• Title/Summary/Keyword: Electron accelerator

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의료용(醫療用) 선형가속기(線型加速器)에 의한 산난공간(散亂空間) 선량분포(線量分布)와 유도방사능(誘導放射能) (Induced Activity and Space Dose Distribution from Medical Linear Accelerator)

  • 추성실;박창윤
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제11권1호
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    • pp.51-56
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    • 1986
  • 방사선(放射線)의 의학적(醫學的) 진단치료(診斷治療) 이용률(利用率)이 증가(增加)함에 따라 의료인(醫療人)과 환자(患者)들에 대한 방사선(放射線) 피폭확률(被曝確率)이 비예적(比例的)으로 증가(增加)되어 정량적(定量的)인 분석(分析)과 피폭관리(被曝管理)의 필요성(必要性)이 요구(要求)되고 있다. 연세(延世) 암센터는 암치료(癌治療)를 위하여 설치사용(設置使用)되고 있는 의료용(醫療用) 고(高)에너지 선형가속기(線型加速器)에 대한 누출(漏出) 및 산난선(散亂線)의 방어벽(防禦壁)과 방어계획(防禦計劃)이 이미 준비(準備)되어 있다. 그러나 장치(裝置)의 사용빈도(使用頻度)가 증가(增加)됨에 따라 치료실내(治療室內)의 공간(空間) 선량분포(線量分布)와 광핵반응(光核反應)으로 인한 유도방사능(誘導放射能)의 위험성(危險性)을 인식(認識)하고 이들에 대한 노출량(露出量)을 전리함(電離函), 열형광측정기(熱螢光測程器) 및 에너지 분석기등(分析器等)을 이용(利用)하여 측정(測定)하였다. 18 MeV 전자선(電子線)에 의한 실중선량(室中線量)은 1 m 지점(地點)에서 종양선량(腫瘍線量)의 0.02%였고 X-선(線)에 의한 실중선량(室中線量)은 약(約) 0.12%였다. 선형가속기(線型加速器)에서 10 MV X-선(線)을 30 Gy 조사(照射)한 직후 광핵반응(光核反應)에 의한 유도방사능(誘導放射能)을 측정(測定)한 결과(結果) 0.65 mR/hr 였으며 광핵반응(光核反應)에 의한 중성자(中性子) 방사화(放射化)는 주로 Cu-64, W-185, Mo-94, Ta-182등(等)의 원소(元宵)로 추정(推定)할 수 있었다.

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Dosimetric Study Using Patient-Specific Three-Dimensional-Printed Head Phantom with Polymer Gel in Radiation Therapy

  • Choi, Yona;Chun, Kook Jin;Kim, Eun San;Jang, Young Jae;Park, Ji-Ae;Kim, Kum Bae;Kim, Geun Hee;Choi, Sang Hyoun
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제32권4호
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    • pp.99-106
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    • 2021
  • Purpose: In this study, we aimed to manufacture a patient-specific gel phantom combining three-dimensional (3D) printing and polymer gel and evaluate the radiation dose and dose profile using gel dosimetry. Methods: The patient-specific head phantom was manufactured based on the patient's computed tomography (CT) scan data to create an anatomically replicated phantom; this was then produced using a ColorJet 3D printer. A 3D polymer gel dosimeter called RTgel-100 is contained inside the 3D printing head phantom, and irradiation was performed using a 6 MV LINAC (Varian Clinac) X-ray beam, a linear accelerator for treatment. The irradiated phantom was scanned using magnetic resonance imaging (Siemens) with a magnetic field of 3 Tesla (3T) of the Korea Institute of Nuclear Medicine, and then compared the irradiated head phantom with the dose calculated by the patient's treatment planning system (TPS). Results: The comparison between the Hounsfield unit (HU) values of the CT image of the patient and those of the phantom revealed that they were almost similar. The electron density value of the patient's bone and brain was 996±167 HU and 58±15 HU, respectively, and that of the head phantom bone and brain material was 986±25 HU and 45±17 HU, respectively. The comparison of the data of TPS and 3D gel revealed that the difference in gamma index was 2%/2 mm and the passing rate was within 95%. Conclusions: 3D printing allows us to manufacture variable density phantoms for patient-specific dosimetric quality assurance (DQA), develop a customized body phantom of the patient in the future, and perform a patient-specific dosimetry with film, ion chamber, gel, and so on.

