• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.132-132
• /
• 1998

Ion bombardment in the keV range is known to induce drastic chemical modifications in organic and inoranic molecular comppounds. A degrading effects in orgainc materials such as the release of ppolymer compponents and the chemistry of the iradiation pprocess have been observed. The work to be described was carried out in order to understand the irradiation effect better. The sampple(ppolyimide : Kappton ) Were irradiated by Ar+, Ne+, H+ ions and electrons (3 keV) to fluence ranging from ~1$\times$1015 to ~1$\times$1017 ions/$cm^2$ at room tempperature. The impplant was usually rastered over an area of a few $cm^2$ . These ion impplantation were carried out in an electron sppectrometer ESCA 5700 (ppHI Ltd) at a residual gas ppressure of ~5$\times$10-10 Torr. X-ray pphotoelectron sppectroscoppy(XppS) measurements were made using a monochromatized Al Kａ(1486.6 eV) excitation source. The pphotoemitted electrons were detected by hemisppherical analyser with a ppass energy of 23.5 eV. Core-level binding energies were referenced to the Fermi level. To avoid the charging effect it was used the neutralizer. We studied the irradiation effects on ppolyimide with Ar+, Ne+, He+ ions and electrons by XppS which 추 pprovide detailed information concerning the bonding-induced changes.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제39권12호
• /
• pp.1158-1163
• /
• 2002

2차 비선형 광특성을 유도하기 위한 UV 폴링용 Ge와 B가 첨가된 광민감성 광섬유를 제조하였다. 248 nm KrF 엑시머 레이저 조사에 의하여 수소처리 없이 장주기 격자를 형성할 수 있었다. 116 mJ/$cm^2$의 펄스 에너지와 10 Hz의 조사 빈도로 1분간 광민감성 광섬유에 레이저를 조사할 경우 -4 dB의 큰 band rejection 특성을 얻을 수 있었다. 제조된 광섬유의 광민감성은 장주기 격자쌍 방법을 이용하여 측정하였으며, 8.67 kJ/$cm^2$의 fluence로 KrF 엑시머 레이저를 조사할 경우 3.3${\times}10^{-3}$의 큰 코어 굴절률 변화를 얻었다. 또한 UV 폴링 시에 광섬유 코어에 고전압을 쉽게 인가할 수 있는 H자 형상의 광섬유를 인출조건의 최적호를 통하여 제조하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제13권1호
• /
• pp.65-74
• /
• 2009

Device quality indium tin oxide (ITO) films are deposited on glass substrates and ultra-thin diamond-like carbon films are deposited as a buffer layer on ITO by a pulsed Nd:YAG laser at 355 nm and 532 nm wavelength. ITO films deposited at room temperature are largely amorphous although their optical transmittances in the visible range are > 90%. The resistivity of their amorphous ITO films is too high to enable an efficient organic light-emitting device (OLED), in contrast to that deposited by a KrF laser. Substrate heating at $200^{\circ}C$ with laser wavelength of 355 nm, the ITO film resistivity decreases by almost an order of magnitude to $2{\times}10^{-4}\;{\Omega}\;cm$ while its optical transmittance is maintained at > 90%. The thermally induced crystallization of ITO has a preferred <111> directional orientation texture which largely accounts for the lowering of film resistivity. The background gas and deposition distance, that between the ITO target and the glass substrate, influence the thin-film microstructures. The optical and electrical properties are compared to published results using other nanosecond lasers and other fluence, as well as the use of ultra fast lasers. Molecularly doped, single-layer OLEDs of ITO/(PVK+TPD+$Alq_3$)/Al which are fabricated using pulsed-laser deposited ITO samples are compared to those fabricated using the commercial ITO. Effects such as surface texture and roughness of ITO and the insertion of DLC as a buffer layer into ITO/DLC/(PVK+TPD+$Alq_3$)/Al devices are investigated. The effects of DLC-on-ITO on OLED improvement such as better turn-on voltage and brightness are explained by a possible reduction of energy barrier to the hole injection from ITO into the light-emitting layer.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제48권2호
• /
• pp.525-532
• /
• 2016

High-energy linear accelerators are increasingly used in the medical field. However, the unwanted photo-neutrons can also be contributed to the dose delivered to the patients during their treatments. In this study, neutron fluxes were measured in a solid water phantom placed at the isocenter 1-m distance from the head of an18-MV linac using the foil activation method. The produced activities were measured with a calibrated well-type Ge detector. From the measured fluxes, the total neutron fluence was found to be $(1.17{\pm}0.06){\times}10^7n/cm^2$ per Gy at the phantom surface in a $20{\times}20cm^2$ X-ray field size. The maximum photo-neutron dose was measured to be $0.67{\pm}0.04$ mSv/Gy at $d_{max}=5cm$ depth in the phantom at isocenter. The present results are compared with those obtained for different field sizes of $10{\times}10cm^2$, $15{\times}15cm^2$, and $20{\times}20cm^2$ from 10-, 15-, and 18-MV linacs. Additionally, ambient neutron dose equivalents were determined at different locations in the room and they were found to be negligibly low. The results indicate that the photo-neutron dose at the patient position is not a negligible fraction of the therapeutic photon dose. Thus, there is a need for reduction of the contaminated neutron dose by taking some additional measures, for instance, neutron absorbing-protective materials might be used as aprons during the treatment.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제31권3호
• /
• pp.54-62
• /
• 2020

