• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권1호
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• pp.164-169
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• 2020

Use of SiPM has been considered as an alternative to PMT, because of its compact size, low-operating voltage, non-sensitive to electromagnetic, low costs and so on. The main limitation for the use of SiPM is due to its small sensitive area compared to PMT that limits the light collection, and therefore the sensor energy resolution. In this article we studied the effect of increasing the number of SiPM by connecting them in parallel to increase the active detection area. This allowed us to compare the different energy resolution measurements. ¹³⁷Cs has been selected as reference to study the energy resolution for 662 keV gamma-rays. Another investigation was to compare the minimum detectable gamma energy under various SiPM configurations. It has been found that the use of 4 SiPM arrays can greatly improve the energy resolution up to 4% than only one SiPM array, meanwhile use of more than 2 SiPM arrays does not increase the energy resolution significantly. Thus we can conclude that for a large area of cylindrical scintillator (3 × 3 inches), the use of SiPMs are limited to a certain number or certai active area depending on the commercial SiPMs, and its cost should be less than traditional PMT for the cost-effective and compact size considerations. It is well known that the gain of SiPM varies with temperature. In this article, we also calibrated gain to guarantee the same position of photoelectric peak in response of different temperatures.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권3호
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• pp.150-158
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• 2014

각 의료기관 내 방사선 관련 종사자나 방사선 치료환자들은 진단 및 치료 시 필연적으로 의료상 피폭을 수반하게 된다. 국제방사선방호위원회(ICRP) 권고나 국제원자력기구(IAEA)의 기준에 따라 기준선량 제약치를 적용 및 권고 받고 있지만 1차 피폭대상자인 종사자나 환자들의 피폭최적관리를 위해서는 잠재적인 피폭대상자들에게 기존의 피폭관리 시스템보다 직접적이고 가용성이 높은 측정 및 분석 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존에 구비된 휴대용 단말과 연동하여 원거리에서 실시간으로 방사선 모니터링이 가능한 시스템을 개발하였다. 모니터링 시스템은 검출부, 영상부, 통신부 세 부분으로 구성되었다. 검출부는 시스템의 소형화를 위해 실리콘 광증배소자(silicon photomultiplier) 기반 섬광검출기를 설계하였으며, 영상부는 무선 CCD (charge-coupled device)카메라 모듈을 사용하여 검출부와 함께 Bluetooth 통신모듈을 통해 휴대용 단말로 측정된 방사선 정보와 영상이 전송된다. 제작된 시스템은 성능 평가를 위해 진단용 X-ray 발생장치와 $^{137}Cs$, $^{22}Na$, $^{60}Co$, $^{204}Tl$, $^{90}Sr$ 선원을 사용하였다. 측정결과를 통해 개발된 시스템은 gamma, beta, X-ray에 대해서 검출 반응성을 확인하였고, 방사선 세기에 따른 응답 선형성과 MCNPX 전산코드를 이용한 측정 거리에 따른 시스템의 검출 정확도 평가 시 3% 내외의 오차범위를 확인하였다. 본 연구의 결과는 방사선 검출 시스템 구성의 비용절감 효과와 개인피폭정도관리에 기여할 것으로 기대한다.