KR20220145189A - 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법이 개시된다. 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법은 단결정 섬광체에 배열형 광 센서가 결합된 위치민감형 방사선 검출기를 교정하는 방법으로, 방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출하는 단계; 및 방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서에서 측정된 측정 신호 데이터와 상기 보정 행렬을 이용하여 반응 에너지를 추정하는 단계를 포함한다.

Description

위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법 및 시스템{Method and system for calibrating position-sensitive radiation detector}
본 발명은 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단결정 섬광체에 배열형 광 센서가 결합된 위치민감형 방사선 검출기를 교정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
단결정 섬광체에 배열형 광 센서를 결합하여 방사선의 반응 위치와 반응 에너지를 측정하는 위치민감형 방사선 검출기는 1958년 Anger에 의해 최초로 개발되었으며, 이로부터 파생되어 섬광체 및 광 센서에 변화를 준 다양한 장치가 개발되었고, 방사성 물질의 분포를 영상화 하는 방사선 영상장치에 활용되어 왔다.
위치민감형 단결정 섬광 검출기에서의 반응 위치 및 반응 에너지의 추정은 섬광체에서 방사선의 반응에 의해 발생한 섬광이 검출기 내에서 퍼져 배열형 광 센서를 통해 측정될 때, 측정된 광자의 분포 및 총량이 각각 반응 위치 및 반응 에너지와 관련된다는 원리를 기반으로 한다.
광 센서에 도달한 광자는 광 센서의 작동방식에 따라 전기 신호로 변환된 후, 성형, 증폭 등 신호처리 과정을 거쳐 측정된다. 이 과정에서 배열형 광 센서의 각 요소 간 민감도의 차이, 신호처리 과정에서 채널 간 증폭도의 차이 등이 누적되어 최종적으로 측정되는 신호는 최초에 광 센서에 도달한 광자의 정보와 왜곡된 정보를 갖게 된다. 이러한 현상은 방사선 검출기의 에너지 및 위치 측정 정확도를 저해하는 요인이 된다. 예를 들어, 검출기의 특정 채널의 증폭도가 다른 채널의 증폭도에 비해 크게 설정된 경우, 방사선의 반응에 의해 동일한 에너지가 전달되었다고 하더라도 증폭도가 높은 채널 근방에서 일어난 반응이 해당 채널에서 거리가 먼 위치에서 일어난 반응에 비해 큰 신호를 발생시킬 것이다. 이는 방사선의 반응 위치에 따라 에너지가 다르게 측정됨을 의미하며, 결과적으로 검출기의 에너지 분해능으로 대표되는 에너지 측정의 정확도를 저해한다.
이러한 이유에서, 위치민감형 방사선 검출기의 채널 간 측정 신호의 편차로 인한 반응 정보 추정 성능 저하를 최소화하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.
일 예로, 광 센서를 섬광체와 결합하여 검출기를 조립하기 전에 통제된 조건에서 개별 광 센서가 일정한 특성을 내도록 조정하는 방법이 연구되고 있다. 그러나 이러한 방법은 검출기가 조립된 후, 시간의 경과에 따라 광 센서의 특성이 변화하는 경우 이 과정을 다시 수행하기 어렵다는 한계가 있다. 또한 섬광체와 광 센서 간 기하학적 배치의 채널 간 차이에 의해 발생하는 편차를 보정할 수 없는 한계가 있다.
다른 예로, 검출기의 신호를 측정하기 위해 사용되는 신호처리 회로에서 가변저항 등을 조정하거나 광 센서에 인가되는 동작전압을 조정하여 증폭도를 조절하는 방법이 연구되고 있다. 이러한 방법은 주로 검출기의 각 광 센서 근방에 방사선을 집중시켜 발생하는 신호를 증폭도 조절의 지표로 사용하며, 증폭도는 작업자에 의해 수동으로 조정되거나 컴퓨터에 의해 자동으로 조정될 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 채널 수가 많은 위치민감형 검출기의 특성상 작업량이 많고 검출기의 주기적인 교정이 어렵다. 그리고 이미 조립된 검출기에서 채널별 측정 신호를 조정하기 위해 방사선원을 각 광 센서 근방에 위치시켜 측정한 신호를 기준으로 사용하는데, 단결정 섬광 검출기는 발생한 섬광이 여러 번 반사, 굴절하여 여러 채널의 광 센서에 분산되어 측정되고 각 채널마다 섬광체와 광 센서 간 기하학적 배치가 다르므로 일관된 기준을 제공하지 못한다는 한계가 있다. 또한, 증폭도를 물리적으로 조정하는 경우 조정의 정밀도에 한계가 있으며, 이러한 오차들은 여러 채널에 걸쳐 누적되어 반응 정보 추정성능에 영향을 준다.
