이에 따라, 감마선의 2 이상의 흡수가 늘어날수록 피검사체(290)의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있다.Accordingly, as the two or more absorptions of gamma rays increase, the position of the subject 290 may be more accurately measured.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 감마선 검출기(400)는, 감마선을 흡수 가능하게 이루어지는 복수의 감마선 검출 모듈(410)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the gamma-
그리고, 복수의 감마선 검출 모듈(410)은, 감마선 검출기(400)의 표면에 노출되도록 서로 이격되어 배치되거나, 감마선 검출기(400)의 표면으로부터 상기 감마선 검출기(400)의 깊이 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the plurality of gamma-
그리고, 제어부는 하나의 감마선 검출 모듈(410)에 포함되는 2 이상의 감마선 검출 모듈(410) 중 어느 하나의 감마선 검출 모듈(410)에서 감마선이 흡수된 이후에, 다른 하나의 감마선 검출 모듈(410)에서 동일한 감마선이 흡수되는 경우, 흡수된 시간 및 흡수된 위치에 근거하여 감마선이 발생된 예상 영역을 파악 가능하게 이루어질 수 있다.In addition, after the gamma-ray is absorbed by any one of the two or more gamma-
예를 들어, 도 7 및 도 8의 (a)를 참조하면, 복수의 감마선 검출 모듈(410)은, 서로 일직선을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 도 8의 (a)를 참조하면, 제1 감마선 검출 모듈(411), 제2 감마선 검출 모듈(412), 제3 감마선 검출 모듈(413) 및 제4 감마선 검출 모듈(414)이 일직선으로 배치될 수 있다. For example, referring to FIGS. 7 and 8A , a plurality of gamma-
그리고 도 7의 (a)를 참조하면, 피검사체(290)로부터 발생된 감마선은 제2 감마선 검출 모듈(412), 제3 감마선 검출 모듈(413) 및 제4 감마선 검출 모듈(414)에 순차적으로 흡수(P11, P12, P13)될 수 있다. 이와 같이 하나의 감마선 검출기(400)에 배치된 복수의 감마선 검출 모듈(410)에서 순차적으로 감마선이 흡수될 수 있다. And referring to FIG. 7A , the gamma rays generated from the subject 290 are sequentially transmitted to the second gamma
이러한 순차적인 흡수된 정보는 제어부를 통하여 상술한 바와 같이 감마선 이미징 알고리즘을 통해 해당 감마선이 어디서 발산되었는지 파악될 수 있다. The sequentially absorbed information can be identified from where the corresponding gamma rays are emitted through the gamma ray imaging algorithm as described above through the control unit.
또한, 도 7 및 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 감마선 검출 모듈(410)은 감마선 검출기(400)의 중심점을 둘러싸며 배치될 수 있다. 도 7의 (b)를 참조하면, 감마선은 제1 감마선 검출 모듈(411)에 제1 흡수(P11)되고, 제1 흡수(P11)된 이후에 산란되어, 제2 감마선 검출 모듈(412)에 제2 흡수(P12)될 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 7 and 8B , a plurality of gamma-
그리고, 이러한 제1 흡수(P11) 및 제2 흡수(P12)를 통해 제어부는 감마선 이미징 알고리즘을 통하여 해당 감마선이 어디서부터 발산되었는지 그 위치를 파악할 수 있다.In addition, through the first absorption P11 and the second absorption P12, the controller can determine the location from where the gamma ray is emitted through the gamma ray imaging algorithm.
그리고, 도 8의 (c)를 참조하면, 복수의 감마선 검출 모듈(410)은 감마선 검출기(400)의 깊이 방향을 따라 일직선으로 배치될 수 있다. 도 7의 (c)를 참조하면, 피검사체(290)로부터 발산된 감마선은 제1 감마선 검출 모듈(411), 제2 감마선 검출 모듈(412), 제3 감마선 검출 모듈(413) 및 제4 감마선 검출 모듈(414)에 순차적으로 흡수(P11, P12, P13, P14)될 수 있다.Also, referring to FIG. 8C , the plurality of gamma-
그리고 제어부는 이러한 4번의 흡수된 각각의 위치 및 에너지 양을 감마선 이미징 알고리즘을 통해, 감마선의 위치를 파악할 수 있다.In addition, the controller may determine the position of the gamma-ray through the gamma-ray imaging algorithm for each of the four absorbed positions and energy amounts.
