방사선 계측 실험

방사선 계측 실험 레포트

1. 실험제목

- GM 계수관의 특성곡선 및 Scintillation detector를 이용한 방사능 계측

2. 이론적배경

- GM계수관은 가장 오래된 방사선 검출기의 하나로, 방사선 종류에 관계 없이 방사선이 입사하면 큰 signal을 발생하며 방사선 계수율을 측정할 수 있는 검출기이다. 구조가 간단하고 조작도 쉬우므로 널리 사용되나 에너지양은 측정 불가능하다. 측정원리는 GM계수관의 금속 또는 유리 원통을 음극으로 하고 그 속에 텅스텐 가는 선 등의 심선(芯線)을 팽팽하게 매어 양극으로 한다. 봉입기체는 아르곤, 헬륨을 주로 하고 연속방전의 소멸기체로서 유기다원자 가스(알콜, 메탄 등) 또는 할로겐 가스(염소, 브롬 등)를 사용한다. 약 1kV/cm로 중심선 근방에서 전자사태가 일어나 기체 증폭율은 최대로 된다. 따라서 출력펄스는 방사선의 종류나 에너지와 관계없이 일정한 파고가 된다. 이 펄스를 증폭, 파형정형의 경우에 따라서는 파고선별을 하여 스캘라로 계수하든가 또는 계수율계(rate meter)로 계수율을 측정한다.
※ 계수율이란 단위시간당 들어오는 방사선 개수이다.
plateau에 대해서 살펴보자면, GM 계수관에 인가된 전압을 낮은 값에서 상승해 가면서 계수율을 기록한 인가전압과 계수율과의 변화관계를 나타내는 특성곡선에서 보면, 일정한 전압 이상이 되면 계수율의 변화가 완만한 영역이 나타나는데 그 영역을 플래토우(plateau)라 한다. 일반적으로 plateau가 길고 수평에 가까울수록 좋은 GM계수관이며, 또한 계수개시전압이 일정하게 된 것이 좋다. 보통의 유기기체 소멸…
그렇다면 각 과정에 대해 간단하게 살펴보도록 하자.- 흡수 과정 : 전자 및 입자와 같은 하전입자가 섬광물질(비정에 비해서 충분히 큰)에 입사되면, 이들은 직접 전리 및 들뜸작용을 통해서 가졌던 에너지를 모두 섬광물질 안에