• 제목/요약/키워드: 전자 산란

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산란전자선을 이용한 강내측방조사기구의 제작과 특성 (Fabrication of Backscatter Electron Cones for Radiation Therapy)

  • 추성실;서창옥;김귀언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.74-80
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    • 2001
  • 목적 : 강내에 발생된 종양치료용 원통형 전자선 조사기구(Electron cone)는 기하학적으로 강내벽에 위치한 종양치료에 부적당하므로 후방 또는 측면방향으로 산란되는 전자선을 이용하여 체강 내벽점막 등에 발생된 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 산란전자선 치료방법을 개발하고자 한다. 강내조사기구내에 전자선 입사방향에 수직 또는 일정한 각도의 산란판을 배치하여 측면방향으로 산란전자선을 방출시키는 강내 측면조사기구를 제작하고 산란판의 제원과 전자선 에너지에 따라 산란방출된 산란선의 특성과 조직내 선량분포를 측정 평가하였다. 새상 미 방법 : 외부조사용 전자선조사기구(Electron cone) 대신에 강내 삽입용 전자산란선 조사통(Intracavitary backscatter electron cone)과 이를 콜리메이터와 연결시킬 수 있는 차폐연결기구(Shielded electron device)를 고안하였다. 산란전자선 조사기구는 직경이 $2\~3\;cm$이고 길이가 25 cm인 금속(내식강)원통을 이용하였으며 입구에서 20 cm위치에 산란판을 부착시키고 원통 측면에 직경 $1\~2\;cm$의 산란선 방출구를 제작하였다. 산란판은 $2\~10\;mm$의 연판을 사용하였으며, 오제전자와 특성 엑스선을 제거하기 위하여 주석, 구리, 알루미늄판 등을 부착시켰으며 종양위치를 관찰할 수 있도록 표면을 처리하였다. 고에너지 방사선치료용 선형가속기(Clinac 2100C/D)에서 발생된 $6\~12\;MeV$ 에너지의 전자선을 이용하였으며 선량측정은 평행평판형 전리상(Markus chamber, PTW 23343)을 조직등가 팬텀(Polystyrene)에 삽입하여 측정하였다. 전자산란선의 에너지분포는 Monte Carlo (EGS4) 계산으로 예측하였으며 조직내 선량분포는 필름 흑화도(X-Omat V, Wellhofer 700i)에 의하여 측정하였다. 결과 : 전자선 입사에너지가 6 MeV일 때 전자산란선의 평균 에너지는 약 1.5 MeV 이었으며 산란각이 클수록 에너지는 줄어들었다. 입사 전자선 에너지 6 MeV 에서 산란판의 각도 $30^{\circ},\;45^{\circ}$ 에 따른 최대선량지점은 산란선 방출구의 중심에서 각각 5 mm 및 -10 mm지점의 표면에서 발생되며 입사전자선에 대한 전자산란선의 선량비는 약 $8.5\%$ 내외로 측정되었다. 입사전자선에너지 6 MeV에서 산란판각도 $45^{\circ},\;60^{\circ}$에 의한 $50\%$의 심부선량분포는 각각 6 mm와 7 mm 깊이에 도달하였으며 입사에너지 증가에 비례하였다. 결론 : 전자선 후방산란의 특성을 연구하고 이를 인체 강내 측방 점막부위에 발생한 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 강내 전자산란선 조사통을 고안 제작 하였다. 시험용으로 제작한 전자산란선 조사기구를 이용하여 전자선 에너지와 산란판의 각도에 따른 산란선의 선량비율과 심부율을 측정하였다. 구강, 자궁, 직장 등 강내측벽 점막 등에 발생된 악성종양의 모양과 깊이에 가장 적당한 입사 에너지, 산란판의 각도, 산란창구 및 조사각도를 선택함으로서 방사선치료방법을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다.

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공생별에서 전자 산란과 라만 산란에 의한 발머선 날개 형성 과정 연구

  • 정양찬;이희원
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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    • pp.77-77
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    • 2003
  • 공생별의 고분산 분광 자료에서 대부분 발머 방출선은 매우 넓게 펼쳐진 날개 부분이 나타나며, 일부 어린 행성상 성운과 post-AGB별에서도 비슷한 현상이 보고되었다. 날개 부분의 형성 과정으로 현재 제안된 이론은 발머선 광자의 전자 산란과 수소 라이먼 방출선의 라만 산란이 있다. 우리는 이 연구에서 전자 산란과 라만 산란 과정에서 나타나는 날개 부분의 선윤곽의 미세한 차이점을 제시하고자 한다. 또한, 두 산란 과정이 공생별의 궤도 위상에 따라 나타나는 세기 변화의 양상을 계산하고, 장기간 관측을 통하여 공생별의 궤도 요소에 대한 정보를 얻을 수 있는 가능성에 대하여 토의한다.

