Evaluation of luminance performance of scintillating film for monitoring the position of a radioactive source in an NDT apparatus

비파괴검사 장치 내 방사선원 위치감시용 섬광필름의 발광성능 평가

In domestic nondestructive testing(NDT) field, there have recently been radiation exposure accidents due to a disregard for confirmation of the position of radioisotope during the test. In order to prevent these kinds of accidents, a scintillating film has been developed. The scintillating film that can convert gamma-ray to visible light has a function of the position detection of radioisotope in a opaque guide tube of an NDT apparatus. The aim of this study is to enhance the visibility performance of the scintillating film and find out the best configuration of the scintillating film. In order to find appropriate materials for the scintillating film, various inorganic scintillating materials were evaluated in this work. An absolute luminance of the scintillating films was measured by luminance meter for evaluation of visibility performance. Ir-192 gamma projector was used for NDT apparatus. The experiment shows that the scintillating film with reflective layer was the more effective performance for visibility. The higher mixing ratio of scintillating material to binding material, the higher luminance was measured. $Gd_2O_2S(Tb)$ inorganic powder as the scintillating materials had the best performance for visibility of the scintillating film. The developed scintillating film helps to ensure safer environment to the operators.

최근 비파괴검사 현장에서 검사 중 검사장치 내 방사선원의 위치를 확인하지 못하여 방사선 과피폭 사고가 종종 발생하고 있다. 본 연구는 방사선원의 노출여부나 위치 미인지로 인한 방사선 사고를 예방하기 위해 방사선원위치를 감시할 수 있는 섬광필름을 개발하는데 있다. 섬광필름은 방사선 비파괴 검사 장비의 가이드튜브 내에 존재하는 선원의 위치를 육안으로 탐지할 수 있는 신소재이다. 연구를 통해 섬광필름의 발광성능을 평가하고 최적의 필름 설계를 꾀하였다. 필름에 적용된 발광물질은 무기 섬광체를 이용하였고, 다양한 층을 갖는 형태의 필름을 제작하여 성능을 평가하였다. 필름의 발광성능은 광도계를 이용하여 측정하였고, 비파괴 검사장비는 Ir-192 감마선 조사기를 사용하였다. 실험결과, 섬광필름의 발광은 육안으로 선원의 위치를 감시할 수 있었으며, 선원의 이동에 따라서 발광영역도 동시에 이동하면서 형성되었다. 또한, 섬광필름에 반사층을 두는 것은 광 이용률의 증대시켜 발광성능을 높이는 데 매우 효과적이었다. 섬광체와 분산용제의 혼합비에 따라서도 성능변화가 나타났으며, 일반적으로 섬광체의 양이 높을수록 발광성능은 높게 나타났다. 그러나 분산 특성이 변화로 혼합비는 일정 농도 이하로 제한되었다. 섬광체 중에서는 $Gd_2O_2S(Tb)$ 무기섬광체가 가장 높은 발광성능을 보여주었다. 개발된 섬광필름을 비파괴 검사 장비에 적용하게 된다면 방사선종사자에게 보다 안전한 작업환경을 제공할 수 있을 것이다.