이때, 상술한 복수의 감마선 검출 모듈(410)은 서로 페어링(Pairing)될 수 있다. 구체적으로, 도 7의 (a)를 예를 들면, 제2 감마선 검출 모듈(412)에서 제1 흡수(P11)이 일어난 이후, 제3 감마선 검출 모듈(413)에서 제2 흡수(P12)가 일어나고, 제4 감마선 검출 모듈(414)에서 제3 흡수(P13)가 일어난다.In this case, the plurality of gamma-
이때, 제2 감마선 검출 모듈(412), 제3 감마선 검출 모듈(413) 및 제4 감마선 검출 모듈(414)은 서로 제어부와 페어링 되어 해당 흡수가 일어난 시각, 흡수의 위치 및 흡수된 감마선 에너지 양 등을 측정할 수 있다.At this time, the second gamma-
이를 통해, 제어부는 이미지 알고리즘을 통하여 해당 감마선이 어디서 조사되었는지를 알 수 있다.Through this, the controller can know where the corresponding gamma-ray is irradiated through the image algorithm.
한편, 도 9는 상술한 복수의 감마선 검출 모듈(410)이 페어링 됨에 따라, 각각의 감마선 검출 모듈(410)에서 흡수된 감마선의 양에 근거하여 해당 감마선의 전체 에너지를 파악할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 9 , as the above-described plurality of gamma-
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 페어링된 정보들을 묶어 전체 에너지 피크의 정확성을 높일 수 있다.For example, as shown in FIG. 9 , it is possible to increase the accuracy of the total energy peak by bundling the paired information.
구체적으로, 감마선이 하나의 감마선 검출 모듈(410)에만 흡수되고, 감마선 검출기(400)를 빠져나가는 경우, 해당 감마선이 포함하는 에너지의 크기에 대해서 오차가 발생될 수 있다.Specifically, when a gamma ray is absorbed only by one gamma
그리고, 하나의 감마선이 2 이상 흡수될 때 각각의 흡수 에너지 정보를 페어링 하지 않는 경우, 해당 감마선이 가지고 있는 에너지를 정확하게 파악하지 못할 수 있다.In addition, when two or more of one gamma ray is absorbed, if the respective absorbed energy information is not paired, the energy of the corresponding gamma ray may not be accurately identified.
그런데, 상술한 바와 같이, 복수의 감마선 검출 모듈(410)이 서로 페어링되어, 흡수된 에너지의 양이 공유되는 경우 해당 감마선이 가지는 에너지의 전체 양이 더욱 정확하게 파악될 수 있다.However, as described above, when the plurality of gamma-
감마선 검출기(400)는 감마선 차폐부(420)를 더 포함할 수 있다. 감마선 차폐부(420)는 감마선 검출 모듈(410)을 둘러싸도록 배치된다. 감마선 차폐부(420)는 감마선 검출 모듈(410)에 흡수되지 않은 감마선이 흡수되도록 이루어진다. The
도 5를 참조하면, 감마선 검출기(400)는 감마선 검출 모듈(410)을 둘러싸고 형성되는 감마선 차폐부(420)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the
감마선 차폐부(420)는 납(Pb)을 포함하는 제1 층(421), 제1 층(421)을 둘러싸며, 카드뮴(Cd)을 포함하는 제2 층(422), 및 제2 층(422)을 둘러싸며, HDPE(High Density Polyethylen)을 포함하는 제3 층(423)을 포함할 수 있다.The gamma-
이때, 제3 층(423)은 제1 층(421)보다 두껍게 형성되고, 제2 층(422)은 얇은 박형(foil)을 이룰 수 있다. 구체적으로, 제1 층(421)의 두께는 4cm 이상인 것이 바람직하고, 제3 층(423)의 두께는 5cm 이상인 것이 바람직하다.In this case, the
구체적으로, 납을 포함하는 제1 층(421)은 감마선이 감마선 검출 모듈(410)의 외측으로 빠져나가는 것을 저감시킬 수 있다. 그리고, HDPE를 포함하는 제3 층(423)은 중성자가 감마선 검출 모듈(410)쪽으로 유입되어 노이즈를 발생시키는 것을 저감시킬 수 있다. 한편, 카드뮴을 포함하는 제2 층(422)은 중성자가 제3 층(423)과 만나서 발생되는 파를 흡수, 차단할 수 있다.Specifically, the
이와 같은 감마선 차폐부(420)를 통하여, 감마선 검출 모듈(410)의 내부로 유입된 감마선이 외부로 빠져나가거나, 감마선 검출 모듈(410)의 외부로부터 감마선 검출 모듈(410)로 중성자 등이 유입되는 것을 차단하여, 노이즈를 제거하고 보다 정확성이 높은 측정결과를 얻을 수 있다.Through such a gamma-
