• 제목/요약/키워드: 선량특성

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방사선 입체조형치료를 위한 동적쐐기여과판의 고안과 조직내 선량분포 특성 (Dose Distribution and Design of Dynamic Wedge Filter for 3D Conformal Radiotherapy)

  • 추성실
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권2호
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    • pp.77-88
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    • 1998
  • 쐐기형 선량분포는 임상에 많이 응용하고 있으며 고정쐐기여과판은 선질의 강화와 조사면 주위 의 산란선 증가, 등선량 각도의 불일치, 여과판의 장착 및 취급이 부정확하고 어려우며 입체조형 방사선 치료시 많은 조사면을 입체방향으로 중첩시킴으로서 발생되는 선량의 불균질을 방지하고 동적입체방사선조형치료(dynamic 3D conformal radiotherapy) 및 선량강도조절치료(intensity modulation radiotherapy)를 가능케 하는 동적쐐기여과판을 고안 제작한다. 동적쐐기여과판은 콜리메이터를 움직이면서 선량율을 변화시켜서 최적한 쐐기각의 등량곡선을 얻을 수 있도록 미분치료표(segmented treatment tables: STT) 유도하며 표준형의 STT를 컴퓨터에 입력시킨다. STT에 의하여 생성되는 동적쐐기여과판의 특성과 조직내 선량분포를 쐐기각, 조사변의 크기, 조사선량율둥 여러 조건하에서 측정 분석함으로서 방사선 감수성이 높은 장기 내의 종양과 저항성 이 강한 악성종양치료에 도움을 주며 전반적인 방사선치료 성과를 향상시키고자 한다. 연세암센터에서 가동되는 선형가속기 (Varian Clinac-2100C/D)를 이용하여 6MV 와 10MV 광자선과 쐐기각이 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$이고 정사각형 조사면의 한변이 4cm 부터 20cm 범위를 0.5cm 간격으로 콜리메이터를 움직이면서 선량 변동량을 표시하는 미분치료표 (STT)를 작성하였다. 쐐기투과선량인자 (wedge transmission factor) 는 표준 물팬텀내에 표준전리함을 장치하고 열린조사면과 미분치료표에 의한 쐐기조사면의 선량비료서 결정하였다. 쐐기여과판에 의한 조직내선량분포와 등량곡선 및 프로파일은 필름으로 측정하고 영상선량측정기로 작성하였다. 수식으로 유도한 미분치료표(segmented treatment tables: STT) 은 쐐기여과판의 쐐기각과 일치하였으며 쐐기투과선량인자는 쐬기각이 클수록 감소하였으며 조사변이 클수록 적어졌고 조사면 크기와의 관계는 비선형적이었다. 동적쐐기여과판에 의한 등량곡선의 쐐기 기울기는 고형여과판보다 더욱 일치된 경사각을 유지하였다. 심부선량백율은 열린조사면에 의한 것과 거의 비슷하였으며 고형쐐기여과판의 심부율보다 약간 줄어들었다. 동적쐐기여과판은 고형쐐기여과판보다 사용상, 선량측정 및 선량분포에 서 장점이 많으며 피부와 여과판사이의 길이가 길어서 침대에 부딪치는 일이 없고 피부의 산란선 오염이 감소되어 치료효과를 상승시킬 수 있다. 동적쐐기조사방법을 개발함으로서 지금까지 방사선 후유증과 종양의 불균일한 선량배열로 치료의 어려움이 있었던 분야를 개척할 수 있으며 동적입체 방사선조형치료 (dynamic 3D conformal radiotherapy) 및 선량강도조정치료 (intensity modulation radiotherapy)를 가능하게 함으로서 방사선치료성과를 향상시킬 수 있다.

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확률분포 특성을 이용한 열형광선량계의 선량평가방법에 관한 연구 (A Study on the Dose Assessment Methodology Using the Probabilistic Characteristics of TL Element Response)

