• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.137-141
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• 1998

납공 (lead ball)과 쇠공(steel ball)을 고에너지 광자선에 대한 차폐재로 이용하는 것이 가능한가를 평가하고 ,4～10MV 엑스선 차폐를 위한 납공과 쇠공의 물리자료를 구하는 것이 목적이다. 직경이 각각 2.0-2.5mm, 1.5-2.0mm 인 납공 및 쇠공을 폭이 균일한 아크릴 용기에 채워, 두께의 균일성 확인을 위해 MV 엑스선사진을 촬영하였으며, 금속공의 평균 밀도와 4～10MV 엑스선에 대한 선감쇠계수를 측정하였다. 선감쇠계수를 측정할 때 Farmer 이온함을 이용하였으며 산란선의 효과를 최소화하기 위해 70cm 거리에서 조사면크기는 5.5cm$\times$5.5cm로 하였다. 비교하기 위해 납판과 철판에 대해서도 같은 종류의 변수를 구하였다. 금속구를 용기에 채웠을 때 분포는 균일하였으며, 납 -공기 혼합물의 밀도는 6.93g/$cm^3$이었으며, 철-공기 혼합물의 밀도는 4.75g/$cm^3$ 이었다. 납의 밀도에 대한 납-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.611, 철에 대한 철-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.604이었다. 납-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 1.89cm, 2.07cm, 2.16cm 이었으며 납판 반가층의 약 1.64배였다. 철-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 3.24cm, 3.70cm, 4.15cm 이었으며 철판 반가 층의 약 1.65 배였다. 금속구는 용기속에 고르게 채워질 수 있기 때문에 차폐재료로 쓸 수 있다. 납공과 쇠공이 고르게 채워질 때 밀도는 각각 6.93g/$cm^3$, 4.75g/$cm^3$ 이었으며 각각의 반가층은 납 또는 철의 반가층의 1.65배였다. 밀도와 반가층을 곱한 값은 공이나 판에 대해 같은 값이었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권1호
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• pp.1-18
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• 2000

쐬기인자의 조사면에 따른 변화는 여러 저자들에 의해 보고되었으나, 아직도 정량적인 설명이 이루어지지않고 있다 따라서 본 연구에서는 4 cm $\times$ 4 cm에서부터 25 cm $\times$ 25 cm까지의 조사면에 대해서 10 cm $\times$ 10 cm 기준 조사면에 대한 상대적 쐬기인자를 조사하였다. 조사면의 증가에 따라 쐬기를 통과하는 고에너지 광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자는 6MV 광자선에서 최고 8.0%까지 증가하였다. 이러한 증가는 조사면이 10 cm보다 작은 경우를 제외하고는 일반적으로 알려진 바와 같이 광자선이 통과하는 쐬기의 부피와 선형적인 관계를 갖고 있음이 박혀졌다. 그러나 특히 쐬기의 경사면에 평행한 방향으로의 조사면이 증가하는 좁은 조사면의 경우에서는 쐬기의 두께변화로 인해 야기되는 광자선의 선속변화가 상대적으로 작아짐에 따라 10-15 cm까지는 약간의 감소가 나타나고 있다 따라서, 광자선의 중심축의 선량에 기여하는 주광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자의 변화원인을 설명할 수 있으며, 그 관자선의 선속변화는 쐬기의 경사방향에 대한 조사면의 크기변화에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 기존에 제안되어진 쐬기인자의 변환 식을 본 연구결과에 잘 맞도록 보정하여 제시하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권4호
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• pp.178-183
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• 2007

중성자선은 고 LET (linear energy transfer) 방사선으로 X선이나 감마선 등의 저 LET 방사선보다 세포에 더욱 큰 손상을 입힌다. 중성자에 의한 손상은 일반적으로 세포에 있어서 치명적이며, 중성자선은 X선이나 감마선에 비하여 직접작용을 통하여 세포사를 일으키는 경향이 있다. 본 연구에서는 고속중성자선의 성장지연비 및 산소증강비를 동물실험을 통하여 측정하고자 하였다. BALB-c 마우스의 우측 하지에 EMT-6 세포주를 이식한 후 종양의 평균용적이 $200-300mm^3$가 되었을 때 X선 및 고속중성자선을 조사하였다. 정상산소환경 및 저산소환경의 종양에 대하여 X선은 0, 11, 15.4 Gy를 조사하였고 고속중성자선은 0, 5, 7, Gy를 조사하였다. 방사선조사 후에는 종양의 용적을 주 3회 측정하였다. 정상산소환경 실험군의 경우 저산소환경 실험군에 비하여 X선 11 Gy를 조사하였을 때 성장지연비가 1.34였고, 15.4 Gy를 조사하였을 때 1.33였다. 고속중성자선을 조사한 경우정상산소환경 실험군이 저산소환경 실험군에 비하여 고속중성자선 5 Gy를 조사하였을 때 성장지연비는 0.94였고, 고속중성자선 7 Gy를 조사하였을 때 0.98였다. 고속중성자선의 산소증강비는 0.97이었다. 고속중성자선은 X선에 비하여 저산소환경에 있는 종양의 성장억제에 있어서 보다 효과적이었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제1권1호
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• pp.29-36
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• 1983

