KR20230072566A - 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법 - Google Patents

다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230072566A
KR20230072566A KR1020210158650A KR20210158650A KR20230072566A KR 20230072566 A KR20230072566 A KR 20230072566A KR 1020210158650 A KR1020210158650 A KR 1020210158650A KR 20210158650 A KR20210158650 A KR 20210158650A KR 20230072566 A KR20230072566 A KR 20230072566A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
detector
radiation
image
scintillator
dimensional
Prior art date
Application number
KR1020210158650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102693710B1 (ko
Inventor
정용현
이성연
정윤수
박찬우
강인수
백민규
Original Assignee
연세대학교 원주산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 원주산학협력단 filed Critical 연세대학교 원주산학협력단
Priority to KR1020210158650A priority Critical patent/KR102693710B1/ko
Publication of KR20230072566A publication Critical patent/KR20230072566A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102693710B1 publication Critical patent/KR102693710B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2921Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/167Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/24Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/244Auxiliary details, e.g. casings, cooling, damping or insulation against damage by, e.g. heat, pressure or the like
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/24Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/248Silicon photomultipliers [SiPM], e.g. an avalanche photodiode [APD] array on a common Si substrate

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

다방향 구형 검출기에 관한 것이며, 다방향 구형 검출기는 방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출하고, 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 검출기 모듈 을 포함하되, 복수의 상기 검출기 모듈이 기 설정된 각도 간격으로 나열 또는 연결되어 반구형 또는 구형 형태로 형성되는 것이고, 상기 검출기 모듈은, 일측으로부터 입사된 감마선을 가시광선으로 변환하여 광자 입자를 확산시키도록 일측에서 타측으로의 방향이 길이 방향이 되도록 연장되게 제공되는 섬광체, 상기 섬광체의 일측의 둘레를 감싸도록 구비되는 콜리메이터, 상기 광자 입자에 대응하는 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 실리콘광증배소자 및 상기 섬광체, 상기 콜리메이터 및 상기 실리콘광증배소자를 고정하는 하우징을 포함할 수 있다.

Description

다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법 {Radiation monitoring apparatus and method in a wide area using a multi-directional spherical detector }
본원은 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법 에 관한 것이다.
체르노빌 및 후쿠시마 원자력발전소 사고 이후, 핵테러와 방사능 테러의 심각성과 원자력 시설의 취약성에 대한 국민적 관심과 우려가 높아지는 추세이다. 또한, 국내 원자력 및 방사선 기술에 대한 산업과 연구가 증가함에 따라 원자력발전소나 방사선 사용시설에서 취급되는 방사성물질의 안전 관리와 유동인구가 많은 공항 및 공용시설의 방사능 감시 수요가 증가하고 있다.
따라서, 선진국의 다국적 기업 및 연구소를 중심으로, 미확인 핵물질 및 방사능 누출 사고, 특수 핵물질(Special Nuclear Material, SNM)과 환경 방사선 감시 시스템 개발 및 연구를 진행 중이다.
국내의 경우, 방사선 감시 및 계측기기는 대부분 수입에 의존하고 있으며 다양한 환경 및 목적에 맞게 적용할 수 있는 검출기 개발이 필요한 상황이다. 이로 인해 국내 개발의 미확인 핵물질 탐지, 방사능 누출, 방사선 선원 도난 감시 등을 위하여 신속하고 정확한 방사선 선원과 방사능의 분포 정도를 영상화할 수 있는 감시시스템의 개발이 필요하다.
기존 방사선 모니터링 시스템은 주로 가스형 혹은 섬광체 검출기를 이용한 스펙트로스코피 장비를 활용하고 있다. 방사선량 및 핵종 구별은 가능하지만 공간적인 분포 및 위치 정보는 제공하지 못하고 측정 유효 시야가 한정적이며 민감도가 떨어지게 된다. 국내의 경우, 기존 모니터링 시스템의 단점을 보안한 방향의 구형 및 반구형 방사선 모니터링 시스템에 대한 연구는 전무한 상태이다.
현재 핵물질 감시 및 방사선 모니터링 시스템에 이용되는 기술은 주로 가스형 서베이미터, 섬광체 기반의 스펙트로스코피 장비, 소형 감마카메라에 광학 영상 카메라를 결합한 융합 시스템, 및 컴프턴카메라 등이 사용되고 있다.
그러나, 가스형 서베이미터의 경우 측정 시간 동안 검출된 방사선 에너지를 기반으로 공간 선량의 변화치를 측정이 가능하지만 핵종 분석 정보는 포함하지 못 한다.
또한, 스펙트로스코피 장비의 경우, 감시 공간 내의 방사선 에너지 분석을 통해 핵종 구별과 유효 선량 감시가 가능하지만 입사되는 방사선의 방향성을 고려하지 않으므로 방사선원의 공간적 정보는 제공하기 어렵다.
또한, 소형 감마카메라의 경우, 2차원 핵물질 모니터링이 가능하지만 측정유효 시야가 한정적이며, 대면적 공간을 감시하기 위해서는 민감도가 매우 낮아 측정시간이 길어지게 되는 한계가 있다.
