전리함(Ionization Chamber)은 방사선이 기체를 통과할 때 발생하는 전리 현상을 이용하여 방사선의 양이나 세기를 측정하는 장치이다. 가장 기본적인 형태의 가스 충전형 방사선 검출기 중 하나로 분류된다.
구조 및 원리 전리함은 일반적으로 기체가 채워진 밀폐된 용기와 그 내부에 설치된 양극 및 음극의 두 전극으로 구성된다. 방사선이 전리함 내부의 기체와 상호작용하면 기체 분자가 양이온과 전자로 분리되는 전리 현상이 일어난다. 이때 양 전극 사이에 전압을 걸어주면 생성된 이온과 전자가 각각 반대 전극으로 이동하며 미세한 전류를 형성한다. 이 전류의 크기를 측정함으로써 입사된 방사선의 양을 산출한다.
동작 특성 전리함은 검출기에 가해지는 전압이 비교적 낮은 영역인 '전리함 영역'에서 작동한다. 이 영역에서는 2차 전리(전자 증폭)가 일어나지 않으므로, 생성된 이온의 수가 입사 방사선에 의해 직접 만들어진 이온쌍의 수와 비례한다. 따라서 방사선의 에너지나 조사선량을 정밀하게 측정하는 데 적합하다.
주요 용도
- 방사선량 측정: 병원의 방사선 치료 장비나 진단용 엑스선 장비의 선량 교정 및 측정에 사용된다.
- 방사선 관리: 원자력 시설이나 연구소 등에서 공간 선량률을 감시하는 용도로 활용된다.
- 산업용: 화재 감지기 중 이온화식 연기 감지기 내부에 소형 전리함이 포함되어 연기 입자를 감지하는 원리로 사용되기도 한다.
특징 전리함은 에너지 의존성이 적고 측정값의 재현성이 우수하여 표준 선량 측정을 위한 기준으로 널리 사용된다. 다만, 발생하는 전류가 매우 미세하기 때문에 이를 측정하기 위해 고감도의 전류 측정 장치(Electrometer)가 필요하다.
