• 분석과학
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• 제35권2호
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• pp.69-81
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• 2022

The method of measuring and classifying the energy category of neutrons directly using raw data acquired through a CZT detector is not satisfactory, in terms of accuracy and efficiency, because of its poor energy resolution and low measurement efficiency. Moreover, this method of measuring and analyzing the characteristics of low-energy or low-activity gamma-ray sources might be not accurate and efficient in the case of neutrons because of various factors, such as the noise of the CZT detector itself and the influence of environmental radiation. We have therefore developed an efficient method of analyzing radiation characteristics using a neutron and gamma-ray analysis algorithm for the rapid and clear identification of the type, energy, and radioactivity of gamma-ray sources as well as the detection and classification of the energy category (fast or thermal neutrons) of neutron sources, employing raw data acquired through a CZT detector. The neutron analysis algorithm is based on the fact that in the energy-spectrum channel of 558.6 keV emitted in the nuclear reaction ¹¹³Cd + ¹n → ¹¹⁴Cd + in the CZT detector, there is a notable difference in detection information between a CZT detector without a PE modulator and a CZT detector with a PE modulator, but there is no significant difference between the two detectors in other energy-spectrum channels. In addition, the gamma-ray analysis algorithm uses the difference in the detection information of the CZT detector between the unique characteristic energy-spectrum channel of a gamma-ray source and other channels. This efficient method of analyzing radiation characteristics is expected to be useful for the rapid radiation detection and accurate information collection on radiation sources, which are required to minimize radiation damage and manage accidents in national disaster situations, such as large-scale radioactivity leak accidents at nuclear power plants or nuclear material handling facilities.

• 한국방사선학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.45-49
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• 2007

동경공업대학교의 3MV 펠레트론가속기를 사용하여 10에서 90keV 영역에 대하여 $^{197}Au$의 중성자포획 스펙트럼을 측정하였다. 중성자 펄스빔은 $^7Li(p,n)^7Be$반응을 통하여 발생되었다. 사용되어진 양성자 빔의 폭은 1.5-ns였다. 금 시료에 입사된 중성자의 에너지 스펙트럼은 $^6Li$-glass 섬광검출기의 중성자 비행시간법을 사용하여 측정하였다. 금 시료의 중성자포획에 의해서 발생된 감마선은 anti-Compton NaI(TI) 검출장비를 사용하여 측정되었다. 본 연구에서는 5개의 중성자 에너지 역영을 선택했고, 각각의 에너지영역에서 얻어진 감마선파고스펙트럼을 표시하였다. 본 연구에서 얻어진 스펙트럼은 처음으로 얻어진 결과이며, 중성자 결합에너지부근에 몇 개의 천이 피크가 보인다.

• 천문학회보
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• 제43권1호
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• pp.37.1-37.1
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• 2018

A Korean VLBI Network key science program, the Interferometric Monitoring of Gamma-ray Bright AGNs (iMOGABA) program continues to reveal the nature of the gamma-ray flares in active galactic nuclei (AGNs). Here in this presentation, we would like to introduce an interesting story about four gamma-ray bright AGNs - BL Lac, 1633+382, 3C 84, and M87 - based on the recent results of the iMGOABA. The results will include a) a sad story of an 'orphan' gamma-ray flare from BL Lac, b) a position offset of 40 pc for a gamma-ray flaring site from the radio regions in 1633+382, c) a position alignment of a gamma-ray flaring site with a central engine region in 3C 84, and d) a flat millimeter spectrum of a core in M87 revealed by the iMOGABA.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.133-138
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• 2018

