Souri, R.;Negarestani, A.;Souri, S.;Farzan, M.;Mahani, M.
Nuclear Engineering and Technology
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제50권5호
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pp.751-757
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2018
In this article, a UV sensor that is an appropriate tool for fire detection has been designed and constructed. The structure of this UV sensor is an air-filled single-wire detector that is able to operate under normal air condition. A reflective CsI photocathode is installed at the end of the sensor chamber to generate photoelectrons in the ion chamber. An electric current is produced by accelerating photoelectrons to the anode in the electric field. The detector is able to measure the intensity of the incident UV rays whenever the current is sufficiently high. Therefore, the sensitivity coefficient of this sensor is found to be $7.67{\times}10^{-6}V/photons/sec$.
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.
The solid state detector system was constructed using commercially available rectifier diode for the assessment of quality assurance in radiotherapy. Dosimetry system which consists of the electrometer and the water phanton was used for measuring small field size scanning. The measured results, which had linearity in accordance with variation of radiation dose for gamma-ray of Co- 60 and 6 and 10MV photons of linear accelerator, showed quite linear characteristics within 1% error. The percent depth dose of 10MV photon of Mevatron KD linear accelerator was measured in small field size using diode, and the results were compared with that of using ion chambers. The results show that the difference of percent depth dose between the value of diode and that of ion chamber was negligible in large field size. However, in small size less than 4$\times$4cm, the difference of percent depth dose estimated by diode and ion chamber was 4.7% by extrapolation to 0$\times$0cm. Considering the smaller volume of diode than that of ion chamber, it might be more reliable to use diode for estimating percent depth dose. Above results suggest that diode can be used for routine check such as beam profile, flatness, symmetry and energy
This paper is devoted to a study of the characterization of the plasma state. For the purpose of monitoring plasma condition, we experiment on reactive ion etching (RIE) process. Without actual etch process, generated oxygen plasma, measurement of plasma emission intensity. Changing plasma process parameters, oxygen flow, RF power and chamber pressure have controlled. Using the optical emission spectroscopy (OES), we conform to the unique oxygen wavelength (777nm), the most powerful intensity region of the designated range. Increase of RF power and chamber pressure, emission intensity is increased. oxygen flow is not affect to emission intensity.
The knock in a spark ignition engine has been investigated to avoid the damage to the engine and unpleasant feeling caused by the pressure waves propagating across the combustion chamber. Knock intensity and knock onset angle were used as physical parameters to quantify the knock characteristics. The knock intensity is defined as a peak to peak value of the bank pass filtered combustion pressure signal and the knock onset angle is determined as the crank angle at which this signal exceeded the threshold level on each cycle. The cyclic variation of knock in four valve single cylinder engine was investigated with these two parameters. The location of autoignition was also examined by ion probes in the cylinder head gasket and squish region in the combustion chamber. For this measurement, a single cylinder engine was modified to accept the pressure transducer, 18 ion probes in the squish region and 8 ion probes in the specially designed PCB (Printed \ulcornerCircuit Board) cylinder head gasket.
