• 제목/요약/키워드: Collimator

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$M{\ddot{o}}ssbauer$ 선원용 콜리메이터 설계 및 제작 (Collimator Design and Manufacture for $M{\ddot{o}}ssbauer$ Source)

  • 박성호;김종경
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권3호
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    • pp.183-187
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    • 2003
  • 컴프턴 산란 실험을 수행하기 위해 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 선원용 콜리메이터를 제작하였다. 콜리메이터 제작에 앞서 방사선량 평가를 위해 조사선량을 계산하였고, 동일 위치에서 GM 계측기를 이용해 측정을 수행하였다. 계산 및 실험결과는 잘 일치하였다. 10 cm에서의 조사선량률이 2 mR/h 정도이므로 SUS303을 사용하여 콜리메이터를 제작하였다. 콜리메이터의 35 mm, 65 mm Hole에서 방출되는 방사선을 4' 감마카메라를 사용해 측정하여 감마카메라 위치에서 2차원 방사선 영상을 얻을 수 있었다. 감마카메라 위치에서 콜리메이터의 집속 크기는 각각 8.0 mm, 5.8 mm로 측정되었다.

Design and Fabrication of CLYC-Based Rotational Modulation Collimator (RMC) System for Gamma-Ray/Neutron Dual-Particle Imager

  • Kim, Hyun Suk;Lee, Jooyub;Choi, Sanghun;Bang, Young-bong;Ye, Sung-Joon;Kim, Geehyun
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제46권3호
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    • pp.112-119
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    • 2021
  • Background: This work aims to develop a new imaging system based on a pulse shape discrimination-capable Cs2LiYCl6:Ce (CLYC) scintillation detector combined with the rotational modulation collimator (RMC) technique for dual-particle imaging. Materials and Methods: In this study, a CLYC-based RMC system was designed based on Monte Carlo simulations, and a prototype was fabricated. Therein, a rotation control system was developed to rotate the RMC unit precisely, and a graphical user interface-based software was also developed to operate the data acquisition with RMC rotation. The RMC system was developed to allow combining various types of collimator masks and detectors interchangeably, making the imaging system more versatile for various applications and conditions. Results and Discussion: Operational performance of the fabricated system was studied by checking the accuracy and precision of the collimator rotation and obtaining modulation patterns from a gamma-ray source repeatedly. Conclusion: The prototype RMC system showed reliability in its mechanical properties and reproducibility in the acquisition of modulation patterns, and it will be further investigated for its dual-particle imaging capability with various complex radioactive source conditions.

Thermo-optical Analysis and Correction Method for an Optical Window in Low Temperature and Vacuum

  • Ruoyan Wang;Ruihu Ni;Zhishan Gao;Lingjie Wang;Qun Yuan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권2호
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    • pp.213-221
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    • 2023
  • The optical window, as a part of the collimator system, is the connector between the outside light source and the optical system inside a vacuum tank. The temperature and pressure difference between the two sides of the optical window cause not only thermoelastic deformation, but also refractive-index irregularities. To suppress the influence of these two changes on the performance of the collimator system, thermo-optical analysis is employed. Coefficients that characterize the deformations and refractive-index distributions are derived through finite-element analysis, and then imported into the collimator system using a user-defined surface in ZEMAX. The temperature and pressure difference imposed on the window seriously degrade the system performance of the collimator. A decentered and tilted lens group is designed to correct both field aberrations and the thermal effects of the window. Through lens-interval adjustment of the lens group, the diffraction-limited performance of the collimator can be maintained with a vacuum level of 10-5 Pa and inside temperature ranging from -100 ℃ to 20 ℃.