또한, 컴프턴 카메라는 방사선원으로부터 발생된 광자의 컴프턴 산란 데이터를 이용하여 핵종 분석과 위치 판별이 가능하지만, 시스템에 입사되는 방사선이 두 층으로 구성된 검출기의 면적에 두 번 모두 반응해야한다는 점과, 대면적 시스템 제작이 어려운 단점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-2295649호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 높은 검출 민감도와 고유 유효 시야를 확보하여, 방사성물질의 방향 및 위치를 파악할 수 있는 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광범위한 감시 공간에 유입되는 방사성물질의 종류 및 세기를 측정할 수 있는 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감시 공간 크기와 무관하게 최적의 검출 효율을 발휘하고, 실시간으로 방사성 핵종 위치 추적 및 분석을 할 수 있는 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 방사성물질 유입을 4π 방향으로 모니터링함과 동시에 방사성물질의 위치 및 분포를 3차원으로 영상화 할 수 있는 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 검출기 모듈 및 광무선통신을 이용하여 원격 데이터를 획득하고, 광범위 구역 안에서 적은 인력으로 신속하고 정확하게 감시 공간 내부에서의 방사성물질의 위치를 찾을 수 있는 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기는, 방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출하고, 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 검출기 모듈을 포함하되, 복수의 상기 검출기 모듈이 기 설정된 각도 간격으로 나열 또는 연결되어 반구형 또는 구형 형태로 형성되는 것일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 검출기 모듈은, 일측으로부터 입사된 감마선을 가시광선으로 변환하여 광자 입자를 확산시키도록 일측에서 타측으로의 방향이 길이 방향이 되도록 연장되게 제공되는 섬광체, 상기 섬광체의 일측의 둘레를 감싸도록 구비되는 콜리메이터, 상기 광자 입자에 대응하는 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 실리콘광증배소자 및 상기 콜리메이터 및 상기 실리콘광증배소자를 고정하는 하우징을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 복수의 상기 검출기 모듈 중 n개의 검출기 모듈은, 상기 길이 방향 타측이 소정의 2차원 중심점을 향하도록 원주 방향을 따라 미리 설정된 각도 간격을 두고 2차원 면 내에 방사상으로 배열되어 2차원 그룹을 형성하고, 상기 2차원 그룹은 m개 구비되되, 상기 m개의 2차원 그룹은 2차원 면과 직교하는 원주 방향을 따라 서로 미리 설정된 간격을 두고 방사상으로 배열됨으로써, 상기 반구형 또는 상기 구형 형태를 구축할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 콜리메이터는, 복수의 상기 검출기 모듈 각각이 적어도 일부만큼 독립적인 유효 시야를 확보할 수 있도록, 복수의 상기 검출기 모듈 각각의 둘레를 감싸게 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 콜리메이터는, 감마선이 입사되는 일측 개구부의 크기보다 감마선이 통과하여 상기 섬광체 측으로 방출되는 타측 개구부의 크기가 상대적으로 더 작게 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치는, 상기 다방향 구형 검출기, 상기 전기적 신호를 증폭하는 아날로그 신호 처리부, 상기 아날로그 신호 처리부에서 출력된 각각의 출력 신호에서 각각의 상기 검출기 모듈의 방사선 에너지 및 감마 계수를 측정하는 디지털 신호 처리부 및 상기 방사선 에너지 및 감마 계수를 기반으로 방사선 세기에 따른 영상을 구성하는 영상 처리부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 영상 처리부는, 방사능 세기가 가장 큰 부분을 2차원 영상으로 구성하고, 상기 방사능 세기를 Z축 데이터로 사용하여 영상을 재구성할 경우, 방사능 세기에 따른 감마선의 위치 영상을 3차원으로 구성하는 것일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 장치에 의해 수행되는 방사선 감시 방법은, 방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출하는 단계, 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 단계, 상기 전기적 신호를 증폭하는 단계, 상기 전기적 신호를 증폭하는 단계에서 출력된 각각의 출력 신호에서 각각의 상기 검출기 모듈의 방사선 에너지 및 감마 계수를 측정하는 단계 및 상기 방사선 에너지 및 감마 계수를 기반으로 방사선 세기에 따른 영상을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 영상을 구성하는 단계는, 방사능 세기가 가장 큰 부분을 2차원 영상으로 구성하고, 상기 방사능 세기를 Z축 데이터로 사용하여 영상을 재구성할 경우, 방사능 세기에 따른 감마선의 위치 영상을 3차원으로 구성하는 단계일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공함으로써, 높은 검출 민감도와 고유 유효 시야를 확보하여, 방사성물질의 방향 및 위치를 파악할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공함으로써, 광범위한 감시 공간에 유입되는 방사성물질의 종류 및 세기를 측정할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공함으로써, 감시 공간 크기와 무관하게 최적의 검출 효율을 발휘하고, 실시간으로 방사성 핵종 위치 추적 및 분석을 할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공함으로써, 방사성물질 유입을 4π 방향으로 모니터링함과 동시에 방사성물질의 위치 및 분포를 3차원으로 영상화 할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법을 제공함으로써, 복수의 검출기 모듈 및 광무선통신을 이용하여 원격 데이터를 획득하고, 광범위 구역 안에서 적은 인력으로 신속하고 정확하게 감시 공간 내부에서의 방사성물질의 위치를 찾을 수 있는 효과가 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기에 포함되는 검출기 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 복수의 검출기 모듈이 2차원 그룹으로 배열된 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기의 반구형 형태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기의 구형 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기의 검출 방향을 나타내는 도면이다.
