화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2003년 가을 (11/21 ~ 11/22, 연세대학교)
권호 9권 2호
발표분야 Sensor
제목 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 비정질 셀레늄의 특성 평가
초록 1. 서론
1970년대 Xeroradiography 장치의 개발을 시초로 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기의 개발은 활발히 진행되어져 왔으며, 현재 국외에서는 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기가 개발되어져 실제 임상에서 기존의 필름 스크린 방식의 역할을 충분히 해 내고 있는 실정이다.
본 연구는 국내 방사선 분야의 교체 전환점을 맞이하고 있는 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기의 물리적인 현상을 분석하고자 한다.
2. 실험방법
본 연구를 위해 몬테카를로(Monte Carlo)방법을 이용해서 전산모사하였다. 그리고 평가하고자 한 에너지 대역인 1-100 keV 범위의 에너지 대역의 광자는 중요한 상호작용 타입 (Rayleigh type, Compton type, photoelectric type)이 있는데 이를 고려하기 위하여 XCOM이라는 포트란으로 구성된 프로그램을 연구 목적에 맞게 Visual C++로 다시 개발하였다. 시뮬레이션 결과로 PSF(Point Spread Function)를 구하고, 이를 통해 MTF(Modulation Transfer Function)를 구하였다. 또한 X선 에너지에 따라 PSF, MTF가 어떻게 달라지는지 알아보고, 마지막으로 광자가 흡수된 위치에 따라 흡수정도를 계산하였다.
3. 실험결과
Fig1. Energy 30 keV, Density 4.26g/cm3인 셀레늄에 100000개의 광자를 쪼였을 때 실제 상호작용하는 모습을 시뮬레이션 한 것으로 총 100000개 중 86257개가 흡수되어졌고 에너지가 작을수록 두께는 두꺼울수록 많은 신호량이 검출됨을 알 수 있었다.
본 연구를 통해 비정질 셀레늄의 X선에 대한 물리적인 현상을 이해할 수 있었으며 비정질 셀레늄 이용한 디지털 방사선 검출기의 기초연구로써 활용될 것이다.



Fig1. Visual C++로 구현된 프로그램 Fig2. 30 Kev의 에너지

감사의 글
본 연구논문은 정보통신부의 출연금으로 수행한 정보통신선도기반기술개발사업의 연구결과 입니다.
저자 김진영1, 강상식1, 이동길1, 석대우1, 이규홍1, 남상희1, 박효덕2
소속 1인제대, 2전자부품(연)
키워드 몬테카를로 시뮬레이션; 비정질 셀레늄
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