• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권12호
• /
• pp.4679-4683
• /
• 2022

Environmental radiation monitoring is required to protect from the effects of radiation in industrial fields such as nuclear power plant (NPP) monitoring, and various gamma camera systems are being developed. The purpose of this study is to optimize parameters of a diverging collimator composed of pure tungsten for compactness and lightness through Monte Carlo simulation. We conducted the performance evaluation based on spatial resolution and signal-to-noise ratio for point source and obtained gamma images and profiles. As a result, optimization was determined at a collimator height of 60.0 mm, a hole size of 1.5 mm, and a septal thickness of 1.0 mm. Also, the full-width-at-half-maximum was 3.5 mm and the signal-to-noise ratio was 53.5. This study proposes a compact 45° diverging collimator structure that can quickly and accurately identify the location of the source for radiation monitoring.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.661-666
• /
• 2019

확산형 콜리메이터는 촬영 대상을 축소 촬영하거나 넓은 관심영역을 작은 감마카메라를 사용하여 검출하기 위해서 사용한다. 확산형 콜리메이터와 블록형 섬광체 및 픽셀형 섬광체 배열을 사용하는 감마카메라에서 방사선원이 관심영역 주변에 위치할 때 섬광체 표면에 감마선이 대각선으로 입사하게 되면, 섬광체 깊이 방향으로 대각선으로 검출되기 때문에 공간 분해능이 저하된다. 본 연구에서는 이러한 관심영역 외곽에서의 공간 분해능을 향상하기 위한 새로운 시스템을 설계하였다. 사다리꼴 픽셀형 섬광체를 사용하여 각 섬광 픽셀을 콜리메이터 구멍의 각도와 크기에 맞게 일치하도록 구성하면, 감마선이 섬광체의 여러 깊이에서 반응하더라도, 하나의 섬광 픽셀 위치로 영상화 할 수 있다. 즉, 대각선 방향의 여러 지점에서 검출되더라도, 감마선은 하나의 섬광 픽셀과 상호 작용하기 때문에 공간 분해능의 저하가 발생하지 않는다. Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) 시뮬레이션을 통해 블록형 섬광체를 사용한 감마카메라와 사다리꼴 픽셀형 섬광체를 사용한 감마카메라를 설계하여 공간 분해능을 비교 평가하였다. 관심영역 외곽에서 발생한 감마선을 통해 획득한 영상에서 공간 분해능은 블록형 섬광체를 사용한 감마카메라에서는 4.05 mm였고, 사다리꼴 픽셀형 섬광체를 사용한 감마카메라에서는 2.97 mm의 공간 분해능을 보였다. 사다리꼴 셀형 섬광체를 사용한 시스템에서 26.67% 공간 분해능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제13권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2002

방사선원과 감마카메라 사이에 위치한 산란매질의 종류, 두께 그리고 조준기 종류가 감마카메라 영상에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 실험과 시뮬레이션을 수행하였다. 감마카메라는 조준기, NaI(T1) 섬광결정(60$\times$60$\times$6 ㎣), 위치민감형 광전자증배관(PSPMT), NIMs, 제어용 컴퓨터를 사용하여 개발하였다. 시뮬레이션은 산란매질(아크릴매질/공기)의 두께 변화(0～8 cm)와 조준기의 종류(평행구멍형조준기/확산형조준기) 변화에 따라 계산하였으며 실험 역시 시뮬레이션과 같은 조건으로 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 보면, 매질의 두께가 0 cmn에서 8 cm로 증가하면, 계수율은 평행구멍형조준기의 경우 17%(공기), 60%(아크릴) 감소하였으며 확산형 조준기의 경우 감소율이 더 심하여 각각 86%(공기), 98%(아크릴)의 계수율 감소를 보였다. 실제 실험 결과도 시뮬레이션 결과와 비슷하게 매질의 두께가 0 cm에서 8 cm로 증가하면 평행구멍형조준기의 경우 계수율은 10%(공기), 54%(아크릴) 감소하였으며 확산형조준기의 경우 36%(공기), 63%(아크릴)의 계수율 감소를 보였다. 영상의 공간분해능 역시 매질의 두께가 증가할수록 저하되었다. 연구결과 소형 감마카메라를 임상적으로 사용하고자 할 때 감마카메라를 질환 부위에 최대한 밀착시키고 산란매질 두께를 최소화해야 고효율, 고분해능 영상을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제55권8호
• /
• pp.2873-2878
• /
• 2023

The purpose of this study is to perform radiation monitoring by acquiring gamma images and real-time optical images for ^99mTc vial source using charge couple device (CCD) cameras equipped with the proposed compact gamma camera. The compact gamma camera measures 86×65×78.5 mm³ and weighs 934 g. It is equipped with a metal 3D printed diverging collimator manufactured in a 45 field of view (FOV) to detect the location of the source. The circuit's system uses system-on-chip (SoC) and field-programmable-gate-array (FPGA) to establish a good connection between hardware and software. In detection modules, the photodetector (multi-pixel photon counters) is tiled at 8×8 to expand the activation area and improve sensitivity. The gadolinium aluminium gallium garnet (GAGG) measuring 0.5×0.5×3.5 mm³ was arranged in 38×38 arrays. Intrinsic and extrinsic performance tests such as energy spectrum, uniformity, and system sensitivity for other radioisotopes, and sensitivity evaluation at edges within FOV were conducted. The compact gamma camera can be mounted on unmanned equipment such as drones and robots that require miniaturization and light weight, so a wide range of applications in various fields are possible.