WO2019135467A1 - 형광 증감지, 이를 이용한 방사선원 위치 검증방법, 및 이의 제조 방법 - Google Patents

형광 증감지, 이를 이용한 방사선원 위치 검증방법, 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2019135467A1
WO2019135467A1 PCT/KR2018/011426 KR2018011426W WO2019135467A1 WO 2019135467 A1 WO2019135467 A1 WO 2019135467A1 KR 2018011426 W KR2018011426 W KR 2018011426W WO 2019135467 A1 WO2019135467 A1 WO 2019135467A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluorescent
paper
radiation
sensitizing paper
sensitizing
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/011426
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박성광
한무재
신요한
Original Assignee
인제대학교 산학협력단
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 인제대학교 산학협력단 filed Critical 인제대학교 산학협력단
Publication of WO2019135467A1 publication Critical patent/WO2019135467A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2012—Measuring radiation intensity with scintillation detectors using stimulable phosphors, e.g. stimulable phosphor sheets
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00—Irradiation devices
    • G21K5/04—Irradiation devices with beam-forming means

Definitions

  • the present invention relates to a fluorescent sensitizing paper, and more particularly, to a fluorescence sensitizing paper capable of verifying the position of a radiation source during a radiographic examination, a method for verifying the position of a radiation source using the same, and a manufacturing method thereof.
  • Radiographic inspection refers to a test that verifies quality by imaging defects present inside without altering the shape or function of the product, and the radiographic inspection is widely used in industry.
  • Prior Art Document 1 discloses a radiation irradiator used in industry to perform radiographic inspection.
  • the radiation irradiator disclosed in the prior art document 1 includes a body having a radiation source assembly with a radiation source embedded therein at one end thereof and a connector at the other end thereof and storing the radiation source assembly in a shielded state, A source guide tube connected to the body and serving as a path of the radiation source assembly to a position of the object to be inspected; and a radiation shielding tube for reducing exposure of the radiation emitted from the radiation source assembly.
  • Patent Application Laid-Open No. 10-1337800 discloses a radiation applicator including positioning means for confirming the position of a radiation source moving along a source guide tube.
  • a plurality of positioning means are provided at predetermined intervals along the source guide tube, and the positioning means is composed of a case, a light source portion, and a switch.
  • the switch unit is turned on by a radiation source moved in one direction, and the light source unit is turned on, thereby easily confirming the position of the radiation source and preventing damage to the worker's exposure.
  • a second object of the present invention is to improve the luminous efficiency by using a tissue equivalent material composed of a material having a high electron density.
  • a fluorescent sensitizer comprising a substrate, a fluorescent sensitizer disposed on the substrate, and a protective layer covering the fluorescent sensitizer, wherein the fluorescent sensitizer includes a silicone elastomer and a curing agent, It is possible.
  • the fluorescent sensitizer further comprises a tissue equivalent material formed on the fluorescent sensitizing paper, wherein the electron density of the tissue equivalent material is higher than the electron density of the fluorescent sensitizing paper.
  • the radiation absorbing efficiency is maximized in the lower region of the tissue equivalent or in the upper portion of the fluorescent sensitizing paper.
  • a method of verifying the position of a source of radiation comprising the steps of: preparing a fluorescent sensitizing paper capable of plastic deformation; and processing and molding the fluorescent sensitizing paper, Or a patch type, so as to surround the moving path of the radiation source.
  • the inner diameter of the fluorescent sensitizing paper is determined according to the outer diameter of the movement path of the radiation source, and the thickness of the fluorescent sensitizing paper is determined according to the outer diameter of the fluorescent sensitizing paper.
  • the fluorescent sensitizer forms a uniform thickness through the difference between the inner diameter of the fluorescent sensitizing paper and the outer diameter of the fluorescent sensitizing paper.
  • the surface of the fluorescent sensitization paper has a surface roughness of nanometer (nm).
  • the fluorescent sensitizer When the object to be attached to the fluorescent sensitizing paper has a surface roughness of at least micrometers ( ⁇ m), the fluorescent sensitizer includes an adhesive material.
  • a method of manufacturing a fluorescent sensitizing paper comprising the steps of preparing a phosphor mixture by mixing a phosphor and a binder solution, applying the phosphor mixture to a substrate, wherein a maximum mixing ratio of the phosphor and the binder solution is determined by the physical properties of the phosphor and a minimum mixing ratio of the phosphor and the binder solution is determined by the light emitting property of the phosphor .
  • the method of manufacturing a fluorescent sensitizing paper further comprises forming a protective layer on the fluorescent sensitizing paper to exhibit a maximum dose in a high energy (Mega unit or more) radiation application field, wherein the protective layer has a thickness And the protective layer is composed of a tissue equivalent material having a higher electron density than the fluorescent sensitization paper.
  • the fluorescent sensitizer according to the present invention as described above can be processed and molded into a desired form of a radiation worker and can be freely detachably attached regardless of the form of the object to be verified, thereby providing an effect of facilitating verification of the position of the radiation source .
  • the fluorescence intensifier of the present invention prevents the radiation workers from being exposed to radiation damage, thereby improving the working environment and directly verifying the position of the radiation source with the naked eye, thereby relieving anxiety about potential radiation accidents, And an effect of improving the working efficiency can be provided.
  • the fluorescence intensifier of the present invention can easily confirm the position of the radiation source even at a long distance and at night, it is possible to provide a working environment in which a radiation accident can be prevented in advance.
  • FIG. 1 is a view for explaining a method of verifying the position of a radiation source using a fluorescent sensitizing paper according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a fluorescent sensitizing paper according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fluorescent sensitizing paper according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows an application example of a fluorescent sensitizing paper according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the total dose absorbed according to the thickness of a fluorescent sensitizing paper at an Ir-192 radiation source (about 300 keV).
  • FIG. 6 shows the dose according to the depth of the tissue equivalent material of energy in a radiation energy 6 MV beam of a medical instrument LINAC as a radiation therapy dosimetry study.
  • FIG. 7 is a graph showing the energy absorption efficiency according to the thickness of the tissue equivalent material in an Ir-192 radiation source (about 300 keV).
  • the fluorescent sensitizer of the present invention is surrounded by a non-destructive irradiator tube (1.5 m on average) with a guide ring type or as a patch type so that light generated by the radiation can be visually confirmed. It can also be used in all industries requiring radiation safety management.
  • the fluorescent sensitizing paper of the present invention can be attached to a radiological apparatus and a peripheral facility so that a radiological worker can monitor exposure of a dose due to a malfunction of the radiological apparatus.
  • the fluorescent sensitizing paper of the present invention can be directly used as a tape type sensitizing paper for confirming exposure of radiation.
  • the fluorescent sensitizer of the present invention is a flexible material, it can be freely processed by the user. Thus, it is possible to identify radiation exposed from the gap or edge by attaching to an environment that is morphologically difficult to monitor, such as an architectural structure including gaps and corners.