양성자가속기연구센터(KOMAC)의 100-MeV 양성자 선형가속기에서 생성된 고에너지 양성자를 사용하여 천연 텅스텐과 핵반응을 일으켰다. 핵반응을 통해 생성된 다양한 핵종으로 부터의 감마선은 HPGe 검출기 감마선 분광시스템을 사용하여 측정하였다. 감마선 표준선원은 에너지 교정 및 검출기의 효율 측정에 사용되었다. 측정된 스펙트럼에서 관찰된 감마선을 분석한 결과 방사성 핵종은 $^{167}Re$, $^{178}Re$, $^{179}Re$, $^{180}Re$, $^{181}Re$, $^{182}Re$, $^{184}Re$, $^{172}Ta$, $^{174}Ta$, $^{178}Ta$, $^{182}Ta$, $^{184}Ta$, $^{175}W$, $^{176}W$, $^{177}W$ 및 $^{179}W$ 으로 총 16 종류의 핵종이 생성되었다. 이 연구의 결과는 미래의 핵융합, 천체 물리학 및 핵의학 응용 분야에 적용될 것으로 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제11권1호
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• pp.3-14
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• 1986

$3'{\times}3'$ 원통형 NaI(T1) 검출기와 다중파고분석기(多重波高分析器)를 사용하여 측정한 $0.05{\sim}2.0MeV$ 구간의 ${\gamma}$선 spectrum에서 실(實)spctrum을 구하기 위하여 조사선량율(照射線量率)산출에 편리한 response matrix 방법을 사용하였다. Response mateix 구성에는, 위의 에네지 구간을 0.1 MeV의 등간격으로 나눈 $20{\times}20$ matrix로 한것과 검출기의 분해능이 입사 ${\gamma}$선 에너지의 평방근(平方根)에 의존한다는 가정하에 $0.1(MeV)^{1/2}$구간으로 나누어 $14{\times}14$ matrix로 구성한, 두가지 방법을 사용하였으며 그 역(逆)matrix들은 P-E 82/32 콤퓨터로 계산하였다. 이 방법으로 얻은 조사선량율은 에너지와 flux가 알려진 ${\gamma}$선량(陽)에 대하여 흔히 사용되는 계산방법으로 구한값과 10% 이내에서 일치하고 있으며, 선량측정학적(線量測定學的) 견지에서는 $E^{1/2}$ 구간으로 형성된 matrix가 등에너지간격으로 구성된 것보다 현실적인 것으로 판단되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권4호
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• pp.193-200
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• 2014

본 논문에서는 방사성 의약품의 자동합성장치에 사용되는 단채널 감마선 분광기를 보드 형태로 설계, 제작하고 그 특성을 측정 분석하였다. 감마선 검출을 위해 CZT (CdZnTe) spear 검출기를 이용하였고 아날로그 방식을 적용한 신호처리 보드의 형태로 감마선 분광기를 제작하였다. 측정을 위하여 방사성 물질인 Co-60을 시료로 사용하였으며, 최대 1173keV까지의 감마선 에너지 스펙트럼을 얻을 수 있었다. 아날로그 보드는 CZT spear 검출기에서 감마선을 검출하여 출력하는 신호를 적절히 변화시켜주기 위한 SF (shaping filter) 및 PHA (peak and hold amplifier)와 수치화된 감마선 신호 데이터를 계산하기 위한 ADC(analog to digital converter)와 FPGA (field programmable gate array)로 구성되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.953-960
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• 2022

양성자과학연구단의 100-MeV 양성자선형가속기의 양성자를 사용하여 천연 ¹⁶⁹Tm과 핵반응을 일으켜 ¹⁶⁷Yb 방사성동위원소를 생성하였다. 생성된 동위원소는 17.5분의 반감기를 가지며 ¹⁶⁷Tm로 붕괴한다. 이때 발생하는 감마선을 HPGe 검출시스템을 사용하여 측정하였다. 검출기의 에너지 교정 및 검출기의 효율 측정은 표준선원을 사용하여 결정하였다. 기존에 알려진 Table of Isotopes의 주요 감마선 에너지는 모두 측정되었다. 한편, 현재까지 알려진 발생되는 감마선의 강도에 대한 정보는 매우 부정확한 상황이다. 따라서 본 연구를 통하여 주요 감마선에 대한 붕괴 강도를 정확하게 측정하였다. 전체적으로 기존에 알려져 있던 결과들과 상이한 차이를 보였으며 특히 113.3 및 106.2 keV 감마선 같은 주 붕괴 감마선의 강도들이 과대평가 되었다는 사실을 알게 되었고 62.9, 116.7 및 143.56 keV의 감마선 들은 과소평가 된 감마선들임을 알게 되었다. 본 연구의 결과는 핵융합 연구, 천체 물리학 및 핵물리 분야에 있어서 중요한 정보가 될 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.849-856
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• 2020