도 6는 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 장치의 개략적인 구성도이다.
도 7는 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(일측, 일면, 타측 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면, 도 2 를 보았을 때, 전반적으로 6시 방향이 일측, 전반적으로 6시 방향을 향하는 면이 일면, 전반적으로 12시 방향이 타측 등이 될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기에 포함되는 검출기 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 하나의 검출기 모듈(100)의 개략적인 구성도로, 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기(10)은 도 1에 도시된 검출기 모듈 복수 개로 구성된 것일 수 있다. 다방향 구형 검출기(10)에 관한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 1을 참조하면, 다방향 구형 검출기(10)를 구성하는 복수의 검출기 모듈 중 각각의 검출기 모듈(100)은 섬광체(110), 콜리메이터(120), 실리콘광증배소자(130) 및 하우징(140, 고정 하우징(141), 연결 하우징(142))를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 섬광체(110)는 일측으로부터 입사된 감마선을 가시광선(빛)으로 변환하여 광자 입자(Photon)를 확산시키도록 일측에서 타측으로의 방향이 길이 방향이 되도록 연장되게 제공되는 것 일 수 있다. 다시 말해, 섬광체(110)는 감시 공간 내에 존재하는 방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출할 수 있다.
도 1을 참조하면, 섬광체(110)는 콜리메이터(120)의 타측에 구비될 수 있다. 다시 말해, 섬광체(110)는 콜리메이터(120)의 상부에 구비되어, 콜리메이터(120)를 통하여 입사된 감마선을 가시광선(빛)으로 변환하여 광자 입자(Photon)를 확산시키게 할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 섬광체(110)는 밀도가 높고, 광자 방출량이 높은 크리스털을 사용한 것일 수 있다. 예를 들어, 본원의 일 실시예에 다른 섬광체(110)는 밀도가 6.63 g/cm3 이고, 광자방출량이 5,000 photons/MeV인, GAGG(CE)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, GAGG(CE)은 6 x 6 x 30 mm3 크기의 직사각형 형태이므로, 이와 같은 소형의 섬광체(110)를 사용함으로써, 후술할 전체적인 방사능 감시 장치(1) 및 다방향 구형 검출기(10)를 소형화 할 수 있고, 동시에 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 섬광체(110)는 광전도 물질을 이용하여 1차적으로 실리콘광증배소자(130)와의 연결 면적만을 커버한 후, 2차적으로 그 외의 면적을 테플론 테이프로 덮어서 검출기 모듈(100) 밖으로 광자 입자가 방출되지 않도록 구비되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 콜리메이터(120)는 섬광체(110)의 일측의 둘레를 감싸도록 구비되는 것일 수 있다. 본원의 일 실시예에 따른 콜리메이터(120)는 확산형 피라미드 형태일 수 있고, 차폐율이 높은 납 또는 텅스턴 재질로 만들어진 것일 수 있고, 납(Pb)과 비스무스(Bi) 혹은 텅스텐(W)의 합금으로 만들어지는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 콜리메이터(120)는 감마선이 입사되는 일측 개구부의 크기보다 감마선이 통과하여 섬광체 측으로 방출되는 타측 개구부의 크기가 상대적으로 더 작게 구비되는 것일 수 있다.
다시 말해, 콜리메이터(120)의 타측 개구부는 직사각형의 형태이고, 섬광체(110)의 입사 면적 크기에 맞게 제작되어, 감마선이 입사되는 일측 개구부의 크기보다 더 작게 구비됨으로써, 방사성물질에서 방출되는 감마선이 오로지 섬광체(110) 내에 유입될 수 있도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 콜리메이터(120)는 복수의 검출기 모듈(100) 각각이 적어도 일부만큼 독립적인 유효 시야를 확보할 수 있도록, 복수의 검출기 모듈(100) 각각의 둘레를 감싸게 구비되는 것일 수 있다.
