열자극발광 및 광자극발광 측정장치의 개발 (Development of Thermoluminescence and Optical Stimulated Luminescence Measurements System)

서지정보

· 발행기관 : 대한방사선방어학회
· 수록지 정보 : 방사선방어학회지 / 40권 / 1호 / 46 ~ 54페이지
· 저자명 : 박창영, 정기수, 이종덕, 장인수, 이정일, 김장렬

초록

열이나 빛의 자극에 의한 물질의 발광현상, 즉 열자극발광(thermoluminescence, TL)과 광자극발광(optically stimulated luminescence, OSL)의 메커니즘을 규명하고, 이 현상을 방사선량의 측정에 활용할 수 있는 새로운 발광물질을 개발하는데 활용할 수 있는 측정장치를 개발하였다. 이는 열자극과 광자극을 동시에 가할 수 있는 장치로서, 열자극에 필요한 온도제어를 위하여 35kHz의 정현파 전원으로 변환하여 스트립 형태의 발열부에 걸어주게 되며, 최대 20 K․s-1의 온도상승률로 약 1K의 정밀도로 온도를 제어할 수 있었다. 광자극을 위한 광원으로 중심파장이 470 nm인 Luxeon V형 고휘도 LED 등 여러 파장영역의 LED나 레이저를 사용할 수 있도록 하였다. 대표적으로 470 nm의 LED로 Al2O3:C의 OSL을 측정하는 경우, 시료의 발광에서 자극광을 분리시키기 위하여 LED의 자극광은 단파장차단필터인 GG420을 통과시켜서 시료에 걸리게 하고, 시료의 발광은 대역통과필터인 UG11를 통과하여 광증배관에 걸리게 하였다. 아울러 시료에 따라 LED나 필터들을 다르게 조합할 수 있도록 하여 시료의 발광특성에 맞는 최적의 측정을 수행할 수 있다. PC로 측정장치의 전체적인 제어가 이루어지며 LabView로 개발한 제어프로그램은 그래픽사용자환경(GUI)으로 되어 있다. 이 연구를 통해서 개발한 장치로 LiF:Mg,Cu,Si와 Al2O3:C를 표준시료로 하여 TL과 OSL을 측정하였고, 이들의 발광특성이 기존에 알려진 특성을 재현하여 이 장치가 신뢰할 수 있는 성능을 내는 것을 확인할 수 있었다.

영어초록

The thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) are commonly used to measure and record the expose of individuals to ionization radiation. Design and performance test results of a newly developed TL and OSL measurement system are presented in this paper. For this purpose, the temperature of the TL material can be controlled precisely in the range of 1~1.5℃ by using high-frequency (35kHz) heating system. This high-frequency power supply was made of transformer with ferrite core. For optical stimulation, we have completed an optimal combination of the filters with the arrangement of GG420 filter for filtering the stimulating light source and a UG11 filter at the detecting window (PMT). By using a high luminance blue LED (Luxeon V), sufficient luminous intensity could be obtained for optical stimulation. By using various control boards, the TL/OSL reader device was successfully interfaced with a personal computer. A software based on LabView program (National Instruments, Inc.) was also developed to control the TL/OSL reader system. In this study, a multi-functional TL/OSL dosimeter was developed and the performance testing of the system was carried out to confirm its reliability and reproducibility.

참고자료

· 없음