  • FIG. 1 is a view for explaining a method of verifying the position of a radiation source using a fluorescent sensitizing paper according to an embodiment of the present invention.
  • a radiation irradiator is shown to illustrate a method of verifying the location of a radiation source using a fluorescent intensifying screen.
  • the radiation irradiator 10 includes a body 100, a source guide tube 200, a radiation shielding tube 300, an operation unit 400, and a fluorescent sensitizing sheet 500.
  • the body 100 may store the radiation source assembly 120 in which the radiation source 110 is inserted therein in a shielded state.
  • the source guide tube 200 is provided at one end of the body 100 and serves as a path for moving the source 110 to the measurement object.
  • the radiation shielding tube 300 surrounds the periphery of the source guide tube 200 and serves to reduce the exposure of the radiation emitted from the source 110.
  • the operation unit 400 is provided at the other end of the body 100 and serves to move the radiation source 110 along the source guide tube 200.
  • the fluorescent sensitizing paper 500 emits light using an excitation wavelength generated by the radiation emitted from the radiation source 110.
  • the fluorescent sensitizing paper 500 may have a ring shape so as to surround the periphery of the radiation shielding tube 300 surrounding the source guide tube 200 or the source guide tube 200. Further, the fluorescent sensitizing paper 500 may have a form that can be detached and attached to a patch type.
  • the radiation worker can directly verify the position of the radiation source with the light generated by the radiation emitted from the radiation source 110.
  • the fluorescent sensitizing paper 500 includes a substrate 510, a phosphor mixture 520 disposed on the substrate 510, and a protective layer 530 covering the phosphor mixture 520.
  • the protective layer 530 may correspond to a tissue equivalent material to maximize the radiation absorption efficiency in industrial and medical applications using high energy (mega unit or more) radiation.
  • the tissue equivalent material will be described later.
  • the protective layer 530 is applied for the protection of the fluorescent sensitizing paper against the possibility of breakage due to deterioration due to environmental factors and mechanical impact.
  • the fluorescent sensitizing paper 500 of the present invention includes plastic deformation characteristics.
  • a ring shape can be maintained by being manufactured in conformity with a ring-shaped frame for application to a radiation applicator.
  • a fluorescent sensitizing paper including plastic deformation characteristics is used, it can be utilized by attaching to and detaching from a radiation irradiator and other various types of radiation applying applications.
  • a phosphor mixture is prepared by mixing a phosphor and a binder solution (S110).
  • the phosphor includes a phosphor that reacts with radiation to exhibit visible light.
  • the phosphor may be formed by changing the wavelength of an energy emitted from the host to a host emitting an arbitrary wavelength as a state of energy returns from an excited state to a stable state due to the absorbed radiation, And an activator that increases the emission efficiency.
  • the phosphors may be selected from the group consisting of Gadolinium, Lutetium, Yttrium, Zinc, Cadmium, Cesium, Iodine, Lanthanum, Sulfur, Magnesium and the like are used as a host and at least one of Europium, Terbium, Praseodymium, Cerium or Argentum is used as an activator And may include one or more of these.
  • the binder solution means a mixture comprising a silicone elastomer and a curing agent.
  • the binder solution is in a gel state. More preferably, the binder solution is a silicone elastomer gel that can be combined with a compatible solvent to produce a homogeneous gel.
  • a silicone curing agent is a material for chemically bonding molecules of a silicone rubber compound to each other to take a net structure.
  • the silicone elastomer and the curing agent have a weight ratio of 10: 1 to 10: 3.
  • the weight ratio is less than 10: 1, it is not completely dried even at a temperature of 200 ° C or more.
  • the weight ratio is more than 10: 3 plastic deformation characteristics after drying are remarkably reduced.
  • the reason why such a fluorescent sensitizing paper exhibits plastic deformation characteristics is that the moisture contained in the silicone elastomer is removed during the drying process, and the fluorescent sensitizing paper layer, which is interconnected through micro-particle crosslinking by the binder contained in the polymer binder, Properties are implemented.
  • the weight ratio of the phosphor to the binder solution is from 5: 1 to 1: 1.
  • the weight ratio may be appropriately varied depending on the physical properties of the phosphor such as the particle size of the phosphor used in the fabrication, the density of the phosphor, and the luminescent property of the phosphor.
  • the weight ratio of the phosphor to the binder solution is more than 5: 1, the viscosity of the phosphor mixture becomes high and uniform application of the fluorescent sensitizing paper capable of plastic deformation becomes difficult.
  • a suitable maximum mixing ratio (5: 1) for the production of a fluorescent sensitizing paper capable of plastic deformation is determined by the physical properties of the phosphor.
  • the weight ratio of the phosphor to the binder solution is less than 1: 1, the amount of phosphor in the fluorescence intensifying screen is relatively small, and the amount of emitted light from the radiation source is low, which makes it difficult for the radiation worker to visually recognize.
  • the minimum mixing ratio (1: 1) suitable for the production of a fluorescent sensitizing paper capable of plastic deformation is determined by the luminescent characteristics of the phosphor. In addition, a problem of uneven distribution in the fluorescent sensitization paper occurs.
  • the second step is to apply the phosphor mixture onto the substrate (S130).
  • the substrate includes all of the films having flexibility. Even if a protective film, a reflective film, a patterning or an electrode material is coated on the substrate, it can be used in the production of a fluorescent sensitizing paper capable of plastic deformation according to the present invention.
  • the fluorescent sensitizer of the present invention includes a tissue-equipment substance having a higher electron density than a fluorescence sensitizing tissue to constitute a depth for exhibiting a maximum dose in industrial and medical fields using high energy radiation can do.
  • the electron density of the tissue equivalent is 8.65 times higher than the electron density of the fluorescent sensitizing paper.
  • the tissue equivalent material may be composed of bolus, paraffin, wax, Mix-D, and the like.
  • Mix-D is a mixture of wax, polyethylene, and magnesium oxide.
  • materials with high electron density such as graphite, acrylic, and plastic can be used.
  • it may include forming a block that defines all or a portion of the upper surface of the substrate prior to the step of applying the phosphor mixture.
  • the third step is to dry the phosphor mixture (S150).
  • the drying step is characterized in that it can be dried at a relatively low temperature.
  • the drying temperature according to the present invention may preferably be 60 DEG C or less. More preferably, the drying temperature according to the present invention is 25 ⁇ ⁇ to 60 ⁇ ⁇ .
  • the drying temperature according to the present invention may vary depending on the weight ratio of the silicone elastomer and the curing agent. For example, when the weight ratio of the silicone elastomer to the curing agent is (4: 1), the drying temperature is (40 ° C).
  • the drying time may vary depending on the drying temperature.
  • a protective layer is formed on the coated fluorescent sensitizing paper to prepare a fluorescent sensitizing paper capable of being plastic-deformed (S170).
