방사선 계측학!

먼저 계측학에서 핵심인 전리함 파트를 간단하게 소개하고자한다.

 
이 글은 내가 시험기간을 위해 정리를 해 둔 것을 바탕으로 글을 작성하는 것이며, 성적도 나쁘지 않아
학교 공부하는데 도움을 주고자 한다.
 
<자유공동전리함>
조사선량을 절대치이며 계측하는 표준선량계
지두형 전리함의 감도를 교정하기 위해 사용된다.
 
구조
절대측정치
정의 : 조사선량을 기초로 2차전자평형을 이용하여 전리를 일으키는 공기 질량과 거기에서 생긴 전리 전하의 측정을 구하는 것
상부에는 고압전극 / 하부에는 집전극과 보호전극이 배치
고압전극 (50 ~ 100 [V/cm]) / 보호전극 : 영전위로 유지

자유공기전리함의 구조

자유공기전리함의 원리

- 전리췌적은 하전입자평행이 성립한다.
 
※ 하전입자평행(=2차전자평형) : 일정한 영역중애서 출발하는 하전입자 에너지가 이 영역으로 들어오는 것을 보상해주는 상태
조사선량 측정은 하전입자평형 상태에서 가능!!
하전입자평형을 성립하기 위함 : 3(Mev)미만 → 에너지가 길면 전리되는 에너지 길이가 길이를 구분되지 않으며, 성립할 수 없기 때문이다.
 
※ 하전입자평행의 조건
1) 1차 방사선장이 균질해야한다.
2) 관심 췌적의 두께가 생성된 하전입자의 최대 비정보다 조금 큰 경우
3) 3MeV이하의 광자에 대하여 성립함.
 
보호전극의 역할 : 하전입자평형을 유지 시키는 역할. 영위법사용
1. 전리체적에서 전극까지의 거리도 2차전지의 비정 이상으로 할 필요가 있다.
2. 집전극의 고압누설전류를 감소
 
고압의 전극의 인가전압이 낮을 경우 : 조사선량이 높고, 이온밀도가 높을 경우 → 재결합영역을 일으킨다.
포화전압을 인가하여 이온쌍을 완전히 수집
재결합 확률을 높아지기 때문에 ★전압을 높여야한다. → 고관전압이 필요한 이유
2차전자가 전리체적의 길이보다 더 길어야한다.
 
<공동전리함>
자유전리함을 소형으로 만들고 사용하기 간편하기 위해 만든 것
하전입자평형을 유지하기 위해 밀도가 높은 고체로 치환
밀도의 치환이 가능한 것 Fano정리 → 공기와 전체 조성이 같다.

공동전리함의 구조 및 원리

Fano 정리를 그림으로 표현화

 Fano정리란?

• 벽물질과 공동기체의 흡수선량 비는 질량저지능 비와 같다라는 측정원리를 의미한다!

벽 : 알루미늄 (고체)를 사용! → 공기와 조성이 같으면 고체여서 상관없다.
벽의 두께를 증가 → 벽에서 발생하는 전자의 수도 증가 / 이온쌍 수도 증가
P점에서 최대치 → 최대치를 넘을 순 없다 why? : 들어오는 에너지가 있기 때문에
벽의 두께 (=평행두께) : 하전입자평형이 거의 성립 / 2차전자와 비정과 같다.
평행두께 : 엑스선 에너지가 증가함에 따라 전자의 비정도 증가하여 두꺼워지며,
★ 감마선의 밀도 4 ~ 5mm [1(g/cm3)] 엑스선의 약1[cm] 정도
↳ 5mm → 5 x 10 –3 = 5 x 10 –3cm x 10 –2cm = 5 x 10 –1cm = 0.5cm
0.5cm x 1g/cm3 = 0.5g/cm2 => 평행두께
벽재료 : 베클라이트 / 루사이트 / 탄소를 전도체로서 도포한 것 / 기타 흑연,  폴리스틸렌등이 이용됨.

이해하기 쉽게 핵심 키워드를 위주로 요점정리를 하였으므로

시험 공부 및 국시공부하는데 작은 도움을 주고자 하는 마음이다.