전신 피부 전자선 치료(TSET)에서 EBT2 필름을 사용한 선량측정 (Dosimetry by Using EBT2 Film for Total Skin Electron Beam Therapy (TSET))

  • 황의중;라정은;정호진;안성환;김동욱;이상엽;임영경;윤명근;신동호;이세병;박성용;표홍렬;정원규
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권1호
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    • pp.60-69
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    • 2010
  • 전신 피부 전자선 치료(total skin electron beam therapy, TSET)를 위해서는 흔히 행해지는 일반적인 방사선 치료와 달리 치료 전 다양한 조건에서의 선량 측정과 더불어, 치료 중 지속적인 환자 신체부위별 선량 측정이 요구된다. 본 연구에서는 선형 가속기에 기반한 modified Stanford Technique으로 전신 피부 전자선 치료를 할 때 치료에 필요한 치료 전자선의 에너지와 선량의 공간적 분포 및 치료 중 환자의 각 부위별 조사선량을 EBT2 필름을 이용하여 측정 하였다. 전자선의 에너지는 이온전리함으로 측정한 값과 비교하였을 때 잘 일치하였고, 선량의 공간 분포 및 환자 각 신체부위에서의 선량 분포는 EBT2 필름을 이용하여 편리하게 측정할 수 있었다. 또한 TSET 치료중 EBT2 필름을 사용하여 in-vivo로 측정된 환자 신체 부위별 선량분포의 변화는 열형광선량계(thermoluminescent dosimeter, TLD)로 동시에 측정한 값과 비교하였을 때 잘 일치함을 알 수 있었다. 이로써 EBT2 필름의 전신 피부 전자선 치료를 위한 선량계로서의 가능성을 확인하였다.

조미료의 방사선 조사선원에 따른 전자스핀공명 분석 특성 (Analytical Properties of Electron Spin Resonance after Irradiation of Seasonings with Different Radiation Sources)

  • 안재준;김귀란;;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.385-391
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    • 2009
  • 시판 혼합조미료(SS-1, SS-2)를 시료로 하여 조사선원(감마선, 전자선) 및 조사선량(0-20 kGy)에 따른 ESR spectrum의 특성을 비교하고, 방사선조사 유래의 signal에 대한 parameter를 분석하여 조사여부 판별을 뒷받침하는 자료를 확인하였다. 그 결과, 방사선 조사된 조미료 시료에서는 조사선원에 상관없이 특이한 free radical의 ESR signal을 보여주었다. 이 signal은 g-value가 2.031, 2.021, 2.017, 2.009, 2.002, 1.990 및 1.980인 크고 작은 7개의 peak를 지닌 crystalline sugar 유래의 multicomponent radical로 확인되었다. 그러나 방사선 처리되지 않은 두 시료(SS-1, SS-2)는 모두 매우 낮은 강도의 singlet line의 형태의 spectrum을 나타내어 비조사구와 조사구의 구별이 분명하였다. 조사선원과 선량에 따른 signal intensity를 비교한 결과, 동일한 측정조건에서 모든 조사선량에서 전자선 시료가 감마선시료보다 더 높은 강도를 나타내었으며, 조사선량의 증가에 따라 선형적으로 증가하였다($R^2=0.9916{\sim}0.9973$). 두 시료에서 방사선 조사 유래의 spectra는 조사선원 및 조사선량에 관계없이 g-value와 signal을 나타내는 자장영역은 거의 일정하였으며, 주요 signals($g_2=2.021$, $g_4=2.009$, $g_5=2.002$, $g_6=1.990$)의 강도 역시 조사선량에 따라 증가하였다($R^2=0.8243{\sim}0.9929$).