  • 조대형;오장진;한승재;나성호;황원국;이원근
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제23권3호
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    • pp.123-138
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    • 1998
  • 개인피폭선량 평가용 열형광선량계인 UD802 선량재에 대한 X-선장, 감마선장, 베타선장 및 중성자선장의 순수선장과 X-선장/감마선장, 베타선장/감마선장 및 중성자장/감마선장의 혼합선장에서의 반응특성을 조사하였으며 소자반응이 확률적으로 분포하는 성질을 이용한 개인피폭선량 평가 방법을 개발하였다. 선량계 특성조사를 위한 기준조사는 한국원자력안전기술원의 X-선장, 베타선장 및 감마선장을 이용하였으며 중성자선장은 미국 PNL에 의뢰하여 수행하였다. 특성조사 결과 광자 선장에 대한 소자1과 소자2는 에너지에 대한 의존성이 매우 적어 선량당량의 계산시 매우 유용한 자료로 사용되어질 수 있으며 소자3과 소자4는 저에너지 및 중에너지의 광자선장에 대해 매우 민감한 변화를 보이고 있다. 소자1/소자3 및 소자1/소자4의 반응비는 베타선장과 중성자선장에 대하여 에너지의존성이 큰 반응비를 나타내며, 소자3/소자2의 반응비는 중성자선장에 대해서만 1이하의 값을 나타내고 있다. 저에너지 및 중에너지 광자선장에 대한 에너지 분별은 소자3/소자2 및 소자3/소자4의 반응비로서 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발한 확률분포 분석법의 적용가능성을 보이기 위하여 Panasonic UD716AGL/UD802 판독시스템에 적용하여 ANSI N13.11-1993에 따른 성능검증을 수행하였다. 성능검증 결과 모든 범주에 대하여 성능지수, ${\mid}B{\mid}+S$가 최대 0.232의 성능이 확인되었다. 특히 일부 소자의 비정상적 반응에 대해서도 최적의 피폭선량평가를 수행하고 있음이 확인되었으며, 실험실에서 재현될 수 없는 실제 방사선작업 환경에서의 선량평가 수행시, 본 논문에서 제시한 선량평가방법을 적용할 경우 계획된 피폭과 예상하지 못한 방사선장에 대한 피폭을 구분할 수 있어 보다 심도 있는 피폭선량평가 및 방사선관리가 가능할 것으로 판단된다.

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$Co^60$-$\gamma$선 조사에 따른 MOS구조의 계면 및 산화막내에서의 특성변화 (The variation of chracteristics induced by $Co^60$-$\gamma$ray at the interface and oxide layer of MOS sructure)

  • 김봉흡;류부형;이상돈
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제1권3호
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    • pp.269-277
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    • 1988
  • P형 Si(100)로 제작한 MOS 커패시터에 $Co^{60}$-.gamma.선을 주사한 후 고주파 C-V특성 곡선으로 부터 방사선 조사에 의해 유발된 산화막안의 트랩전하의 거동 및 Si- $SiO_{2}$계면에서의 트랩밀도 분포의 변화를 검토하였다. 산화막 느랩전하는 .gamma.선 흡수선량 증가와 더불어 증가하다가 $10^{7}$ rad 부근에서부터 서서히 포화하는 경향이 나타났으며 게면트랩밀도의 분포모양은 흡수선량의 증가와 더불어 전형적인 이그러진 W자형에서 넓혀진 V자형 분포로 변화하였으나 최소값은 항상 진성페르미준위( $E_{i}$)부근에 있었으며 그 밀도는 1.0*$10^{11}$~7.5*$10^{11}$[개/$cm^{2}$/eV]로 계산되었다. 또한, 일정 바이어스전압하에서의 조사선량에 따른 $V_{fb}$ 의 변화는 현저하지는 않았으나 바이어스 전압을 +12V로 인가할 때 변화방향의 반전상태가 관측되었다. 그 이유로는 Si측의 계면 부근에서 일어난 눈사태 전자가 산화막내로 주입됨에 따라 도너형 양전하의 수가 감소되기 때문으로 추정되었다.되었다.

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선량보강(Build-up) 영역에서의 광자선 깊이선량률 측정을 위한 검출기의 특성 비교 (Characteristics of Detectors for Measurements of Photon Depth Doses in Build-Up Region)

  • 강세권;박석원;오도훈;박희철;김수산;배훈식;조병철
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권2호
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    • pp.77-81
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    • 2005
  • 표면 선량을 포함한 선량보강(build-up) 영역에 대한 깊이선량률(percentage depth dose)을 측정하는 데 있어서 적절한 측정방법을 결정하기 위해 6 MV 광자선에 대해 Atiix와 Markus 평행평판형 이온함, 원통형이온함, 그리고 다이오드 검출기를 사용하여 측정, 비교하었다. Attix 이온함에 의한 측정을 기준으로 할 때, Markus 이온함의 측정은 민조사면(open field)에서 $2\%$ 내로 일치하였으나, 오염전자가 포함된 광자선의 경우에는 최대 $3.9\%$의 차이를 보였다. 원통형 이온함과 다이오드 선량계의 경우에는 이들 검출기가 물 팬텀에 완전히 잠긴 이후부터는 오염전자가 포함된 광자선에 대해서도 각각 $1.5\%$ 혹은 $1.0\%$ 내의 정확도를 보였다. 따라서 민조사면에서 표면선량을 포함한 깊이선량률을 정확히 측정하기 위해서는 평행평판형 이온함이 추천되나, 표면에서의 정확한 선량에 특별한 관심을 두는 경우가 아니면, 원통형 이온함이나 다이오드 선량계를 이용하여 선량보강영역의 깊이선량률을 측정하는 것은 양호한 결과를 준다고 할 수 있다.

