KR100661862B1 - 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정방법및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정방법 및 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 이동로봇에 적합한 소형 경량 및 저전력 소모형과 고체형이며 실시간으로 방사선 정보를 제공할 수 있고, 넓은 범위의 방사선을 측정할 때 범위에 상관없이 하나의 방사선 탐지기 및 센서를 사용하고, 또한 PC모드 선량계와 CM모드 선량계를 사용하고, 또한 단일 측정기로 두 모드를 동시에 사용하여 구현한 실시간 측정방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 역 바이어스가 인가되고, 감마방사선이 입사되는 SiC 다이오드와; 입사 방사선에 의해 SiC 다이오드 내부에서 발생된 역방향 전류를 증폭하고 출력전압으로 변환하는 전치 증폭기 및 저항과; 출력전압 신호의 방향을 PC모드 또는 CM모드로 변경하는 스위치와; 상기 스위치의 위치가 PC모드일 경우 접점되어 인가된 출력 전압신호를 재차 증폭하는 증폭기와, 증폭된 펄스를 세는 펄스 카운터로 이루어진 PC모드장치와; 상기 스위치의 방향이 CM모드일 경우 접점되어 저항을 거쳐 출력된 전류의 순간 변화값을 제한하는 저역통과필터와, 저역통과필터를 거친 전류값을 측정하는 전류 측정기로 이루어진 CM모드장치로 구성된 측정 장치와 이를 이용한 측정방법을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.

SIC다이오드, 펄스 계수 모드, 전류 모드, 선량계, 방사선

Description

단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정방법 및 그 장치{Realtime measuring method and equipment of wide range radiation using single semiconductor device}

도 1은 본 발명에 따른 단일 반도체소자를 이용한 복합선량계의 장치구성도이고,

도 2는 도 1의 구성중 센서 선택에 따른 모드를 나타낸 개략도이고,

도 3은 본 발명에 따른 서로 다른 모드를 가지는 단일반도체소자를 이용한 광범위한 방사선 측정 방법을 보인 흐름도이고,

도 4a는 본 발명에 따른 방사선 세기 18.8rad/h로 SiC에서 발생된 펄스를 보인 그래프이고

도 4b는 본 발명에 따른 방사선 세기 50rad/h로 SiC에서 발생된 펄스를 보인 그래프이고

도 4c는 본 발명에 따른 방사선 세기 10krad/h로 SiC에서 발생된 펄스를 보인 그래프인데,

도 5는 본 발명에 따른 조사 방사선률별 SiC 다이오드의 출력펄스 수이고,

도 6은 본 발명에 따른 조사 방사선률에 대한 역방향 발생 전류 형태이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 감마방사선(X-선)

(2) : 역 바이어스

(3) : SiC 다이오드

(4) : 전치 증폭기(pre-Amp)

(5) : 저항(R_F)

(6) : 측정 스위치

(7) : 증폭기(OP Amp)

(8) : 펄스카운터(Pulse counter)

(9, 12) : 순간 방사선율(Dose Rate)

(10) : 저역통과필터(LPF:Low Pass Filter)

(11) : 전류 측정기(Current Meter)

본 발명은 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정방법 및 그 장치에 관한 것으로, 자세하게는 일반적인 방사선 선량계로는 측정이 불가능한 고준위 방사선을 포함하는 광범위한 영역의 방사선을 탐지하는 반도체 선량계의 방법 과 그 장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용되는 이 분야의 배경 기술을 설명하면 다음과 같다.

1. 원자력로봇용 방사선 탐지기

방사선 환경에서 작업하는 로봇은 작업 환경의 방사선을 검사(Survey)하는 탐지기와 로봇이 피폭되는 방사선량을 측정하는 선량계가 필요하다.

상기 탐지기(Survey meter)와 선량계는 소형 경량이어서 로봇작업에 방해가 되지 않을 뿐아니라 로봇의 작업절차 및 경로결정을 위한 정보로 사용하기 위해서는 실시간으로 측정이 가능해야 한다. 그러므로 인화기가 필요한 기존의 필름배지형이나 부피가 큰 선량계는 사용이 어렵다.

