다중 산란부를 이용한 이중 산란형 컴프턴 카메라 최적화 연구

Abstract

현재 전 세계적으로 다양한 종류의 컴프턴 카메라가 개발되고 있음에도 불구하고 아직까지 실용화된 모델이 나오지 못하고 있는 주된 이유는 영상감도에 있다. 원리적으로는 기계적 집속기를 이용하는 기존의 감마선 영상장치에 비하여 수십배의 영상감도를 가지고 있지만, 이를 구현하기 위한 방사선 계측기 제작기술에 아직 한계가 있다. 고성능의 컴프턴 카메라 개발을 위해서는 높은 에너지 분해능과 반응위치 분해능이 필수적이기 때문에 반도체 검출기가 컴프턴 카메라의 구성 검출기로 선호되고 있으나, 검출 효율의 한계로 인하여 높은 영상감도 구현에 어려움이 따르고 있다. 이에 대한 해결방안으로 다수의 반도체 검출기를 사용하는 컴프턴 카메라가 제안되고 있다. 최근 한양대학교에서 이중 산란형 컴프턴 카메라의 원형이 성공적으로 개발되었으나, 역시 실용화를 위해서 영상감도의 향상이 요구되고 있다. 컴프턴 카메라의 영상감도 및 영상해상도는 구성 검출기들의 기하학적 구조에 따라 영향을 받기 때문에, 본 연구에서는 다수의 산란부 검출기를 이용한 이중 산란형 컴프턴 카메라의 영상감도 및 영상해상도를 극대화하는 최적화된 구조를 몬테칼로 전산모사를 통해 결정하였다.