• 제목/요약/키워드: {\gamma}$-ray

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고순도 저마늄 감마선 검출기의 검출효율에 따른 유효입체각 검증에 관한 연구 (A Study on the Validation of Effective Angle of Particle Deposition according to the Detection Efficiency of High-purity Germanium Gamma-ray Detector)

  • 장보석
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.487-494
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    • 2020
  • 선원과 검출기 사이의 거리, 검출기 지름, 방사선원의 부피 효과 등에 의해 검출기 입사면에서 입체각(solid angle)의 변화가 생기고 이는 검출기 내부에서의 경로 길이(path length) 차이를 유발하여 검출효율 결정에 영향을 미친다. 유효입체각 계산을 위한 일반적인 분석 방법은 단순한 기하학적 구조를 가진 선원 (60Co)에만 유용하여 본 실험에서는 검출기와 선원 간 거리 window cap 0.5 cm 기준점으로 하여 25 cm 까지 이동 시 켜면서 측정하였다. 또한 표준부피선원 450 ㎖, 1000 ㎖ 마리넬리 비이커는 검출기에 밀착 시켜 측정하였다. 검출기와 동축인 원형 점선원의 경우, 검출기 창으로부터의 거리에 대한 입체 각도의 변화를 측정치와 몬테카를로 시뮬레이션으로 계산 분석 관계의 결과 검출기의 반지름이 선원의 반지름보다 작을 경우, 입체 각도는 선원의 제곱 반지름 대 검출기의 제곱 반지름의 절반과 같다. 입체 각도의 차이는 0.53가 되므로 몬테카를로의 결과는 허용된다. 검출기-선원 간 거리의 역수와의 관계를 나타내었다. 입체각도는 거리에 따라 급격하게 감소함을 확인하였다. 부피선원에 대한 측정치와 시뮬레이션 결과는 거리 0 cm에서 1.01 %이며 거리가 5 cm, 10 cm로 멀어지면 4 % 미만의 차이를 보인다. 거리가 10 cm 일 때 처음으로 계산결과가 측정 결과보다 작아진다. 이는 거리가 멀어질수록 입체각이 작아지고, 에너지가 낮아질수록 감쇠효과가 지수 함수적으로 증가하는 원리가 효율의 계산에 반영되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 검출효율은 고체 각도 및 몬테카를로 코드를 사용하기에 충분함을 입증하였다.

자연방사선 고준위 지역 사육 소의 림프구 미소핵 발생 평가 (Incidence of Micronuclei in Lymphocytes of Cattle in the High Background Radiation Area)

  • 이해준;강창모;김세라;문창종;김종춘;김일화;조성기;장종식;김성호
    • Toxicological Research
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    • 제22권4호
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    • pp.417-422
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    • 2006
  • Cytogenetic and hematological analysis was performed in peripheral blood obtained from cattle bred in the high background radiation areas (HBRA, Goesan-gun, Cheongwon-gun, Boeun-gun) and a control area. The frequencies of gamma-ray induced micronuclei (MN) in the cytokinesis-blocked (CB) lymphocytes at several doses were measured in 3 cattle. An estimated dose of radiation was calculated by a best fitting linear-quadratic model based on the radiation-induced MN formation from the bovine lymphocytes exposed in vitro to radiation over the range from 0 mGy to 1,969 mGy. The measurements performed after irradiation showed dose-related increases in the MN frequency in each donors. The results were analyzed using a linear-quadratic model with a line of best fit of $y=(0.0583{\pm}0.0137)D+(0.0366{\pm}0.0081)D^2+(0.0093{\pm}0.0015)$ (y=number of MN/CB cells and D=irradiation dose in Gy). MN rates per 1,000 CB lymphocytes of cattle from the Goesan-gun, Cheongwon-gun, Boeun-gun and the control area were $6.50{\pm}2.72,\;9.00{\pm}4.50,\;10.89{\pm}4.23\;and\;9.60{\pm}4.70$, respectively. The MN frequencies of CB lymphocytes from cattle bred in 4 areas mean that the values are within the background variation in this experiment. The MN frequencies and hematological values were similar regardless of whether the cattle were bred in the HBRA or the control area.