따라서 여러 종류의 방사선 탐지기 가운데 이동로봇에 적합한 것으로는 소형 경량 및 저전력 소모형과 고체형이 유리하다. 특히 실시간으로 방사선 정보를 제공할 수 있어야 한다.

2. SiC 다이오드

일반적으로 반도체 구성 물질로 널리 사용되는 실리콘 물질은 중성자에 피폭될 경우 소자 내부의 격자가 손상되어 서서히 탐지기 성능이 떨어지게 된다. 따라서 다이아몬드나 SiC처럼 내부 결정이 단단한 물질을 사용하는 것이 좋다.

하지만 다이아몬드는 고가이므로 SiC가 대안이 된다. 변위에 필요한 문턱 에너지가 실리콘의 경우는 12.5eV 이지만 SiC는 22eV이다. 따라서 SiC가 고준위 방사 선 환경용 이동 로봇의 방사선 탐지용 반도체 센서로는 SiC 다이오드가 적합하다.

최근 SiC 다이오드는 실리콘을 대체하는 센서로서 특히 낮은 열적잡음(Thermal noise), 고온 환경에서의 우수한 성능 유지, 변위손상에 대한 큰 저항성으로 인해 고준위 방사선의 원자력 환경과 같은 극한 환경에서의 사용이 용이하다고 알려져 있다.

3. SiC 다이오드의 방사선 탐지원리

감마 방사선이 물질과 반응할 때 세 가지의 주요 반응이 방사선 계측에서 이용된다. 그것은 광전 흡수(photoelectric absorption), 컴프턴 산란(compton scattering), 그리고 쌍생성(pair production)이다. 이 모든 과정은 부분 또는 전체적으로 감마-선 광자 에너지를 전자에너지로 유도하게 된다. 에너지를 가진 전자는 물질내에서 다른 전자와 연속적인 충돌과정을 진행하게 되며 이로 인해 여분의 전자를 탐지기에 내놓게 된다. 이 반응이 다이오드의 공핍층 내부나 근처에서 일어날 경우 전하가 집속되어 전기적 펄스나 광전류를 생성하게 되므로, 이 펄스나 전류를 방사선 계측에 이용할 수 있다.

4. 측정 모드

SiC 다이오드를 방사선 탐지 센서로 활용하여 방사선율을 측정할 경우 저준위 방사선 범위는 펄스 계수 모드(Pulse Counter Mode, PC Mode)가 적합하고 고준위 방사선은 정류 측정 모드(Current Measuring Mode, CM Mode)가 유리하다. PC 모 드는 일정 에너지 이상의 방사선이 필요하고 CM모드는 일정 세기 이상의 방사선이 요구된다.