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고준위 감마방사선 환경에서의 원격계측을 통한 74AC04 의 내방사선 영향평가 및 분석 (A high energy radiation evaluation test of the 74AC04 Hex Inverter)

  • 오승찬;이현진;이남호;이흥호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1788_1789
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    • 2009
  • 본 논문에서는 핵폭발과 같은 고준위방사선환경에서의 전자부품소자의 피해평가분석을 통하여 군용전자장비의 내방사선화를 하기 위한 기반기술의 확립을 위한 연구의 일환으로 74AC04(Inverter) IC에 대한 고준위감마선조사시험을 통하여 Co-60 Gamma-ray 선원을 사용하여 총 400Krad[si] 누적 선량에 대한 74AC04 소자의 동작특성 및 전기적 파라메터의 변화분석을 진행하였다. 시험평가 방법 및 절차는 MIL-STD-883G 1019.7[1] 및 ESA/SCC Basic Specification No.22900[2] 절차를 기준으로 하여 동일 lot에 대한 5개의 샘플을 이용하여 동작특성에 영향을 미치는 주요한 전기 적파라메터인 정지소비전류, 입력누설전류, VIL(Maximum Low Level Input Voltage)에 대한 변화추이를 분석하였다. 이번 조사시험을 통하여 입력게이트에서의 누적선량에 따른 TID(Total Ionizing Dose) 효과로 인한 VIL의 감소 추이를 확인 할 수 있었으며 총 누적선량 160Krad 이상에서의 VIL은 허용기준치이하로 감소하였고 정지소비전류의 경우 누적선량에 따른 점진적 증가 현상과 200Krad부근에서의 설계스펙허용치를 초과하는 결과를 확인하였다.

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의료용 선형 가속기에서 발생된 X-선의 에너지 분포에 대한 고찰 (Energy Distribution of X-rays from Medical Linear Accelerator)

  • 김진기;김정홍;김부길
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제2권1호
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    • pp.29-35
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    • 1991
  • 다양한 의료용 선형가속기의 출현으로 인한 방사선 치료분야의 폭넓은 활용에 따라 정확한 선량측정이 중요한 문제중의 하나가 되어왔다. 따라서 정확한 선량계산이나 새로운 선량계산 모델을 위해서 X-선의 조사면에 따른 에너지 분포에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 의료용 선형가속기에서 발생된 X-선의 에너지 분포특성 및 기하학적 구조의 영향 요인 연구에 몬테-칼로 방법의 적용성을 자료분석에 의한 모의시험 계산값과 선량분포계산, 불에서 HVL 및 측정된 자료와 비교하여 알아 보았다. 기대한 것 처럼 X-선 빔의 축반경에 따른 평균에너지 변화로 부터 빔의 발생특성과 treatment head부분의 기하학적 구조 영향에 기인한 에너지 분포가 중심선 속으로 부터 멀어져 감에 따라 적어짐을 알 수 있었다.

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Relative Dose Distribution in the Biological Irradiation Facility at TRIGE Mark-III Reactor

  • Kim, Byung-Sung;Ha, Chung-Woo;Lee, Chang-Kun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.277-284
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    • 1975
  • TRIGA Mark-III 원자로에 설치된 조사시설에서 중성자-감마 혼합 방사선장의 상대적 선량분포 특성을 중성자와 감다 방사선에 대한 감응함수가 다른 한쌍의 열형광선량계를 사용하여 측정한 결과이다. 수평방향 및 수직방향의 거리에 따른 비교적 균일한 선량 분포를 공유한 지역은 조사실 바닥으로부터 약 40cm와 130cm의 높이데 있는 두 수평 평행판사이의 구역증 조사실쪽으로 반원통형으로 돌출된 알미늄 저수조표면에서 수평방향으로 100cm이상의 거리에 있는 지역에 한정됨이 관찰되었다. 그 이외의 지역은 급격한 선량구배 특성을 갖고 있었고 특히 반원통형 알미늄수조 표면근처와 조사실 콩크리트 차폐내벽근처에서 더욱 구배가 컸다.