전자선 조사가 포장방법을 달리한 한우육의 이화학적 특성에 미치는 영향 (Effects of Electron-Beam Irradiation on the Physico-chemical Properties of Hanwoo Meat)

  • 박태선;박구부;오성현;이정일;신택순
    • 생명과학회지
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    • 제17권2호통권82호
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    • pp.260-265
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    • 2007
  • 본 연구는 한우 암소 지육 중 육질등급 $1^{+}$ 판정(근내지방도 No. 7, 육색 No. 4, 성숙도 No. 1, 조직감 No. 1)을 받은 지육($280{\sim}300$ kg) 6두를 1차로 수돗물로 고압 수세하고 2차로 50% 에틸알콜로 소독한 후 발골 정형하여 실험재료로 사용하였고, 등심 및 우둔부위를 채취하여 $0{\pm}1^{\circ}C$에서 숙성한 후 등심은 1.5 cm steak로 제조하고, 우둔은 patty를 제조한 후 진공포장 및 랩 포장한 다음 전자선 가속기를 이용하여 0, 3 , 4.5, 6, 7.5 kGy로 조사한 후 실험에 이용하였다. 진공포장구 및 함기포장구의 pH 는 전자선 조사선량에 따라 유의적인 차이를 보이지 않았으며(p>0.05), 함유수분은 전자선 조사구 및 비조사구 모두 steak에 비하여 patty가 높은 경향을 나타내었다. 조단백질은 steak의 경우 전자선 비조사구가 조사구에 비하여 높은 수치를 나타내었으며(p<0.05), Patty의 경우는 전자선 조사수준에 상관없이 유의적인 차이가 없었다. 육색의 명도($L^{\ast}$)는 전자선조사 처리구와 비조사 처리구간에는 차이가 없었다(p>0.05). 육색 중 적색도($a^{\ast}$)와 황색도($b^{\ast}$)는 전자선 조사수준이 증가함에 따라 점차 낮아지는 경향이었으며, 비조사구와 3 kGy 조사구는 유의적인 차이가 없었다(p>0.05).

6 MeV 전자선의 측정과 모의계산에 대한 연구 (A Study on the Simulation and the Measurement of 6 MeV electron Beam)

  • 이성아;이정옥;문성록;원종진;강정구;김승곤
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제13권3호
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    • pp.285-289
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    • 1995
  • 목적 : 6 MeV의 전자선에 대하여 Monte-Carlo기법을 이용한 모의계산(simulation)과 측정을 함으로써 측정값과 계산값을 서로 비교하고, 이러한 모의계산이 측정을 대신할 수 있을 만큼의 정확도가 있는지를 확인하고자 하였다. 방법 : 선형가속기에서 출력되는 전자선의 심부량 백분율(percent depth dose)을 물팬톰에서 반도체 검출기를 이용하여 조사야 $50{\times}50,\;100{\times}100,\;150{\times}150,\;200{\times}200\;mm^2$에 대하여 측정하였다. 전자선에 대한 선량을 결정하기 위한 모의계산은 EGS4 프로그램을 사용하였다. 결과 : 측정값과 계산값은 유사한 형태로 나타났는데 $100{\times}100\;mm^2$ 조사야 에서 선축상최대선량은 측정값과 계산값이 각각 14mm 와 15mm, 표면선량율은 각각 $76.94\%$$65.52\%$였다. 모의계산에서 표면선량율의 조사야에 따른 변화는 $64.43\%-66.99\%$이고 선축상최대선량은 15mm-18mm 였다. 결론 : 모의계산을 한 결과, 계산값이 측정값과 비교적 잘 일치한다는 것을 알았다. 표면선량율의 차이만을 제거하고 결과를 살펴보면 선축상 최대치등 방사선 치료에 주로 이용되는 부츤의 선량율에서는 모의계산이 측정을 대신할 수 있을 만큼의 정확도가 있다는 것을 확인하였다.