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)를 나타낸 사시도이다. 도 11은 도 10의 비파괴 검사 시스템(1000)을 위에서 바라본 평면도이다. 도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)을 위에서 바라본 평면도이다. 도 13은 도 10에 도시된 피검사체(290) 지지부(200)를 도시한 사시도이다. 도 14는 도 10에 도시된 감마선 검출기(400)를 도시한 사시도이다. 도 15는 컴프턴 이미지 변환부(500)에 의하여 생성된 이미지가 표시된 것을 도시한 개념도이다.10 is a perspective view illustrating a
본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)은 중성자 발생장치(100), 피검사체(290) 지지부(200), 감마선 검출부(300)를 포함한다.The
중성자 발생장치(100)는 중성자를 발생시킬 수 있다. 중성자 발생장치(100)는 전류가 통과하는 전류관(110), 전류관(110)으로부터 발생되는 전자와 충돌하여 중성자를 발생시키는 중성자 발생부(120), 및 중성자 발생부(120)로부터 발생되는 중성자가 피검사체(290)에 집중되도록 조사되는 각도를 조절가능한 슬릿이 형성되는 콜리메이터(130)를 포함할 수 있다.The
피검사체(290) 지지부(200)는 중성자 발생장치(100)와 대향되도록 배치되고, 중성자 발생장치(100)로부터 발생되는 중성자가 조사되는 피검사체(290)가 배치되는 공간이 마련될 수 있다. The
감마선 검출부(300)는 피검사체(290)로부터 발산되는 감마선을 흡수하도록 이루어질 수 있다. 그리고, 감마선 검출부(300)는 2 이상으로 구비될 수 있다. 이때, 2 이상의 감마선 검출부(300)는 중성자 발생장치(100) 및 피검사체(290)를 연결하는 선을 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있다.The
감마선 검출부(300)는, 감마선 검출기(400) 및 감마선 검출기(400) 이동부(310)를 포함할 수 있다.The
감마선 검출기(400)는 피검사체(290)로부터 발생되는 감마선을 검출 가능하도록 이루어지는 감마선 검출 모듈(410)을 포함할 수 있다.The
감마선 검출기(400) 이동부(310)는 감마선 검출기(400)가 피검사체(290) 지지부(200)과 이루는 거리 및 각도를 조절 가능하도록 감마선 검출기(400)를 3축 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.The
평면 이동부(340)는, 중성자 발생장치(100) 및 피검사체(290)를 연결하는 선을 중심으로 서로 반대편에 배치되는 2 이상의 감마선 검출부(300)가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 이루어질 수 있다.The planar moving
예를 들어, 도 11을 참조하면, 감마선 검출부(300)의 평면 이동부(340)는 중성자 발생장치(100) 및 피검사체(290)를 연결하는 선(l)을 중심으로 서로 반대편에 배치되는 2 이상의 감마선 검출부(300)가 서로 가까워지거나, 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 이루어질 수 있다.For example, referring to FIG. 11 , the
구체적으로, 도 11의 중성자 발생장치(100) 및 피검사체(290)를 연결하는 선(l)의 오른쪽에 도시된 감마선 검출부(300)는 제1 영역(A1) 내에서 자유롭게 이동될 수 있다. 그리고, 도 11의 중성자 발생장치(100) 및 피검사체(290)를 연결하는 선(l)의 왼쪽에 도시된 감마선 검출부(300)는 제2 영역(A2) 내에서 자유롭게 이동될 수 있다.Specifically, the
이때, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 내에서 각각 감마선 검출부(300)가 자유롭게 이동될 수 있다. 다만, 각 감마선 검출부(300)의 이동이 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에 제한되는 것은 아니다. 그리고, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)은 도시된 것과 다른 형상을 형성될 수 있다.In this case, the gamma-
그리고, 복수의 감마선 검출기(400)는 피검사체(290)를 둘러싸도록 배치된다. 그리고, 복수의 감마선 검출기(400) 각각은, 피검사체(290)를 둘러싼 지점에서 이동 가능한 영역이 나뉘고, 해당 영역에서 평면 이동부(340)에 의해 이동 가능하도록 이루어질 수 있다.In addition, the plurality of gamma-
예를 들어, 도 12는 감마선 검출부(300)가 4개소 구비되는 실시예를 나타낸 것이다. 도 12를 참조하면, 4개의 감마선 검출부(300)가 각각 제1 영역(A1), 제2 영역(A2), 제3 영역(A3) 및 제4 영역(A4) 내에서 각각의 평면 이동부(340)에 의하여 이동될 수 있다.For example, FIG. 12 shows an embodiment in which the gamma-
본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)은 복수의 감마선 검출부(300) 각각의 평면 이동부(340)가, 해당 감마선 검출부(300)가 배치된 영역내에서 이동됨에 따라, 피검사체(290)로부터 발산되는 감마선을 보다 효과적으로 감지할 수 있어, 감마선 검지의 효율을 높이고, 분석률을 높이며 오차를 줄일 수 있다.In the
