Evaluation of light Collection in Radiation Portal Monitor with Multi PMTs using Monte Carlo simulation

Abstract

방사선 포탈 모니터는 컨테이너 내부 방사선 검사를 위해 항만, 국경 등 주요 화물 출입위치에 설치되어 운영된다. 방사선 포탈 모니터는 짧은 시간에 방사선을 검출할 수 있어야 하기 때문에 대면적으로 제작되며 가격적 측면에서 상대적으로 낮은 비용이 소요되는 플라스틱 섬광체를 이용하여 제작된다. 하지만 대면적으로 제작되었기 때문에 섬광체 내에서 발생되는 빛이 광센서로 도달하는 과정에서 에너지를 잃어버릴 확률이 높기 때문에 섬광체에 부착되는 광수집센서의 수량과 부착위치는 검출기의 성능에 영향을 미치게 된다. 본 연구는 방사선 포탈 모니터의 광수집센서 부착 위치에 따른 신호수집효율을 몬테칼로 기법을 이용한 MCNP6와 DETECT2000 코드를 이용하여 전산모사를 수행하고 수집효율을 계산하였다. 계산결과 대면적 섬광체 한쪽면에 2개의 광수집센서를 부착한 경우와 양쪽에 하나씩 부착한 경우 방사선원의 위치가 광수집센서가 부착되지 않은 방향으로 치우치게 되면 한쪽에 광수집센서를 부착한 검출기의 신호의 감소가 증가하였다. 하지만 양쪽에 광수집센서를 부착한 경우 위치에 관계없이 비슷한 신호측정효율을 나타내었다.요되는 플라스틱 섬광체를 이용하여 제작된다. 하지만 대면적으로 제작되었기 때문에 섬광체 내에서 발생되는 빛이 광센서로 도달하는 과정에서 에너지를 잃어버릴 확률이 높기 때문에 섬광체에 부착되는 광수집센서의 수량과 부착위치는 검출기의 성능에 영향을 미치게 된다. 본 연구는 방사선 포탈 모니터의 광수집센서 부착 위치에 따른 신호수집효율을 몬테칼로 기법을 이용한 MCNP6와 DETECT2000 코드를 이용하여 전산모사를 수행하고 수집효율을 계산하였다. 계산결과 대면적 섬광체 한쪽면에 2개의 광수집센서를 부착한 경우와 양쪽에 하나씩 부착한 경우 방사선원의 위치가 광수집센서가 부착되지 않은 방향으로 치우치게 되면 한쪽에 광수집센서를 부착한 검출기의 신호의 감소가 증가하였다. 하지만 양쪽에 광수집센서를 부착한 경우 위치에 관계없이 비슷한 신호측정효율을 나타내었다.