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전자선 치료시 납 차폐체 대체물질로서의 텅스텐 나노입자의 유용성 평가 (Evaluation of the Usefulness of Tungsten Nanoparticles as an Alternative to Lead Shielding Materials in Electron Beam Therapy)

  • 김지향;김나경;이규연;정다빈;허영철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.949-956
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 전자빔 치료에서 산란선을 차폐하는 데 사용되는 납의 단점을 극복하기 위한 대체 재료로 텅스텐 나노입자를 선택하여 고선량에서 발생하는 산란선에 차폐 효과가 있는지 여부를 평가하는 것이다. 선량계의 위치와 조사야의 크기를 일정하게 설정하기 위해 판을 자체 제작하였다. 유리 선량계는 10 × 10 cm2 크기의 조사야의 중앙에서 십자로 1, 2, 4 cm 떨어진 지점에 위치하여 12곳의 지점에 위치시켰다. 10 × 10 cm2 크기의 텅스텐 나노입자 차폐체를 0.4, 0.75, 1 mm의 소재로 두께 0.75 mm에서 최대 두께 4.0 mm의 총 12가지 유형의 차폐가 적용되었다. 선형가속기를 사용해서 6 MeV에서 4회, 12 MeV에서 4회 측정하였고 선량의 세기는 100 MU로 조사하였다. 실험 결과 조사야로부터 1 cm 거리에서 4 mm 차폐판이 가장 높은 차폐 효과를 보였다. 조사야로부터 2 cm 거리에 적용된 1 mm 차폐판이 차폐 효과가 가장 낮았다. 텅스텐 차폐판의 두께가 두꺼워짐에 따라 전자선 차폐 효과는 급격히 증가하였다. 결론적으로 텅스텐 나노입자는 전자빔 치료에서 납의 대체 재료로 사용이 가능함을 확인하였다.

X-선과 전자선의 인접조사에서 접합 조사면에서의 선량분포 (Dose distribution at junctional area abutting X-ray and electron fields)

  • 양광모
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.91-99
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    • 2004
  • 목 적 : 두경부 종양의 방사선치료에서 동일 방사선 조사면을 분리하여 X-선과 전자선을 인접시켜 조사하는 경우는 빈번히 사용되는 방법이다. 따라서 본 연구는 X-선과 전자선 조사면의 인접면에서의 선량을 측정하여 임상에 적용할 수 있는 자료를 얻고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구는 Clinac1800 (Varian, USA) 선형가속기에서 방출되는 6MV X-선과 9 MeV 전자선을 이용하였다. 흡수선량을 측정하기 위해 X-OMAT V film을 사용하였다. 조사야 $10cm{\times}10cm$에 0.1Gy - 4Gy를 조사하여 film densitometer (WP102 : Welhofer, German)로 OD 값(광학 밀도)를 얻어 film의 특성 곡선을 얻었다. X-선과 전자선 조사면을 분리하여 인접 조사할 때 X-선 조사면은 $10cm{\times}10cm$의 X축 중심에서 2 cm부터 폭 3cm의 차폐를 하고 X-선 조사면에서 차폐된 부분을 전자선 조사면으로 하였다. 전자선 조사면은 $15cm{\times}15cm$ cone을 이용하였다. 흡수선량 측정은 solid water phantom에서 깊이 0 cm(표면), 0.5 cm, 1.5 cm, 2cm, 3 cm에서 film을 설치하고 X-선은 8 cm 깊이에 100 cGy를 조사하고 전자선은 SSD(source surface distance) 100cm로 표면에서 X-선 조사면에 일치시키고 1Gy를 조사하였다. 선량 측정은 X-선과 전자선 조사면의 인접면에서 film densitometer로 scan하여 OD 값을 구하고 6 MV X-선의 Dmax의 OD값을 기준으로 비교하였다. 기준 흡수선량을 구하기 위해 X-선과 전자선 각각의 흡수선량을 깊이 0 cm(표면), 0.5cm, 1.5cm, 2cm, 3cm에서 측정하였다. 결 과 : X-선과 전자선의 조사면을 인접시켰을 때 깊이 0 cm, 0.5 cm, 1.5 cm, 2 cm, 3 cm에서의 두 조사면의 인접면에서의 선량 분포의 분석에서 X-선 조사면에서 선량 증가는 깊이 1.5 cm에서 폭 7 mm에 걸쳐 있었고 최고 $6\%$의 증가를 보였으며 다른 측정 깊이에서는 선량증가가 허용범위 내에 있었다. 그리고 전자선 조사면쪽에서 선량 감소는 전 측정 깊이 0.5 cm-3 cm에서 각각 폭이 1mm-12.5 mm에 걸쳐 $4.5\%-30\%$의 주변부보다 선량감소를 보였다. 결 론 : 본 연구에서 X-선과 전자선을 표면에서 인접시켜 조사 할 때 두 조사면의 인접면을 중심으로 X-선 조사면 쪽에서 선량증가, 전자선 조사면쪽에서 선량 감소가 있음을 확인하였다. 위의 연구 결과는 X-선과 전자선의 인접 방사선조사를 할 때 유용한 참고 자료가 될 수 있겠다.