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양전자방출단층촬영(PET)에서 몬테-칼를로 모사계산에 의한 산란분획 평가

  • 신동휘;최진주;이정림;최창운;임상무;홍성운
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.741-745
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    • 1998
  • 양전자방출단층촬영 영상획득시 수반되는 산란분획의 분포를 Monte-Carlo simulation을 이용하며 평가하고자 하였다. 모사계산에서는 GE Advance PET 스캐너와 NEMA 규정에 의한 팬텀을 모델화하였고 선상선원을 대상으로 평균 산란분획 10.2%와 산란방사선의 축방향 분포를 구하였다. 방사선원 F-18을 사용한 실제 측정의 평균산란 분획 9.16%와 산란방사선 분포를 비교하여 유사한 결과를 얻었다.

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 선형가속기 구성요소 변화에 따른 후방산란에 관한 연구 (Investigation on backscatter According to Changed in Components of Linear Accelerator Using Monte Carlo Simulation)

  • 김회인;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.239-247
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    • 2015
  • 의료용 선형가속기의 헤드 구성요소인 표적물질과 일차 콜리메이터는 선속특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하여야 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션 중 하나인 Geant4를 통해 선형가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 산란되어 발생한 전자의 경우, 표적물질이 위치한 일차 콜리메이터의 내부 반경에 대부분의 분포를 보였으며 이와 반대로 산란된 광자의 경우, 바깥쪽 영역에서 상대적으로 높은 에너지의 산란이 많음을 알 수 있었다. 산란된 양전자는 약 0.03%로 미미한 발생을 보였다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세 산란입자(전자, 광자, 양전자) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다.

주변 후방산란 통신에서의 채널 추정기법 (Method for Channel Estimation in Ambient Backscatter Communication)

  • 김수현;이동구;선영규;심이삭;황유민;신요안;김동인;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.7-12
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    • 2019
  • 주변 후방산란 통신은 송신 전력효율 문제로 기존 RF통신에서 채널 추정방법인 파일럿(pilot) 신호를 통한 채널 추정기법이 제한된다. 제한된 송신 전력 환경에서 기존 주변 후방산란통신의 연구는 채널 상태로 인한 신호 변동을 고려하지 않은 이상적인 채널로 가정을 하고 연구되어 왔다. 본 논문은 주변 후방산란 통신 시스템에서 정규분포를 따르는 채널 상태인 주변 후방산란 통신 시스템에서 채널 추정 방법으로 블라인드 채널 추정기법 중 하나인 기댓값-최대화 알고리즘을 제안한다. 모의실험은 제안한 시스템 모델에서 기댓값-최대화 알고리즘과 추정값의 최소 분산을 나타내는 Bayesian Cramer-Rao 하한 경계를 이용하여 평균 제곱 오차(Mean Square Error, MSE)값이 하한 경계와 근접해 가는 것을 확인하고, 주변 후방산란 통신 시스템에서 채널 파라미터의 추정이 가능함을 증명한다.

접지된 유전체층 위에 위치한 주기적인 스트립 격자구조에 대한 특성모드 해석 (Characteristic mode analysis of a periodic strip grating over a grounded dielectric slab)

  • 윤리호;김병문조영기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.379-382
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    • 1998
  • 접지된 유전체층 위에 위치한 스트립 격자구조에 TM 편파된 입사파가 입사할 경우 전자기 산란문제를 특성 모드 이론으로 해석하였다. 몇 개의 특성 모드전류로부터 원거리 산란패턴을 구하여 blazing 현상과 같은 산란특성과 특성모드 패턴과의 연관성을 관찰하고, 기존의 결과들과 비교하여 특성모드 해석방법의 타당성을 검증하였다.