상기와 같은 이 분야의 일반적인 배경 기술이 있음에 불구하고 실제로는

이동로봇에 적합한 소형 경량 및 저전력 소모형과 고체형이며 실시간으로 방사선 정보를 제공하는 선량계가 없다는 점과,

또한 일반적으로 넓은 범위의 방사선을 측정할 때는 범위별 여러개의 방사선 탐지기 및 센서를 사용해야 한다는 점과,

또한 기존의 PC모드 선량계(낮은 범위용)는 존재하나 CM 모드는 물리적 이론만으로 알려져 있으며 구현된 적은 없다는 점과,

또한 단일 측정기로 두 모드를 동시에 사용하여 구현한 스마트한 측정기가 아직 없다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동로봇에 적합한 소형 경량 및 저전력 소모형과 고체형이며 실시간으로 방사선 정보를 제공할 수 있고, 넓은 범위의 방사선을 측정할 때 범위에 상관없이 하나의 방사선 탐지기 및 센서를 사용하고, 또한 PC모드 선량계(낮은 범위용)와 CM모드(높은 범위용) 선량계를 사용하고, 또한 단일 측정기로 두 모드를 동시에 사용하여 구현한 실시간 측정방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 SIC다이오드를 이용하여 방사선을 측정하는 장치에 있어서, 역 바이어스가 인가되고, 감마방사선이 입사되는 SiC 다이오드와; 입사 방사선에 의해 SiC 다이오드 내부에서 발생된 역방향 전류를 증폭하고 출력전압으로 변환하는 전치 증폭기 및 저항과; 출력전압 신호의 방향을 PC모드 또는 CM모드로 변경하는 스위치와; 상기 스위치의 위치가 PC모드일 경우 접점되어 인가된 출력 전압신호를 재차 증폭하는 증폭기와, 증폭된 펄스를 세는 펄스 카운터로 이루어진 PC모드장치와;상기 스위치의 방향이 CM모드일 경우 접점되어 저항을 거쳐 출력된 전류의 순간 변화값을 제한하는 저역통과필터와, 저역통과필터를 거친 전류값을 측정하는 전류 측정기로 이루어진 CM모드장치로 구성되어 하나의 측정기로 PC모드 선량계(낮은 범위용)와 CM모드(높은 범위용) 선량계를 동시에 사용하는 것을 특징으로 한다.

즉, 고온 및 고준위 방사선 지역에서의 방사선 측정을 위해 일반 Si 반도체에 비해 방사선에 강인하고 고온에 잘 견디는 특성을 지닌 SiC 다이오드를 사용하여 단일 센서로 구성하여 SiC 다이오드의 측정 모드(Mode)를 서로 다르게 함으로써 방사선 측정 범위확장을 가능하게 하였다.

서로 다른 측정 모드라 함은 펄스 카운터(Pulse Counter, PC)모드와 정류 측정(Current Measuring, CM)모드를 말한다.

이와 같이 펄스 계수 모드와 전류 측정 모드를 복합하여 하나의 측정기에 구현함으로써 광범위의 방사선량 측정 기능을 가지게 하였다.

상기와 같은 구성을 가진 측정 장치의 측정 단계는 또한 다음과 같다.

SIC다이오드를 이용하여 방사선을 측정하는 방법에 있어서,

SiC다이오드에서 감마방사선을 검출하는 단계와;

이후 입사되는 감마선광의 순간 방사선율을 측정하는 PC모드 측정단계와;

이후 입사되는 감마방사선을 변환한 펄스 갯수를 측정하여 기준값(P_TH)보다 작으면 PC모드로 계속 측정하고, 크면 다음 모드 스위칭 단계로 넘어가는 단계와;

이후 입사되는 감마방사선의 펄스 갯수가 기준값보다 클 경우 모드를 전환하는 모드 스위칭 단계와;

이후 입사되는 감마선광의 순간 방사선율을 측정하는 모드인 CM모드 측정단계와;

이후 입사되는 감마방사선을 변환한 전류값이 일정한 전류값(C_TH) 보다 크면 CM모드로 계속 측정하고, 작으면 PC모드 측정단계로 되돌아 가는 단계로 이루어진 측정 방법이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 단일 반도체소자를 이용한 복합선량계의 장치구성도, 도 2는 도 1의 구성중 센서 선택에 따른 모드를 나타낸 개략도를 도시하고 있는데. 도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 약 18V(변경 가능, 일반적으로 -1V ∼ 20V 범 위) 전후의 역 바이어스(V_R, 2)가 인가되고, 감마방사선(X-선, 1)이 입사되는 SiC 다이오드(3)와;

입사 방사선에 의해 SiC 다이오드 내부에서 발생된 역방향 전류(I_SC)를 증폭하고 출력전압으로 변환하는 전치 증폭기(pre-Amp, 4) 및 저항(R_F, 5)과;

출력전압 신호의 방향을 PC모드 또는 CM모드로 변경하는 스위치(6)와; 상기 스위치의 위치가 PC모드일 경우 접점되어 인가된 출력 전압신호를 재차 증폭하는 증폭기(OP Amp, 7)와 증폭된 펄스를 세는 펄스 카운터(Pulse counter, 8)로 이루어진 PC모드장치와;