피검사체(290) 지지부(200)는, 중성자 발생장치(100)와의 이격 거리가 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능하게 형성될 수 있다.The
도 13을 참조하면, 피검사체(290) 지지부(200)는 피검사체(290) 플레이트(210), 승강부(220), 전후 이동부(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the subject 290
피검사체(290) 플레이트(210)는 피검사체(290)가 배치가능하게 형성되고, 회전 가능하게 이루어진다.The subject 290
구체적으로, 피검사체(290) 플레이트(210) 상에는 피검사체(290)가 배치된다. 이때, 피검사체(290)를 둘러싸고 중성자 및 감마선이 고르게 방사될 수 있도록 피검사체(290)를 둘러싸고 세로벽(218)이 형성될 수 있다.Specifically, the subject 290 is disposed on the subject 290
피검사체(290) 플레이트(210) 상에는 피검사체(290)를 회전시킬 수 있는 회전부(215)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 피검사체(290)를 회전시키며 중성자를 조사시키고, 감마선이 방사될 수 있도록 이루어질 수 있다.A
승강부(220)는 피검사체(290) 플레이트(210)를 상하 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 승강부(220)는 피검사체(290) 플레이트(210) 양 측에 배치되는 바디부(221), 바디부(221)의 양 측에 형성되는 레일(222), 레일(222)을 따라 상하로 이동되는 조절부(223)를 통해 피검사체(290) 플레이트(210)를 상하로 이동시킬 수 있다. 피검사체(290) 플레이트(210)는 바디부(221)에 세로로 형성되는 가이드관(224)을 따라 상하로 이동될 수 있다.The
전후 이동부(230)는 바닥 플레이트(232)와, 바닥 플레이트(232) 상에 배치되는 레일부(234)를 포함한다. 지지 플레이트(240)이 하부에 형성되는 전후 이동수단(미도시) 예를 들어 바퀴 등은, 상술한 레일부(234)를 따라 전후로 이동될 수 있다. 이에 따라, 지지 플레이트(240)가 전후로 이동될 수 있다.The forward/backward moving
이와 같이, 피검사체(290) 지지부(200)는 피검사체(290)를 상하, 전후 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 피검사체(290) 지지부(200)는 피검사체(290)를 회전시킬 수 있다. 이를 통해, 피검사체(290)에 보다 효과적으로 중성자를 조사하거나, 피검사체(290)로부터 방사되는 감마선이 효과적으로 방사되도록 피검사체(290)의 위치를 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 감마선 검출부(300)와의 거리나 위치 관계를 용이하게 조절할 수 있다.In this way, the subject 290
감마선 검출부(300)는 감마선 검출기(400), 감마선 검출기(400) 이동부(310)를 포함할 수 있다.The
도 14를 참조하면, 감마선 검출기(400)는 피검사체(290)로부터 발생되는 감마선을 검출 가능하도록 이루어지는 감마선 검출 모듈(410)을 포함한다. 이때, 상술한 바와 같이, 감마선 검출기(400)는 2 이상의 감마선 검출 모듈(410)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the
감마선 검출기(400) 이동부(310)는 감마선 검출기(400)가 피검사체(290) 지지부(200)과 이루는 거리 및 각도를 조절 가능하도록 감마선 검출기(400)를 3축 방향으로 이동 가능하게 형성된다.The gamma-
구체적으로, 감마선 검출기(400) 이동부(310)는, 베이스 플레이트(320), 상하 이동부(330) 및 평면 이동부(340)를 포함할 수 있다.Specifically, the moving
베이스 플레이트(320)는 감마선 검출기(400)가 배치되고, 감마선 검출기(400)를 회전 가능하게 형성된다. 베이스 플레이트(320)는 상하 바디부(221)와 연결 플레이트(321)로 연결될 수 있다.On the
상하 이동부(330)는 베이스 플레이트(320)를 상하로 이동시키도록 형성된다. 구체적으로, 상하 이동부(330)는 상하 이동부 바디(331)에 형성되는 레일부(332)와, 레일부(332)에 연결되어 베이스 플레이트(320)를 상하로 이동시키기 위해 상하로 이동되는 조절부(333)에 의하여 베이스 플레이트(320)를 상하로 이동시킬 수 있다.The
평면 이동부(340)는, 상하 이동부(330)를 피검사체(290)와 가깝거나 멀게 이동시키도록 형성될 수 있다.The planar moving
구체적으로, 평면 이동부(340)는 상하 이동부 바디(331)의 하부에 형성된다. 평면 이동부(340)는 전후 좌우 방향으로 바닥에 대하여 이동 가능하게 형성되는 캐스터(342)를 포함할 수 있다. 상기 캐스터(342)는 모터 등에 의하여 제어될 수 있다. 이에 따라, 제어부는 평면 이동부(340)의 캐스터(342)를 구동시킴으로써, 상술한 감마선 검출부(300)가 배치되는 영역 내에서 감마선 검출부(300)를 이동시킬 수 있다.Specifically, the planar moving