이에, 현재 연구되고 있는 방법의 한계를 극복할 수 있는 새로운 기술개발이 요구된다.
본 발명은 방사선의 반응 위치에 따라 배열형 광 센서에서 측정되는 전체 신호의 합의 편차를 최소화할 수 있는 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법 및 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 반응 에너지 추정의 정확도를 향상시킬 수 있는 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법은 단결정 섬광체에 배열형 광 센서가 결합된 위치민감형 방사선 검출기를 교정하는 방법으로, 방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출하는 단계; 및 방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서에서 측정된 측정 신호 데이터와 상기 보정 행렬을 이용하여 반응 에너지를 추정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 기준 방사선원은 에너지 범위가 상이한 적어도 두 개 이상의 방사선원을 포함할 수 있다.
또한, 상기 보정 행렬은 아래 수식을 통해 산출될 수 있다.
[수식]
Figure pat00001
S11 내지 Sjk는 k개의 광 센서에서 j개의 반응을 측정한 보정용 신호 데이터이고, a1 내지 ak는 광 센서별 보정값이고, E1 내지 Ej는 j개의 반응에서의 반응 에너지를 의미하며, a1 내지 ak+1 이 상기 보정 행렬을 구성함.
또한, 상기 S11 내지 Sjk와 상기 E1 내지 Ej는 상기 배열형 광 센서에서 측정된 신호 데이터들의 합을 히스토그램으로 나타내고, 상기 히스토그램의 피크에 해당하는 신호 데이터 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 위치민감형 방사선 검출기의 교정 시스템은 단결정 섬광체에 배열형 광 센서가 결합된 위치민감형 방사선 검출기; 및 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서 각각에서 측정된 신호 데이터를 교정하여 반응 에너지를 추정하는 에너지 산출부를 포함하되, 상기 에너지 산출부는, 방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출하고, 방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서에서 측정된 측정 신호 데이터와 상기 보정 행렬을 이용하여 반응 에너지를 추정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 배열형 광 센서 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출하고, 방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에서 측정된 측정 신호 데이터와 상기 보정 행렬을 이용하여 방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선의 반응 에너지를 추정할 수 있다. 이로 인해, 배열형 광 센서의 각 채널과 섬광체 간의 기하학적 배치로 인한 편차가 일관된 기준으로 보정될 수 있어 광 센서에서 측정되는 전체 신호의 합의 편차가 최소화될 수 있다. 그리고 동일한 구조를 갖는 개별 방사선 검출기에 적용할 경우, 각 검출기로부터 일관된 신호 데이터를 얻을 수 있어 에너지 추정의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 하나의 검출기에서 시간의 흐름이나 측정환경의 변화로 인해 광 센서의 민감도, 증폭도가 변하더라도 새로 측정한 데이터에 보정을 적용하면, 과거에 획득한 데이터와 일관성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위치민감형 방사선 검출기의 교정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 위치민감형 방사선 검출기를 나타내는 도면이다.
도 3은 방사선 검출기의 교정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 보정용 신호 데이터를 선별하는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 5는 특정 위치에서 발생한 반응들에 대해 광 센서들에서 측정된 측정 신호 데이터의 합으로 추정한 반응 에너지를 나타내는 그래프이다.
도 6은 광 센서들에서 측정된 측정 신호 데이터를 보정 행렬로 교정한 후 추정한 반응 에너지를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위치민감형 방사선 검출기의 교정 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 위치민감형 방사선 검출기를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 방사선 검출기의 교정 시스템(10)은 위치민감형 방사선 검출기(100)와 에너지 산출부(200)를 포함한다.