상기 스위치의 방향이 CM모드일 경우 접점되어 저항(R_F, 5)을 거쳐 출력된 전류의 순간 변화값을 제한하는 저역통과필터(LPF: Low Pass Filter, 10)와, 저역통과필터를 거친 전류값을 측정하는 전류 측정기(Current Meter, 11)로 이루어진 CM모드장치로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용을 살펴보면,

도 1에서 감마방사선(X-선, 1)이 약 18V(변경 가능, 일반적으로 -1V ∼ 20V 범위) 전후의 역 바이어스(V_R, 2)가 인가된 SiC 다이오드(3)에 조사되면 입사 방사선에 의해 다이오드 내부에서 역방향 전류(I_SC)가 발생된다. 이 발생된 전류는 전치 증폭기(pre-Amp, 4)와 저항(R_F, 5)에 의해 증폭 및 출력 전압으로 변환된다.

스위치(6)에서 도 2에서와 같이 윗부분의 PC모드(Pulse Counter MODE)로 선택하면 출력 전압신호는 증폭기(OP Amp, 7)에서 다시 한번 증폭되어 펄스를 세는 카운터(Pulse counter, 8)로 입력된다. 카운터 된 신호의 개수는 바로 조사된 방사선의 순간 선율(Dose Rate, 9)과 비례하므로 카운터 신호의 개수를 측정함으로써 조사된 방사선의 시간적 변화를 측정할 수 있다.

하지만 조사된 방사선의 세기가 증가하여 카운터 된 펄스의 개수가 기준치 이상이 되면 방사선의 세기가 증가하여도 펄스의 개수가 비례적으로 증가하지 않게 된다. 이값은 SiC 다이오드의 종류 및 특성에 따라 다르므로 각 센서마다 시험적으로 결정하게 된다.

기준값 이상의 펄스가 출력되면 측정 스위치(6)를 아래쪽의 CM모드(Current Measuring MODE)인 도 3의 CM모드로 변환하게 되는 것이다.이와 같은 모드 변환은 PC나 pc 역할을 하는 전자회로에서 출력값을 인식하여 자동으로 변환하게 되는 것으로, 이와 같은 모드변환회로는 일반적인 제어나 전자회로로 구현이 가능하다.

그러면 저항(R_F, 5)을 거쳐 출력된 전류는 순간 변화값을 제한하기 위해 저역통과필터(LPF: Low Pass Filter, 10)를 통과시킨 후 전류 측정기(Current Meter, 11)에서 전류값을 측정한다. 이 전류량은 조사된 방사선량과 비례하여 증가하므로 전류값의 측정으로 SiC 다이오드에 조사된 방사선량(12)을 측정할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 서로 다른 모드를 가지는 단일반도체소자를 이용한 광범위한 방사선 측정 방법을 보인 흐름도인데, 이를 참조하여 본 발명의 측정방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방사선 실시간 측정방법은 SiC다이오드에서 감마방사선을 검출하는 단계(S100)와;

이후 입사되는 감마선광의 순간 방사선율을 측정하는 PC모드 측정단계(S200)와;

이후 입사되는 감마방사선을 변환한 펄스 갯수를 측정하여 기준값(P_TH)보다 작으면 PC모드로 계속 측정하고, 크면 다음 모드 스위칭 단계로 넘어가는 단계(S300)와;

이후 입사되는 감마방사선의 펄스 갯수가 기준값보다 클 경우 모드를 전환하는 모드 스위칭 단계(S400)와;

이후 입사되는 감마선광의 순간 방사선율을 측정하는 모드인 CM모드 측정단계(S500)와;

이후 입사되는 감마방사선을 변환한 전류값이 일정한 전류값(C_TH)보다 크면 CM모드로 계속 측정하고, 작으면 다시 모드스위칭 단계 후 PC모드 측정단계로 되돌아 가는 단계(S600)로 이루어진다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예이다.