감마선 에너지 스펙트럼 연구에서 에너지 분석을 통한 핵종 분석은 매우 중요하다. 감마선 에너지 측정에 일반적으로 사용되는 고순도 Ge 검출기는 높은 에너지 분해능과 상대적으로 높은 검출 효율 때문에 일반적으로 사용된다. 그러나 반도체 검출기는 높은 에너지 분해능을 유지하기 위해 주변 환경에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단하지 않으면 원래의 성능을 유지하기 어렵고 고가의 장치의 효과를 얻지 못하는 문제점이 있. 따라서 본 연구에서는 검출기에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거하기 위해 접지 루프 아이솔레이터 (NEXT-001HDGL)를 사용했다. 에너지 분해능 향상 효과를 테스트하기 위해 양성자 가속기 KOMAC에 새로 설치된 HPGe 검출 장치를 사용했다. 감마선 에너지 2614 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.16 ± 0.02) %에서 (0.11 ± 0.01) %로 개선되었고, 감마선 에너지 662 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.72 ± 0.07) %에서 0.27 ± 0.03 %로 향상되었다. 이 결과는 KOMAC (Korea Multi-Purpose Accelerator Complex)의 HPGe 검출 장비를 이용한 감마선 스펙트럼 연구에 매우 유용한 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.170-175
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• 2009

감마선분광분석법을 이용하여 비상시 환경방사능 모니터링을 수행할 경우 스펙트럼 측정시 해당 시료의 종류에 따른 백그라운드 자료 확보와 이를 활용한 체계적인 핵종확인 과정이 선행되어야 한다. 비상시 환경방사능 모니터링을 고려하여 24시간 동안 포집 후 회화시킨 공기부유진 시료를 HPGe 감마선분광분석 시스템으로 계측하여 감마선에너지 스펙트럼을 얻었으며, 그 스펙트럼에서 보이는 피이크들의 핵종을 판별하기 위해 두 가지 방법 - 1) 반감기 추정 2) 핵자료를 이용한 축차우연동시합성피이크 확인 - 으로 접근하였다. 그 결과로서 공기부유진의 감마선에너지스펙트럼에 대한 핵종판별결과 자료를 산출하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.190-200
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• 2023

As the field of application of in-situ gamma spectroscopy is diversified, proficiency is required for consistent and accurate analysis. In this study, a program was developed to virtually create gamma energy spectra of artificial nuclides, which are difficult to obtain through actual measurements, for training. The virtual spectrum was created by synthesizing the spectra of the background radiation obtained through actual measurement and the theoretical spectra of the artificial radionuclides obtained by a Monte Carlo simulation. Since the theoretical spectrum can only be obtained for a given geometrical structure, representative major geometries for in-situ measurement (ground surface, concrete wall, radioactive waste drum) and the detectors (HPGe, NaI(Tl), LaBr₃(Ce)) were predetermined. Generated virtual spectra were verified in terms of validity and harmonization by gamma spectrometry and energy calibration. As a result, it was confirmed that the energy calibration results including the peaks of the measured spectrum and the peaks of the theoretical spectrum showed differences of less than 1 keV from the actual energies, and that the calculated radioactivity showed a difference within 20% from the actual inputted radioactivity. The verified data were assembled into a database and a program that can generate a virtual spectrum of desired condition was developed.