위치민감형 방사선 검출기(100)는 단결정 섬광체(Scintillator, 110)에 배열형 광 센서(Photo-sensor, 120)가 결합된 구조로, 방사선과의 반응에 의해 단결정 섬광체에서 섬광(E0)이 발생하고, 섬광에서 발생된 광자(n1, n2, …nk)가 검출기(100) 내에서 반사, 굴절 등을 거쳐 여러 개의 광 센서(120)에 도달한다. 광 센서(120)들은 개별적으로 이를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 아래 설명에서는 광 센서(120)의 채널 수가 k개 제공되는 것으로 설명한다. 일 예에 의하면, 광 센서(120)는 광증배관 (photomultiplier tube, PMT)과 같은 고전적인 형태의 광 센서가 배치된 구조로 제공될 수 있다. 다른 예에 의하면, 광 센서(120)는 multi-anode PMT, Avalanche Photo-Diode (APD), 실리콘 광증배관 (silicon photomultiplier tube, SiPM)과 같이 하나의 광 센서 안에 세분화된 검출면을 가진 반도체 기반 광 센서가 사용될 수 있다.
에너지 산출부(200)는 광 센서(120)들 각각에서 출력된 신호를 선형 결합하여 반응 에너지를 추정한다. 이때, 광 센서(120)의 감도나 증폭 회로의 증폭도 등 광 센서(120)의 채널 간 반응에 편차가 있다면, 반응 에너지 추정을 위한 신호의 합은 초기의 에너지 정보를 잃을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 에너지 산출부(200)는 광 센서(120)들 각각에서 출력된 신호를 교정하여 반응 에너지를 추정할 수 있다. 구체적으로, 에너지 산출부(200)는 방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 광 센서(120)들 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출한다. 보정 행렬은 광 센서(120)들 각각에서 측정되는 신호 데이터를 보정할 수 있는 보정 값들로 이루어진다. 또한, 에너지 산출부(200)는 방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 광 센서(120)들에서 측정된 측정 신호 데이터와 보정 행렬을 이용하여 상기 외부 방사선의 반응 에너지를 추정할 수 있다.
이하, 상술한 방사선 검출기의 교정 시스템(10)을 이용하여 방사선 검출기(100)의 교정 방법에 대해 자세하게 설명한다.
도 3은 방사선 검출기의 교정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 방사선 검출기의 교정 방법은 기준 방사선원을 이용하여 보정 행렬을 산출하는 단계(S100)와 보정 행렬을 이용하여 외부 방사선원의 반응 에너지를 추정하는 단계(S200)를 포함한다.
기준 방사선원을 이용하여 보정 행렬을 산출하는 단계(S100)는, 방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 광 센서들(120) 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출한다. 기준 방사선원은 에너지 범위가 상이한 적어도 2개 이상의 방사선원이 사용될 수 있다. 실시 예에 의하면, 방사선 검출기(100)를 수십 keV에서 1.5 MeV 범위에서 교정하는 경우, 기준 방사선원은 241Am의 59.5 keV 감마선과 22Na의 511 keV 및 1275 keV 감마선, 137Cs의 662 keV 감마선이 사용될 수 있다. 기준 방사선원은 위치민감형 방사선 검출기 크기의 2 내지 5배 거리에 위치하고, 기준 방사선원에서 방출되는 방사선이 위치민감형 방사선 검출기(100) 전체에 고르게 입사하도록 하여 신호 데이터를 측정한다. 그리고 동일한 방사선원에 대해 방사선 반응이 복수 회 발생되도록 일정 시간 동안 측정한다. 실시 예에 의하면, 방사선 반응이 수천 개 이상 측정되도록 측정 시간을 설정할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 측정 시간 동안 방사선 반응이 j개 측정되는 것으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 보정용 신호 데이터를 선별하는 과정을 나타내는 그래프이다. 도 4의 그래프에서, 가로축은 측정 신호의 세기를 나타내고, 세로축은 방사선 반응의 수를 나타낸다. 그래프는 241Am, 22Na, 137Cs 감마선에 대해 측정한 신호 데이터를 합하여 히스토그램으로 나타내었다.