(실시예 1)

A. 펄스 계수 모드(Pulse Counting, CP) Mode

- 측정회로

: 입사된 방사선은 SiC 다이오드 공핍영역 내부에 전자-전공쌍을 생성시킨다. 이 전자-전공쌍은 PN 접합에 의해 생성된 전위차에 의해 양극과 음극으로 각각 모이게 된다. 증폭단에서는 PN 접합으로부터 발생된 신호가 전차 증폭되고 성형되어 다음 디지털 계수(Digital counting)단계인 PC모드(Pulse Counter Mode)의 입력신호가 된다.

PC모드단계에서는 설정된 시간 간격에 대해 펄스의 갯수가 카운터되고 이 값이 방사선률 정보를 제공하게 된다. (도 3참고)

도 3에서와 같이 방사선이 SiC 다이오드(31)에 입력되면 먼저 펄스 카운트 모드(PC Mode)에서 다이오드 출력전압의 순간 방사선 펄스를 계수하게 된다. 그러나 방사선 펄스의 수가 SiC 다이오드별 기준치(P_TH, 센서별로 시험적으로 결정된 값) 이상으로 나타나게 되면 모드를 전환하여 전류 측정모드(CM Mode)에서 입사된 순간 방사선량을 측정하게 된다.

전류 측정모드에서 작동 중 일정한 전류값(C_TH, 센서별로 시험적으로 결정된 값) 이하의 전류값이 나타나면 펄스 측정 모드로 전환하게 된다. 즉 낮은 범위의 방사선율은 PC모드로 측정하고 높은 범위의 선량율은 CM모드로 측정하게 되는 것이다.

- 실험 및 결과

본원 발명의 실험을 위해 SiC 다이오드(JEC1 SiC photodiode with integrated filters from HAMAMATSU)를 감마 방사선 조사시설(⁶⁰Co)에서 조사시켰다

도 1, 도 2, 및 도 3의 PC 모드로 SiC 다이오드의 출력 펄스를 한 결과가 도 4에 나타나 있다.

도 4a 내지 도 4c는 방사선 세기별(18.8rad.h, 50rad/h, 10krad/h)로 SiC에서 발생된 펄스를 오실로스코프 관찰 화면으로 보여주는 것으로, 도 4a는 방사선 세기 18.8rad/h로 SiC에서 발생된 펄스를 보인 그래프이고, 도 4b는 방사선 세기 50rad/h로 SiC에서 발생된 펄스를 보인 그래프이고, 도 4c는 방사선 세기 10krad/h로 SiC에서 발생된 펄스를 보인 그래프이다. 도시된 바와 같이 방사선 세기가 증가할수록 펄스수가 급격히 증가하는 것을 알 수 있다.

각 방사선 세기별 펄스 개수를 그래프로 나타내면 도 5와 같다. 도 5는 조사 방사선율(rad/h)별 펄스의 개수를 표시한 것으로서 순간 방사선의 세기에 따라 측정한 전류의 펄스 수가 비례적으로 증가하는 특성을 보여주고 있다

이 결과에 따라 SiC 다이오드의 출력 전압 펄스 수를 측정하면 다이오드에 조사된 방사선의 순간적 값을 알 수 있게 된다. 따라서 이 결과는 PC 모드는 상기 시험에 사용된 SiC 다이오드를 사용하여 18.8rad/h - 20krad/h 범위의 순간 방사선을 측정할 수 있음을 보여준다.

B. 전류 측정 모드(Current Measuring Mode, CM Mode)

-측정회로

조사 방사선 세기가 증가하면 펄스형으로 발생되는 SiC 출력값이 일정한 역방향 전류의 형태를 가지게 된다. 이 정전류를 방사선 측정의 변수로 사용하여 고준위 감마 방사선을 조사하면서 출력 역방향 전류를 온라인 측정한다. 실험에 사용된 조사 방사선률은 600 krad/h에서 12,600 krad/h이다.

-실험 및 결과

: 도 6의 실험 그래프는 나타난 바와 같이 600 krad/h에서 12,600 krad/h의 범위의 조사 방사선율에 대해 선형적인 역방향 전류를 생성시키는 결과를 보여준다. 이러한 결과를 통하여 전류 측정모드(CM Mode) 모드로 SiC를 사용할 경우 600 krad/h에서 12,600 krad/h 범위의 고준위 방사선율을 측정할 수 있는 방사선 탐지기 및 센서로 응용이 가능함을 알 수 있다.

