고에너지 X-선 영상검출을 위한 CdWO4 섬광체 두께와 반사체의 반사율 변화에 따른 광 수집량의 변화 (The Change of Collected Light According to Changing of Reflectance and Thickness of CdWO4 Scintillator for High Energy X-ray Imaging Detection)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보통신학회
· 수록지 정보 : 한국정보통신학회논문지 / 24권 / 12호 / 1704 ~ 1710페이지
· 저자명 : 임창휘, 박종원, 이정희

초록

컨테이너 검색을 위해 사용되는 고에너지 X-선 영상획득용 검출기는 입사되는 고에너지 X-선을 효과적으로 획득하기 위하여 MeV X-선 수집이 충분히 수행될 수 있는 두께의 섬광체를 사용한다. 컨테이너 검색기에서는 섬광체에 입사되는 X-선의 에너지는 일반적으로 최대 9MeV의 X-선이 사용된다. 그러므로 고에너지 X-선 광자를 효과적으로 수집하기 위해서는 수 cm 두께의 섬광체가 이용되어야 하며 섬광체의 두께는 신호의 수집효율에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 컨테이너 검색에 사용되는 CdWO4 섬광체와 소면적의 센서를 활용한 영상검출기의 설계조건에 대한 연구를 기술하고 있다. 이를 위하여 본연구에서는 섬광체의 적절한 두께와 섬광체 표면의 반사율에 따른 빛 수집효율을 계산하기 위하여 MCNP6와 DETECT2000을 활용하여 다양한 조건에서 X-선 거동과 빛의 거동에 대한 모사를 수행하였다. 빛 수집효율 계산결과 섬광체 표면의 반사율이 낮은 경우 대략 15 ~ 20mm 두께의 섬광체를 선정하는 것이 적합하였으나 반사율이 높아짐에 따라 대략 25 ~ 30mm 두께의 CdWO4 섬광체를 선정하는 것이 적합한 것으로 확인되었다.

영어초록

The high-energy X-ray imaging detector used for container inspection uses a thick scintillator to effectively acquire X-rays. X-ray incident on the scintillator is generally up to 9MeV. Therefore, to effectively collect X-ray, it is necessary to use a thick scintillator. To collect the light generated by the reaction between X-ray and scintillator, an optical-sensor must be combined with the scintillator. In this study, a study on the design conditions of the detector using a CdWO4 and a small sensor is described. To calculate the collected light according to the change of the scintillator thickness and the reflectance of surface, MCNP6 and DETECT2000 were used. As a result of calculating, it was confirmed that when the reflectance of the surface was low, it was appropriate to select a scintillator with a thickness of 15 to 20-mm, but as the reflectance increased, it was confirmed that it was appropriate to select a CdWO4 with a thickness of 25 to 30-mm.

참고자료

· 없음