  • the protective layer may correspond to a tissue equivalent material for maximizing the radiation absorption efficiency in industrial and medical fields using high energy (mega unit or more) radiation.
  • the protective layer is applied for the protection of fluorescent sensitization paper against the possibility of breakage due to deterioration due to environmental factors and mechanical impact.
  • environmental factors include deterioration due to moisture present in a manufacturing process or a work execution environment.
  • the phosphor has a deliquescent property and is coated on the entire surface of the fluorescent sensitizing paper so as not to be exposed to air, which is excellent in both light transmittance, gas barrier properties, corrosion resistance, flexibility and mechanical properties.
  • materials that can be subjected to a low-temperature process are used so as not to subject the fluorescent sensitization paper to thermal stress.
  • a fluorescent sensitizing paper is processed and formed (S190). It is an object of the present invention to enable a radiation worker to process and shape fluorescent sensitization paper in a desired shape and size.
  • the inner diameter of the fluorescent intensifying screen can be determined in consideration of the outer diameter of the radiation shielding tube, and the thickness of the fluorescent intensifying screen is controlled by the radiation worker freely determining the outer diameter according to the radiation energy radiated from the radiation source .
  • Such an application can form a uniform thickness through a difference between an inner diameter and an outer diameter by an easy method of controlling a high thickness.
  • the fluorescence intensity sensor according to the present invention has an advantage that the radiation worker can freely determine the outer diameter of the fluorescent light-sensitive sheet on the basis of the advantage of being able to process the fluorescent light-sensitive paper capable of plastic deformation.
  • the surface of the fluorescent sensitizing paper produced in the present invention has a surface roughness of nano unit (nm) itself. Therefore, a van der Waals attractive force acts on an object to be attached including a flat surface and a surface roughness of nano unit (nm), thereby exhibiting adhesiveness. That is, the fluorescence sensitizing paper is attached to the attachment object.
  • the fluorescent sensitizer can be made including an adhesive material.
  • an incidental fluorescence sensitizer can be used as a separate radiation monitoring marker by attaching and detaching the radiation worker to an area or space where the radiation is likely to be exposed.
  • the present invention can be applied to an imaging apparatus manufacturing apparatus that converts radiation into light and acquires information through a light receiving element.
  • FIG. 5 is a graph showing the total dose absorbed according to the thickness of a fluorescent sensitizing paper at an Ir-192 radiation source (about 300 keV).
  • the x-axis represents the thickness ( ⁇ m) of the fluorescent sensitizing paper
  • the y-axis represents the total dose (MeV) absorbed by the fluorescent sensitizing paper irradiated with the radiation.
  • the total dose absorbed by the fluorescence-sensitive paper increases proportionally.
  • FIG. 6 shows the dose according to the depth of the tissue equivalent material of energy in a radiation energy 6 MV beam of a medical instrument LINAC as a radiation therapy dosimetry study.
  • the x-axis represents the depth of the tissue equivalent material and the y-axis represents the homogenized signal of the dosimeter (ion chamber, diode, CdTe) generated from the radiation. This represents a specific depth corresponding to the maximum (100%) of the relative dose per depth.
  • the thickness a indicating the maximum dose represents about 1.6 cm to 2.5 cm.
  • Low energy (kV) radiation is not a problem because of low forward scattering, but high energy (MV) radiation does not show the maximum dose at the moment of contact with the medium. That is, the thickness (a) representing the maximum dose varies depending on the radiation energy band. Therefore, in all fields using high-energy radiation, it is possible to increase the generation efficiency of visible light by using a tissue equivalent material in accordance with the thickness suitable for the generated energy band.
  • the corresponding thickness of region a can be compensated for in order to increase the amount of light in the high energy radiation. Compensating the a-region through the tissue equivalents results in the maximum radiation dose at the bottom of the tissue equivalent or above the fluorescence intensifier, thus maximizing the radiation absorption efficiency.
  • the thickness of the tissue equivalent material can be determined differently for each radiation energy band in the production of fluorescent sensitization paper.
  • the radiation worker can adjust the thickness of the fluorescent sensitizing paper, and the manufacturer can produce the thickness of the tissue equivalent material. Therefore, in the field of high energy radiation application, the amount of radiation incident on the fluorescent sensitizing layer increases, so that the thickness of the fluorescent sensitizing paper can be reduced and high luminous efficiency can be obtained.
  • FIG. 7 is a graph showing the energy absorption efficiency according to the thickness of the tissue equivalent material in an Ir-192 radiation source (about 300 keV).
  • the present invention can compensate for this by utilizing a substance having a high electron density in consideration of the maximum dose depth generated due to forward scattering in order to be utilized in industry or medical field using high energy and can increase the amount of generated light .
  • FIG. 7 shows the energy absorption efficiency according to the thickness of the tissue equivalent material when a tissue equivalent material composed of a bolus is used. Referring to FIG. 7, the x-axis represents the thickness ( ⁇ m) of the tissue equivalent and the y-axis represents the amount of energy (MeV / g) absorbed by the unit mass of the tissue equivalent irradiated with radiation. As shown in FIG. 7, as the bolus thickness increases within the thickness range for representing the maximum dose, the energy absorption efficiency increases proportionally.
  • tissue equivalent material maximizes the radiation absorption efficiency in the lower region of the tissue equivalent or in the upper region of the fluorescence sensitizing paper, so that a tissue equivalent material composed of a material with a high electron density, The area a in FIG. 6 can be compensated through the interaction.
  • FIG. 8 shows a change in intensity of a light amount according to an increase in thickness of a fluorescent sensitizing paper according to an embodiment of the present invention.
  • the change in the intensity of light generated in a fluorescent screen having a thickness of 100 to 500 ⁇ m, which can be visually recognized increases linearly as the thickness of the fluorescent screen increases. Therefore, since a fluorescent sensitizing paper having various thicknesses can be manufactured, a fluorescent sensitizing paper can be manufactured so as to have a light intensity suitable for the purpose.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

방사선 조사기 내 방사선원의 위치를 감시하기 위한 링 또는 패치형 타입을 포함하는 형광 증감지가 개시된다. 상기 형광 증감지는 기판과, 상기 기판 위에 배치된 형광 증감지와, 고에너지 방사선 응용 분야 응용 시 상기 형광 증감지를 덮는 보호층인 조직등가물질을 포함하고, 상기 형광 증감지는 실리콘 탄성중합체와 경화제를 포함하고, 소성 변형 가능하다.

Description

형광 증감지, 이를 이용한 방사선원 위치 검증방법, 및 이의 제조 방법
본 발명은 형광 증감지에 관한 것으로, 특히 방사선 투과 검사 시 방사선원의 위치를 검증할 수 있는 형광 증감지, 이를 이용한 방사선원 위치 검증방법, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
방사선 투과 검사는 제품에 대한 모양이나 기능을 변화시키지 않고 내부에 존재하는 결함을 영상화함으로써 품질을 검증하는 검사를 의미하며, 상기 방사선 투과 검사는 산업 분야에서 광범위하게 이용된다.