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Synchrotron-based Transmission X-ray Microscopy (TXM) Observations of Fully Hydrated Blood Platelets and Their Activation Process

  • Yang, Nuri;Nho, Hyun Woo;Kalegowda, Yogesh;Kim, Jin Bae;Song, Jaewoo;Shin, Hyun-Joon;Yoon, Tae Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권9호
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    • pp.2625-2629
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    • 2014
  • Platelets are anuclear discoid-shaped blood cells with key roles in human body. To understand the mechanisms of their activation process, it is required to have analytical imaging techniques capable of acquiring platelet images under fully hydrated conditions. Herein, for the first time, we demonstrate the capability of synchrotron-based transmission X-ray microscopy (TXM) to study platelets (resting and ADP activated) under hydrated and air-dried conditions. To confirm the biological imaging capability of TXM, fixed platelets were imaged and compared with whole mount electron microscopy (EM) images. TXM provided morphological information with sufficient spatial resolution with simple and quick sample preparation procedure. We also observed temporal changes during the platelet activation, which initially had a discoid shape (0 s), formed pseudopodia (30 s) and generated a network of fibrin (5 min). Our results clearly demonstrate the potential of TXM technique to study fully hydrated biological samples under in situ conditions.

46-MeV 전자선형가속기의 TOF 방법을 이용한 탄탈의 중성자 공명 에너지 분석에 관한 연구 (A Study on Neutron Resonance Energy of Tantalum by 46-MeV Electron Linac TOF Method)

  • 이삼열
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.245-249
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    • 2013
  • 천연 탄탈의 중성자포획에 의한 공명에너지를 측정하기 위하여 교토대학의 원자로연구소의 46-MeV 전자선형가속기의 광핵반응에서 발생하는 중성자를 이용하였다. 중성자포획에서 발생되는 즉발감마선을 BGO($Bi_4Ge_3O_{12}$)섬광검출장치로 측정하였다. 검출장치는 탄탈 시료에서 발생되는 즉발감마선을 기하학적으로 모두 측정하도록 만들어져 있으며 측정되어진 전기적 신호를 탄탈의 중성자 공명에너지 동정하는 스펙트럼구성에 사용하였다. 연구에서 사용되어진 중성자의 에너지는 1 ~ 200 eV 영역에 대하여 각각의 공명에너지를 분석하였다. 중성자에너지 측정은 중성자 비행시간법(TOF: Time-of-Flight)을 통하여 측정하였다. 광핵반응을 통한 중성자발생에서는 고에너지영역에서 강한 제동복사선이 발생하므로 수 keV영역 이하 영역의 중성자에너지에 대해서만 중성자공명을 측정하였다. 얻어진 Ta에 대한 중성자 포획 공명에너지 측정결과는 이전의 실험에 의한 측정 결과들 및 ENDF/B-VI와 Mughabghab의 평가된 값들과 비교 및 검토를 하였다. 측정되어진 공명들은 4.28 eV에서 거대 공명들을 측정하였고 그 이상의 에너지 영역의 다른 공명들도 이론에 의해서 계산되어진 값들과 비교하였다. 144.3 eV를 제외한 공명들은 평가값들과 거의 일치하는 경향을 보였다.