여기서, 적어도 일부만큼 독립적인 유효 시야는 하나의 콜리메이터(120)가 확보하는 유효 시야 전체가 전부 다른 모듈과는 구분되는 독립적인 영역의 시야를 의미할 수 있고, 또는, 일부는 이웃하는 다른 모듈의 영역과 중첩되지만 나머지 일부는 중첩되지 않고 독립성을 유지하는 영역의 시야를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 콜리메이터(120)는 위와 같은 독립적인 유효 시야를 확보하여, 감시 공간 내의 각 검출기 모듈(100)이 모니터링 할 수 있는 구역을 독립적으로 구분할 수 있다. 다시 말해, 콜리메이터(120)는 방사성물질에서부터 여러 방향으로 퍼져 나오는 감마선 등의 방사선 중 일측 개구부의 크기로 입사되는 직진 성분의 일정한 방사선만 내부로 입사되도록 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 실리콘광증배소자(130)는 섬광체(110)의 타측에 구비되어, 섬광체(110)에서 확산시킨 광자 입자에 대응하는 섬광 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로, 실리콘광증배소자(130)는 섬광체(110)를 통해 입사되는 광자 입자를 수집하고, 섬광 신호를 측정하여, 광자 계수가 가능한 전기적 신호로 변환하여 방사선을 검출할 수 있다. 실리콘광증배소자(130)는 다중 마이크로픽셀로 이루어진 광센서로, 마이크로픽셀은 가이거 모드(Geiger mode) 동작되며, 단일 광자까지 측정 가능한 높은 민감도를 가지고 있다.
또한, 실리콘광증배소자(130)는 전기적 신호를 전달하기 위한 케이블 단자 및 파워 단자가 연결되어 있을 수 있다. 전기적 신호는 후술할 아날로그 신호 처리부(20) 및 디지털 신호 처리부(30)로 전달될 수 있 으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 하우징(140)은 섬광체(110), 콜리메이터(120) 및 실리콘광증배소자(130)를 고정하는 것일 수 있다. 하우징(140)은 단단하고 무게가 비교적 가벼운 플라스틱 재질일 수 있고, 섬광체(110), 콜리메이터(120) 및 실리콘광증배소자(130)를 내부에 구비하며, 섬광체(110), 콜리메이터(120) 및 실리콘광증배소자(130)를 일체로 결합하기 위해 내측에 볼트 또는 나사 등의 체졀 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 하우징(140)은 섬광체(110), 콜리메이터(120) 및 실리콘광증배소자(130)의 연결 관계를 고정하거나, 섬광체(110), 콜리메이터(120) 및 실리콘광증배소자(130)를 보호하는 고정 하우징(141) 및 각각의 검출기 모듈(100)을 연결하기 위한 연결 하우징(142)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 고정 하우징(141)은 섬광체(110)가 방사성물질이 방출하는 감마선을 검출할 수 있도록 일측에 구멍을 포함할 수 있고, 섬광체(110), 콜리메이터(120) 및 실리콘광증배소자(130)의 연결을 고정하고, 검출기 모듈(100)의 외관을 형성하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 섬광체(110) 및 실리콘광증배소자(130)은 빛을 차단할 수 있고, 접착력이 강한 재질의 테프론 테이프 등으로 덮여 구비되는 것일 수 있고, 고정 하우징(141)은 이러한 섬광체(110) 및 실리콘광증배소자(130)와 콜리메이터(120)를고정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 연결 하우징(142)는 실리콘광증배소자(130)에서 발생한 전기적 신호를 아날로그 신호 처리부(20)로 전달할 수 있는 케이블을 장착하여 구비되는 것일 수 있다. 또한, 연결 하우징(142)은 복수의 검출기 모듈(100)을 기 설정된 각도 간격으로 나열 또는 연결할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 섬광체(110), 콜리메이터(120), 실리콘광증배소자(130) 및 이들을 고정하는 하우징(140)으로 구성된 하나의 검출기 모듈(100)은 복수 개 구비될 수 있고, 복수의 검출기 모듈(100)은 방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출하고, 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 것일 수 있다.
또한, 상술한 복수의 검출기 모듈(100)은 기 설정된 각도 간격으로 나열 또는 연결되어 반구형 또는 구형 형태로 형성될 수 있다.
이하에서는, 상술한 검출기 모듈(100)을 복수 개 구비하며, 각각의 검출기 모듈(100)의 나열 또는 연결을 통해 형성되는 다방향 구형 검출기(10)의 구성에 대해 설명한다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 복수의 검출기 모듈이 2차원 그룹으로 배열된 것을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 복수의 검출기 모듈(100) 중 n개의 검출기 모듈(100)은, 상술한 길이 방향 타측이 소정의 2차원 중심점을 향하도록 원주 방향을 따라 미리 설정된 각도 간격을 두고 2차원 면 내에 방사상으로 배열되어 2차원 그룹(11)을 형성할 수 있다.
본원의 일 실시예를 따르면, 2차원 그룹(11)은 n개의 검출기 모듈(100)의 각각의 연결 하우징(142)이 반원 형태의 틀에 고정됨으로써, 나열 또는 연결되어 형성되는 것일 수 있다. 예를 들어, n이 18일 경우, 2차원 그룹(11)은 18개의 검출기 모듈(100)의 연결 하우징(142)이 하나의 반원 형태의 틀에 연결 및 장착됨으로써, 반원의 형태로 형성되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기의 반구형 형태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기의 구형 형태를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 2차원 그룹(11)은 m개 구비되고, m개의 2차원 그룹(11)은 2차원 면과 직교하는 원주 방향을 따라 서로 미리 설정된 간격을 두고 방사상으로 배열됨으로써, 반구형 또는 구형 형태를 구축할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 2차원 그룹(11)이 m개 구비되어 형성한 반구형 형태의 검출기를 반구형 검출기(12)라 특정하고, 2차원 그룹(11)이 2m개 구비되어 형성한 구형 형태의 검출기를 다방향 구형 검출기(10)라 특정한다.