The treatment of tumors along curved surfaces with stationary electron beams using cone collimation may lead to non-uniform dose distributions due to a varying air gap between the cone surface and patient. For large tumors, more than one port may have to be used in irradiation of the chest wall, often leading to regions of high or low dose at the junction of the adjacent ports. Electron-beam arc therapy may elimination many of these fixed port problems. When treating breast tumors with electrons, the energy of the internal mammary port is usually higher than that of the chest wall port. Bolus is used to increase the skin dose or limit the range of the electrons. We invertiaged the effect of various arc beam parameters in the isodose distributions, and combined into a single arc port for adjacent fixed ports of different electron beam eneries. The higher fixed port energy would be used as the arc beam energy while the beam penetration in the lower energy region would be controlled by a proper thickness of bolus. We obtained the results of following: 1. It is more uniform dose distribution of electron to use rotation than stationary irradiation. 2. Increasing isocenter depth on arc irradiation, increased depth of maximum dose, reduction in surface dose and an increasing penetration of the linear portion of the curve. 3. The deeper penetration of the depth dose curve and higher X-ray background for the smaller field sized. 4. If the isocenter depth increase, the field effect is small. 5. The decreasing arc beam penetration with decreasing isocenter depth and the isocenter depth effect appears at a greater depth as the energy increases. 6. The addition of bolus produces a shift in the penetration that is the same for all depths leaving the shape of the curves unchanged. 7. Lead strips 5 mm thick were placed at both ends of the arc to produce a rapid dose drop-off.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.41-50
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• 1995

암치료용 방사선 (15 MV의 에너지를 갖는 광자선) 속에 있는 흡수선량과 불순전자 또는 산란 광자에 관한 분포를 광자선 면적 크기에 따른 변화와 광자선 면적을 반만 차폐시킨 선속에 대하여 연구 조사하였다. 광자선의 에너지를 15MV로 주어질때 광자선 최대 흡수깊이 $d^{max}$ 값은 광자선의 면적을 증가시키면 시킬수록(5$\times$5 에서 30$\times$30$\textrm{cm}^2$)d$_{max}$ 값은 감소된다. 이는 광자선 즉 방사선을 발생시키는 가속기 기계 속에 있는 여러 부품 (flattening filter, collimator jaws, tray holder,……)과 상호작용하여 형성된 불순전자로 인하여 d$_{max}$ 값이 표피쪽으로 이동되어 buildup 영역에 높은 선량흡수를 갖게 된다. 최대 흡수깊이 값을 계산할 때 이러한 현상을 고려하지 않으면 그릇된 data 값을 갖는다. 대부분의 불순 전자는 광자선 중심에 주로 분포하며 그 진행거리는 30.0mm 이하의 짧은 거리를 갖는다. 이 불순전자가 30.0mm이내(즉 buidup 영역)에 전부 흡수되므로 buidup 영역은 높은 선량흡수를 갖게되어 해를 주게된다. 그러므로 이러한 불순전자를 제거시키므로서 buidup 영역에 낮은 선량 흡수를 갖을 뿐 아니라 d$_{max}$ 값도 역시 깊은 곳까지 이동시켜 치료에 효과적인 방법 이 창출된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.60-60
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• 2000