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알파입자 부식-새김을 이용한 PN-3 선량측정기의 특성 (Characteristics of Track-Etch PN-3 Dosimeters for Alpha Particles)

  • Yoo, Done-Sik
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제1권1호
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    • pp.97-107
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    • 1990
  • 본 논문에서는 플라스틱 검출기의 일종인 알릴 다이글리콜 카보네이트 물질 (PN-3) 에서의 하전입자의 검출 방법과 여러장의 흡수체를 통과하여 얻어진 알파 업자의 에너지 (3.17~5.49 MeV) 에 대한 알파입자 궤적의 특성을 논의하였다. 또한 등가흡수선량율을 계산하였고, 일파입자의 도달거리를 특정하기위해 섬광계수기를 사용하였다. PN-3 의 에칭특성과 검출 특성등이 여러가지 변수들로 표현되었다. 즉, 부식당한 입자궤적의 길이가 갖는 각각의 알파입자 에너지에대한 연관성등을 논의하였다. PN-3 플라스틱 선량 검출기에 기록된 알 파업자의 에칭과정에서 매우 흥미있는 결과를 얻었다.

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전자선 치료의 선량 측정 QA를 위한 PbI2 선량계 적용 연구 (A Study on the Application of PbI2 Dosimetry for QA in the Electron Beam Therapy)

  • 양승우;한무재;정재훈;최윤선;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.517-522
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    • 2020
  • 전자선은 선량분포에 영향을 주는 인자가 많아 동일 설정이라도 사용 장비마다 그 특성을 파악하여 방사선 치료에 이용해야 하며, 체내 구조물에 영향이 민감하여 종양에 균일한 선량분포를 조사하기가 까다롭다. 본 연구에서는 광도전체인 PbI2를 사용하여 선량계를 제작하였고, 선형가속기에서 6, 9, 12 MeV 전자선에 대한 전기적 특성을 분석하였다. 재현성 평가결과, RSD는 6, 9, 12 MeV 에너지에서 각각 1.1215%, 1.0160%, 0.5137%로 나타나 출력 신호가 안정적인 것을 나타내었다. 선형성 평가결과, 직선형 추세선의 신뢰도 지표 R2값은 6, 9, 12 MeV에서 각각 0.9999, 0.9999, 0.9994로 나타나 선량이 증가함에 따라 PbI2에 출력 신호가 비례한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 PbI2 선량계는 전자선 측정 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 광도전체 물질을 통한 전자선 선량계의 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

감마선 조사 펙틴 용액의 이화학적 특성 및 생리활성 변화 (Physicochemical Characteristics and Biological Activity of Irradiated Pectin Solution)

  • 강호진;조철훈;권중호;정일윤;변명우
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.741-745
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    • 2005
  • 농산가공 부산물인 펙틴을 이용하여 기능성 펙틴 올리고머를 제조할 시 감마선 조사를 이용하는 기초 자료를 마련하고자 펙틴 용액(2%, 0.05N HCl, citrate, 증류수)을 0, 2.5, 5, 10, 20, 30 및 50kGy로 감마선 조사한 후 이화학적 특성과 생리활성을 확인하였다. 펙틴 용액의 점도는 조사선량 10kGy까지 급격히 감소하였고 그 이후의 선량에서는 조사선량별 유의적인 차이가 없었다(p>0.05). 분자량은 조사선량이 증가하면서 30-40kDa의 당과 단당류가 증가하였다. 펙틴 용액의 전자공여능을 측정해본 결과 모든 선량에서 증류수 처리 펙틴 용액이 가장 높은 값을 나타내었고, 펙틴 용액 농도별 전자공여능은 모든 선량에서 유의적으로 증가하였다(p>0.05). 펙틴 용액의 ${\beta}-carotene$ bleaching assay 결과 전자공여능의 결과와 같이 조사선량이 증가할수록 높은 ${\beta}-carotene$ 유지력을 나타내었으며 항산화지수(Al)도 선량이 증가함에 따라 증가하였다(p<0.05). 펙틴 용액의 5개 암세포주에 대한 생장 억제 효과는 조사 선량이 증가할수록 증가하였고 이 중 인체 유래 피부암 세포주인 G361의 생장억제 효과가 모든 처리구에서 가장 높았다. 본 실험 겉과 방사선 조사를 이용한 펙틴 용액의 저분자화를 확인할 수 있었고 생리활성이 증가하는 것으로 보아 방사선 조사가 기능성 펙틴 올리고머 제조기술에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.