본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 시스템(1000)의 감마선 검출부(300)는 감마선 검출기(400)를 상하, 좌우, 전후 방향으로 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 감마선 검출기(400)를 높이 방향 축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 이를 통해, 피검사체(290)와의 거리 및 감마선의 입사 각도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 비파괴 검사 시스템(1000)의 감마선 검출부(300)는 보다 효과적으로 감마선을 감지할 수 있다.The gamma-
한편, 비파괴 검사 시스템(1000)은 상술한 제어부에 의해 수신된 신호를 이미지화하여 피검사체(290)에 배치된 물질을 파악하는 컴프턴 이미지 변환부(500)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
컴프턴 이미지 변환부(500)는, 복수의 감마선 검출기(400)에서 수신된 신호를 근거로 피검사체(290) 및 피검사체(290) 내부에 포함된 감마선 발생지점을 이미지화될 수 있다.The
구체적으로, 도 15를 참조하면, 모니터(600)에는 피검사체(290)의 형상(610)이 보일 수 있다. 그리고, 피검사체(290)의 형상(610)에서 감마선이 발생된 타겟 감마선 발생 대상체(620), 예를 들어 마약이나 폭발물 같은 것이 감지될 수 있다. Specifically, referring to FIG. 15 , the
본 발명은 이와 같은 컴프턴 이미지 변환부(500)를 통하여, 피검사체(290)의 일 부분에서 타겟팅된 감마선 발생 대상체에 대한 이미지를 얻을 수 있다. 이에 따라, 기존의 비파괴검사장비보다 그 효율을 높이고, 분석률을 높이며 오차를 줄일 수 있다. 이에 따라, 타겟팅한 위험물의 정확한 탐지가 가능하도록 이루어질 수 있다. 특히 각장 화물의 형체를 특정하기 어려운 위험물질들(폭발물, 마약, 방사선 물질 등)을 용이하게 검출할 수 있는 장점이 있다.In the present invention, an image of a gamma-ray-generating object targeted at a portion of the subject 290 may be obtained through the Compton
이상에서 설명된 비파괴 검사 시스템은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The non-destructive inspection system described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made.
Claims (21)
감마선을 흡수 가능하게 이루어지는 복수의 감마선 검출 모듈,
상기 감마선 검출 모듈에서 흡수되는 감마선에 대한 신호를 전달받아, 상기 감마선이 방출되는 위치를 산출하는 제어부, 및
상기 감마선 검출 모듈을 둘러싸도록 배치되고, 상기 감마선 검출 모듈에 흡수되지 않은 감마선이 흡수되도록 이루어지는 감마선 차폐부를 포함하고,
상기 복수의 감마선 검출 모듈은,
상기 감마선 검출기의 표면에 노출되도록 서로 이격되어 배치되거나, 상기 감마선 검출기의 표면으로부터 상기 감마선 검출기의 깊이 방향으로 서로 이격되어 배치되는, 감마선 검출기.
In a gamma ray detector that absorbs gamma rays generated from an object to determine the location of the gamma rays,
a plurality of gamma-ray detection modules capable of absorbing gamma rays;
a control unit receiving a signal for gamma rays absorbed by the gamma ray detection module and calculating a position at which the gamma rays are emitted; and
and a gamma ray shielding unit disposed to surround the gamma ray detection module and configured to absorb gamma rays not absorbed by the gamma ray detection module;
The plurality of gamma-ray detection modules,
The gamma-ray detector is arranged to be spaced apart from each other so as to be exposed on the surface of the gamma-ray detector, or to be spaced apart from each other in a depth direction of the gamma-ray detector from the surface of the gamma-ray detector.
