광섬유 섬광체를 이용한 원거리에서 방사선 실시간 검출 (Real Time and Long Distance Detection Method for Radiation Monitoring using Optical Fiber Scintillator)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 53권 / 1호 / 16 ~ 21페이지
· 저자명 : 김도현, 주관식, 김종국

초록

메디컬 분야에서의 방사선 사용량 증가와 환경방사능을 측정함에 있어서
인체에 작용하는 국소부위의 방사선을 실시간으로 측정하여 모니터링
하는 방법과 방사선을 안전하게 측정할 수 있는 선량계의 개발이
필요하다. 본 연구에서는 X-선 및 $\beta$-선을 검출 할 수 있는 광섬유
섬광체를 센서로 사용하여 원거리에서 방사선을 안전하게 측정 할 수
있는 시스템을 개발하였다. 관전류 0.15 ㎃의 X-선 발생 장치를 사용하여
40 kVp에서 55 kVp 까지 5 kVp로 관전압을 변화시킬 때 각각의
관전압에서 X-선에 의해 광섬유 섬광체 센서에서 발생된 가시광선 영역의
빛을 광전자증배관을 이용하여 검출하였으며, 의료분야와 생물학
분야에서 많이 사용되는 $^{32}$P를 사용하여 $\beta$-선에 대한 광섬유
섬광체 센서의 민감도를 측정하였다. MCNPX Code를 이용하여 X-선 관전압
변화에 따른 광섬유 섬광체 센서의 흡수선량을 시뮬레이션 하여 실제
측정값과 비교하였다. 실험 결과 X-선 발생장치의 관전압 변화에 따른
센서의 민감도와 선형성을 나타냈으며, $\beta$-선 검출에도 사용할 수
있는 민감도를 가지고 있음을 알 수 있었다.

영어초록

The annual radiation usage has increased in medical applications and
environmental radiation measurements with the consequence that a
real-time radiation monitoring system is needed for safe radiation
detection. In this study, we developed a new radiation detection
system composed of an optical fiber scintillator (OFS) and a
photomultiplier tube (PMT). Light of about 400 nm is transferred
from the OFS sensor to the detector by using an optical fiber. The
results for the sensitivity of the scintillation fiber sensor are
reported in this work. We also show $\beta$-ray detection with
$^{32}$P. We compared the experimental results with the MCNPX Code
simulation results for the same condition. For future applications,
the optical fiber scintillator will be studied and compared to a 2D
real time radiation imaging system; to other factors such as cost
and geometry will be considered.

참고자료

· 없음