Development of a diverging collimator for environmental radiation monitoring in the industrial fields

  • Dong-Hee Han;Seung-Jae Lee;Jang-Oh Kim ;Da-Eun Kwon;Hak-Jae Lee ;Cheol-Ha Baek
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권12호
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    • pp.4679-4683
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    • 2022
  • Environmental radiation monitoring is required to protect from the effects of radiation in industrial fields such as nuclear power plant (NPP) monitoring, and various gamma camera systems are being developed. The purpose of this study is to optimize parameters of a diverging collimator composed of pure tungsten for compactness and lightness through Monte Carlo simulation. We conducted the performance evaluation based on spatial resolution and signal-to-noise ratio for point source and obtained gamma images and profiles. As a result, optimization was determined at a collimator height of 60.0 mm, a hole size of 1.5 mm, and a septal thickness of 1.0 mm. Also, the full-width-at-half-maximum was 3.5 mm and the signal-to-noise ratio was 53.5. This study proposes a compact 45° diverging collimator structure that can quickly and accurately identify the location of the source for radiation monitoring.

Hawlet Chart에 의한 화질의 정가

  • 김성수;허준;이선숙;이인자
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제17권2호
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    • pp.37-44
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    • 1994
  • This study was performed to verify scattered dose by collimator and block. As the results, the following conclusion have been reached ; 1. Scattered dose outside the treatment field increased with the increase of energy. 2. Shielding block cause 2 to 3 % Increase in central axis dose. 3. Scattered dose by the upper collimator was more than dose by the lower collimator. 4. It was found that optimal thickness of shielding block was 2 cm width.

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불균일 폭 분포를 갖는 Multileaf Collimator 설계에 관한 연구 (The Design of unevenly leaf width distributed Multileaf Collimator)

  • 이병용;장혜숙;조병철
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제5권2호
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    • pp.45-48
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    • 1994
  • 방사선 치료분야에서 Conformal Therapy에 이용되는 Multileaf Collimator(MLC) leaf 폭 분포에 관한 연구를 하였다. 이미 방사선 치료를 받은 303명 환자의 1169 치료 조사면 차폐 블럭 사용빈도 유형을 조사하여 block 사용빈도가 잦은 곳은 leaf 폭을 좁게 배치하고, 사용빈도가 성긴 곳은 leaf 폭을 두껍게 배치하였다. 전체 leaf 폭 평균은 0.8 cm이되, 실제 차폐 블럭 사용빈도가 높은 부위(치료중심에서 3-6 cm)에서는 MLC leaf 폭이 0.5-0.6 cm의 치료 효과를 볼 수 있도록 불균일 leaf 폭 분포를 갖는 MLC를 고안하였다.

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새로 개발된 Multi-leaf Collimator의 기계적 동작특성 (The Mechanical characteristics of newly developed Multileaf Collimator)

  • 장혜숙;최은경;허수진;이상훈;이병용
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.49-51
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    • 1996
  • We have developed the prototype Multi-leaf Collimator(MLC) for Medical linear acclerator. In this study, we have examined the mechanical characteristics of newly developed multileaf collimator. The leaf movement in clinical situation and the modification of accessories is good. such as the block tray mount and the wedges, due to the new MLC installation are efficient. But it was that bolts and nuts for the leaf control should have better performance.

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Lung Ventilation SPECT에서 LEAP Collimator의 유용성에 관한 연구 (The Study on Usefulness of LEAP Collimator in Lung Ventilation SPECT)

