• 제목/요약/키워드: Backscatter X-ray

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The reduction methods of operator's radiation dose for portable dental X-ray machines

  • Cho, Jeong-Yeon;Han, Won-Jeong
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제37권3호
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    • pp.160-164
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    • 2012
  • Objectives: This study was aimed to investigate the methods to reduce operator's radiation dose when taking intraoral radiographs with portable dental X-ray machines. Materials and Methods: Two kinds of portable dental X-ray machines (DX3000, Dexcowin and Rextar, Posdion) were used. Operator's radiation dose was measured with an 1,800 cc ionization chamber (RadCal Corp.) at the hand level of X-ray tubehead and at the operator's chest and waist levels with and without the backscatter shield. The operator's radiation dose at the hand level was measured with and without lead gloves and with long and short cones. Results: The backscatter shield reduced operator's radiation dose at the hand level of X-ray tubehead to 23 - 32%, the lead gloves to 26 - 31%, and long cone to 48 - 52%. And the backscatter shield reduced operator's radiation dose at the operator's chest and waist levels to 0.1 - 37%. Conclusions: When portable dental X-ray systems are used, it is recommended to select X-ray machine attached with a backscatter shield and a long cone and to wear the lead gloves.

후방산란성 엑스레이를 이용한 데이터 획득 시스템 개발 (Development of Data Acquisition System using the Backscattered X-ray)

  • 황인호;정진석;육선우;유선국
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.129-133
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    • 2009
  • Considerable attention has been focused on digital X-ray systems with transmission. However, only a few attempts have been made using X-ray backscatter systems. This study developed a Data Acquisition System (DAS) for backscattered X-rays. The imaging system used X-ray backscatter at low energy levels, which has unique advantages in terms of acquiring information that cannot be obtained using the transmission system. Such systems are of potential benefit in the medical, industrial, security and military fields because of its practical benefits and the low doses used. The developed system is a similar body scan system. Experiments were carried out using a several metal materials and a fish, which produces results similar to those obtained using the human body during X-ray testing.

X-ray 후방산란 기술을 이용한 항공기용 복합재료의 다중 층간 박리 평가 (Assessment of Multiple Delamination in Laminated Composites for Aircrafts using X-ray Backscattering)

  • 김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.46-53
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    • 2010
  • 항공기용 복합재료 내부 여러 층에서 발생하는 박리를 정량적으로 평가하기 위한 X-ray 후방산란 검사장치를 개발하였다. 복합재료 두께방향으로의 역산란 밀도변화로부터 층간 박리를 검사하는 슬릿 방식의 카메라와 컴퓨터로 제어되는 X-ray 선원, 그리고 센서로 구성되는 X-ray 후방산란장치를 제작하여 그 성능을 충격하중에 의해 만들어진 인공결함시편을 이용해 검증하였다. 결함평가를 위해 복합재료내 산란장의 크기를 이론적으로 계산하는 수학적 해석 모델을 볼츠만 방정식을 이용하여 제안하였으며 적응필터 알고리즘을 사용하여 산란 노이즈를 최소화 하였다. 다중 박리 결함을 X-ray 후방산란장치를 통해 효과적으로 검출하였으며, 박리 위치와 박리 상태를 모두 정확하게 검사할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.

Characterization of Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides in the Scanning Electron Microscope Using Energy Dispersive X-ray Spectrometry, Electron Backscatter Diffraction, and Atomic Force Microscopy

  • Lang, Christian;Hiscock, Matthew;Larsen, Kim;Moffat, Jonathan;Sundaram, Ravi
    • Applied Microscopy
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    • 제45권3호
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    • pp.131-134
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    • 2015
  • Here we show how by processing energy dispersive X-ray spectrometry (EDS) data obtained using highly sensitive, new generation EDS detectors in the AZtec LayerProbe software we can obtain data of sufficiently high quality to non-destructively measure the number of layers in two-dimensional (2D) $MoS_2$ and $MoS_2/WSe_2$ and thereby enable the characterization of working devices based on 2D materials. We compare the thickness measurements with EDS to results from atomic force microscopy measurements. We also show how we can use electron backscatter diffraction (EBSD) to address fabrication challenges of 2D materials. Results from EBSD analysis of individual flakes of exfoliated $MoS_2$ obtained using the Nordlys Nano detector are shown to aid a better understanding of the exfoliation process which is still widely used to produce 2D materials for research purposes.

적응필터를 이용한 적층 복합재료에서의 역산란 X-Ray 신호처리 및 복원 (Reconstruction and Deconvolution of X-Ray Backscatter Data Using Adaptive Filter)

  • 김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.545-554
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    • 2000
  • 충격에 의해 복합 재료 내에 발생하는 층간 박리를 정량적으로 평가하기 위한 비파괴 방법중에서 Compton X-ray 역산란 기술은 초음파에 비해 비접촉식이며 박리 층간의 상호간섭이 없어 복합재료 판면의 박리 층의 위치와 크기를 검사하는데 효과적인 방법으로 사용되어 왔다. 그러나 X-ray역산란 기술에 있어서 복합재료의 박리 층과 같은 미세한 결함의 측정을 위해 측정 정도를 높이면 역산란 양의 감소로 인해 신호 대 잡음 비(SNR)가 급격히 감소하여 결함검출 가능성이 크게 저하된다. 본 논문에서는 복합재료의 특성을 고려한 X-ray 역산란 모델을 기초로 적응필터를 사용하여 결함신호를 비선형 감쇄, 빔 경화(X-ray hardening), 비균질 특성과 같은 잡음 신호로부터 분리, 추출하는 방법을 제시하였다. 이렇게 분리된 결함신호로부터 정량적인 결함(박리)의 위치와 크기를 수학적 산란 모델과의 비교를 통해 최소 자승법을 이용하여 결정하였다.

