방사선 사고 지역 및 제염이 필요한 지역에서의 안전하고 신속한 제염작업을 진행하기 위해서는 방사선 오염원에 대한 다양한 정보 획득이 필요하다. 특히 방사선원의 정확한 위치와 분포 정보의 파악은 신속한 후속 조치 및 오염원 제거를 위해 반드시 필요하며, 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있다. 방사선원의 위치와 분포 정보를 획득하기 위해서는 방사선 분포 탐지 장치를 사용한다. 방사선 분포 탐지 장치의 경우 일반적으로 탐지 센서 부가 단일 센서로 구성되며, 단일 센서의 물리적 한계로 인해 탐지 범위가 제한되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 방사선 오염 분포 영상화 장치에 사용되는 단일 센서의 탐지 감도 제어를 위하여 보정 검출기를 적용하였으며, 이를 통해 제한적이었던 선량률 탐지 범위를 향상하였다. 또한 감마선 조사 시험을 통해 방사선 분포 탐지 범위의 개선을 확인하였다.
Background: Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is a new radiation therapy. In BNCT, there exists some very critical problems that should be solved. One of the severest problems is that the treatment effect cannot be known during BNCT in real time. We are now developing a SPECT (single photon emission computed tomography) system (BNCT-SPECT), with a cadmium telluride (CdTe) semiconductor detector. BNCT-SPECT can obtain the BNCT treatment effect by measuring 478 keV gamma-rays emitted from the excited state of $^7Li$ nucleus created by $^{10}B(n,{\alpha})$$^7Li$ reaction. In the previous studies, we investigated the feasibility of the BNCT-SPECT system. As a result, the S/N ratio did not meet the criterion of S/N > 1 because deterioration of the S/N ratio occurred caused by the influence of Compton scattering especially due to capture gamma-rays of hydrogen. Materials and Methods: We thus produced an arrayed detector with two CdTe crystals to test cross talk phenomenon and to examine an anti-coincidence detection possibility. For more precise analysis for the anti-coincidence detection, we designed and made a collimator having a similar performance to the real BNCT-SPECT. Results and Discussion: We carried out experiments with the collimator to examine the effect of cross talk of scattering gamma-rays between CdTe elements more practically. As a result of measurement the coincidence events were successfully extracted. Conclusion: We are now planning to carry out evaluation of coincidence rate from the measurement and comparison of it with the numerical calculations.
본 연구는 콩류의 방사선 조사 여부를 검지하기 위해서 생물학적 방법인 발아법으로 확인하였다. 콩류는 대두, 강남콩, 그리고 팥으로 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0 kGy의 조사선량으로 방사선 조사하고 5일 동안 뿌리의 길이를 측정하여 방사선 조사에 의한 발아 특성을 살펴보았다. 모든 시료는 5일 동안 지속적인 길이 성장을 하였지만, 방사선 조사에 의해서 길이 성장이 억제되어 발아 3일째 부터는 뿌리길이에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 대두와 팥은 발아 2일째, 강낭콩은 발아 3일째 비조사 시료와 조사 시료간에 1 cm 단위의 길이 차이를 보였다. 발아 5일째는 조사선량간에 유의적인 차이를 나타내는 경향이었지만 0.5 kGy 이상 조사 시료간에는 유의적인 길이 차이를 보이지 않았다. 또한 모든 시료에서 4일부터 길이 성장정도가 현저히 낮아지고 발아 5일 동안 비조사 시료의 성장정도가 가장 큰 것으로 나타났다. 콩류의 방사선 조사 여부는 발아 5일 동안 뿌리 길이의 유의적인 길이 성장과 비조사 시료와 조사 시료들의 성장정도를 측정함으로써 방사선 조사 여부의 선별검지가 가능한 것으로 판단되었다.
Emerging gamma ray detection applications that utilize neutron-based interrogation result in the prompt emission of high-energy (>2 MeV) gamma-rays. Rapid imaging is enabled by scintillators that possess high density, high atomic number, and excellent energy resolution. In this paper, we evaluate the bright (50,000 photons/MeV) oxide scintillator, cerium-doped Gd2Al2Ga3O12 (GAGG(Ce)). A silicon photomultiplier (SiPM) array is coupled to a GAGG(Ce) scintillator array (12 × 12 pixels) and integrated into a coded-aperture based gamma-ray imaging system. A resistor-based symmetric charge division circuit was used reduce the multiplicity of the analog outputs from 144 to 4. The developed system exhibits 9.1%, 8.3%, and 8.0% FWHM energy resolutions at 511 keV, 662 keV, and 1173.2 keV, respectively. In addition, a pixel-identification resolution of 602 ㎛ FWHM was obtained from the GAGG(Ce) scintillator array.