The adhesion interface formation between copper and poly(ethylene terephthalate)(PET), poly(methyl methacrylate)(PMMA) and Polyimide films was treated using Ion assisted reaction system to sequential sputter deposition by High-Frequency ion source. The ion beam modification system used a new type of low power HF ion thruster for space application as new low thruster electric propulsion system. Low power HF ion thruster with diameter 100mm gives the opportunity to obtain beams of Ar+ with currents 20~150 mA (current density 0.5~3.5 mA/cm2) and energy 200~2500eV at HF power level 10~150 W. Using Ar as a working gas it is possible to obtain thrust within 3~8 mN. Contact angles for untreated films were over 95$^{\circ}$ and 80 for Pet, 10o for PMMA and 12o for PI samples as a condition of ion assisted reaction at the ion dose of 10$\times$1016 ions/cm2, the ion beam potential of 1.2 keV and 4 ml/min for environmental gas flow rate. 900o peel tests yielded values of 15 to 35 for PET, 18 to 40 and 12 to 36 g/min. respectively. High resolution X-ray photoelectron spectrocopy is the Cls region for Cu metal on these polymer substrates showed increases in C=O-O groups for polymide, whereas PET and PMMA treated samples showed only C=O groups with increase the ion dose. Finally, unstable polymer surface can be changed from hydrophobic to hydrophilic formation such as C-O and C=O that were confirmed by the XPS analysis, conclusionally, the ion assisted reaction is very effective tools to attach reactive ion species to form functional groups on C-C bond chains of PET, PMMA and PI.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.687-695
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• 2022

고 에너지 전자선 치료 시 차폐체로 사용되는 납을 대체할 수 있는 3D 프린터 소재를 찾기 위해 MCNP6 프로그램을 사용하였다. 고 에너지 전자선을 방출하는 선형가속기의 PDD(Percent Depth Dose), Flatness, Symmetry를 측정하고, MCNP6로 선형가속기를 모의 모사 후 비교하여 실측과 모의 모사와의 선원항이 일치함을 확인하였다. 납 차폐체를 모의 모사하여, 흡수선량의 95 % 이상을 차폐할 수 있는 납 차폐체의 적정 두께를 선정하였다. 3 mm 두께의 납 차폐체에 대한 흡수선량 데이터를 기준으로 하여 ABS + W(10%), ABS + Bi(10%), PLA + Fe(10%) 소재들의 1, 5, 10, 15 mm 두께 별로 모의 모사로 분석하여 차폐성능을 분석하였다. 3D 프린터로 각각의 시제품을 제작하여 모의 실험과 같은 조건으로 측정하여 분석한 결과 ABS+W(10%) 소재가 최소 10 mm 이상의 두께로 형성되었을 때, 3 mm 두께의 납을 대체할 수 있는 차폐성능을 가지는 것을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)과 EDS 스펙트럼을 이용하여 ABS + W(10%) 소재의 원소조성 및 표면형상을 분석하였다. 이러한 결과를 통해, 상용화 된 납 차폐체를 ABS + W(10%) 소재로 대체하면 납과 같은 차폐효과를 낼 뿐만 아니라 3D 프린터를 이용하여 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 고 에너지 전자선 치료에 매우 유용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.41-46
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• 1999

본 실험은 의료용 가속기로부터 나오는 6MV 광자선과 6 MeV 전자선을 고체 팬텀위의 LiF 열형광 선량계 (TLD-l00)에 쪼여서 수행하였다. TLD-l00의 방사선 반응감도를 증가시키기 위해 TLD-l00 기판 (표면적 3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$) 위에 같은 면적의 금속박막 (주석 혹은 금)을 얹어서 실험하였다. SSD l00cm, 방사선장의 크기 10$\times$10 $\textrm{cm}^2$의 조건 하에서 표면 흡수선량을 측정하였다. 측정결과 각 금속들로 인하여 TLD-l00 의 신호강도가 증강된 것이 관측되었다. 그리고 표면 흡수선량이 방사선량에 따라서 매우 선형적인 값을 가지는 것으로 나타났다 .6 MV 광자선의 경우 1 mm 의 금속박막을 TLD-l00 에 얹은 결과 표면 흡수선량이 각 각 14%, 56% 증가되었다 .6MeV의 전자선의 경우에는 금박막은 TL 반응감도가 13% 증가되었으나 주석의 경우에는 전혀 변화가 없었다. 금속박막을 얹은 TLD-l00의 방사선량 반응감도는 금속박막의 전자 입자밀도에 따라 증가하는 것으로 관측되었다. 이것은 TLD-l00보다 큰 전자밀도를 가진 부가물질(금속박막 )로부터 TLD-l00으로 산란전자가 유입되는 데 기인하는 것으로 보인다. 이 결과로부터 금속박막을 얹은 TL 선량계가 치료광자선용 증폭 선량계로서의 역할을 할 수 있을 것임을 시사한다. 즉 금속박막으로 인해서 TLD-l00 의 방사선 량 반응감도가 증가되었으므로 높은 감도의 보다 작은 TL 선량계의 개발이 가능하게 되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권4호
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• pp.181-186
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• 2006