도 4를 참조하면, 에너지 산출(200)부는 k개의 광 센서(120)들에서 j개의 반응 동안 측정된 신호 데이터들 중에서 보정용 신호 데이터를 선별한다. 구체적으로, 에너지 산출부(200)는 광 센서(120)들 각각에서 측정된 신호 데이터들을 합하여 히스토그램으로 나타내고, 히스토그램에 나타난 광전흡수 피크에 해당하는 신호 데이터를 보정용 신호 데이터로 선별하고, 해당 신호 데이터를 발생시킨 방사선원의 에너지를 반응 에너지로 선별한다.
방사선 검출기(200)에서는, 기준 방사선원에서 방출된 방사선에서 전달된 반응 에너지(E)와 단결정 섬광체(110)에서 발생된 광량(γ)에 따라 N개의 광자가 발생하며, 이는 수식 1로 표현될 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00002
N개의 광자는 광 센서(120)들의 각 채널(ni)에 나뉘어 입사되는데, 이는 수식 2로 표현될 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00003
광 센서(120)들의 각 채널에서는 입사한 광자를 전기적 신호로 변환 및 증폭하여 보정용 신호 데이터(si)를 출력한다. 수식 3은 광 센서(120)들의 각 채널에서 발생된 신호 데이터(si)를 나타내는 식으로, gi는 채널별 광 센서(120)의 광 변환 효율, 신호 증폭도, 신호처리회로에서의 증폭도를 의미하고, pi는 신호처리 과정에서 발생하는 상수항을 나타낸다.
[수식 3]
Figure pat00004
상기 수식 1 내지 3을 종합하면, 수식 4와 같이 측정된 신호로부터 반응 에너지를 추정할 수 있으며, 다시 이를 정리하면 수식 5과 같이 표현될 수 있다.
[수식 4]
Figure pat00005
[수식 5]
Figure pat00006
수식 5는 하나의 방사선 반응에 대해 반응 에너지와 보정용 신호 데이터의 관계를 나타내는 식으로, 일정 시간 동안 방사선 반응이 j회 발생될 경우, 반응 에너지와 보정용 신호 데이터는 수식 6과 같이 연립방정식으로 나타낼 수 있다.
[수식 6]
Figure pat00007
여기서, S11 내지 Sjk는 k개의 광 센서에서 j개의 반응을 측정한 보정용 신호 데이터이고, a1 내지 ak는 광 센서별 보정값이고, ak+1 은 수식 5에서 상수항인 bi의 합을 의미하고, E1 내지 Ej는 j개의 반응에서의 반응 에너지를 의미한다. 보정 행렬은 a1 내지 ak+1 로 이루어진다.
상기 수식 6을 정리하면, 아래 수식 7과 같이 표현될 수 있다. S는 광 센서(120)들의 채널별 보정용 신호 데이터를 나타내는 행렬이고, A는 광 센서(120)들의 채널별 보정 상수를 나타내는 보정 행렬이고, E는 방사선 반응에서의 반응 에너지를 나타내는 행렬이다.
[수식 7]
Figure pat00008
수식 7은 수식 8과 같이 회귀분석 중 하나인 최소 제곱법을 통해 보정행렬 A를 산출할 수 있다.
[수식 8]
Figure pat00009
외부 방사선원의 반응 에너지를 추정하는 단계는 방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 광 센서(120)들에서 측정된 측정 신호 데이터와 보정 행렬을 이용하여 반응 에너지를 추정한다. 외부 방사선원의 반응 에너지를 추정하는 단계는 수식 9를 이용할 수 있다.
[수식 9]
Figure pat00010
여기서, S1은 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 k개의 광 센서에서 j개의 반응을 측정된 측정 신호 데이터의 행렬을 나타내고, A는 상기 보정 행렬을 나타내고, E1은 추정된 외부 방사선원의 반응 에너지를 나타내는 행렬이다.