상기 복수의 감마선 검출 모듈은,
서로 일직선을 이루도록 배치되는 감마선 검출기.
According to claim 1,
The plurality of gamma-ray detection modules,
Gamma-ray detectors arranged to be aligned with each other.
상기 복수의 감마선 검출 모듈은,
상기 감마선 검출기의 중심점을 둘러싸며 배치되는 감마선 검출기.
According to claim 1,
The plurality of gamma-ray detection modules,
A gamma ray detector disposed to surround a central point of the gamma ray detector.
상기 중성자 발생장치와 대향되도록 배치되고, 상기 중성자 발생장치로부터 발생되는 중성자가 조사되는 피검사체가 배치되는 공간이 마련되는 피검사체 지지부, 및
상기 피검사체로부터 발산되는 감마선을 흡수하도록 이루어지는 2 이상의 감마선 검출부를 포함하고,
상기 감마선 검출부는 서로 이격되어 상기 피검사체 지지부를 둘러 싸는 방향으로 배치되는 비파괴 검사 시스템.
A neutron generator that generates neutrons,
an object support part disposed to face the neutron generator and provided with a space in which an object to be irradiated with neutrons generated from the neutron generator is disposed; and
and two or more gamma-ray detection units configured to absorb gamma rays emitted from the subject;
The gamma-ray detection units are spaced apart from each other and are disposed in a direction surrounding the support part of the inspected object.
상기 피검사체 지지부는,
상기 중성자 발생장치와의 이격 거리가 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능하게 형성되는, 비파괴 검사 시스템.
5. The method of claim 4,
The subject support part,
A non-destructive inspection system that is formed to be movable so that the separation distance from the neutron generator is closer to or farther away.
상기 피검사체 지지부는,
상기 피검사체가 배치가능하게 형성되고, 회전 가능하게 이루어지는 피검사체 플레이트;
상기 피검사체 플레이트를 상하 방향으로 이동 가능하게 형성되는 승강부; 및
상기 피검사체 플레이트를 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 전후 이동부를 포함하는, 비파괴 검사 시스템.
6. The method of claim 5,
The subject support part,
a subject plate formed so that the subject is disposed and rotatable;
an elevating unit formed to move the subject plate in an up-down direction; and
A non-destructive inspection system comprising a forward and backward movement unit formed to be movable in the forward and backward directions of the subject plate.
상기 중성자 발생장치는,
전류가 통과하는 전류관;
상기 전류관으로부터 발생되는 전자와 충돌하여 중성자를 발생시키는 중성자 발생부; 및
상기 중성자 발생부로부터 발생되는 중성자가 상기 피검사체에 집중되도록 조사되는 각도를 조절가능한 슬릿이 형성되는 콜리메이터를 포함하는 비파괴 검사 시스템.
5. The method of claim 4,
The neutron generator is
a current tube through which an electric current passes;
a neutron generator generating neutrons by colliding with electrons generated from the current tube; and
A non-destructive inspection system comprising a collimator in which a slit capable of adjusting an angle at which neutrons generated from the neutron generator are irradiated to be concentrated on the subject are formed.
상기 중성자 발생장치는, 상기 중성자 발생부를 둘러싸고 형성되는 중성자 차폐부를 더 포함하는 비파괴 검사 시스템.
8. The method of claim 7,
The neutron generator is a non-destructive inspection system further comprising a neutron shield formed to surround the neutron generator.
상기 감마선 검출부는,
상기 피검사체로부터 발생되는 감마선을 검출 가능하도록 이루어지는 감마선 검출 모듈을 포함하는 감마선 검출기; 및
상기 감마선 검출기가 상기 피검사체 지지부과 이루는 거리 및 각도를 조절 가능하도록 상기 감마선 검출기를 3축 방향으로 이동 가능하게 형성되는 감마선 검출기 이동부를 포함하는 비파괴 검사 시스템.
5. The method of claim 4,
The gamma-ray detection unit,
a gamma ray detector including a gamma ray detection module configured to detect gamma rays generated from the subject; and
and a gamma-ray detector moving unit configured to move the gamma-ray detector in three axes so as to adjust a distance and an angle between the gamma-ray detector and the object support unit.
상기 감마선 검출 모듈은,
상기 감마선 검출 모듈의 외부에 배치되는 전극을 더 포함하고,
상기 전극은,
상기 감마선 검출 모듈 내부에서 흡수되는 감마선의 위치를 파악하기 위하여, 상기 감마선 검출 모듈 내부에서 흡수되는 감마선으로부터 상기 전극까지 신호가 도달되는 시간을 측정하도록 이루어지는, 비파괴 검사 시스템.
