• Title/Summary/Keyword: 에너지분해능

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TOF spectrometer를 사용하는 중이온 후방산란장치 (HIRBS)

  • Kim, Jun-Gon;Kim, Young-Seok;Kim, Gi-Dong;Hong, Wan;Woo, Hyung-Joo;Choi, Han-Woo
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.76-76
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    • 1999
  • 한국자원연구소 제작된 TOF spectrometer는 입자의 비행시간과 에너지를 동시에 측정 기록하여 질량분별된 에너지 스펙트럼을 얻고자 하는 목적으로 제작되었다. 그러나 질량분별이 필요치 않은 후방 산란실험에서는 비행시간의 측정만으로 훌륭한 에너지 계측기가 된다. 중이온 산란분석법(heavy ion RBS)은 He을 사용하는 산란분석법에 비하여 원리적으로 분해능이 우수하나 사용하는 반도체 검출기의 에너지 분해능의 불량이 이러한 장점을 상쇄하는 실정이다. 그러나 TOF spectrometer를 중이온 산란실험의 에너지 계측기로 사용하면 H, He에 대한 반도체 검출기 정도의 낮은 에너지분해능 수준을 유지할 수 있으므로 중이온 산란실험의 원리적인 장점을 살릴 수 있다. 한국자원연구소에서는 He RBS의 취약점으로 지적되어온 medium elements에 대한 질량분해능과 깊이 분해능을 향상시키고자 140$^{\circ}$ 산란각에 TOF spectrometer가 위치하는 Heavy Ion Rutherford Backscattering Spectrometry (HIRBS) 시스템을 설계하였다. 설계된 TOF spectrometer를 채용하였을 때 기대되는 질량분해능 향상효과와 분석의 최적조건에 관하여 논한다.

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Characterization of X-ray Detector for CCD-based Electronic Portal Imaging Device (CCD를 이용한 전자포탈영상장치의 엑스선 계측기 특성에 관한 연구)

  • 정용현;김호경;조규성;안성규;이형구;윤세철
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.21 no.2
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    • pp.119-127
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    • 2000
  • 금속판/형과스크린 계측기와 CCD 카메라를 이용한 방사선영상장치가 현재 전자포탈영상에 널리 쓰이고 있다. 이 장치의 효율적인 영상획득을 위해 계측효율이 좋고, 공간분해능력이 뛰어난 금속판/ 형과스크린 계측기의 두께를 최적화할 필요가 있었다. 이 논문에서는 금속판과 형광스크린의 두께가 계측효율과 공간분해능에 미치는 영향이 연구되었다. 이 결과는 치료 엑스선 영상장치에 쓰일 수 있는 금속판/형과스크린 계측기의 최적화된 두께를 결정하는데 쓰일 수 있다. 몬테칼로 방법을 이용하여 계산한6 MV 선형가속기에서 발생되는 엑시선의 에너지 스펙트럼을 바탕으로, 여러 가지 두께의 금속판/형광스크린에 대하여 계측효율과 공간분해능을 계산하였고, 이를 실험을 통해 검증하였다. 계측효율은 입사된 엑스선의 에너지가 형광스크린에 흡수된 비율로 계산되며, 공간분해능은 흡수된 에너지의 공간 분포를 통해 계산되었다. 계측효율은 금속판의 두께에 의해, 공간분해능은 형광스크린의 두께에 의해 결정될 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린의 두께에 대한 서로 보상 (trade-off) 관계에 있음을 계산과 측정결과를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린 계측기의 최적화된 두께를 산출할 수 있게 되었다. 계산을 바탕으로 CCD를 이용한 전자포탈영상장치의 시작품을 설계 및 제작하였고 팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 단일 프레임 영상은 노이즈가 많으나, 프레임 평균 방법을 이용하여 영상의 질을 향상시킬 수 있었다.

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Consideration of the X-ray Spectrum Change and Resolution According to Added Filters, SID, A-Si (CsITl) in the Imaging System (A-Si(CsITl) 영상시스템에서 부가필터, SID에 따른 X선 스펙트럼변화와 해상력에 대한 고찰)