등록실용신안공보 제20-0434989호(이하, '선행기술문헌 1'이라 함)에는 방사선 투과 검사를 수행하기 위하여 산업 분야에서 이용하는 방사선 조사기에 대해 개시되어 있다. 상기 선행기술문헌 1에 개시된 방사선 조사기는 방사선원을 내장한 방사선원 어셈블리가 일단에 구비되고, 타단에는 커넥터가 구비되고, 상기 방사선원 어셈블리를 차폐상태로 내부에 보관하는 몸체와, 상기 커넥터에 연결되어 방사선원을 이동시키는 조작부와, 상기 몸체에 연결되어 검사 대상물의 위치까지 방사선원 어셈블리의 경로 역할을 하는 선원 가이드 튜브와, 상기 방사선원 어셈블리에서 방사되는 방사선의 노출을 저감하기 위한 방사선 차폐 튜브를 포함한다.
그러나, 상기 선행기술문헌 1은 방사선 투과 검사를 수행한 후 방사선원 어셈블리의 회수 시 방사선원 어셈블리의 커넥터와 케이블의 연결부분이 분리 이탈된 상태로 케이블만 회수되고 방사선원 어셈블리는 선원 가이드 튜브에 감아 있는 경우가 발생한다. 따라서, 방사선 작업 종사자가 이를 인지하지 못하고 방사선 조사기 근처로 접근하게 되면 방사선 피폭 피해를 입게 되는 경우가 발생한다.
등록특허공보 제10-1337800호(이하, '선행기술문헌 2'라 함)에는 선원 가이드 튜브를 따라 이동하는 방사선원의 위치를 확인하기 위한 위치 확인 수단을 포함하는 방사선 조사기가 개시되어 있다. 상기 선행기술문헌 2에는 위치 확인 수단이 선원 가이드 튜브를 따라 일정 간격으로 다수개 구비되고, 상기 위치 확인 수단은 케이스, 광원부, 및 스위치로 구성된다. 스위치부는 일단 방향으로 이동되는 방사선원에 의해 온되어 광원부가 점등됨으로써 방사선원의 위치를 용이하게 확인하고 작업자의 피폭 피해를 방지할 수 있다.
그러나, 상기 선행기술문헌 2는 방사선작업종사자가 위치 확인 수단을 원하는 형태로 원하는 위치에 자유자재로 설계할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 소성 변형 가능한 형광 증감지를 이용하여 목적하는 형태로 가공성형이 가능한 형광 증감지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 두번째 목적은 전자 밀도가 높은 물질로 구성된 조직등가물질을 이용하여 발광 효율을 개선하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광 증감지는 기판, 상기 기판 위에 배치된 형광 증감지, 상기 형광 증감지를 덮는 보호층을 포함하고, 상기 형광 증감지는 실리콘 탄성중합체와 경화제를 포함하고, 소성 변형 가능하다.
상기 형광 증감지는 상기 형광 증감지 상에 형성된 조직등가물질을 더 포함하고, 상기 조직등가물질의 전자 밀도는 상기 형광 증감지의 전자 밀도보다 높다.
상기 조직등가물질의 하부 영역 또는 상기 형광 증감지 상부 영역에서 방사선 흡수 효율이 최대가 된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방사선원 위치 검증방법은 소성 변형 가능한 형광 증감지를 준비하는 단계와, 상기 형광 증감지를 가공 및 성형하는 단계를 포함하고, 상기 가공 및 성형하는 단계에서 상기 형광 증감지는 방사선원의 이동 경로를 둘러싸도록 링 형태를 가지거나, 패치 타입으로 탈부착된다.
상기 형광 증감지의 내경은 상기 방사선원의 이동 경로의 외경에 따라 결정되고, 상기 형광 증감지의 두께는 상기 형광 증감지의 외경에 따라 결정된다.
상기 형광 증감지의 내경과 상기 형광 증감지의 외경의 차이를 통해 상기 형광 증감지는 균일한 두께를 형성한다.
상기 형광 증감지의 표면은 나노 단위(nm)의 표면 거칠기(surface roughness)를 가진다.
상기 형광 증감지의 부착 대상이 마이크로 단위(μm) 이상의 표면 거칠기를 가지는 경우, 상기 형광 증감지는 접착 물질을 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광 증감지 제조 방법은 형광체와 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계와, 상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계와, 상기 형광체 혼합물을 건조하는 단계를 포함하고, 상기 형광 증감지의 소성 변형 특성을 위해, 상기 형광체와 상기 바인더 용액의 최대 배합비는 상기 형광체의 물리적 특성에 의하여 결정되고, 상기 형광체와 상기 바인더 용액의 최소 배합비는 상기 형광체의 발광 특성에 의하여 결정된다.
상기 형광 증감지 제조 방법은 고에너지(Mega 단위 이상) 방사선 응용 분야에서 최대선량을 나타내기 위해 보호층을 상기 형광 증감지 상에 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 보호층은 최대선량을 나타내기 전의 두께를 보상하기 위한 깊이를 가지고, 상기 보호층은 상기 형광 증감지보다 전자 밀도가 높은 조직 등가 물질로 구성된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 형광 증감지는 방사선 작업 종사자가 목적하는 형태로 가공성형이 가능하고, 검증 대상의 형태에 구애받지 않고 자유롭게 탈부착 가능하므로 방사선원의 위치 검증을 보다 용이하게 하도록 하는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 형광 증감지는 방사선 작업 종사자가 방사선 피폭 피해를 당하는 경우를 방지하여 작업 환경을 개선함과 동시에 육안 상으로 방사선원의 위치를 직접 검증함으로써 잠재적인 방사선 사고에 대한 불안감을 불식시킴으로써 심리적 안정을 도모하고 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 형광 증감지는 원거리 및 야간에도 방사선원의 위치를 용이하게 확인할 수 있어 방사선 사고를 미연에 방지할 수 있는 작업 환경을 구축할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지를 이용하여 방사선원의 위치를 검증하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지의 응용 예를 나타낸다.
도 5는 Ir-192 방사선원 (약, 300 keV)에서 형광 증감지의 두께에 따른 흡수되는 총 선량을 나타내는 그래프이다.
도 6은 방사선 치료 선량계 연구로써 의료장비 LINAC의 방사선 에너지 6 MV 빔에서 에너지의 조직등가 물질의 깊이에 따른 선량을 나타낸다.
도 7은 Ir-192 방사선원 (약, 300 keV)에서 조직등가물질의 두께에 따른 에너지 흡수 효율을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 형광 증감지는 비파괴 조사기 튜브(평균 1.5m)에 가이드링 타입으로 둘러싸거나, 패치 타입으로 부착하여 방사선에 의하여 발생되는 빛을 육안으로 확인할 수 있도록 한다. 이는 방사선 안전관리를 필요로 하는 모든 산업 분야에서도 활용 가능하다.