10. The method of claim 9,
The gamma-ray detection module,
Further comprising an electrode disposed outside the gamma-ray detection module,
The electrode is
A non-destructive testing system configured to measure a time for a signal to arrive from the gamma-ray absorbed inside the gamma-ray detection module to the electrode in order to determine the position of the gamma-ray absorbed inside the gamma-ray detection module.
상기 감마선 검출 모듈에서 흡수되는 신호를 전달받는 제어부를 더 포함하고,
상기 감마선 검출 모듈은,
하나의 감마선 검출 모듈 내에서 감마선이 진행하며 서로 다른 위치에서 2 이상의 흡수가 이루어지는 경우, 상기 제어부는 각각의 위치에서 흡수된 감마선의 에너지를 파악하여, 감마선이 발생된 예상 영역을 파악 가능하게 이루어지는, 비파괴 검사 시스템.
11. The method of claim 10,
Further comprising a control unit receiving the signal absorbed by the gamma-ray detection module,
The gamma-ray detection module,
When two or more absorptions are made at different locations while gamma-rays travel within one gamma-ray detection module, the control unit grasps the energy of the absorbed gamma-rays at each location to determine an expected region where the gamma-rays are generated, Non-destructive inspection system.
상기 감마선 검출기는, 상기 감마선 검출 모듈을 둘러싸고 형성되는 감마선 차폐부를 포함하고,
상기 감마선 차폐부는,
납(Pb)을 포함하는 제1 층;
상기 제1 층을 둘러싸며, 카드뮴(Cd)을 포함하는 제2 층; 및
상기 제2 층을 둘러싸며, HDPE(High Density Polyethylen)을 포함하는 제3 층을 포함하는 비파괴 검사 시스템.
10. The method of claim 9,
The gamma ray detector includes a gamma ray shielding unit formed to surround the gamma ray detection module,
The gamma ray shielding unit,
a first layer comprising lead (Pb);
a second layer surrounding the first layer and including cadmium (Cd); and
and a third layer surrounding the second layer and comprising a high density polyethylene (HDPE).
상기 제3 층은 상기 제1 층보다 두껍게 형성되고,
상기 제2 층은 얇은 박형(foil)을 이루는 비파괴 검사 시스템.
13. The method of claim 12,
The third layer is formed to be thicker than the first layer,
The second layer forms a thin foil (foil) non-destructive inspection system.
상기 제1 층의 두께는 4cm 이상이고,
상기 제3 층의 두께는 5cm 이상인 비파괴 검사 시스템.
14. The method of claim 13,
The thickness of the first layer is 4 cm or more,
The thickness of the third layer is not less than 5 cm non-destructive inspection system.
상기 중성자 발생장치와 대향되도록 배치되고, 상기 중성자 발생장치로부터 발생되는 중성자가 조사되는 피검사체가 배치되는 공간이 마련되는 피검사체 지지부; 및
상기 피검사체로부터 발산되는 감마선을 흡수하도록 이루어지는 2 이상의 감마선 검출부를 포함하고,
상기 2 이상의 감마선 검출부는, 상기 중성자 발생장치 및 상기 피검사체를 연결하는 선을 중심으로 서로 반대편에 배치되는 비파괴 검사 시스템.
a neutron generator for generating neutrons;
an object support part disposed to face the neutron generator and provided with a space in which the object to be irradiated with neutrons generated from the neutron generator is disposed; and
and two or more gamma-ray detection units configured to absorb gamma rays emitted from the subject;
The two or more gamma-ray detection units are disposed opposite to each other with respect to a line connecting the neutron generator and the object to be inspected.
상기 감마선 검출부는,
상기 피검사체로부터 발생되는 감마선을 검출 가능하도록 이루어지는 감마선 검출 모듈을 포함하는 감마선 검출기; 및
상기 감마선 검출기가 상기 피검사체 지지부과 이루는 거리 및 각도를 조절 가능하도록 상기 감마선 검출기를 3축 방향으로 이동 가능하게 형성되는 감마선 검출기 이동부를 포함하고,
상기 감마선 검출기는 2 이상의 감마선 검출 모듈을 포함하는 비파괴 검사 시스템.
16. The method of claim 15,
The gamma-ray detection unit,
a gamma ray detector including a gamma ray detection module configured to detect gamma rays generated from the subject; and
and a gamma-ray detector moving unit configured to move the gamma-ray detector in three axial directions so as to adjust a distance and an angle between the gamma-ray detector and the subject support unit;
The gamma-ray detector is a non-destructive inspection system including two or more gamma-ray detection modules.
