X-Ray 의 디텍터(Detector)와 신틸레이터(Scintillator)에 대해 알아봅시다
우리는 지난 시간에 X-Ray 촬영 방법인 DR(Digital Radiography)의 원리에 대해 알아보았습니다.
이번 시간에는 X-Ray 촬영 장비에 꼭 필요한 디텍터와
간접 방식에 사용되는 신틸레이터에 대해 알아보도록 하겠습니다.
X-Ray 촬영 장치의 디텍터(Detector)
위의 설명과 같이 X-선을 전기신호로 바꿔 이미지를 구현하기 위해서는
디텍터(Detector) 라는 장비가 필요하며, 크게 직접 방식과 간접 방식, 두가지가 있습니다.
직접 방식은 X-선을 받아내는 디텍터에 비정질 셀레늄과 같은 광전도체를 이용해
X-선을 전기 신호로 바로 바꿔 이미지를 나타내는 방식으며,
간접 방식은 신틸레이터라고 불리는 형광물질을 이용해 X-선을 빛으로 전환 후
전기적 신호로 바꿔 이미지를 나타냅니다.
간접 디텍터의 신틸레이터(Scintillator)
그럼 간접 디텍터에서 사용하는 신텔레이터(Scintillator)에 대해 조금 더 알아보도록 하겠습니다.
신틸레이터는 위에서 언급한 것처럼 X-선 에너지를 흡수해
가시광선 에너지로 재 발산하는 형광 물질입니다.
신틸레이터를 처음 사용한 장치는 1903년 영국의 화학자이자 물리학자인
William Crookes 가 제작한 스핀더리스코프(Spinthariscope)입니다.
스핀더리 스코프는 알파선이 황화아연의 막에 부딪쳐서 생기는 형광빛을 관찰하는 기구로,
여기서 황화아연이 신틸레이터의 역할로 알파선을 가시광선으로 변환해 눈으로 볼 수 있게 되는 것입니다.
신틸레이터의 종류는 크게 무기 화합물과 유기 화합물로 나누어지며,
액체와 기체, 고체 등으로 분류할 수 있고, 주로 대상으로 하는 방사선 및 용도에 따라 구분해 사용됩니다.
GoS 와 CsI 비교
간접 디텍터의 신틸레이터로 많이 쓰이는 형광체는
가돌리늄 옥시산황화물(Gadolinium Oxysulfide - GoS, Gadox)과
요오드화세슘(Cesium Iodide - CsI)입니다.
이들은 고체 무기 화합물 신틸레이터로 일반적으로 높은 온도에서 생성되며,
여러 종류의 신틸레이터 중에서 가장 많이 사용되고 있습니다.
가장 많이 사용되는 GoS 와 CsI 의 비교를 해보면,
CsI 신틸레이터는 GoS 신틸레이터로 이미지를 캡쳐하는 것보다
약 10% 정도 낮은 선량에서 영상을 얻을 수 있으며 미세하지만 우수한 화질을 제공할 수 있습니다.
하지만 GoS 신틸레이터를 이용한 패널은 CsI 신틸레이터를 이용한 패널보다
약 20 ~ 30 % 정도 저렴합니다.
참고
위키피디아 : https://en.wikipedia.org/wiki/Scintillator
https://en.wikipedia.org/wiki/Gadolinium_oxysulfide
https://en.wikipedia.org/wiki/William_Crookes
https://en.wikipedia.org/wiki/Spinthariscope
지식 백과 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=664323&cid=42434&categoryId=42434
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2297045&cid=42419&categoryId=42419
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=656774&cid=42338&categoryId=42338