제 2장 방사선 취급기술

 

2. 방사선검출기의 종류
검출기의 종류는 여러가지로 분류할 수 있으나 검출원리에 따라 분류하면 다음과 같다.

2-1 기체검출기
기체의 전리작용은 검출기에 걸어준 전위차, 즉 인가전압에 따라 펄스의 크기가 그림에 나타난 바와 같이 다르게 나타난다.


그림. 전압에 따른 출력펄스의 크기변화


그림에 대하여 설명하면

첫째, 재결합영역 (영역 I)
인가전압이 30V정도 이하인 경우에는 방사선이 검출기 내에 들어와 검출기 내에 있는 기체를 이온화시켜도 인가전압이 낮으므로 전자가 전극에 도달하기 전에 재결합하여 전하가 중화되는 영역을 말한다.
즉, 검출기로는 사용할수 없는 영역이 된다.

둘째, 전리함 영역(영역 II)
인가전압이 30V~250V정도인 경우 방사선이 검출기 내에 있는 기체를 이온화시키면 다음과 같은 특징이 있다.
A. 발생된 전자가 완전히 전극에 모인다.
B. 전압이 증가해도 출력 펄스의 크기(전류의 변화)에는 영향이 없다.
C. 출력전류가 매우 적다.
D. 계측이 가장 잘되는 영역으로서 1차 전리된 전자가 모두 검출 가능하다.
즉, 검출기로는 사용할 수 있는 영역이다.

셋째, 비례 계수 영역(영역 III)
인가전압이 250V~850V 정도인 경우에 방사선이 검출기 내에 있는 기체를 이온화시키면 발생된 전자의 양이 전압의 세기에 따라 비례적으로 증폭되어 나타난다. 즉, 발생된 전자가 가속되어 전극으로 모일 때 가속된 전자가 다시 2차 전자를 발생시키고 이와 같은 과정의 반복은 인가전압의 크기에 따라 결정되어 출력 전류의 크기가 증폭되어 나타나는 영역으로서 다음과 같은 특징이 있다.
E. 전자증폭이 일어난다
F. 생성된 이온수 또는 출력전류가 전리함 영역(영역I)보다 크다.
즉, 검출기로 사용할 수 있는 영역이다.

넷째, 한계비례 영역(영역IV)
인가전압이 850V~1050V 정도인 경우에는 발생된 전자의 증폭은 있으나 증폭에 대한 비례가 성립하지 않아 계측기로는 사용할 수 없는 영역이 된다.

다섯째, G.M영역 (영역V)
인가전압이 1050V~1400V 정도인 경우에는 방사선이 검출기 내에 있는 기체를 이온화시키면 발생된 전자의 양이 매우 증폭되어 나타나며 다음과 같은 특징이 있다.
G. 출력전류가 매우 크다(미세한 방사선 측정에 적용된다)
H. 최초에 생성된 이온수에 무관한 출력이 나타난다.
I. 방사선 에너지는 측정할 수 없다.
J. 이온의 증배도는 108 배 정도로 나타난다.

여섯째, 연속방전 영역 (영역 VI)
인가전압이 1400V정도 이상인 경우에는 전압이 너무 강해 발생된 전자 상호간에 방전이 일어나 전자사태가 발생하기 때문에 계측기로는 사용할 수 없다.

  전압이 증가해도 출력펄스의 크기는 변화가 없는 영역은?

전리함 영역 비례계수영역