구형의 섬광체를 이용한 방사선 스펙트로스코피 검출기 설계 및 방사선원 위치 추적 시스템 개발

• 영문명: Design of a Radiation Spectroscopy Detector using a Spherical Scintillator and Development of a Radiation Source Position Tracking System
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 이승재(Seung-Jae Lee)
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』 제14권 제6호, 725~731쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2020.11.30

국문 초록

구(sphere)형의 섬광체를 사용한 방사선 스펙트로스코피 검출기를 설계하였고, 여러 대의 검출기를 사용하여 방사선원의 위치를 추적하는 시스템을 개발하였다. 방사선원의 위치 추적은 방사선의 수는 거리의 역자승 법칙에 따라 감소하는 이론을 바탕으로 위치 추적 알고리듬을 설계하였으며, 여러 위치의 방사선원에서 발생된 방사선의 수를 측정하여 알고리듬을 통해 위치를 계산하였다. 방사선원에서 발생되는 방사선은 각 검출기에서 서로 다른 계수로 검출되며, 이러한 검출되는 계수의 차이는 거리의 역자승에 비례하여 달라진다. 설계한 방사선원 위치 추적 시스템의 성능을 검증 및 평가하기 위해 Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) 시뮬레이션을 실시하였으며, 서로 다른 위치에 놓이 방사선원에서 발생된 방사선을 각 검출기로 계수하였다. 측정된 방사선의 수는 방사선원 위치 추적 알고리듬을 통해 위치가 추적되었으며, 실제 방사선원의 위치와 알고리듬으로 계산된 위치와의 오차를 평가하였다. 실제 방사선원의 위치와 계산된 위치와의 오차는 평균 X축 0.11%, Y축 0.37%로 측정되었으며, 매우 정확하게 위치를 측정할 수 있음이 검증되었다.

영문 초록

A radiation spectroscopy detector using a spherical scintillator was designed, and a system was developed to track the position of a radiation source using several detectors. The position tracking algorithm was designed based on the theory that the number of radiations decreases according to the inverse square law of distance, and the position of the radiation source was calculated by measuring the number of radiations generated from the radiation sources at various positions. The radiation generated from the radiation source is detected by different coefficients in each detector, and the difference between these detected coefficients varies in proportion to the inverse square of the distance. Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) simulation was performed to verify and evaluate the performance of the designed radiation source position tracking system, and radiation generated from radiation sources placed at different positions was counted with each detector. The number of measured radiations was tracked through the radiation source position tracking algorithm, and the error between the actual radiation source position and the position calculated by the algorithm was evaluated. The error between the position of the actual radiation source and the calculated position was measured as an average of 0.11% on the X-axis and 0.37% on the Y-axis, and it was verified that the position can be measured very accurately.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. RESULT

Ⅳ. DISCUSSION

Ⅴ. CONCLUSION

Reference

키워드

방사선 스펙트로스코피 구(sphere)형의 섬광체 거리의 역자승 법칙 방사선원 위치 추적 Radiation spectroscopy detector Spherical scintillator Inverse square low of distance Radiation source position tracking