구체적으로, 의료적인 측면에서는 본 발명의 형광 증감지를 방사선 장비 및 주변 시설에 부착하여, 방사선 작업 종사자로 하여금 방사선 기기의 오작동으로 인한 선량노출의 감시가 가능하도록 할 수 있다.
식품/품종 및 자원개발 측면에서는 본 발명의 형광 증감지를 방사선 노출 확인을 위한 테이프형(tape type) 증감지로써 제품에 직접적으로 활용될 수 있다.
원자력 산업 측면에서는 방사선 노출에 대한 시설 안전관리로써 다양한 형태에 맞춰 활용될 수 있다.
본 발명의 형광 증감지는 유연 소재이므로 사용자가 이를 자유롭게 가공할 수 있다. 따라서, 틈과 모서리를 포함하는 건축 구조와 같이 형태적으로 감시하기 어려운 환경에 부착하여 상기 틈이나 모서리로부터 노출되는 방사선을 확인할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시 예 및 도면을 참조하여, 본 발명을 더욱 상술한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지를 이용하여 방사선원의 위치를 검증하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 형광 증감지를 이용하여 방사선원의 위치를 검증하는 방법을 설명하기 위해 방사선 조사기가 도시된다. 도 1을 참조하면, 방사선 조사기(10)는 몸체(100), 선원 가이드 튜브(200), 방사선 차폐 튜브(300), 조작부(400), 및 형광 증감지(500)를 포함한다.
몸체(100)는 내부에 방사선원(110)을 삽입한 방사선원 어셈블리(120)를 차폐상태로 내부에 보관할 수 있다. 선원 가이드 튜브(200)는 몸체(100)의 일단에 구비되고, 방사선원(110)이 측정 대상물로 이동하도록 경로 역할을 한다.
방사선 차폐 튜브(300)는 선원 가이드 튜브(200)의 둘레를 둘러싸고, 방사선원(110)에서 방사되는 방사선의 노출을 저감하는 역할을 한다. 조작부(400)는 몸체(100)의 타단에 구비되고, 선원 가이드 튜브(200)를 따라 방사선원(110)을 이동시키기 위한 역할을 한다.
형광 증감지(500)는 방사선원(110)으로부터 방사되는 방사선에 의하여 발생하는 여기파장을 이용하여 빛을 방출한다. 형광 증감지(500)는 선원 가이드 튜브(200) 또는 선원 가이드 튜브(200)를 둘러싼 방사선 차폐 튜브(300)의 둘레를 둘러싸도록 링 형태를 가질 수 있다. 또한, 형광 증감지(500)는 패치 타입으로 탈부착될 수 있는 형태를 가질 수 있다.
따라서, 방사선 차폐 튜브(200)에 형광 증감지(500)를 부착하면 방사선원(110)에서 방사되는 방사선에 의하여 발생되는 빛으로 방사선 작업 종사자가 육안으로 직접 방사선원 위치를 검증할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 형광 증감지(500)는 기판(510), 기판(510) 위에 배치된 형광체 혼합물(520), 및 형광체 혼합물(520)을 덮는 보호층(530)을 포함한다.
특히, 보호층(530)은 고에너지(mega 단위 이상) 방사선을 이용하는 산업 및 의료 분야에서, 방사선 흡수 효율이 최대가 되도록 하기 위한 조직등가물질에 해당할 수 있다. 조직등가물질에 대해서는 추후 설명될 것이다.
또한, 보호층(530)은 환경적 요소에 의한 열화 및 기계적 충격으로 인한 파손 가능성에 대하여 형광 증감지의 보호를 위하여 도포된다.
또한, 본 발명의 형광 증감지(500)는 소성 변형 특성을 포함한다. 실시 예에 따라, 방사선 조사기에 응용하기 위해서 링 형태의 프레임에 맞춰 제작하여 링 형태를 유지할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 소성 변형 특성을 포함하는 형광 증감지를 이용하므로, 방사선 조사기 및 그 외에 방사선을 응용하는 다양한 형태에 맞춰 가공·성형되어 탈부착함으로써 활용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 3을 참조하면, 첫번째 단계는, 형광체와 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비한다(S110). 상기 형광체는 방사선에 반응하여 가시광을 나타내는 형광체를 포함한다. 상기 형광체는 흡수된 방사선으로 인하여 에너지의 상태가 여기 상태(excited state)로부터 안정 상태(stable state)로 되돌아오면서 임의의 파장을 방출하는 호스트(host)와 상기 호스트에서 방출되는 임의의 파장을 변화시킴으로써 방출 효율을 높여주는 활성제(activator)를 포함한다.
예컨대, 상기 형광체는 가돌리늄(Gadolinium), 루테튬(Lutetium), 이트륨(Yttrium), 아연(Zinc), 카드뮴(Cadmium), 세슘 (Cesium), 요오드(Iodine), 란타넘(Lanthanum), 황(Sulfur), 마그네슘(Magnesium) 계열 중 하나 이상을 호스트 (host)로 사용하고 유로퓸(Europium), 터븀(Terbium), 프라세오디뮴(Praseodymium), 세륨(Cerium) 또는 은 (Argentum) 중 하나 이상을 활성제(activator)로 하여, 이들을 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 바인더 용액은 실리콘 탄성 중합체(silicon elastomer) 및 경화제를 포함하는 혼합물을 의미한다. 바람직하게는 상기 바인더 용액은 겔(gel) 상태이다. 더욱 바람직하게는 상기 바인더 용액은 상용성 용제와 조합되어 균질한 겔을 생성할 수 있는 실리콘 탄성 중합체 겔인 것을 특징으로 한다.
상기 실리콘 탄성중합체는 변형성 및 가요성인 가교 결합(cross link)된 유기폴리실록산 물질이며, 상기 경화제는 실리콘계의 겔(gel) 형태 바인더가 반도체 분야에서 상대적으로 저온인, 최대 100 ° C 이하의 온도에서 건조되기 위하여 포함된다. 예컨대, 실리콘 경화제(silicone curing agent)는 실리콘 고무 화합물의 분자를 서로 화학결합시켜서, 그물 구조를 취하기 위한 물질이다.
실시 예에 따라, 상기 실리콘 탄성 중합체와 상기 경화제가 10:1 내지 10:3 의 중량비를 가진다. 중량비가 10:1 미만인 경우에는 200 ° C 이상의 온도에서도 완전히 건조되지 않으며, 중량비가 10:3을 초과하는 경우 건조된 후의 소성 변형 특성이 현저하게 줄어드는 문제점이 발생한다. 이러한 형광 증감지가 소성 변형 특성을 나타내는 이유는 실리콘 탄성 중합체에 포함된 수분이 건조 과정에서 제거되면서 고분자 바인더에 포함된 결합제에 의해 마이크로-입자간 가교결합을 통해 상호 연결된 형광 증감지 층이 형성되므로 소성 변형 특성이 구현된다.