또한, 여기서 구형은 2m개의 2차원 그룹(11)이 직교하는 원주 방향을 따라 미리 설정된 간격을 두고 방사상으로 배열되어 형성된 형태의 것으로 해석되어야 하며, 또한, 여기서 반구형은 m개의 2차원그룹(11)으로 이루어지는 것으로, 상술한 도 4에 도시된 형태의 구형을 도 3에 도시된 형태와 같이 반으로 나눈 형태로 해석되어야 하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, n이 18이고, m도 18이고, 미리 설정된 각도 간격이 10도 일 때, 총 324개(18x18)의 검출기 모듈(100)들은 반구형 검출기(12)를 형성할 수 있고, 총 648개(18x18x2)의 검출기 모듈(100)들은 다방향 구형 검출기(10)를 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기(10)는 총 nxmx2개의 검출기 모듈(100)의 콜리메이터(120)가 각각 독립적인 고유한 유효 시야를 확보함을써, 광범위한 감시 공간에 유입되는 방사성물질의 방향 및 위치를 파악할 수 있으며, 다방향의 방사성물질 검출에 대해, 높은 민감도를 확보할 수 있다.
또한, 각각의 검출기 모듈(100)들의 독립적인 유효 시야의 확보를 통해, 감시 공간을 분리하고, 원하는 방향 및 구역만을 구획화하여 감시하거나, 최소한의 모듈만을 사용하여 감시 할 수 있어, 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기의 검출 방향을 나타내는 도면이다.
도 5의 중앙의 구는 본원의 일 실시예에 따른 다방향 구형 검출기(10)이고, 구를 감싸는 육면체는 방사성물질을 검출하고자 하는 감시 공간을 가시적으로 표현한 것이다.
도 5를 참조하면, 감시 공간이 x, y, z축으로 이루어진 3차원 공간일 때, 다방향 구형 검출기(10)는 x, y, z축의 + 및 - 방향을 포함하는 3차원 공간을 감시할 수 있다. 구체적으로, 상술한 예와 같이, n이 18이고, m도 18이고, 미리 설정된 각도 간격이 10도 일 때, 다방향 구형 검출기(10)의 각 검출기 모듈(100)의 일측(도 1의 6시 방향)은 +x, -x, +y, -y, +z, -z 방향을 상하좌우 각 10도씩 바라보고, 그에 따른 각각의 고유한 유효 시야 내의 방사성물질을 검출할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 반구형 검출기(12)의 경우에는, 하나의 2차원 평면에서부터 3차원의 + 또는 - 방향의 방사성물질을 검출할 수 있다. 예를 들어, 반구형 검출기(12)의 일측(도 3의 6시 방향)이 -z 방향을 가리키고 있을 때, 반구형 검출기(12)는 xy 축 평면에서 -z 방향으로의 공간을 감시 공간으로 취할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이와 같은 반구형 검출기(12)를 방사성물질을 감시하고자하는 공간의 천장에 부착할 경우, nxm개의 검출기 모듈(100)만으로 감시 공간을 감시할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 감시 공간 내에서 다방향 구형 검출기(10)가 감시 가능한 방향을 4π 방향이라 특정하고, 반구형 검출기(12)가 감시 가능한 방향을 2π 방향이하 특정한다.
도 6는 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 장치(1)에 대한 개략적인 구성도이다.
도 6를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 장치(1)는 다방향 구형 검출기(10), 아날로그 신호 처리부(20), 디지털 신호 처리부(30) 및 영상 처리부(40)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 다방향 구형 검출기(10)는 방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출하고, 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 검출기 모듈(100)을 포함할 수 있다. 또한, 다방향 구형 검출기(10)는 복수의 검출기 모듈(100)이 기 설정된 각도 간격으로 나열 또는 연결되어 반구형 또는 구형 형태로 형성되는 것일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 검출기 모듈(100)은 일측으로부터 입사된 감마선을 가시광선으로 변환하여 광자 입자를 확산시키도록 일측에서 타측으로 방향이 길이 방향이 되도록 연장되게 제공되는 섬광체(110)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 검출기 모듈(100)은 섬광체(110)의 일측의 둘레를 감싸도록 구비되는 콜리메이터(120)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 콜리메이터(120)는 복수의 검출기 모듈(100) 각각이 적어도 일부만큼 독립적인 유효 시야를 확보할 수 있도록, 복수의 검출기 모듈(100) 각각의 둘레를 감싸게 구비되는 것일 수 있다.