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Detection of Second-Layer Corrosion in Aging Aircraft Fuselage

  • Kim, Noh-Yu;Achenbach, J.D.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.417-426
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    • 2006
  • A Digital X-ray imaging system using Compton backscattering has been developed to obtain a cross-sectional profile and mass loss of corroded lap-splices of aging aircraft from density variation. A slit-type camera was designed to focus on a small scattering volume inside the material, from which the backscattered photons are collected by a collimated scintillator detector for interpretation of material characteristics. The cross section of the lap-joint is scanned by moving the scattering volume through the thickness direction of the specimen. The mass loss of each layer has been estimated from a Compton backscatter A-scan to obtain the thickness of each layer including the aluminum sheet, the corrosion layer and the sealant. Quantitative information such as location and width of planar corrosion in the lap splices of fuselages is obtained by deconvolution using a nonlinear least-square error minimization method(BFGS method): A simple reconstruction model is also introduced to overcome distortion of the Compton backscatter data due to attenuation effects attributed to beam hardening and quantum noise.

ISO Narrow Series및 ANSI의 X선 스펙트럼, 평균에너지 및 선량환산인자의 이론적 계산 (Calculations of ISO Narrow and ANSI X-Ray Spectra, Their Average Energies and Conversion Coefficients)

  • 김장렬;김봉환;장시영;이재기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권2호
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    • pp.129-136
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    • 1995
  • 중저준위 에너지 범위에서 방사선관리용측정기기의 에너지의존성에 대한 연구를 위하여 ISO에서 는 ISO표준 X선장을 발간하였으며, 또한 ANSI에서도 개인방사선측정 기기의 성능시험을 위하여 ANSI X선장을 제시 하였다. 그러나 X선 스펙트럼의 측정은 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 특히 측정 X선 스펙트럼에 unfolding이 수행된다면 매우 어려운 작업이 된다. 따라서 이론적인 방법에 의해 스펙트럼을 계산 예측하고 그 평균에너지 및 선량환산인자를 계산하는 것은 X선 실험제작에 필요한 시간, 노력 및 비용을 최소화 할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 ISO Narrow series 및 ANSI X선장에 대하여 이론적으로 스펙트럼을 계산하였으며, 그에 의한 평균에너지와 선량당량혼산인자를 계산하였다. 본 계산에 의한 평균에너지 및 선량환산인자는 측정스펙트럼에 의한 ISO 및 X선장의 값과 잘 일치하였다.

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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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Detection of Second-Layer Corrosion in Aging Aircraft

  • Kim, Noh-Yu;Yang, Seun-Yong
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.591-602
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    • 2009
  • The Compton backscatter technique has been applied to lap-joint in aircraft structure in order to determine mass loss due to exfoliative corrosion of the aluminum alloy sheet skin. The mass loss of each layer has been estimated from Compton backscatter A-scan including the aluminum sheet, the corrosion layer, and the sealant. A Compton backscattering imaging system has been also developed to obtain a cross-sectional profile of corroded lap-splices of aging aircraft using a specially designed slit-type camera. The camera is to focus on a small scattering volume inside the material from which the backscattered photons are collected by a collimated scintillator detector for interpretation of material characteristics. The cross section of the layered structure is scanned by moving the scattering volume through the thickness direction of the specimen. The theoretical model of the Compton scattering based on Boltzmann transport theory is presented for quantitative characterization of exfoliative corrosion through deconvolution procedure using a nonlinear least-square error minimization method. It produces practical information such as location and width of planar corrosion in layered structures of aircraft, which generally cannot be detected by conventional NDE techniques such as the ultrasonic method.

알루미늄과 구리 간 통전고상접합 연구 (A Study on Electrically Assisted Solid State Joining of Aluminum and Copper)

  • 박주원;최호욱;이시환;정혜진;홍성태;한흥남
    • 소성∙가공
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    • 제29권1호
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    • pp.49-54
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    • 2020
  • The influence of electric current on the joining properties of aluminum and copper was investigated. Various pulsed electric current conditions were set to the joining specimens followed by pressure. The shear strength of the joint area between aluminum and copper was measured by the lab shear test. In addition, the microstructures of the joint area were observed through a field emission scanning electron microscope, energy dispersive X-ray, and electron backscatter diffraction. The mechanical properties of each phase in the joint region were measured by nano-indentation. As a result, it was confirmed that electrically assisted solid state joining of copper and aluminum could be applied in various industrial fields.