형광체와 바인더 용액의 중량비는 5:1 내지 1:1을 가진다. 상기 중량비는 제작에 이용되는 형광체의 입자 크기, 형광체의 밀도와 같은 형광체의 물리적 특성과 형광체의 발광 특성에 따라 적절하게 달라질 수 있다.
형광체와 바인더 용액의 중량비가 5:1을 초과하는 경우, 형광체 혼합물의 점도가 높아져 소성 변형이 가능한 형광 증감지의 균일한 도포가 어려운 문제점이 발생한다. 특히, 소성 변형이 가능한 형광 증감지의 제작을 위한 적절한 최대 배합비(5:1)는 형광체의 물리적 특성에 의하여 결정된다.
형광체와 바인더 용액의 중량비가 1:1 미만이면, 형광 증감지 내의 형광체량이 상대적으로 적어 방사선원에서 방사되는 방사선에 대한 발광량이 낮아 방사선 작업 종사자가 육안 상으로 식별하기 어려운 문제점이 발생한다. 특히, 소성 변형이 가능한 형광 증감지의 제작을 위한 적절한 최소 배합비(1:1)는 형광체의 발광 특성에 의하여 결정된다. 또한, 형광 증감지 내에 균일하지 못하게 분포되는 문제가 발생한다.
두번째 단계는, 형광체 혼합물을 기판 상에 도포한다(S130). 상기 기판은 유연성을 가진 모든 필름(film)을 포함한다. 상기 기판 상에 보호막, 반사막, 패터닝, 전극제가 도포되어 있더라도 본 발명에 따른 소성 변형이 가능한 형광 증감지 제조에 사용할 수 있다.
실시 예에 따라, 본 발명의 형광증감지는 고에너지 방사선을 이용하는 산업 및 의료 분야 활용 시 최대선량을 나타내기 위한 깊이를 구성하기 위하여 형광 증감지보다 전자 밀도가 높은 조직등가 (Tissue-equipment) 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는 조직등가물질의 전자 밀도는 형광 증감지의 전자 밀도보다 8.65 배 높다. 이는 형광 증감지 중 보편적으로 이용되고 있는 Gadox과 Tissue(Soft, ICRU)를 기준으로 산출된 값이다.
예컨대, 상기 조직등가물질은 볼러스(bolus), 파라핀(paraffin), 왁스(wax), Mix-D 등으로 구성될 수 있다. Mix-D는 왁스, 폴리에틸렌(polyethylene), 및 산화마그네슘(magnesium Oxide)의 혼합물이다. 이 외에도 흑연(graphite), 아크릴(acrylic), 플라스틱(plastic)과 같은 전자 밀도가 높은 소재들을 이용할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 형광체 혼합물을 도포하는 단계 이전에 상기 기판의 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
종래에는 블록 제거 시 기판 및 기판 상의 물질에 파손을 야기하였고, 금속물질의 블록을 형성한 후 형광물질로의 금속성 유입으로 순도가 저하된 형광 증감지가 제조되는 문제가 있어왔다. 하지만, 본 발명은 실리콘계의 블록을 사용함으로써 형광체 혼합물을 상기 기판 상에 고르게 도포할 수 있고, 형광체의 두께 조절이 용이하며 상대적으로 높은 순도의 형광 증감지의 제조가 가능하다.
세번째 단계는, 형광체 혼합물을 건조한다(S150). 상기 건조 단계는 상대적으로 저온에서 건조가 가능한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 건조 온도는 바람직하게는 60℃ 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 건조 온도는 25℃ 내지 60℃이다. 본 발명에 따른 건조 온도는 상기 실리콘 탄성중합체와 상기 경화제의 중량비에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 실리콘 탄성중합체와 상기 경화제의 중량비가 (4:1)일 때 건조 온도는 ( 40 ℃)이다. 또한 건조 시간은 상기 건조 온도에 따라 달라질 수 있다.
네번째 단계는, 도포된 형광 증감지 상에 보호층을 형성하여 소성 변형 가능한 형광 증감지를 준비한다(S170). 상술한 바와 같이 보호층은 고에너지(mega 단위 이상) 방사선을 이용하는 산업 및 의료 분야에서, 방사선 흡수 효율이 최대가 되도록 하기 위한 조직등가물질에 해당할 수 있다.
또한, 보호층은 환경적 요소에 의한 열화 및 기계적 충격으로 인한 파손 가능성에 대하여 형광 증감지의 보호를 위하여 도포된다. 상세하게는 환경적 요소로 제조 공정 또는 작업 수행 환경에 존재하는 수분으로 인한 열화가 대표적이다. 특히 상기 형광체는 조해성을 가지므로 이를 공기 중에 노출되지 않도록 광투과도, 가스 차단 특성, 내부식성, 유연성, 기계적 특성 모두 우수한 보호층 소재를 형광 증감지 전면에 도포하는 것을 특징으로 한다. 또한 형광 증감지에 열적 스트레스를 주지 않도록 저온 공정이 가능한 소재를 이용한다.
다섯번째 단계는, 형광 증감지를 가공 및 성형한다(S190). 본 발명의 방사선 작업 종사자가 목적하는 모양과 크기로 형광 증감지의 가공 및 성형이 가능한 것을 목적으로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지의 응용 예를 나타낸다. 도 4(a)를 참조하면, 방사선 차폐 튜브의 외경을 고려하여 형광 증감지의 내경을 결정할 수 있으며, 형광 증감지의 두께는 방사선원에서 방사되는 방사선 에너지에 따라 방사선 작업 종사자가 자유롭게 외경을 결정함으로써 제어된다. 이와 같은 응용은 높은 두께를 제어하기 용이한 방법으로 내경과 외경의 차이를 통하여 균일한 두께를 형성할 수 있다.
방사선원에서 방사되는 방사선 투과력은 에너지에 의하여 결정되므로 방사선 에너지가 증가할수록 보다 두꺼운 형광 증감지의 제작이 필요하다. 하지만, 종래의 제조 기술로써 두꺼운 형광 증감지를 제작할 경우 상기 형광체 혼합물의 점도로 인하여 중심과 가장자리의 두께 차이가 발생한다. 이는 균일한 두께로 형광 증감지의 제작을 어렵게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 형광 증감지는 소성 변형이 가능한 형광 증감지의 가공 성형이 가능한 이점을 바탕으로 방사선 작업 종사자가 자유롭게 외경을 결정함으로써 두꺼운 두께를 용이하게 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제작되는 형광 증감지의 표면은 자체적으로 나노 단위(nm)의 표면 거칠기(surface roughness)를 가진다. 따라서, 반듯한 표면을 가지고 나노 단위(nm)의 표면 거칠기를 포함하는 부착 대상에서는 반데르발스 인력이 작용하여 접착성을 나타낸다. 즉, 형광 증감지가 부착 대상에 부착된다.
