검출기와 선량교정

1. Scintillation 검출기

신틸레이션검출기는 섬광체, 광도체, PMT, 증폭기, PHA, 계수기, reader로 구성되어 있다. 광도체는 빛의 확산을 방지해 줍니다. 광도체의 종류로는 lucite, quartz, pleciglas, silica 등이 있습니다. 파고분석기(PHA)로는 단일파 고분석기(SCA)와 다중파 고분석기(MCA)로 구성되어 있습니다. 단일파 고분석기는 파고션별기(LLD/ULD), 와 반동 시 회로로 구성되어 있습니다. 신틸레이션의 규기섬광체는 알파선과 베타선을 측정합니다. 유기결정으로는 안트라센, 스틸벤 그리고 나프탈렌 등이 있습니다. 유기결정은 베타선을 계측하고 분해시간이 짧습니다. 그리고 잘 부서진다는 단점이 있습니다. 유기액체(LSC)는 저에너지 베타선 측정에 사용되고 대용량입니다. 용매로는 톨루엔, 크실렌, 벤젠등을 사용합니다. 제1용질로는 PPO, TP, PBO 등을 수양합니다. 제2용질로는 분광감도가 일치하는 POPOP를 이용합니다. 유기고체를 이용하는 전신계수기도 있습니다.

 

2. 무기 섬광체

무기 섬광체는 감마선을 측정합니다. 발광효율이 크지만 분해시간이 길다는 단점을 가지고 있습니다. NaI(Tl)은 발광효율이 좋고 가공이 용이합니다. 조해성이 있습니다. 강도가 약합니다. 하전입자는 측정이 불가능합니다. 엑스선과 감마선을 검출할 수 있습니다. 또한 Al, Be, Mg 등으로 shielding 되어있습니다. 그래서 조해성이 있고 외부충격에 강합니다. CsI(Tl)은 검출효율이 좋습니다. 강하고 내습성이 있습니다. 발광량이 적고 에너지분해능이 낮습니다. 엑스선과 감마선을 검출하는 데 사용합니다. 6 LiI(Eu)는 (n, a) 반응을 이용합니다. 중성자 검출에 사용합니다. Zns(Ag)는 알파선을 계측하고 백그라운드 영향이 적습니다. 큰 결정을 만들기 어렵습니다. 분말상태입니다. 알파선을 계측합니다. 무기섬광체와 유기 섬광체를 비교했을 때 발광효율은 무기섬광체가 더 크고 전이속도는 유기섬광체가 빠릅니다. 선형성 또는 발광량은 무기섬광체가 더 좋습니다.

 

3. 반도체검출기

PN접합형 검출기가 있습니다. W값은 3.5eV이고 공기전리조의 10배입니다. 분해시간이 짧고 에너지 분해능이 좋습니다. 검출영영이 좁습니다. 양성자, 알파입자, 베타입자를 검출하는 데 사용합니다. 리튬유동형 검출기(PIN형)는 베타선과 감마선을 검출하는 데 사용합니다. p,n층 사이에 고유반도체(I층)가 삽입되어 있어 공핍층의 역할을 합니다. Si(Li)는 베타선, 전자선, 저에너지 X선, 감마선을 측정하는 데 사용합니다. Ge(Li)는 엑스선과 감마선의 에너지스펙트럼을 측정합니다. 반도체검출기의 장점으로는 소형이고 저전압입니다. 에너지분해능이 높고 분해시간이 짧습니다. 그리고 고감도의 검출기의 역할을 합니다. 단점으로는 공핍층이 얇습니다. 큰 면적은 측정불가합니다. 냉각시간이 필요합니다. 이제 반도체검출기의 종류별 특징을 설명해 드리겠습니다. Si(Li)는 보관, 사용 시 냉각을 해야 합니다 베타선, 전자선, 감마선, 저에너지 엑스선을 검출합니다. HPGe는 사용 시 냉각하여야 하고 에너지분해능이 탁월합니다. 엑스선과 감마선을 검출할 수 있습니다. CdTe, HgI2, GaAs는 상온에서 사용하고 에너지분해능이 저조합니다. 결정크기가 제한되어 있습니다. 엑스선 감마선을 검출하는 데 사용합니다. 표면장벽형 반도체 검출기는 n형 반도체를 산화시키고 백그라운드의 영향을 덜 받습니다. 알파선과 중하전입자를 검출합니다. 

 

4. 선량교정

치환법은 가장 일반적이고 같은 위치에 교대로 측정합니다. monitor 법은 치환법의 오차를 보정해 줍니다. monitor는 교정이 안되지만 직선성과 안정성이 좋아야 합니다. 동시조사법은 기준선량계와 교정선량계의 감도가 비슷한 경우 사용해야 하고 heel effect를 교려 해야 합니다. 거리, 시간차법은 표준 선량계와 교정선량계의 감도가 다른 경우 감도가 높은 선량계가 더 멀리갑니다. surveymeter교정에 이용됩니다.

캠핑을 가고싶게하는 사진입니다.