이중 산란형 컴프턴 카메라 구성 검출기 성능 평가

Abstract

현재 개발중에 있는 이중 산란형 컴프턴 카메라는 두 대의 산란부 검출기(양면 실리콘 스트립 검출기, DSSD)와 하나의흡수부 검출기(NaI(Tl) 섬광 검출기)로 구성되며, 소형이면서도 높은 영상해상도를 제공할 수 있는 구조를 가지고 있다. 본 연구에서는 이중 산란형 컴프턴 카메라를 구성하고 있는 감마선 검출기들의 에너지 분해능 및 시간 분해능을평가하고, 산란부 검출기의 에너지 분해능에 영향을 미치는 인자들을 등가 노이즈 전하(equivalent noise charge)를통하여 분석하였다. DSSD-1은 평균적으로 59.5 keV 피크(241Am)에 대하여 25.2 keV±0.8 keV FWHM의 에너지 분해능을 보였으며, DSSD-2는 31.8 keV±4.6 keV FWHM의 에너지 분해능 지니고 있는 것으로 확인되었다. DSSD의 시간분해능은 57.25 ns FWHM으로 평가되었고, NaI(Tl) 섬광 검출기의 시간 분해능은 7.98 ns FWHM이었다. 또한 이중산란형 컴프턴 카메라를 이용하여 137Cs 점선원에 대한 컴프턴 영상을 획득한 후 성능을 평가하였다. 이번 실험을 통해서 영상해상도 8.4 mm FWHM (각 분해능 8.1° FWHM)을 획득하였고, 영상감도는 1.5×10-7(고유 효율=1.9×10-6)으로나타났다.