그러나, 마이크로 단위(μm) 이상의 표면 거칠기를 포함하는 부착 대상에서는 형광 증감지가 자체적인 접착력을 갖기 어렵다. 따라서, 형광 증감지는 접착 물질을 포함하여 제작될 수 있다.
한편, 부수적으로 확보되는 형광 증감지는 방사선 작업 종사자가 방사선이 노출될 가능성이 있는 지역 또는 공간에 탈부착함으로써 별도의 방사선 감시 마커로 활용할 수 있다. 이 외에도 방사선을 빛으로 변환시켜 수광소자를 통해 정보를 획득하는 영상장치 제조업에 적용될 수 있다.
도 5는 Ir-192 방사선원 (약, 300 keV)에서 형광 증감지의 두께에 따른 흡수되는 총 선량을 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, x-축은 형광 증감지의 두께(μm)를 나타내고, y-축은 방사선으로 조사된 형광 증감지의 흡수되는 총 선량(MeV)을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 형광 증감지의 두께가 증가할수록 형광 증감지에 흡수되는 총 선량은 비례해서 증가한다.
도 6은 방사선 치료 선량계 연구로써 의료장비 LINAC의 방사선 에너지 6 MV 빔에서 에너지의 조직등가 물질의 깊이에 따른 선량을 나타낸다. 도 6을 참조하면, x-축은 조직등가 물질의 깊이를 나타내고, y-축은 방사선으로부터 발생되는 선량계(이온챔버, 다이오드, CdTe)의 균일화된 신호를 나타낸다. 이는 깊이 별 상대적 선량의 최대치(100%)에 해당되는 특정한 깊이를 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 최대선량을 나타내는 두께(a)는 약 1.6 cm ~ 2.5 cm를 나타낸다. 저에너지(kV) 방사선에서는 전방산란이 작아 문제가 되지 않지만, 고에너지(MV) 방사선의 경우 매질에 닿는 순간 최대선량을 나타내지 않는다. 즉, 최대선량을 나타내는 두께(a)는 방사선 에너지 대역에 따라 달리진다. 따라서, 고에너지 방사선을 이용하는 모든 분야에서는 발생 에너지 대역에 알맞은 두께에 맞춰 조직등가물질을 활용한다면 가시광의 발생 효율을 높일 수 있다.
다시 말해, 유연성을 가지면서도 전자 밀도가 높은 물질로 구성된 조직등가물질을 사용하면, 고에너지 방사선에서 광량을 증기시키기 위해 a 영역의 해당 두께를 보상할 수 있다. 조직등가물질을 통하여 a 영역을 보상하면, 상기 조직등가물질의 하부 또는 형광 증감지 상부 영역에서 최대선량을 나타낼 수 있기 때문에 방사선 흡수 효율이 최대가 된다. 조직등가물질의 두께는 형광 증감지 제조 시에 방사선 에너지 대역별로 다르게 결정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 방사선 작업 종사자는 형광 증감지의 두께를 조절할 수 있고, 제조자는 조직등가물질의 두께를 결정하여 제조할 수 있다. 따라서, 고에너지 방사선 활용 분야에서는 형광 증감지 층에 입사되는 방사선량이 증가하므로 형광 증감지의 두께를 낮출 수 있고 높은 발광효율을 가질 수 있다.
도 7은 Ir-192 방사선원 (약, 300 keV)에서 조직등가물질의 두께에 따른 에너지 흡수 효율을 나타내는 그래프이다. 본 발명은 고에너지를 이용하는 산업 또는 의료분야에 활용되기위해 전방산란으로 인해 발생되는 최대선량 깊이를 고려하여, 전자밀도가 높은 물질을 활용하여 이를 보상할 수 있으며, 발생되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 도 7은 볼러스(bolus)로 구성된 조직등가물질을 사용할 경우 조직등가물질의 두께에 따른 에너지 흡수 효율을 나타낸다. 도 7을 참조하면, x-축은 조직등가물질의 두께(μm)를 나타내고, y-축은 방사선으로 조사된 조직등가물질의 단위 질량에 흡수되는 에너지량(MeV/g)을 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, 최대선량을 나타내기 위한 두께범위 내에서 볼러스(bolus) 두께가 증가할수록 에너지 흡수 효율은 비례해서 증가한다.
따라서, 조직등가물질을 통하여 a 영역을 보상하면, 상기 조직등가물질의 하부 영역 또는 형광 증감지의 상부 영역에서 방사선 흡수 효율이 최대가 되므로, 전자 밀도가 높은 물질로 구성된 조직등가물질은 고에너지 방사선에 대한 상호작용을 통하여 도 6의 a 영역을 보상할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 형광 증감지 두께 증가에 따른 광량의 세기 변화를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 육안으로 확인 가능한 100 ~ 500 μm 두께인 형광 증감지에서 발생되는 광량의 세기 변화는 형광 증감지의 두께가 증가할수록 선형적으로 증가하게 된다. 따라서, 다양한 두께의 형광 증감지를 제작할 수 있으므로 목적에 맞는 광량의 세기를 갖도록 형광 증감지를 제작할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 배치된 형광 증감지; 및
    상기 형광 증감지를 덮는 보호층을 포함하고,
    상기 형광 증감지는 실리콘 탄성중합체와 경화제를 포함하고, 소성 변형 가능한 것을 특징으로 하는 형광 증감지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 형광 증감지 상에 형성된 조직등가물질을 더 포함하고,
    상기 조직등가물질의 전자 밀도는 상기 형광 증감지의 전자 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 형광 증감지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조직등가물질의 하부 영역 또는 상기 형광 증감지 상부 영역에서 방사선 흡수 효율이 최대가 되는 형광 증감지.
  4. 소성 변형 가능한 형광 증감지를 준비하는 단계; 및
    상기 형광 증감지를 가공 및 성형하는 단계;를 포함하고,
    상기 가공 및 성형하는 단계에서 상기 형광 증감지는 방사선원의 이동 경로를 둘러싸도록 링 형태를 가지거나, 패치 타입으로 탈부착되는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 방사선원 위치 검증방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 형광 증감지의 내경은 상기 방사선원의 이동 경로의 외경에 따라 결정되고, 상기 형광 증감지의 두께는 상기 형광 증감지의 외경에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방사선원 위치 검증방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 형광 증감지의 내경과 상기 형광 증감지의 외경의 차이를 통해 상기 형광 증감지는 균일한 두께를 형성하는 것을 특징으로 하는 방사선원 위치 검증방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 형광 증감지의 표면은 나노 단위(nm)의 표면 거칠기(surface roughness)를 가지는 것을 특징으로 하는 방사선원 위치 검증방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 형광 증감지의 부착 대상이 마이크로 단위(μm) 이상의 표면 거칠기를 가지는 경우, 상기 형광 증감지는 접착 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선원 위치 검증방법.