  • An, Hyeon;Kim, Jung-Hoon;Lee, Dongyeon;Ko, Sungjin;Kim, Changsoo
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.16 no.7
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    • pp.681-688
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    • 2016
  • This study assess their quality of radiation on analysis of the spectrum of resolution suggesting IEC 61267 in radiation quality that RQA3, RQA5, RQA7, RQA9 and combination of clinical condition using several quality of radiation. In experiments edge method first, the spatial resolution assessment used image of the additional filter and SID is obtained the IEC 62220-1, spatial resolution and sharpness of the obtained image was evaluated in the MTF value 10%(0.1), MTF value 50%(0.5) using a Matlab program. Second, MCNPX simulation used spatial resolution analysis was radiation quality particle fluence and spectrum analysis in energy. As a result, make use of additional filter, image quality evaluation of SID that RQA3 radiation quality combination qualification is higher spatial resolution and sharpness make unused of additional filter and SID 100cm. RQA7 radiation quality combination qualification is higher that spatial resolution make unused of additional filter and SID 150cm. RQA9 radiation quality combination qualification is higher that spatial resolution and sharpness make used of additional filter and SID 180cm. spectrum analysis of radiation quality by reducing consequent errors occurring in the experiment that error due to the reproducibility of the X-ray tube, occur in an error of correction the detector suggest ideal conditions from spectrum analysis through MCNPX simulation. In conclusion, by suggesting spatial resolution and sharpness of result for various radiation quality, It provide basic data that radiation quality condition and quantitative assessment method for laboratory in clinical using detector evaluation.

Effect of Detector-Misalignment on TOF-PET Detector Performance (검출기 정렬 오차가 TOF-PET 검출기의 성능에 미치는 영향성 평가)

  • Yang, Jingyu;Kang, Jihoon
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.13 no.6
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    • pp.841-846
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    • 2019
  • Effect of misalignment on the performance was evaluated for the development of time-of-flight(TOF)-PET detector. A pair of TOF-PET detector consists of Lutetium-yttrium oxyorthosilicate(LYSO) scintillation crystal with a volume of 3 mm × 3 mm × 20 mm and Geiger-mode avalanche photodiodes(GAPD) photo-sensor with a active area of 3.07 mm × 3.07 mm. Analog output signals from TOF-PET detector were sent to the pre-amplifier and then fed into the gain adjust circuit for achievement of gain homogeneity for each detector. The amplified signals were recorded and digitized by data acquisition system based on oscilloscope. The effect of the detector misalignment between LYSO and GAPD was examined for four different alignment offsets of 0.0 mm, 0.5 mm, 1.0 mm and 1.5 mm for a pair of TOF-PET detector. The photopeak position decreased from ~400 mV to ~250 mV with increasing detector misalignment. the energy resolution and time resolution were degraded from 11.6% to 16.2%, and from 477 ps to 632 ps, respectively. This study demonstrated that PET detector performance was degraded considerably depending on the detector misalignment, which would be a critical issue for the development of TOF-PET detector.

Development of an ADC System for Measurements of Radioactive Coincidence Coefficients (방사능 동시계수의 측정을 위한 ADC시스템 개발)

  • 오용선
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.389-393
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    • 1998
  • 방사성 핵종의 인위적 방사능 측정과 환경방사능의 측정에 있어서, 발생된 펄스의 에너지와 발생 상대시간을 동시에 측정하여 계수함으로써, 채널분해능과 시간분해능 및 처리속도를 향상시킬 수 있는 ADC 시스템을 개발하였다. 다양한 크기를 갖는 입력펄스의 파고와 관계없이 일정한 불감시간(deadtime)을 갖는 방식으로 시간보정 과정을 필요로 하지 않으며, 측정된 파고와 상대적 불감시간은 동시에 계수되어 방사능 분석을 위한 자료로 제공된다. 본 연구는, 기존에 측정효율을 감소시키는 주요 원인이 되었던 불감시간 보정 과정을 배제하고 전체 스펙트로스 코피(spectroscopy)의 정확도 및 안정도를 유지할 수 있는 변환체계를 개발하며, 특히 측정 환경에 따라 다양하게 적용할 수 있는 불감시간 측정방식을 제공하는 것이다.

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Survey on ultrafast time resolved X-ray diffraction measurements of crystal structure (X선의 초고속 결정구조 측정법)

  • Koo, Y.D.;Kim, Y.C.;Oh, C.S.
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.23 no.3
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    • pp.13-16
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    • 2014
  • We have surveyed on significant progress in recent developments of accelerator-based pulsed X-ray sources has offered the opportunity for time-resolved studies on fast structure dynamics on the nanometer scale. The required and currently available techniques for time resolved X-ray diffraction measurements using the third-generation synchrotron radiation sources are summarized. Ultrafast X-ray experimental techniques are discussed for femtosecond studies at future synchrotron radiation sources.