Dose calculation algorithms play an important role in radiation therapy and are even the basis for optimizing treatment plans, an important feature in the development of complex treatment technologies such as intensity-modulated radiation therapy. We reviewed the past and current status of dose calculation algorithms used in the treatment planning system for radiation therapy. The radiation-calculating dose calculation algorithm can be broadly classified into three main groups based on the mechanisms used: (1) factor-based, (2) model-based, and (3) principle-based. Factor-based algorithms are a type of empirical dose calculation that interpolates or extrapolates the dose in some basic measurements. Model-based algorithms, represented by the pencil beam convolution, analytical anisotropic, and collapse cone convolution algorithms, use a simplified physical process by using a convolution equation that convolutes the primary photon energy fluence with a kernel. Model-based algorithms allowing side scattering when beams are transmitted to the heterogeneous media provide more precise dose calculation results than correction-based algorithms. Principle-based algorithms, represented by Monte Carlo dose calculations, simulate all real physical processes involving beam particles during transportation; therefore, dose calculations are accurate but time consuming. For approximately 70 years, through the development of dose calculation algorithms and computing technology, the accuracy of dose calculation seems close to our clinical needs. Next-generation dose calculation algorithms are expected to include biologically equivalent doses or biologically effective doses, and doctors expect to be able to use them to improve the quality of treatment in the near future.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제55권3호
• /
• pp.919-926
• /
• 2023

To analyze the cause of the destruction of thin, carbon-backed lithium fluoride targets during a measurement of the fusion of ⁷Li and ¹⁷O, we estimate theoretically the lifetimes of carbon and LiF films due to sputtering, thermal evaporation, and lattice damage and compare them with the lifetime observed in the experiment. Sputtering yields and thermal evaporation rates in carbon and LiF films are too low to play significant roles in the destruction of the targets. We estimate the lifetime of the target due to lattice damage of the carbon backing and the LiF film using a previously reported model. In the experiment, elastically scattered target and beam ions were detected by surface silicon barrier (SSB) detectors so that the product of the beam flux and the target density could be monitored during the experiment. The areas of the targets exposed to different beam intensities and fluences were degraded and then perforated, forming holes with a diameter around the beam spot size. Overall, the target thickness tends to decrease linearly as a function of the beam fluence. However, the thickness also exhibits an increasing interval after SSB counts per beam ion decreases linearly, extending the target lifetime. The lifetime of thin LiF film as determined by lattice damage is calculated for the first time using a lattice damage model, and the calculated lifetime agrees well with the observed target lifetime during the experiment. In experiments using a thin LiF target to induce nuclear reactions, this study suggests methods to predict the lifetime of the LiF film and arrange the experimental plan for maximum efficiency.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.327-335
• /
• 2016

본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ~ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ~ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가결과는 공기 < 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제19권1호
• /
• pp.80-88
• /
• 2008

최근의 방사선 치료선량 계획시스템은 대체로 커널빔을 컨볼루션하여 조직선량을 구하고 있다. 본 연구에서는 광자선 빔에 따른 심부선량과 임의의 깊이에서 프로파일 선량을 구하기 위하여 반복적 수치해석을 통해 투과 필터에 의한 감쇠선량으로부터 에너지 스펙트럼을 구성하였다. 실험은 15 MV X선(Oncor, Siemens사)과 이온선량계 0.125 cc (PTW T31010)을 이용하여 납필터를 투과한 선량을 측정하여 이루어졌다. 15 MV X선의 에너지스펙트럼은 0.25 MeV 간격으로 납필터 0.51 cm에서 8.04 cm의 감쇠선량으로 실측치와 비교하여 구하였다. 실험 연산에서 15 MV X선의 최대유량은 3.75 MeV에서 나타났으며, 평균에너지는 4.639 MeV를 보였으며, 투과선량은 평균 0.6%의 오차인 반면에 최대오차는 납두께 5 cm에서 2.5%를 보였다. 조직선량은 에너지에 크게 의존하므로, 평탄형 필터의 중심과 Tangent 0.075와 0.125인 가장자리의 에너지를 구하였으며, 각각 4.211 MeV와 3.906 MeV로 나타났다. 심부선량과 프로파일 선량은 상업화로 공급되고 있는 선량계획시스템에 중심 선속과 가장자리의 각 에너지스펙트럼을 적용하여 구하여 실측선량률과 비교하였다. 생성된 심부선량 곡선은 조사면 $6{\times}6cm^2$에서 $30{\times}30cm^2$까지 실측치와 비교한 결과 1% 이내의 거의 일치하는 값을 얻었으며, 프로파일 곡선은 $10{\times}10cm^2$에서 1% 이내의 오차를 보였으나, $30{\times}30cm^2$와 같이 큰 조사면의 얕은 깊이에서는 2%의 오차를 보였다. 따라서 투과선량을 연산으로 구한 에너지 스펙트럼이 조직선량을 평가하는 데 상당히 적은 오차범위 내에서 정량적이고 정성적으로 얻을 수 있음을 알 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제12권7호
• /
• pp.909-917
• /
• 2018