또한, 콜리메이터(120)는 감마선이 입사되는 일측 개구부의 크기보다 감마선이 통과하여 섬광체(110) 측으로 방출되는 타측 개구부의 크기가 상대적으로 더 작게 구비되는 것일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 광자 입자에 대응하는 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 실리콘광증배소자(130)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 섬광체(110), 콜리메이터(120) 및 실리콘광증배소자(130)를 고정하는 하우징(140)을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 복수의 검출기 모듈(100) 중 n개의 검출기 모듈(100)은, 길이 방향 타측이 소정의 2차원 중심점을 향하도록 원주 방향을 따라 미리 설정된 각도 간격을 두고 2차원 면 내에 방사상으로 배열되어 2차원 그룹(11)을 형성할 수 있다.
이때, 2차원 그룹은 m개 구비될 수 있다. m개의 2차원 그룹(11)은 2차원 면과 직교하는 원주 방향을 따라 서로 미리 설정된 간격을 두고 방사상으로 배열됨으로써, 반구형 또는 구형 형태를 구축할 수 있다. 즉, 2차원 그룹(11) m개는 배열되어 반구형 검출기(12)를 구축할 수 있고, 2m개가 배열될 경우, 다방향 구형 검출기(10)를 구축할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 아날로그 신호 처리부(20)는 전기적 신호를 증폭할 수 있다. 구체적으로, 아날로그 신호 처리부(20)는 복수의 검출기 모듈(100)로부 터 수신한 복수의 전기적 신호를 각각 증폭하고, 신호의 상승시간, 신호의 하강시간, 신호 폭 및 오프셋 전압 등을 조절할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 디지털 신호 처리부(30)는 아날로그 신호 처리부(20)에서 출력된 각각의 출력 신호에서 각각의 검출기 모듈(100)의 방사선 에너지 및 감마 계수를 측정할 수 있다. 구체적으로, 디지털 신호 처리부(30)는 출력 신호를 ADC 및, FPGA(Xilinx family, Altera family)를 통하여 각각의 검출기 모듈(100) 별 방사선의 에너지 및 감마 계수를 측정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 방사선 감시 장치(1)는 아날로그 신호 처리부(20) 및 디지털 신호 처리부(30)을 통해 각각의 검출기 모듈(100)의 방사선 에너지 및 감마 계수를 획득하고, 획득한 결과를 기반으로, 각 검출기 모듈(100)이 감시하는 유효 시야 내의 방사성물질의 세기 및 종류를 파악할 수 있다. 즉, 방사선 감시 장치(1)는 각각의 독립적인 유효 시야에 따른 방사성물질의 세기 및 종류를 측정할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 반구형 검출기(12) 및 다방향 구형 검출기(10)는 감시 공간의 면적의 제한 없이, 감시 공간의 천장 등에 부착되어, 감시 공간을 2π 또는 4π 방향으로 감시할 수 있다. 이에 따라, 방사선 감시 장치(1)는 방사성물질의 신속하고 정확한 위치 측정이 가능하여, 유동 인구가 많은 공항, 원자력 및 방사선 사용 시설 등의 환경오염 모니터링 및 제염 작업에 이용될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 영상 처리부(40)는 측정한 방사선 에너지 및 감마 계수를 기반으로 방사선 세기에 따른 영상을 구성할 수 있다. 영상 처리부(40)는 방사선 에너지 및 감마 계수를 수신하고, 방사선 에너지의 스펙트럼과 감마 계수율을 기반으로 방사선원의 위치를 판별하는 영상을 구성할 수 있다.
구체적으로, 영상 처리부(40)는 방사능 세기가 가장 큰 부분을 2차원 영상으로 구성하고, 방사능 세기를 Z축 데이터로 사용하여 영상을 재구성할 경우, 방사능 세기에 따른 감마선의 위치 영상을 3차원으로 구성할 수 있다.
이에 따라, 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 장치(1)는 감시 공간에서의 방사성물질 누출 사고 발생 시, 감시 구역 내의 환경을 영상화하여 방사성물질에 의한 부적절한 오염도 세기 및 핵종 분포를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
오염된 감시 공간의 정확한 위치 판별은 방사성물질로 인한 오염 정도 및 위치의 무인 감시를 가능하게 하므로, 방사선 감시 장치(1)는 제염 작업 및 불필요한 작업 종사자의 인원 개입을 최소화할 수 있다.
즉, 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 장치(1)는 다방향 구형 검출기(10)를 이용하여 방사성물질을 검출함으로써, 각 검출기 모듈(100)의 독립적인 유효 시야에 따라 감시 공간 내에서 나뉜 각각의 구역 별 방사성물질의 세기 및 종류를 측정할 수 있다. 또한, 방사선 감시 장치(1)는 방사성물질이 검출된, 혹은 위험 수치 이상의 방사성물질이 검출된 구역의 위치를 판별할 수 있고, 이러한 측정 및 분석 결과 및 변화를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 장치(1)는 복수의 검출기 모듈(100) 중 감시하고자 하는 구역을 유효 시야로 확보하고 있는 검출기 모듈(100)들만을 이용하여, 해당 구역의 방사성물질만을 감시할 수 있으므로, 효율성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 7는 본원의 일 실시예에 따른 방사선 감시 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 7에 도시된 방사선 감시 방법(50)은 앞서 설명된 방사선 감시 장치(1)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 방사선 감시 장치(1)에 대하여 설명된 내용은 방사선 감시 방법(50)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 S51에서 다방향 구형 검출기(10)는 방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출할 수 있다.