방사선 이용 벼 돌연변이 계통 선발 및 농경 형질조사 (Selection and Agronomic Traits of Radiation-induced Variants in Rice)

  • 이인석;김동섭;이상재;송회섭;임용표;이영일
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제30권1호
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    • pp.19-25
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    • 2003
  • 본 실험은 방사선 처리에서 유기된 벼 변이계통의 몇 가지 농경 형질 분석 및 RAPD 분석을 통하여 방사선 이용 돌연변이 육종연구를 위한 기초적인 자료를 얻기 위하여 실시하였다. 1. 방사선에 의해 선발된 변이 계통의 초장, 수장 및 내도복성 형질은 모품종과 비교하여 정 (+)및 부 (-)의 방향으로 작용하였다. 2. RAPD 분석에 의해 계통 간 polymorphic band를 관찰할 수 있었고, UPGMA에 의해 변이계통를 4 groups으로 분류할 수 있었다. 3. 변이체들 중 계통 91, 139, 140 및 141은 내염성 형질을 나타냈고, 유리 proline 함량이 모품종보다 유의성 있는 증가를 나타내었다. 4. 139, 140 및 141 계통은 dendrogram에서 같은 그룹을 이루었고 모품종과 가장 먼 유전적 거리를 나타내었다. 5. 이러한 계통들은 육종 및 분자유전 연구에 유용한 재료로 이용될 수 있다.

핀홀콜리메이터를 사용한 핵의학영상기기의 순환적 영상 재구성을 위한 비동일 시스템 모델 개발 (Development of Unmatched System Model for Iterative Image Reconstruction for Pinhole Collimator of Imaging Systems in Nuclear Medicine)

  • 배재건;배승빈;이기성;김용권;정진훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제35권4호
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    • pp.353-360
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    • 2012
  • 핵의학 영상 기기 중 SPECT시스템은 촬영목적에 따라 다양한 콜리메이터를 사용하며 영상 재구성을 위해서는 각 콜리메이터의 기하학적 특성을 반영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이 중 핀홀 콜리메이터를 사용한 핵의학 영상기기의 영상 재구성에 관한 연구를 수행하였으며 특히 핀홀 콜리메이터 영상 재구성시 발생하는 샘플링 문제를 제거하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 순환적 영상 재구성 방법의 투사(projection)와 역투사(back-projection)시 각기 다른 방식으로 구축된 시스템 모델을 반영한 비동일 시스템 모델 방식을 개발하여 최대우도 기댓값최대화(maximum likelihood expectation maximization, ML-EM) 알고리듬에 적용하였다. 설계한 재구성 알고리듬을 성능을 검증하기 위해 geant4 application for tomographic emission(GATE) 시뮬레이션 툴을 이용하여 핀홀 콜리메이터의 디지털 팬텀 시뮬레이션을 수행하고 이를 이용하여 기존방식과 제안한 방식의 재구성 알고리듬에 대한 비교평가 연구를 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 비동일 시스템 모델 사용 영상 재구성 방법은 동일 시스템 모델을 사용한 순환적 재구성 알고리듬에 비해 효과적으로 샘플링 문제를 제거할 수 있는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 영상 재구성 방법은 다양한 콜리메이터에 확대적용 되어 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.

Paraffin을 이용한 Thyroid Phantom제작에 따른 유용성에 관한 연구 (A study on the Effectivness of Hand-made Paraffin Thyroid Phantom)

  • 박성옥;이인자
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제30권3호
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    • pp.237-243
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    • 2007
  • 방사성의약품을 이용한 핵의학적 영상기록에 있어 장기가 함유하고 있는 정보량을 최대한 묘출시켜 양질의 진단정보를 제공해야 한다는 것은 매우 중요하다. 그것을 위한 기술적인 문제를 비롯하여 장비성능의 유지관리에 많은 노력을 기울이고 있으며, 다양한 종류로 상업화되어 이용되고 있는 우수한 phantom들이 사용되고 있다. 본 연구에서 인체의 연부조직과 매우 흡사한 물리적 조건을 가지고 있으며 구입하기 쉬운 Paraffin을 이용하여 기존에 사용되고 있는 acryl thyroid phantom과 동일하게 paraffin phantom을 제작하였으며, 판매되고 있는 acryl thyroid phantom에서 측정할 수 있는 것 보다 더 높은 분해능을 측정할 수 있도록 작은 3mm와 6mm 직경의 cold area를 삽입한 paraffin thyroid phantom을 수작업으로 제작하였다. 방사성의약품 $^{99m}TcO_4$를 이용하고 pinhole collimator를 이용하여 상업화되어 사용되고 있는 acryl thyroid phantom과 본 연구를 위하여 제작한 paraffin thyroid phantom의 특성을 비교 분석한 결과 paraffin을 이용한 phantom도 상업화되어 사용 중인 acryl thyroid phantom과 동일한 물리적 특성을 유지하고, 오히려 분해능이 높은 부분을 측정할 수 있고 연부조직의 특성을 연구할 수 있는 등가물질로서 구입하기 쉽고 제작이 수월한 장점을 비롯하여 경제성이 있음을 증명하는 계기가 되었다.

