Establishment of the Monoenergetic Fluorescent X-ray Radiation Fields

교정용 단일에너지 형광 X-선장의 제작

Using a combination of an X-ray generator Installed in radiation calibration laboratory of Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) and a series of 8 radiators and filters described in ISO-4037, monoenergetic fluorescent X-rays from 8.6 keV to 75 keV were produced. This fluorescent X-rays generated by primary X-rays from radiator were discriminated $K_{\beta}$ lines with the aid of filter material and the only $K_{\alpha}$ X-rays were analyzed with the high purity Ge detector and portable MCA. The air kerma rates were measured with the 35 co ionization chamber and compared with the calculational results, and the beam uniformity and the scattered effects of radiation fields were also measured. The beam purities were more than 90 % for the energy range of 8.6 keV to 75 keV and the air kerma rates were from 1.91 mGy/h (radiator : Au, filter : W) to 54.2 mGy (radiator : Mo, filter : Zr) at 43 cm from center of the radiator. The effective area of beam at the measurement point of air kerma rates was 12 cm ${\times}$ 12 cm and the influence of scattered radiation was less than 3 %. The fluorescent X-rays established in this study could be used for the determination of energy response of the radiation measurement devices and the personal dosemeters in low photon energy regions.

한국원자력연구소 교정시설에 설치되어 있는 MG325 X-선 발생장치와 ISO-4037에서 제시하고 있는 라디에이티 및 필터 8종을 조합하여 8.6 keV 부터 75 keV 까지의 단일에너지 형광 X-선을 제작하였다. 1차 X-선에 의하여 라디에이터에서 발생된 형광 X-선중 $K_{\beta}$를 필터를 사용하여 제거한 후 단지 $K_{\alpha}$만의 형광 X-선 스펙트럼을 고순도 평판형 반도체검출기와 휴대용 다중파고분석기로 분석하였으며 35 cc 전리함을 이용하여 이때의 선량률 (air kerma rates)를 측정하여 계산결과와 비교하였다. 또한 방사선장의 균일도분포를 전리함과 사진현상을 통하여 결정하였으며 산란 X-선의 영향도 측정하여 실제 적용가능성을 검토하였다. 실험결과 순도가 90 % 이상되는 8.6 keV부터 75 keV까지의 단일에너지 형광 X-선을 얻었으며 라디에이터 중심으로부터 43 cm 위치에서의 선량률은 1.91 mGy/h (라디에이터 : Au, 필터 : W)로부터 54.2mGy(라디에이터 : Mo, 필터 : Zr) 까지였다. 선량률 측정지점에서 방사선장의 유효면적은 12 cm ${\times}$ 12 cm로 계측기의 교정이나 개인선량계의 조사에 전혀 문제가 없음을 확인하였고 산란방사선의 영향도 3% 이하였다.