  • 김정수;김수미;김진의;이재성;이동수
    • 핵의학기술
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    • 제16권2호
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    • pp.18-24
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    • 2012
  • Lung SPECT는 planar scan 보다 깊이 위치한 병변을 명확히 보여주며 보다 예민한 것으로 보고되고 있다. 그러나 ventilation SPECT는 정맥주사를 통해 방사성의약품을 주입하는 perfusion SPECT와 다르게 환자의 호흡을 통해 흡입시키므로, 원활한 호흡이 불가능한 환자의 경우 목적 장기에 방사성의약품의 섭취율이 저하되고 검사에 유효한 적정count/rate가 낮아지므로 필연적으로 검사시간이 길어지게 되어 이에 수반되는 여러 문제로 인하여 실제 임상에 적용하기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구는 고감도(high sensitivity) 특성을 지닌 AP (All Purpose) 혹은 GP (General Purpose) collimator를 사용하여 low count/rate 환자의 검사시간을 단축시킴으로써 lung ventilation SPECT 임상적용 가능성과 유용성을 평가하였다. 정상 성인 남녀 4명($24.3{\pm}0.95$세)을 실험대상으로 Technegas 370 MBq을 흡입시키고, E.cam SPECT를 사용하여 count/rate를 측정한 후, LEUHR, LEHR, LEAP collimator를 장착하여 300counts acquisition 조건으로 ANT, POST, LPO, RPO, both-LAT 총 6 view의 lung ventilation planar scan 하였다. 동일 실험 대상자를 본원에서 사용하던 기존 프로토콜을 적용하여 70 kcounts/view acquisition 조건으로 high counting mode SPECT를 시행하고, 같은 방법으로 7kcounts/view acquisition하여 비교 실험인 low counting mode SPECT를 시행한 후 모든 실험의 결과를 lung segmentation ratio와 검사 소요시간을 통해 비교하여 분석하였다. 각 실험군 사이의 상관관계를 분석하기 위해 paired t-test를 시행하였고, p값이 0.05를 초과할 때 실험의 통계적 의미가 있는 것으로 판단하였다. 모든 자료의 통계처리는 SPSS ver. 20을 사용하였으며, 각 실험 결과는 산술 및 기하 평균(mean)을 구하고${\pm}$표준편차(SD)를 산출하였다. 실험 결과 lung planar scan은 300 kcounts/6 iew를 acquisition하여 총 1,800 kcounts를 획득하였다. 반면 7 kcounts/view로 acquisition한 low counting mode SPECT의 경우 collimator 종류에 따라서 최소 773 kcounts에서 최대 1,106 kcounts를 획득하였고, 70 kcounts/view로 acquisition한 high counting mode SPECT의 경우 collimator 종류에 따라서 최소 7,984 kcounts에서 최대 10,222kcounts를 획득하였다. 모든 실험 자료를 통해 실험대상 4명의 lung segmentation ratio를 산출하고, 평균값과 표준편차를 계산한 결과, LT:RT lung ratio는 순서대로 각각 45.5:54.5 (${\pm}0.26$), 45.4:54.6 (${\pm}0.40$), 50.1:49.9 (${\pm}0.28$), 49.4:50.6 (${\pm}0.57$)이었다. 따라서 정량분석한 결과 planar scan과 low, high counting mode SPECT사이 collimator 종류에 의한 lung segmentation ratio는 오차 범위내에 모두 존재하였다. 보다 자세한 분석을 위해 기존의 LEHR collimator를 장착한 planar scan과 비교 실험인 LEAP collimator를 장착한 low counts mode SPECT를 통계처리한 결과 p-value가 0.10이상으로 두 실험의 결과는 통계적으로 유의하였다. 실험에 소요된 시간을 분석한 결과 planar scan은 LEUHR, LEHR, LEAP collimator 순서로 각각 $1803{\pm}268$ sec, $915{\pm}162$ sec, $501{\pm}134$ sec이었고, 비교실험인 low counting mode SPECT는 $1125.5{\pm}103.6$ sec, $900{\pm}64$ sec, $740{\pm}0$ sec 이었으며, 본원에서 사용하던 기존 프로토콜인 high counting mode SPECT는 $5794.5{\pm}946.5$ sec, $3620{\pm}397.9$ sec, $2020{\pm}104.5$ sec이었다. 관심실험인 LEAP collimator를 장착한low counting mode SPECT의 검사 소요시간 740 sec에 비하여, 기존 본원의 프로토콜인 LEHR collimator를 장착한 high counting mode SPECT의 검사 소요시간 평균은 3620sec이므로, 약 5배 정도 시간 단축이 가능한 것으로 조사되었으며, 모든 실험의 정량분석 결과도 임상적으로 유의한 것으로 분석되었다. 결국 high sensitivity LEAP collimator를 장착하여 lung SPECT를 시행하면, 임상적으로 유의한 정량분석 결과를 얻을 수 있으며, 동시에 검사시간을 효과적으로 단축시킬 수 있음을 의미한다.

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