도 5는 특정 위치에서 발생한 반응들에 대해 광 센서들에서 측정된 측정 신호 데이터의 합으로 추정한 반응 에너지를 나타내는 그래프이고, 도 6은 광 센서들에서 측정된 측정 신호 데이터를 보정 행렬로 교정한 후 추정한 반응 에너지를 나타내는 그래프이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 측정 신호 데이터를 보정 행렬로 교정할 경우, 교정 전과 비교할 때 662 keV 피크의 위치가 검출기 전체 영역에서 일정해지는 것을 확인할 수 있다.
상술한 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법은, 방사선의 반응 위치에 따라 배열형 광 센서에서 측정되는 전체 신호의 합의 편차가 최소가 되도록 각각의 측정 신호를 보정한다. 위치민감형 방사선 검출기는 배열형 광 센서의 각 채널과 섬광체 간의 기하학적 배치에만 의존하는데, 이러한 교정 방법으로 보정된 신호는 일관된 기준을 갖게 된다. 따라서 상기 교정 방법을 동일한 구조를 갖는 개별 방사선 검출기에 적용하면 각 검출기로부터 일관된 신호 데이터를 얻을 수 있어 에너지 추정의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 하나의 검출기에서 시간의 흐름이나 측정환경의 변화로 인해 광 센서의 민감도, 증폭도가 변하더라도 새로 측정한 데이터에 보정을 적용하면, 과거에 획득한 데이터와 일관성을 갖게 할 수 있다. 또한, 최대우도추정법과 같이 성능은 우수하지만 검출기 교정을 위한 데이터베이스 획득에 복잡한 과정이 수반되어 주기적으로 적용하기 어려운 방법과 함께 사용할 경우, 방사선 검출기의 측정 신호가 변화하더라도 보정을 통해 기존에 획득한 데이터베이스를 사용할 수 있도록 하는 데에도 활용할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 방사선 검출기의 교정 시스템
100: 위치민감형 방사선 검출기
110: 단결정 섬광체
120: 배열형 광 센서
200: 에너지 산출부

Claims (5)

  1. 단결정 섬광체에 배열형 광 센서가 결합된 위치민감형 방사선 검출기를 교정하는 방법에 있어서,
    방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출하는 단계; 및
    방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서에서 측정된 측정 신호 데이터와 상기 보정 행렬을 이용하여 반응 에너지를 추정하는 단계를 포함하는 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 방사선원은 에너지 범위가 상이한 적어도 두 개 이상의 방사선원을 포함하는 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정 행렬은 아래 수식을 통해 산출되는 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법.
    [수식]
    Figure pat00011

    S11 내지 Sjk는 k개의 광 센서에서 j개의 반응을 측정한 보정용 신호 데이터이고, a1 내지 ak는 광 센서별 보정값이고, E1 내지 Ej는 j개의 반응에서의 반응 에너지를 의미하며, a1 내지 ak+1 이 상기 보정 행렬을 구성함.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 S11 내지 Sjk와 상기 E1 내지 Ej는
    상기 배열형 광 센서에서 측정된 신호 데이터들의 합을 히스토그램으로 나타내고, 상기 히스토그램의 피크에 해당하는 신호 데이터 중에서 선택되는 위치민감형 방사선 검출기의 교정 방법.
  5. 단결정 섬광체에 배열형 광 센서가 결합된 위치민감형 방사선 검출기; 및
    방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서 각각에서 측정된 신호 데이터를 교정하여 반응 에너지를 추정하는 에너지 산출부를 포함하되,
    상기 에너지 산출부는,
    방사선 에너지를 알고 있는 기준 방사선원에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서 각각에서 측정된 보정용 신호 데이터를 이용하여 보정 행렬을 산출하고,
    방사선 에너지를 알지 못하는 외부 방사선에서 방출된 방사선과의 반응에 의해 상기 배열형 광 센서에서 측정된 측정 신호 데이터와 상기 보정 행렬을 이용하여 반응 에너지를 추정하는 위치민감형 방사선 검출기의 교정 시스템.
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JP2011106981A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Furukawa Co Ltd シンチレータアレイ
JP2020197523A (ja) * 2019-05-31 2020-12-10 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 放射線検出装置、エネルギー校正方法及びプログラム

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