상기 감마선 검출 모듈에서 흡수되는 신호를 전달받는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 하나의 감마선 검출 모듈에 포함되는 상기 2 이상의 감마선 검출 모듈 중 어느 하나의 감마선 검출 모듈에서 감마선이 흡수된 이후에, 다른 하나의 감마선 검출 모듈에서 동일한 감마선이 흡수되는 경우, 흡수된 시간 및 흡수된 위치에 근거하여 감마선이 발생된 예상 영역을 파악 가능하게 이루어지는 비파괴 검사 시스템.
17. The method of claim 16,
Further comprising a control unit receiving the signal absorbed by the gamma-ray detection module,
The control unit is
After the gamma ray is absorbed by any one of the two or more gamma ray detection modules included in the one gamma ray detection module, when the same gamma ray is absorbed by the other gamma ray detection module, the absorbed time and absorbed A non-destructive inspection system capable of identifying an expected area where gamma rays are generated based on the location.
상기 감마선 검출기 이동부는,
상기 감마선 검출기가 배치되고, 상기 감마선 검출기를 회전 가능하게 형성되는 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트를 상하로 이동시키도록 형성되는 상하 이동부;
상기 상하 이동부를 상기 피검사체와 가깝거나 멀게 이동시키도록 형성되는 평면 이동부를 포함하는 비파괴 검사 시스템.
17. The method of claim 16,
The gamma-ray detector moving unit,
a base plate on which the gamma-ray detector is disposed and the gamma-ray detector is rotatably formed;
a vertical movement unit formed to vertically move the base plate;
A non-destructive inspection system including a plane moving part formed to move the vertical moving part closer to or farther from the subject.
상기 평면 이동부는,
상기 중성자 발생장치 및 상기 피검사체를 연결하는 선을 중심으로 서로 반대편에 배치되는 2 이상의 감마선 검출부가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 이루어지는 비파괴 검사 시스템.
19. The method of claim 18,
The plane moving unit,
A non-destructive inspection system in which two or more gamma ray detectors disposed on opposite sides of a line connecting the neutron generator and the subject are movable in a direction toward or away from each other.
상기 복수의 감마선 검출기는 상기 피검사체를 둘러싸도록 배치되고,
상기 복수의 감마선 검출기 각각은,
상기 피검사체를 둘러싼 지점에서 이동 가능한 영역이 나뉘고, 해당 영역에서 상기 평면 이동부에 의해 이동 가능하도록 이루어지는, 비파괴 검사 시스템.
20. The method of claim 19,
The plurality of gamma-ray detectors are arranged to surround the subject,
Each of the plurality of gamma-ray detectors,
A movable area is divided at a point surrounding the subject, and is configured to be movable by the planar moving unit in the corresponding area.
상기 제어부에 의해 수신된 신호를 이미지화하여 피검사체에 배치된 물질을 파악하는 컴프턴 이미지 변환부를 더 포함하고,
상기 컴프턴 이미지 변환부는,
상기 복수의 감마선 검출기에서 수신된 신호를 근거로 피검사체 및 피검사체 내부에 포함된 감마선 발생지점을 이미지화하는, 비파괴 검사 시스템.21. The method of claim 20,
Further comprising a Compton image conversion unit to image the signal received by the control unit to identify the material disposed on the subject,
The Compton image conversion unit,
Based on the signals received from the plurality of gamma-ray detectors, the non-destructive inspection system for imaging the subject and the gamma-ray generation point included in the subject.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010039201A (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-15 | 이종훈 | Ultra-Low Level Shielder and Shielding Method of External Radiation for a Gamma-ray Spectroscopy System |
KR101209518B1 (en) * | 2012-02-23 | 2012-12-07 | 테크밸리 주식회사 | Helical ct apparatus |
JP2016114385A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Neutron tomography apparatus |
KR20180099955A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-06 | 한국생산기술연구원 | Three-dimensional target object analysis device and analysis method |
-
2021
- 2021-03-30 KR KR1020210041369A patent/KR102495593B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010039201A (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-15 | 이종훈 | Ultra-Low Level Shielder and Shielding Method of External Radiation for a Gamma-ray Spectroscopy System |
KR101209518B1 (en) * | 2012-02-23 | 2012-12-07 | 테크밸리 주식회사 | Helical ct apparatus |
JP2016114385A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Neutron tomography apparatus |
KR20180099955A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-06 | 한국생산기술연구원 | Three-dimensional target object analysis device and analysis method |
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