Gamma-ray images generally suffer from a lot of noise because of low photon detection in the gamma camera system. The purpose of this study is to improve the image quality in gamma-ray images using a gamma camera system with a fast nonlocal means (FNLM) noise reduction algorithm with an acceleration function. The designed FNLM algorithm is based on local region considerations, including the Euclidean distance in the gamma-ray image and use of the encoded information. To evaluate the noise characteristics, the normalized noise power spectrum (NNPS), contrast-to-noise ratio (CNR), and coefficient of variation (COV) were used. According to the NNPS result, the lowest values can be obtained using the FNLM noise reduction algorithm. In addition, when the conventional methods and the FNLM noise reduction algorithm were compared, the average CNR and COV using the proposed algorithm were approximately 2.23 and 7.95 times better than those of the noisy image, respectively. In particular, the image-processing time of the FNLM noise reduction algorithm can achieve the fastest time compared with conventional noise reduction methods. The results of the image qualities related to noise characteristics demonstrated the superiority of the proposed FNLM noise reduction algorithm in a gamma camera system.
감마선 에너지 스펙트럼 연구에서 에너지 분석을 통한 핵종 분석은 매우 중요하다. 감마선 에너지 측정에 일반적으로 사용되는 고순도 Ge 검출기는 높은 에너지 분해능과 상대적으로 높은 검출 효율 때문에 일반적으로 사용된다. 그러나 반도체 검출기는 높은 에너지 분해능을 유지하기 위해 주변 환경에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단하지 않으면 원래의 성능을 유지하기 어렵고 고가의 장치의 효과를 얻지 못하는 문제점이 있. 따라서 본 연구에서는 검출기에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거하기 위해 접지 루프 아이솔레이터 (NEXT-001HDGL)를 사용했다. 에너지 분해능 향상 효과를 테스트하기 위해 양성자 가속기 KOMAC에 새로 설치된 HPGe 검출 장치를 사용했다. 감마선 에너지 2614 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.16 ± 0.02) %에서 (0.11 ± 0.01) %로 개선되었고, 감마선 에너지 662 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.72 ± 0.07) %에서 0.27 ± 0.03 %로 향상되었다. 이 결과는 KOMAC (Korea Multi-Purpose Accelerator Complex)의 HPGe 검출 장비를 이용한 감마선 스펙트럼 연구에 매우 유용한 것으로 판단된다.
Dried vegetables, white ginseng and spices, which were exposed to gamma and electron beam irradiation, were used in a detection study by measuring their starch content and viscosity change. The samples tested showed different levels of starch content(15.64~60.86%), which was not directly proportional to the viscosity of the samples. The correlation coefficients between irradiation dose and viscosity change were lower in the samples, such as cabbage, carrot, clean vegetable(chunggyungchae), garlic, mushroom, green onion, and red pepper, while some higher coefficients were found in ginger(R2=0.9271), white ginseng (R2=0.6223) and onion (R2=0.7909). Thus, dried ginger and white ginseng were selected to be used for a detection of irradiated samples using specific parameters(threshold values). Specific parameter for the nonirradiated ginger and ginseng were 13.31 and 13.93, respectively. On the other hand, gamma and electron beam irradiated samples at 2.5 kGy, the lowest dose for a commercial purpose, showed decreased values, 11.92 and 11.15 in ginger, and moreover 4.40 and 5.10 in ginseng. It is expected that a proportional decrease in a specific parameter with the absorbed doses will be a potentially useful index for detecting whether starchy foods have been irradiated or not.
시판고추 종자로부터 Tobamovirus를 검출하고 Tobamovirus 오염률을 조사하고자 gelatin particle agglutination test (GPAT)의 최적조건을 조사하였다. Gelatin 입자에 감작할 담배 모자이크 바이러스 고추 계통에 대한 ${\gamma}$-globulin G 의 최적농도는 100$\mu\textrm{g}$/$m\ell$이었고, GPAT의 바이러스 검출 감도는 효소면역항체법 및 dot immuno-binding assay와 유사하였으며, Tobamovirus 검출을 위한 종자시료의 최적 희석배수는 5배에서 25배였다. 그리고 최적화된 GPAT에 의한 국내시판 고추종자의 Tobamovirus 오염률은 평균 79.1%인 것으로 판명되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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