Radiation Intensity

기본 용어 (값)

다음 값들은 방사선의 intensity(강도)를 표시하는데 자주 사용됨:

값	기호	정의	수식	단위
Photon Fluence (선속)	($\Phi$)	단위 면적을 통과한 총 입자 수 (누적)	$\left(\Phi = \dfrac{N}{A}\right)$	$(\text{cm}^{-2})$
Photon Flux (입자속) Photon fluence rate (선속률)	($\phi$)	단위 면적·단위 시간당 통과한 입자 수	$\left(\phi = \dfrac{N}{A  \Delta t}\right)$	$(\text{cm}^{-2}\text{s}^{-1})$
Energy fluence (에너지 선속)	($\Psi$)	단위 면적을 통과한 총 에너지	$\left(\Psi = \dfrac{N h \nu}{A}\right)$	$(\text{J·cm}^{-2})$
Energy fluence rate (에너지 선속률)	($\psi$) $I$	단위 면적·단위 시간당 통과한 에너지 intensity(강도)라고 불림	$\left( \psi = \dfrac{N h \nu}{A  \Delta t}\right)$	$(\text{J·cm}^{-2}\text{s}^{-1})$

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intensity = energy/(area * time)

방사선에서 에너지로 intensity를 표시한다.
즉, 방사선의 intensity는 단위시간 및 단위면적 당 에너지임.

 

단일에너지인 방사선에서는 다음과 같이 intensity를 표시할 수 있음:
$$I=E\phi$$

• 즉, 단위면적 및 시간당 photon의 갯수(flux or photon fluence rate) $\phi$를 세어도 됨.

하지만 X-ray의 경우 polyenergitic이므로 photon의 count보다는 전체 에너지를 고려하여 intensity를 측정한다.

• 각 photon의 에너지가 다르므로,
• X-ray에서 특정 에너지의 photon이 단위시간 및 단위면적에 몇 개인지를 나타내는 X-ray spectrum $S(E)$를 구하고
  (동일 선원에서 X-ray spectrum $S(E)$은 항상 일정함.)
  • fluence rate는 다음이 성립: $\phi = \int^\infty_0 S(E^\prime)dE^\prime$
• 해당 $S(E)$를 자신의$E$와 곱한 후,
• 이를 모든 에너지에 대해 적분하여 구함.

$$I=\int^\infty_0 E S(E) dE$$

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다음이 X-ray spectrum임:

위의 $S(E)$에서의 1개의 photon의 평균 에너지를 구하면 이를 effective energy $E_\text{eff}$ 라고 부른다. 

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선량(Dose)와 차이점

보통 Dose라고 하면 absorbed dose를 가리키나 여기선 넓은 의미의 dose임 (exposure, absorbed dose, equivalent dose, effective dose 모두 포함)

• Radiation Intensity는 단위시간 및 단위면적 당 방출 또는 통과된 방사선 에너지임.
• Dose는 단위질량의 특정 물질 또는 대상에 흡수된 방사선의 에너지 또는 효과 등을 의미함.
• 즉, Dose는 를 방사선이 특정 대상에 끼친 결과 또는 효과의 크기를 가리킴.

2009.06.16 - [정리필요./방사선 계측] - 선량 측정 : eXposure dose and absorbed Dose (조사선량과 흡수선량)

선량 측정 : eXposure dose and absorbed Dose (조사선량과 흡수선량)