본 연구에서는 최근 들어 새롭게 소개되고 있는 유리선량계의 재현성 및 선량의 선형성 그리고 에너지 의존성을 조사하였다. 50개의 유리선량계를 5번 판독한 결과, 재현성은 모두 ${\pm}1.2%$(1SD)이내에서 잘 일치하는 것을 알 수 있었으며 $^{60}Co$ 감마선에서 선량 0.5 Gy부터 50 Gy까지 유리선량계의 반응도를 평가해 본 결과는 0.9998의 선형계수를 확인할 수 있었다. 또한 유리선량계의 에너지의존성은 원통형의 전리함으로 측정한 선량과 비교했을 때 광자선에너지 6, 15 MV 각각에 대해 $^{60}Co$ 감마선의 반응도로 일반화시킨 결과 모두 ${\pm}1.5%$(1SD)이내에서 일치하였다. 이는 고에너지 광자선에 대해 열형광선량계와는 비슷한 결과이며 다이오드 선량계와 비교해서 했을 때는 낮은 에너지 의존성을 가지는 것이다. 따라서 유리선량계는 기존의 다른 선량계에 비해 사용 가능한 선량범위가 넓고 고에너지 광자선에서 에너지의존성이 낮으며 유효크기가 작은 장점 등으로 인해 소조사면의 고선량을 사용하는 방사선 수술분야의 선량측정에 적합한 선량계라는 것을 확인할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권4호
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• pp.322-329
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• 2003

목적 .: 고에너지 X-선의 표면 선량과 선량보강(build-up) 영역에서의 선량 분포는 일반적으로 방사선 계측에 사용되는 전리함 측정기로는 정확한 선량 분포를 얻기가 매우 어렵다. 본 연구는 고에너지 X-선 선량 계측에 보편적으로 사용되고 있는 여러 측정기를 이용하여 팬톰 표면에서의 흡수선량과 최대 선량 지점(d$_{max}$)을 측정하여 측정기 사이의 정확성을 비교 분석하고, 각 치료 기관에서 보편적으로 사용되는 측정기 중 표면 선량 측정에 적절한 측정장치를 제안하고 그 유용성을 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 실험에서는 6 MV와 IS MV X-선에 대해 조사면이 10$\times$10 cm$^{2}$, SSD=100 cm에서 TLD, 팀블형전리함(thimble type ion chamber), 다이오드 검출기, 다이아몬드 검출기와 Markus 평행판 전리함 등을 이용하여 심부선량백분율(percent depth dose: PDD)을 측정하여, 표면 선량(suface dose)과 최대 선량 지점(dnu)을 비교 분석하고, 또한 TLD 측정 시와 동일 조건으로 Monte Cario 계산을 실행하여 TLD의 측정 결과와 비교하였다. 결과: 6 WV와 IS MV X-선에 대해 Markus 평행판 전리함을 이용하여 측정한 표면 선량은 각각 29.31$\%$와 23.36$\%$으로 측정되었으며, TLD는 37.17$\%$와 24.06$\%$, 다이아몬드 검출기는 34.78$\%$와 24.06$\%$, 다이오드 검출기는 38.18$\%$와 27.8$\%$, 팀블형 전리함은 47.92$\%$와 36.06$\%$ 였으며, Monte Cario 계산에 의한 표면 선량 값은 S MV X-선에 대해 TLD 측정 시와 동일한 조건으로 팬톰 내에 가상적인 TLD를 삽입한 경우 36.22$\%$로 실제 측정값 37.17$\%$와 유사하였다. 최대 선량 지점의 깊이는 모든 측정기에서 6 MV X-선에 대하여 14$\~$16 mm, IS MV X-선에서는 27$\~$29 mm사이의 측정기에 따라 작은 차이를 보였다. 결론 : 표면 선량의 경우에는 측정기에 따라 현저한 차이를 보였으며 Markus 평행판 전리함이 사용된 측정기 중가장 정확한 결과를 보였고, 팀블형 전리함의 경우 다른 측정기에 비해 약 10$\%$ 이상 높은 선량을 보여 피부 표면에 가까이 위치한 종양에 대한 방사선 치료 계뵉 시에는 임상에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 팀블형 전리함의 선량 값을 그대로 사용하기에는 많은 오류가 발생하므로 가능한 표면 선량 측정에 적절한 측정기를 선택하여 사용하거나 측정기 특성을 고려한 보정이 필요할 것으로 생각된다. 최대 선량 지점(d$_{max}$)의 결과는 모든 측정기에서 비슷한 결과를 나타내고 있어 본 실험에서 사용한 모든 측정기는 그 특성에 상관없이 최대 선량 지점 측정에 사용이 가능함을 알 수 있었다.