C. AB 실험의 결론

상기 실시예 설명과 같이 본원 발명은 단일 SiC 다이오드에 대한 두가지 측정 모드 즉, 펄스 계수 (Pulse Counting, CP) 모드, 전류 측정 (Current Measuring, CC) 모드로 발명이 실제 구현이 가능하고, 이로 인해 개선된 넓은 방사선 측정 범위를 가지게 됨을 보여준다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 단일 센서 두개를 사용하되 측정 모드만을 다르게 함으로써 넓은 범위의 방사선을 측정할 수 있다는 장점과, 또한 두 개의 동일한 센서는 유사한 측정회로를 사용하여 구현이 가능하므로 측정회로가 소형 저전력으로 구성할 수 있으며 특히 사용자(로봇 또는 이동체)의 휴대 편이성 제공 측면에서 큰 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명이다.

Claims (7)

1. SIC다이오드를 이용하여 방사선을 측정하는 장치에 있어서,

   역 바이어스가 인가되고, 감마방사선이 입사되는 SiC 다이오드와;

   입사 방사선에 의해 SiC 다이오드 내부에서 발생된 역방향 전류를 증폭하고 출력전압으로 변환하는 전치 증폭기 및 저항과;

   출력전압 신호의 방향을 PC모드 또는 CM모드로 변경하는 스위치와;

   상기 스위치의 위치가 PC모드일 경우 접점되어 인가된 출력 전압신호를 재차 증폭하는 증폭기와, 증폭된 펄스를 세는 펄스 카운터로 이루어진 PC모드장치와;

   상기 스위치의 방향이 CM모드일 경우 접점되어 저항을 거쳐 출력된 전류의 순간 변화값을 제한하는 저역통과필터와, 저역통과필터를 거친 전류값을 측정하는 전류 측정기로 이루어진 CM모드장치로 구성되어 하나의 측정기로 PC모드 선량계(낮은 범위용)와 CM모드(높은 범위용) 선량계를 동시에 사용하는 것을 특징으로 하는 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 역 바이어스의 인가전압은 -1V ∼ 20V인 것을 특징으로 하는 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 증폭기 및 펄스 카운터로 이루어진 PC모드장치에서는 18.8rad/h - 20krad/h 범위의 저준위 순간 방사선을 측정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 저역통과필터 및 전류 측정기로 이루어진 CM모드장치에서는 600 krad/h에서 12,600 krad/h 범위의 고준위 방사선율을 측정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정장치.
5. SIC다이오드를 이용하여 방사선을 측정하는 방법에 있어서,

   SiC다이오드에서 감마방사선을 검출하는 단계와;

   이후 입사되는 감마선광의 순간 방사선율을 측정하는 PC모드 측정단계와;

   이후 입사되는 감마방사선을 변환한 펄스 갯수를 측정하여 기준값(P_TH)보다 작으면 PC모드로 계속 측정하고, 크면 다음 모드 스위칭 단계로 넘어가는 단계와;

   이후 입사되는 감마방사선의 펄스 갯수가 기준값보다 클 경우 모드를 전환하 는 모드 스위칭 단계와;

   이후 입사되는 감마선광의 순간 방사선율을 측정하는 모드인 CM모드 측정단계와;

   이후 입사되는 감마방사선을 변환한 전류값이 일정한 전류값(C_TH) 보다 크면 CM모드로 계속 측정하고, 작으면 다시 모드스위칭 단계 후 PC모드 측정단계로 되돌아 가는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 PC모드에서는 18.8rad/h - 20krad/h 범위의 저준위 순간 방사선을 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 CM모드에서는 600 krad/h에서 12,600 krad/h 범위의 고준위 방사선율을 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 단일 반도체소자를 이용한 광범위 방사선 실시간 측정방법.

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