다음으로, 단계 S52에서 다방향 구형 검출기(10)는 섬광 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다.
다음으로, 단계 S53에서 아날로그 신호 처리부(20)는 전기적 신호를 증폭할 수 있다.
다음으로, 단계 S54에서 디지털 신호 처리부(30)는 아날로그 신호 처리부(20)에서 출력된 각각의 출력 신호에서 각각의 검출기 모듈(100)의 방사선 에너지 및 감마 계수를 측정할 수 있다.
다음으로, 단계S55에서 영상처리부(40)는 측정한 방사선 에너지 및 감마 계수를 기반으로 방사선 세기에 따른 영상을 구성할 수 있다.
구체적으로, 단계S55에서 영상 처리부(40)는 방사능 세기가 가장 큰 부분을 2차원 영상으로 구성하고, 방사능 세기를 Z축 데이터로 사용하여 영상을 재구성할 경우, 방사능 세기에 따른 감마선의 위치 영상을 3차원으로 구성할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S51 내지 S55은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 방사선 감시 방법(50)은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 방사선 감시 방법(50)은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 방사선 감시 장치
10: 다방향 구형 검출기
11: 2차원 그룹
12: 반구형 검출기
20: 아날로그 신호 처리부
30: 디지털 신호 처리부
40: 영상 처리부
100: 검출기 모듈
110: 섬광체
120: 콜리메이터
130: 실리콘광증배소자
140: 하우징
141: 고정 하우징
142: 연결 하우징

Claims (9)

  1. 다방향 구형 검출기로서,
    방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출하고, 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 검출기 모듈
    을 포함하되,
    복수의 상기 검출기 모듈이 기 설정된 각도 간격으로 나열 또는 연결되어 반구형 또는 구형 형태로 형성되는 것인,
    다방향 구형 검출기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은,
    일측으로부터 입사된 감마선을 가시광선으로 변환하여 광자 입자를 확산시키도록 일측에서 타측으로의 방향이 길이 방향이 되도록 연장되게 제공되는 섬광체;
    상기 섬광체의 일측의 둘레를 감싸도록 구비되는 콜리메이터;
    상기 광자 입자에 대응하는 섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 실리콘광증배소자; 및
    상기 섬광체, 상기 콜리메이터 및 상기 실리콘광증배소자를 고정하는 하우징을 포함하는 것인,
    다방향 구형 검출기.
  3. 제2항에 있어서,
    복수의 상기 검출기 모듈 중 n개의 검출기 모듈은, 상기 길이 방향 타측이 소정의 2차원 중심점을 향하도록 원주 방향을 따라 미리 설정된 각도 간격을 두고 2차원 면 내에 방사상으로 배열되어 2차원 그룹을 형성하고,
    상기 2차원 그룹은 m개 구비되되,
    상기 m개의 2차원 그룹은 2차원 면과 직교하는 원주 방향을 따라 서로 미리 설정된 간격을 두고 방사상으로 배열됨으로써, 상기 반구형 또는 상기 구형 형태를 구축하는 것인,
    다방향 구형 검출기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콜리메이터는,
    복수의 상기 검출기 모듈 각각이 적어도 일부만큼 독립적인 유효 시야를 확보할 수 있도록, 복수의 상기 검출기 모듈 각각의 둘레를 감싸게 구비되는 것인,
    다방향 구형 검출기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 콜리메이터는,
    감마선이 입사되는 일측 개구부의 크기보다 감마선이 통과하여 상기 섬광체 측으로 방출되는 타측 개구부의 크기가 상대적으로 더 작게 구비되는 것인,
    다방향 구형 검출기.
  6. 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치로서,
    제1항에 따른 다방향 구형 검출기;
    상기 전기적 신호를 증폭하는 아날로그 신호 처리부;
    상기 아날로그 신호 처리부에서 출력된 각각의 출력 신호에서 각각의 상기 검출기 모듈의 방사선 에너지 및 감마 계수를 측정하는 디지털 신호 처리부; 및
    상기 방사선 에너지 및 감마 계수를 기반으로 방사선 세기에 따른 영상을 구성하는 영상 처리부,
    를 포함하는 방사선 감시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    방사능 세기가 가장 큰 부분을 2차원 영상으로 구성하고,
    상기 방사능 세기를 Z축 데이터로 사용하여 영상을 재구성할 경우, 방사능 세기에 따른 감마선의 위치 영상을 3차원으로 구성하는 것인,
    방사선 감시 장치.