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유전체 격자구조에서 전자기파의 산란 해석 (Analysis of Scattering of Electromagnetic Wave in Dielectric Periodic Media)

  • 김민년;채규수
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.247-249
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    • 2004
  • 본 논문에서는 격자구조의 유전체에 수직으로 입사된 전자기파의 산란, 투과 특성을 얇은 위상 막 근사화 이론을 이용하여 분석하였다. 위상 막 근사화 이론은 격자구조가 입사되는 전자기파의 위상 변화만을 주는 것으로 간주하는 것으로 이를 이용하여 격자구조를 통과한 직후인 근거리 필드 분포를 TE 모드에서 계산하였다. 기존의 제시된 이론에 비해 비교적 간단하고 빠르게 산란 필드를 분석할 수 있다.

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원통형 유전체에 대한 전자기파의 새로운 공진산란 이론 (New Resonance Scattering Theory of Electromagnetic Waves for a Homogeneous Dielectric Cylinder)

  • 정용화;안창회;최명선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.87-93
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    • 2002
  • 기존의 공진산란이론에서는 하나의 모드에 대한 부분파 산란장이 주파수에 대하여 급격히 변하는 공진성분과 서서히 변하는 배경성분의 합으로 이루어졌다고 가정하고 적당한 배경성분을 제거하여 공진성분을 추출했다. 최근에 음향학 분야에서 산란 5-함수의 곱셈전개에 근거를 둔 새로운 공진 산란이론이 개발되어 왔다. 산란장이 공진성분과 배경성분 이외에 이들의 상호간섭성분으로 구성되어 있다고 제안한 이 이론은 공진성분의 크기뿐만 아니라 위상스펙트럼을 정확하게 얻게 해 주었다. 전자기파 분야에서는 유전체로 코팅된 도체 구 혹은 원통의 산란문제에 이 이론이 성공적으로 적용되었다. 본 논문에서는 유전체 실린더의 전자기파의 산란문제로 이 이론을 확장하고 수치계산으로 그 유효성을 검증했다.

6 MeV 전자선 치료 시 차폐물질로서 알루미늄, 구리, 납 (Aluminum, Copper and Lead as Shielding Materials in 6 MeV Electron Therapy)

  • 이승훈;차석용;이선영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.457-466
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    • 2014
  • 고 에너지 전자선 치료에 있어서 차폐물질은 종양조직 외 정상조직이나 주요장기를 보호하기 위해 사용된다. 하지만 이러한 물질에서 발생되어지는 산란선은 심부선량에 영향을 줄 수 있으며, 물질원자번호에 따라 다르게 나타난다. 이에 차폐물질로써 사용가능한 알루미늄, 구리, 납 등의 다양한 원자번호 물질을 전하 감약율 95% 되는 두께로 하여 측정과 MCNPX 모의계산으로 산란율을 비교분석하였다. 산란선 영향을 많이 받는 표면의 선량변화율은 최대 물질두께에서 +0.88%, 원자번호에서 +0.43%의 영향을 받으며, 전하 감약율 95% 되는 두께의 알루미늄, 구리, 납 물질은 측정에서 +19.70%, +15.20%, +12.40% 계산에서 +25.00%, +15.10%, +13.70%를 보였다. 이로 인해 산란율은 물질두께가 원자번호보다 많은 영향을 주며, 산란전자가 광자보다 많은 기여를 하고 있음을 알 수 있었다. 이에 임상에서의 적절한 차폐물질은 두께영향 산란선이 적게 방출되는 고 원자번호물질이 적당하다고 사료된다.

축약 각운동량 전개(Reduced Angular Momentum Expansion) 방법으로 해석한 전자 산란의 각 운동량 효과 (Angular Momentum Effect of Electron Scattering with Reduced Angular Momentum Expansion)

  • 강지훈
    • 한국자기학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.36-38
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    • 2008
  • 축약 각운동량 전개(Reduced Angular Momentum Expansion) 을 사용하여 산란 진폭을 계산하였고, 평면파 근사와 비교하였다. Wentzel-Kramers-Brillouin(WKB) 방법을 써서 각 운동량이 영이 아닌 초기 파동의 곡률 효과를 주는 항이 광전자 또는 오제(Auger) 전자의 원심 퍼텐셜 에너지(centrifugal potential energy) 항이 됨을 보였으며, 이항은 평면파 근사에서 각 운동량에 의존하는 유효 파수 벡터가 됨을 보였다. 산란 진폭과 각 운동량과 관계를 구체적으로 보였다.