Combined X-ray CT/SPECT System with a Common CZT Detector (CZT검출기를 이용한 CT/SPECT 조합영상시스템)

  • 권수일
    • Progress in Medical Physics
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    • v.13 no.4
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    • pp.229-233
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    • 2002
  • We have tested a combined CT/SPECT system with a single CZT detector for x-ray and gamma-ray medical imaging. The size of detector is 10$\times$10$\times$5 ㎣, and the anodes are pixellated as a 4$\times$4 array with a pixel dimension of $1.5\times$1.5 $\textrm{mm}^2$. The cathode was coated with a continuous Au-plated. We have characterized the system performance by scanning a radiographic resolution phantom and the Hoffman Brain phantom. Pulse counting electronics with very short shaping time (50 ㎱) are used to satisfy high photon rates in x-ray imaging, and response linearity up to 3$\times$10$^{5}$ counts per second per detector element is achieved. Energy resolution of 10.4% and 5.3% FWHM at Tc-99m 140 keV peak are obtained for the 50 ㎱ and 2 $mutextrm{s}$ shaping times, respectively. The spatial resolutions of CT and SPECT are about 1mm and 9mm, respectively. Photopeak efficiency of detector systems are 41.0% for 50㎱ and 72.5% for 2 $mutextrm{s}$ shaping time.

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산소 이온빔의 입사각에 따른 Fe 표면의 Topograph 및 깊이 분해능에 대한 연구

  • Jang, Jong-Sik;Gang, Hui-Jae;Lee, Eun-Gyeong;Kim, Gyeong-Jung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.376-376
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    • 2010
  • 이차이온질량분석기(SIMS)는 수 kV의 에너지를 갖는 일차이온($O_2^+$, $Cs^+$)을 시료표면에 충돌시켜 표면에서 떨어져 나온 이온의 질량 및 개수를 분석하는 장비이다. SIMS는 성분원소의 깊이분포도 측정, 질량분석, Image mapping등 다양한 분석을 할 수 있다. 특히 극미량 분석이나 깊이분포도 분석에서 가장 뛰어난 성능을 가지고 있어 아직까지 많이 사용하고 있다. 하지만 SIMS는 이온빔을 이용한 스퍼터링(Sputtering) 방법으로 분석을 하므로 파괴적이며 매질효과가 심하다. 또한 Matrix 물질의 함량이나 물질 자체가 변한다면 Sputtering rate도 그에 따라 변하게 된다. 이러한 현상에 의해 Sputtering rate는 다른 물질이 섞여 있는 경우 Sputtering rate이 빠른 물질이 먼저 Sputtering이 되는 Preferential Sputtering 현상이 나타나기 때문에 계면에서 깊이분해능에 좋지 않은 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 SIMS로 Si(100) 기판 위에 약 100nm 두께로 Fe가 증착된 시료를 분석하였다. 이차이온으로 $O_2^+$이온을 사용하였으며 이온의 입사각을 변화시켜 각 조건에서 생기는 Fe 표면의 Topograph을 SEM으로 관찰하였으며, Topograph와 SIMS깊이분해능의 관계을 이해하고 $O_2^+$ 이온의 입사각 변화에 따른 Fe 표면의 Topograph의 형태와 산화도를 이해하고자 한다.

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Development of a High Resolution SPECT Detector with Depth-encoding Capability for Multi-energy Imaging: Monte Carlo Simulation (다중에너지 영상 획득을 위한 Depth-Encoding 고분해능 단일광자단층촬영 검출기 개발: 몬테칼로 시뮬레이션 연구)

  • Beak, Cheol-Ha;Hwang, Ji-Yeon;Lee, Seung-Jae;Chung, Yong-Hyun
    • Progress in Medical Physics
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    • v.21 no.1
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    • pp.93-98
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    • 2010
  • The aim of this work was to establish the methodology for event positioning by measuring depth of interaction (DOI) information and to evaluate the system sensitivity and spatial resolution of the new detector for I-125 and Tc-99m imaging. For this purpose, a Monte Carlo simulation tool, DETECT2000 and GATE were used to model the energy deposition and light distribution in the detector and to validate this approach. Our proposed detector module consists of a monolithic CsI(Tl) crystal with dimensions of $50.0{\times}50.0{\times}3.0\;mm^3$. The results of simulation demonstrated that the resolution is less than 1.5 mm for both I-125 and Tc-99m. The main advantage of the proposed detector module is that by using 3 mm thick CsI(Tl) with maximum-likelihood position-estimation (MLPE) method, high resolution I-125 imaging and high sensitivity Tc-99m imaging are possible. In this paper, we proved that our new detector to be a reliable design as a detector for a multi-energy SPECT.