3D 프린팅 기술은 4차산업 혁명 중 제조업의 혁신적인 기술로서 전망되고 있으며, 현재 바이오 의료 분야를 포함한 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 3D 프린팅 기술을 이용한 제작 원료에 대한 방사선 차폐능을 평가하고자 몬테카를로 전산모사를 통해 프린팅 원료에 대한 검증을 수행하였다. 현재 범용으로 사용되는 FDM 방식의 3D 프린터에서 이용 가능한 원료들을 대상으로 하였으며, ICRU phan tom과 차폐체를 모의 모사한 후 방사선의 종류 및 에너지에 따른 입자 플루언스 평가를 통해 차폐 효과에 대해 분석하였다. 그 결과, 광자선의 경우 에너지 증가에 따라 차폐 효과는 점차 감소되는 경향을 보였고, 원료별 차폐 효과는 TPU, PLA, PVA, Nylon, ABS 순서로 점차적으로 낮아지는 결과를 나타냈다. 중성자선의 경우, 5~10 mm의 낮은 두께에서 반대로 선속이 증가되는 현상을 보였으나, 일정 두께 이상에서는 유효한 차폐 효과를 나타내었으며, 프린팅 원료별 차폐 효과는 Nylon, PVA, ABS, PLA, TPU 순서로 점차 낮아지는 결과를 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제9권4호
• /
• pp.267-276
• /
• 1998

팬톰내에 삽입되는 전리함은 전자 플루언스의 교란을 최소화하는 기하학적 구조를 갖는 것이 바람직한데 평행평판형 전리함은 다른 어떤 전리함보다도 이러한 조건을 잘 만족시킨다. 이러한 이유로 IAEA 표준측정법에서는 표면 평균 에너지가 10 MeV 이하인 전자선 측정시 평행평판형 전리함의 사용을 권고하고 있으나 일반적으로 편의상 원통형 전리함을 많이 사용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 네 가지 다른 표준 측정법 즉 1)원통형 전리함을 사용한 IAEA 표준 측정법 2)원통형 전리함을 사용한 TG-21 표준 측정법 3)평행평판형 전리함을 사용한 Markus 측정법 4)평행평판형 전리함을 원통형 전리함에 대하여 교정한 TG 39 측정법을 사용하여 서로 다른 측정법과 전리함의 차이에 의한 선량 값의 변화를 알아보고자 한다. Siemens KD-2 선형가속기에서 발생하는 고에너지 전자선(6,9,12,15,18 MeV)을 이용하여 3차원 전산화 물팬톰과 0.125 cc 전리함을 사용하여 각 에너지별로 l0$\times$10 $cm^2$ cone size의 심부선량백분율을 구하였다. 고체 물팬톰내에서 Farmer type 0.6cc 원통형 전리함을 사용하여 IAEA 표준 측정법과 TG-21 표준 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 평행평판형 전리함(Markus Chamber)을 사용하여 Markus 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 전자선 에너지 18 MeV를 사용하여 원통형 전리함에 대한 평행평판형 전리함의 교정계수를 얻고 TG 39 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. Cone size 는 l0$\times$10 $cm^2$ 이었고 측정점의 깊이는 d$_{max}$ 이었다. IAEA 표준 측정법과 TG 21 표준 측정법은 18 MeV 에 대하여 0.9 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.7% 이내로 비교적 잘 일치하였다. Markus 측정법과 TG 39 측정법은 18 MeV 와 6 MeV 에 대하여 각각 $\pm$0.8 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.5 % 이내로 잘 일치하였다. 원통형 전리함과 평행평판형 전리함을 이용한 측정법간의 차이는 18 MeV 에서 1.6 % 까지 나타나므로 주의를 요하며 TG 39 측정법에서 제시한 다른 측정방법을 사용하여 측정을 하여 교정계수를 얻을 필요가 있을 것으로 생각된다.다.