  8. 상기 방사선 감시 장치에 의해 수행되는 방사선 감시 방법에 있어서,
    방사성물질에서 방출되는 감마선을 검출하는 단계;
    섬광 신호를 전기적 신호로 변환하는 단계;
    상기 전기적 신호를 증폭하는 단계;
    상기 전기적 신호를 증폭하는 단계에서 출력된 각각의 출력 신호에서 각각의 상기 검출기 모듈의 방사선 에너지 및 감마 계수를 측정하는 단계; 및
    상기 방사선 에너지 및 감마 계수를 기반으로 방사선 세기에 따른 영상을 구성하는 단계,
    를 포함하는 방사선 감시 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 영상을 구성하는 단계는,
    방사능 세기가 가장 큰 부분을 2차원 영상으로 구성하고,
    상기 방사능 세기를 Z축 데이터로 사용하여 영상을 재구성할 경우, 방사능 세기에 따른 감마선의 위치 영상을 3차원으로 구성하는 단계인,
    방사선 감시 방법.
KR1020210158650A 2021-11-17 2021-11-17 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법 KR102693710B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210158650A KR102693710B1 (ko) 2021-11-17 2021-11-17 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210158650A KR102693710B1 (ko) 2021-11-17 2021-11-17 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230072566A true KR20230072566A (ko) 2023-05-25
KR102693710B1 KR102693710B1 (ko) 2024-08-09

Family

ID=86541809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210158650A KR102693710B1 (ko) 2021-11-17 2021-11-17 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102693710B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130085251A (ko) * 2012-01-19 2013-07-29 서강대학교산학협력단 무선으로 데이터 전송이 가능한 방사선 영상장치
KR101677715B1 (ko) * 2015-07-31 2016-11-23 정진훈 방사선 영상화 방법 및 시스템
JP2017020820A (ja) * 2015-07-07 2017-01-26 株式会社テクノエックス 放射能検出装置、放射能測定装置および放射能測定方法
KR20210006659A (ko) * 2019-07-09 2021-01-19 고려대학교 산학협력단 각도 가변형 콜리메이터 및 이를 이용한 방사선 검출 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130085251A (ko) * 2012-01-19 2013-07-29 서강대학교산학협력단 무선으로 데이터 전송이 가능한 방사선 영상장치
JP2017020820A (ja) * 2015-07-07 2017-01-26 株式会社テクノエックス 放射能検出装置、放射能測定装置および放射能測定方法
KR101677715B1 (ko) * 2015-07-31 2016-11-23 정진훈 방사선 영상화 방법 및 시스템
KR20210006659A (ko) * 2019-07-09 2021-01-19 고려대학교 산학협력단 각도 가변형 콜리메이터 및 이를 이용한 방사선 검출 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102693710B1 (ko) 2024-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4159052B2 (ja) 放射線方向性検出器及び放射線モニタリング方法、装置
Kishimoto et al. Performance and field tests of a handheld Compton camera using 3-D position-sensitive scintillators coupled to multi-pixel photon counter arrays
GB2198620A (en) A scintillation detector and a positron ct apparatus incorporating it
EP3380875B1 (en) Apparatus and method for the non-invasive inspection of solid bodies via muon imaging
Hu et al. Design and performance evaluation of a 4π-view gamma camera with mosaic-patterned 3D position-sensitive scintillators
Tsitsimpelis et al. Simultaneous, robot-compatible γ-ray spectroscopy and imaging of an operating nuclear reactor
Lee et al. Development of a position-sensitive 4π Compton camera based on a single segmented scintillator
Ueno et al. Spectroscopic gamma camera for use in high dose environments
US20230288584A1 (en) Device for the simultaneous deection, identifcation, quantification and/or localization of gamma radiation and neutron sources
Ueno et al. Development of a high sensitivity pinhole type gamma camera using semiconductors for low dose rate fields
He et al. Portable wide-angle/spl gamma/-ray vision systems
KR102693710B1 (ko) 다방향 구형 검출기를 이용한 광범위 구역의 방사선 감시 장치 및 방법
Shen et al. Encoding methods matching the 16× 16 pixel CZT detector of a coded aperture gamma camera
KR102340521B1 (ko) 에너지 분리에 기반한 방사선 검출기기용 방사선(감마선) 반응 깊이 측정 방법 및 방사선(감마선) 반응 깊이 측정 장치
US11054535B2 (en) Efficient, dual-particle directional detection system using a rotating scatter mask
CN212008953U (zh) 一种实现三维位置放射性检测的立体编码结构
JP2004361290A (ja) ガンマ線方向性検出器及び放射線モニタリング方法、装置
US4639600A (en) Radiation detector
Chesnokov et al. Determination of surface activity and radiation spectrum characteristics inside buildings by a gamma locator
Wang et al. Absolute gamma source positioning with position-sensitive scintillation detector arrays
CN108333620B (zh) 探测装置及中低能射线源的定位方法
Yan Prototypes of SiPM-GAGG Scintillator Compton Cameras
Vasileva et al. Research and development of a high-energy radiation imaging system based on SiPM and coding aperture
RU183777U1 (ru) Устройство для регистрации быстрых нейтронов космического излучения
US20240248219A1 (en) Radiation detection device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant