촬상관타입의 원격모듈화 내방사선 카메라시스템 연구

The Study on the Radiation-Proof Video Camera system Remote Module of the Tube type

Abstract

CCD카메라는 방사선에 쉽게 열화되어 고방사선구역에서는 촬상관을 이용한 일체화된 카메라가 사용되고 있다. 이를 방사선에 강한 전자부품을 사용한 카메라헤드부와 방사선에 약한 TR, IC등을 사용한 원격제어부로 분리제작한 내 방사선 카메라시스템을 구현하였다. 실험결과 전자부품 중 가장 먼저 손상된 것은 수평 및 수직 동기 발생 IC이었으며 $2{\times}10^5{\sim}10^6rad$의 방사선이 누적되면 정상적인 기능이 상실됨을 확인하였다. 또한 원격화를 위한 신호전송 케이블은 입출력 버퍼회로를 부가하고 쉴드와 케이블의 폐루프면적을 감소시켜 신호 손실보정 및 노이즈를 제거하였다. 따라서 전체의 시스템을 교체하는 것이 아니라 카메라 헤드부분만을 교체하여 사용할 수 있으므로 실용적이며 관리 유지비용이 많이 절감 될 것으로 기대된다.

The CCD camera is easily deteriorated by radiation, and an integrated camera using an image pickup tube is used in a high radiation area. We implemented a radiation camera system which is divided into a camera head using radiation-resistant electronic components and a remote control using weak radiation-resistant electronic components such as TR, IC, etc. According to the experimental results, the first damage of the electronic parts was IC for horizontal and vertical sync generation, and it was confirmed that if the radiation of $2{\times}10^5{\sim}10^6rad$ is accumulated, the normal function is lost. In addition, the signal transmission cable for remoteization has added an input/output buffer circuit and reduced the closed loop area of the shield and the cable to eliminate signal loss correction and noise. Therefore, it is expected that the maintenance cost will be greatly reduced and practical because only the camera head part can be used instead of replacing the entire system.

그림 1. 튜브카메라 Fig. 1. Tube camera.

그림 2. 내방사선 카메라 원격 블록도 Fig. 2. Block Digaram of Remoting Radiation -Proof Video Camera.

그림 3. 내방사선카메라 회로보드 Fig. 3. Circuits boad of Radiation-Proof Video Camera.

그림 4. 원격제어부와 카메라 헤드부 Fig. 4. Remote Control part and Camera Head part.

그림 6. 카메라 내부의 교류신호 비교 Fig. 6. Comparison of AC signals inside a camera.

그림 7. 방사선촬영 회로 블럭도 Fig. 7. Radiographic camera circuit block.

그림 9. 방사선 조사직후의 화면 및 출력파형 Fig. 9. Screen and output waveform after irradiation.

그림 8. 방사선 조사전의 화면 및 출력파형 Fig. 8. Screen and output waveform before irradiation.

그림 10. 105 rad의 방사선조사후 화면 및 출력파형 Fig. 10. Screen and output waveform after irradiation of 105 rad.

그림 5. 원격제어케이블의 실제와 배치도 Fig. 5. Layout and Actual cable of the Remote control cable.

표 1. 카메라부품의 방사선 영향 Table 1. Effects of Atomic Radiation of the electronic components.¹⁾³⁾