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방사선이 조사된 세포막 모델이 물질의 능동수송에 미치는 영향 (Effect on active transport of cell membrane model which irradiated by radiation)

  • 고인호;여진동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.103-110
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    • 2011
  • 방사선이 조사된 세포막 모델에서 $K^+$$Na^+$의 능동전달 효과에 대해서 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 스티렌과 디비닐벤젠의 슬폰화 혼성중합막이다. 이온의 초기플럭스는 양쪽의 $H^+$ 이온농도 증가와 함께 증가하였다. 실험범위 pH $0.5^{-3}$에서 방사선이 조사되지 않은 막의 $K^+$의 초기 플럭스는 $7.9{\times}10^{-4}\;-7.49{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이고 $Na^+$의 초기 플럭스는 $10.6{\times}10^{-4}\;-7.68{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이다. 방사선이 조사된 막의 $K^+$의 초기 플럭스는 $35.0{\times}10^{-4}\;-42.4{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$ 이고 $Na^+$의 초기 플럭스는 $52.0{\times}10^{-4}\;-43.3{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이다. 막은 $K^+$를 선택하였고 $K^+/Na^+$의 비는 약 1.1이다. 조사된 막의 pH의 구동력은 조사되지 않은 막보다 약 3-4배 정도 유의 있게 증가하였다. 세포막 모델의 $K^+$$Na^+$의 능동전달이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 나타나게 된다.

국내 자연 방사선 고준위 지역(청원군, 보은군) 사육 돼지의 림프구 미소핵 발생 평가 (Incidence of micronuclei in lymphocytes of pig in the high background radiation area (Cheongwon-gun and Boeun-gun))

  • 이해준;김창모;김세라;이진희;김중선;김종춘;김일화;김태환;류시윤;조성기;최수용;김성호
    • 대한수의학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.469-475
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    • 2005
  • Cytogenetic and hematological analysis was performed in peripheral blood obtained from pigs bred in the high background radiation areas (HBRA) (Cheongwon-gun and Boeun-gun) and a control area. The frequencies of gamma-ray induced micronuclei (MN) in the cytokinesis-blocked (CB) lymphocytes at several doses were measured in three pigs. An estimated dose of radiation was calculated by a best fitting linear-quadratic model based on the radiation-induced MN formation from the swine lymphocytes exposed in vitro to radiation over the range from 0 mGy to 1,969 mGy. The measurements performed after irradiation showed dose-related increases in the MN frequency in each donors. The results were analyzed using a linear-quadratic model with a line of best fit of $y=0.0005404D^2+0.04237D+0.00833$ [y = number of MN/cytokinesis-blocked (CB) cells and D = irradiation dose in Gy]. MN rates per 1,000 CB lymphocytes of pig from the HBRA (Cheongwon-gun, Boeun-gun) and the control area were $6.70{\pm}2.36$, $9.00{\pm}3.50$ and $11.00{\pm}2.98$, respectively. The MN frequencies of CB lymphocytes from pigs bred in three areas means that the values are within the background variation in this experiment. The MN frequencies and hematological values were similar regardless of whether the pigs were bred in the HBRA or the control area.