  9. 형광 증감지 제조 방법에 있어서,
    형광체와 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계;
    상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계; 및
    상기 형광체 혼합물을 건조하는 단계;를 포함하고,
    상기 형광 증감지의 소성 변형 특성을 위해, 상기 형광체와 상기 바인더 용액의 최대 배합비는 상기 형광체의 물리적 특성에 의하여 결정되고, 상기 형광체와 상기 바인더 용액의 최소 배합비는 상기 형광체의 발광 특성에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 형광 증감지 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    고에너지(Mega 단위 이상) 방사선 응용 분야에서 최대선량을 나타내기 위해 보호층을 상기 형광 증감지 상에 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 보호층은 최대선량을 나타내기 전의 두께를 보상하기 위한 깊이를 가지고, 상기 보호층은 상기 형광 증감지보다 전자 밀도가 높은 조직 등가 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 형광 증감지 제조 방법.
PCT/KR2018/011426 2018-01-05 2018-09-27 형광 증감지, 이를 이용한 방사선원 위치 검증방법, 및 이의 제조 방법 WO2019135467A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180001634A KR102034948B1 (ko) 2018-01-05 2018-01-05 가이드 링 타입 형광 증감지 및 이를 포함하는 방사선 조사기
KR10-2018-0001634 2018-01-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019135467A1 true WO2019135467A1 (ko) 2019-07-11

Family

ID=67143896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/011426 WO2019135467A1 (ko) 2018-01-05 2018-09-27 형광 증감지, 이를 이용한 방사선원 위치 검증방법, 및 이의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102034948B1 (ko)
WO (1) WO2019135467A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101223227B1 (ko) * 2012-07-09 2013-01-17 유영검사 주식회사 방사선 비파괴 검사기에 대한 방사선량 관리 장치
KR20150142458A (ko) * 2014-06-12 2015-12-22 명지대학교 산학협력단 가이드 링 타입 섬광체 및 가이드 링 타입 섬광체를 이용한 방사선원 위치 추적 시스템
KR101610357B1 (ko) * 2016-02-24 2016-04-07 지엔아이솔루션 주식회사 방사선 비파괴 검사 선원 제어 방법 및 이를 실행하는 장치
KR20160098546A (ko) * 2015-02-09 2016-08-19 현대중공업 주식회사 방사선 검사 장비 및 이를 포함하는 방사선 검사 시스템
WO2016167334A1 (ja) * 2015-04-16 2016-10-20 三菱化学株式会社 放射線像変換スクリーン、フラットパネルディテクタ、放射線検出装置、及びシンチレータ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3292548B2 (ja) * 1993-06-10 2002-06-17 化成オプトニクス株式会社 放射線増感紙及びその製造方法
KR200434989Y1 (ko) 2006-09-19 2007-01-02 나우기연주식회사 방사선 원격조정기 제어용 케이블 커넥터
KR101337800B1 (ko) 2013-04-29 2013-12-06 고려공업검사 주식회사 방사선원의 위치 확인이 가능한 방사선 조사기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101223227B1 (ko) * 2012-07-09 2013-01-17 유영검사 주식회사 방사선 비파괴 검사기에 대한 방사선량 관리 장치
KR20150142458A (ko) * 2014-06-12 2015-12-22 명지대학교 산학협력단 가이드 링 타입 섬광체 및 가이드 링 타입 섬광체를 이용한 방사선원 위치 추적 시스템
KR20160098546A (ko) * 2015-02-09 2016-08-19 현대중공업 주식회사 방사선 검사 장비 및 이를 포함하는 방사선 검사 시스템
WO2016167334A1 (ja) * 2015-04-16 2016-10-20 三菱化学株式会社 放射線像変換スクリーン、フラットパネルディテクタ、放射線検出装置、及びシンチレータ
KR101610357B1 (ko) * 2016-02-24 2016-04-07 지엔아이솔루션 주식회사 방사선 비파괴 검사 선원 제어 방법 및 이를 실행하는 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102034948B1 (ko) 2019-11-08
KR20190083780A (ko) 2019-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6200171B2 (ja) 放射線検出装置及び撮像システム
US11287538B2 (en) Scintillator panel, radiation detector, and method for manufacturing scintillator panel
EP2924692A1 (en) Scintillator panel and method for producing same
US9079217B2 (en) Method of manufacturing digital detectors
KR20140147763A (ko) 봉지재 필름의 신뢰 수명을 평가하는 방법 및 상기 필름의 신뢰도 평가 장치
KR20110065369A (ko) 디지털 방사선 검출기 및 디지털 방사선 검출기 형성 방법
JP6777247B1 (ja) シンチレータパネル、それを用いたｘ線検出器およびｘ線透視装置
WO2017086718A1 (ko) 하이드로젤을 포함하는 연성 방사선 차폐재 및 이의 제조방법
WO2017086518A1 (ko) 방사선 검출장치와 이를 포함하는 방사선 촬영장치
WO2019135467A1 (ko) 형광 증감지, 이를 이용한 방사선원 위치 검증방법, 및 이의 제조 방법
CN109073765B (zh) 放射器检测器及闪烁器面板
US11698399B2 (en) Electric conductivity-measuring material, electric conductivity-measuring film, electric conductivity-measuring device, and electric conductivity-measuring method, as well as electric resistivity-measuring material, electric resistivity-measuring film, electric resistivity-measuring device, and electric resistivity-measuring method
US20210278550A1 (en) Radiation detector
KR101298159B1 (ko) 유기발광장치 봉지용 복합 조성물 및 이를 이용한 접착 필름
TW201738583A (zh) 放射線檢測器之製造方法
TW202232134A (zh) 閃爍器面板、放射線檢測器、放射線檢查裝置及閃爍器面板之製造方法
US11307314B2 (en) Apparatus, system, and method for radiation hardened plastic and flexible elastomer scintillator
WO2021145260A1 (ja) シンチレータおよびシンチレータの製造方法
CN1726408A (zh) 固态x射线探测器
WO2015093690A1 (en) Different radiation measuring sensor and manufacturing method thereof
JP2021156880A (ja) シンチレータパネル、ｘ線検出器およびｘ線透視装置
US20160125968A1 (en) X-ray intensifying screens including micro-prism reflective layer for exposing x-ray film, x-ray film cassettes, and x-ray film assemblies
JP2019168348A (ja) シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法
WO2017069321A1 (ko) 스마트폰의 카메라를 이용한 전리 방사선의 광량 검출 방법 및 이를 수행할 수 있는 스마트폰
WO2017171261A1 (ko) 섬광체에의 광증배관 장착구조

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18898196

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18898196

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1