상피세포 피복 인공기관의 개발 (Artificial Trachea Covered by Ipithelium)

  • 김광택;이윤신
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권8호
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    • pp.739-746
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    • 1997
  • 기관결손을 대체할 이장적인 보철물을 개발하려는 다양한 실험연구가 있었다. 인공기관보철물의 조건으로 는 공기에 비투과성, 적이지 않는 형태의 안전성, 생체내에서 섬 유아세포의 증식과 상피세포 재생에 필요한 생체적합성이 요구된다. 생체적합성이 우수한 포리우레탄 소재의 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin으로 도포하고 isoplastic고리를 보강하여 외경 20 m길이 30 m의 인공기관보철물을 제작하였다. 인공기관의 생체적합성과 상피세포재생을 촉진하기위해 콜라겐 물질인 gelatin을 감마선으로 고정하여 도포하였다. 인공기관보철물을 잡종성견 10마리를 대상으로 경흉부기관에 이식하였다. 실험군에서는 다공성 폴리머에 gelatin으로 피복한 인공기관을 이식하였고 대조군에서는 gelatin으로 피복하지않은 인공기관과 ,다공성 폴리머에 gelatin을 피복한 기관에 자가심장 편을 접합시킨 것을 이식하여 실험하였다. 다공성 폴리머에 gelatin피복한 기관과 자가심낭편을 접합한 기관 을 이식한 후 6주째에 인공기관 내면에 상피화가 관찰되었다. gelatin 피복한 기관을 대상으로 외번문합과 내 문합을 비교한 결과 외번문합에서 문합부의 육아종 협착이 더 심하게 생겼다. 심낭편을 접착한 기관에서는 문합부와 접착부에 감염과 염증이 있었다. 본 실험결과 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin을 도포한 인공기관 보철물은 상피재생과 생체적합성이 우수하며 재질개선과 문합부의 협착을 막는 연구보완이 되면 임상적용 을 기대 할수 있다.

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승화법에 의한 $CdS_{0.67}Se_{0.33}$ 단결정 성장과 광전도 특성 (Growth of $CdS_{0.67}Se_{0.33}$ single crystal by sublimation method and their photoconductive characteristics)

  • 홍광준;이상열
    • 센서학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.131-139
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    • 1998
  • $CdS_{0.67}Se_{0.33}$ 단결정을 승화법으로 성장시켜 Laue 배면 반사법 (back refection Laue method)으로 결정성과 면의 방향이 (0001)임을 알아보았고, EDS(Energy Dispersive X-ray Spectrometer)를 이용하여 소성비가 $CdS_{0.67}Se_{0.33}$ 임을 확인하였다. Van der Pauw 법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자 농도(carrier density)와 이동도(mobility)의 온도의존성을 연구하였으며, 이동도는 30 K에서 150 K까지는 불순물에 의한 산란 (impurity scattering)에 기인하고 있으며, 150 K에서 293 K까지는 격자 산란 (lattice scattering)에 따라 감소하였다. 또한 운반자 농도의 In n 대 (1/T)에서 구한 활성화 에너지는 0.21 eV였다. 광전도 셀(cell)의 특성으로 spectral response, 최대 허용 소비전력(maximum allowable power dissipation: MAPD), 광전류와 암전류(photocurrent/darkcurrent: pc/dc) 및 응답시간을 측정하였다. Cu 증기분위기에서 열처리한 광전도 셀의 경우 ${\gamma}$ = 0.99, pc/dc = $1.84{\times}10^{7}$, MAPD : 323mW, rise time : 9.3ms, decay time : 9.7ms로 가장 좋은 특성을 얻었다.

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Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 BaIn2Se4 에피레어 성장과 가전자대 갈라짐에 대한 광전류 연구 (Photocurrent Study on the Splitting of the Valence Band and Growth of BaIn2Se4 epilayers by Hot Wall Epitaxy)

  • 정준우;이기정;정경아;홍광준
    • 센서학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.134-141
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    • 2014
  • A stoichiometric mixture of evaporating materials for $BaIn_2Se_4$ epilayers was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $BaIn_2Se_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $620^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the epilayers was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of $BaIn_2Se_4$ epilayers measured from Hall effect by van der Pauw method are $8.94{\times}10^{17}cm^{-3}$ and 343 $cm^2/vs$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $BaIn_2Se_4$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)$=2.6261 eV-$(4.9825{\times}10^{-3}eV/K)T^2/(T+558 K)$. The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $BaIn_2Se_4$ have been estimated to be 116 meV and 175.9 meV, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_5$ states of the valence band of the $BaIn_2Se_4/GaAs$ epilayer. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_1-$, $B_1$-exciton for n = 1 and $C_{21}$-exciton peaks for n=21.