목 적: 세기조절 방사선치료의 환자별 정도관리는 이온전리함을 이용한 일정 지점에서의 절대 선량 측정과 필름을 이용한 상대 선량측정의 두 단계로 구성된다. 이온전리함을 이용한 절대 선량 측정은 동일한 지점에서 치료계획상의 점선량과 실제 측정 점선량 간의 일치도에 대한 정보를 제공한다. 일반적으로 정확한 점선량을 측정하기 위해 volume이 작은 0.015 cc 이온전리함(pin point chamber, PTW, Germany)을 사용하고 있다. 그러나 이 경우 이온전리함의 볼륨이 작아 선량의 오차가 크게 나타나는 경우도 있어, 적합한 볼륨의 이온전리함 사용이 권고되기도 한다. 따라서 볼륨이 다른 세 가지의 이온전리함을 이용하여 점선량을 측정하여 치료계획상의 점 선량과 비교해 보고, 0.015 cc 이온전리함을 이용한 세기조절 방사선치료에서의 절대 점선량 측정의 유효성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부(Head & Neck) 종양의 세기조절 방사선치료가 요구되는 환자 6명을 대상으로 Sliding-window 방법의 IMRT 치료계획을 수립하였으며 치료기는 21EX(Varian, USA) 선형가속기의 6 MV 광자선을 사용하였다. 측정 조건은 120 millenium MLC를 이용하여 Gantry 0도에서 300 MU/min의 선량률로 선원-이온전리함(source-axis-distance)거리를 100 cm, 고체팬텀의 표면으로부터 5 cm 깊이에 이온전리함을 위치시켰다. 치료계획용 컴퓨터(CAD-Plan, USA)에서 결정된 결과를 0.015 cc(pin point, type 31014, PTW, Germany), 0.125 cc(micro type 31002, PTW, Germany ), 0.6 cc(famer type 30002, PTW, Germany) 전리함에 각각 조사하여 측정치를 비교 분석하였다. 측정점은 선량값의 변화가 상대적으로 적은 선량 저변동 영역(Low-gradient area)에 위치시켰다. 결 과: 각각의 이온전리함을 이용하여 측정한 결과 0.015 cc의 경우 평균 ${\pm}0.91%$, 0.125 cc의 경우 ${\pm}0.52%$, 0.6 cc의 경우 ${\pm}0.76%$로 0.125 cc 이온전리함의 경우가 모든 측정조건에서 가장 적은 오차를 보였다. 결 론: 세기조절 방사선치료에 있어서 선량의 평가는 매우 중요하다. 방사선치료가 정밀해지는 만큼 정확한 선량평가가 이루어져야 한다. 점선량을 평가하기 위해 제작된 0.015 cc 이온전리함은 작은 출력신호와 큰 신호 대 잡음비가 절대 선량 측정 시 선량오차를 발생시키는 큰 요인으로 작용할 수 있다. 반면에 이온전리함의 볼륨이 큰 경우 출력신호가 크므로 정확한 선량을 반영할 수 있으나, 작은 측정점에 이온전리함을 정확히 위치시키기 어려워 절대 점선량을 측정하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구의 결과에서 본 바와 같이 세기조절 방사선치료의 절대 점선량 측정에는 오차가 상대적으로 적은 0.125 cc 이온전리함의 사용이 고려되어야 한다.
알파비적밀도의 이론계산방법을 개발하기 위하여 정전기방법을 이용한 분광계를 특별히 설계 제작하였다. 이 정전기분광계를 사용하여 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218의 이온에 대해 $0.07{\sim}5.0cm^2/V\;sec$ 범위의 이동도스펙트럼을 측정하였다. 이 측정은 실리카겔, 활성탄, 분자구조의 시브필터를 통과한 탈입자가스를 사용하는 라돈쳄버내에서 수행되었다. 제작된 정전기분광계를 사용하여 쳄버내에서 새로 생성된 Po-218이온의 이동도는 $1.92cm^2/V\;s$인 것으로 측정되었다. 알파비적밀도의 이론적계산방법에 의해 얻어진 결과를 측정에 의해 얻어진 결과와 비교하였으며 측정된 스펙트럼에 관계된 불확실도를 분석하였다. 이론계산방법에 의해 얻어진 알파비적밀도와 측정된 값과의 차이에 대한 이유는 이론계산방법에서 이온의 라돈 쳄버에서의 벽제거효과를 고려하지 않았기 때문인 것으로 밝혀졌다.
This paper presents the fabrication and evaluation of mechanical behavior for a peristaltic micropump by flow simulation. The valve-less micropump using the diffuser/nozzle is consists of the lower plate, the middle plate, the upper plate and the tube that connects inlet and outlet of the pump. The lower plate includes the channel and the chamber, and the plain middle plate are made of glass and actuated by the piezoelectric translator. Channels and a chamber on the lower plate are fabricated on high processability silicon wafer by the DRIE(Deep Reactive Ion Etching) process. The upper plate does the roll of a pump cover and has inlet/outlet/electric holes. Three plates are laminated by the aligner and bonded by the anodic bonding process. Flow simulation is performed using error-reduced finite volume method (FVM). As results of the flow simulation and experiments, the single chamber pump has severe flow problems, such as a backflow and large fluctuation of a flow rate. It is proved that the double-chamber micropump proposed in this paper can reduce the drawback of the single-chamber one.
액체 전리함은 공동 전리함과 달리 감응매질이 물 등가물질로 이루어져 있어서, 감도가 매우 높아서 충분히 작게 만들 수 있기 때문에 기준 조사면 뿐만 아니라 소조사면의 선량 평가에 유용하다는 장점이 있지만, 이온 재결합 손실 계산에 있어 초기 재결합과 일반 재결합을 모두 고려해야 하므로, 사용상에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 연속 빔인 코발트 60 빔에서 PTW사의 microLion 액체 전리함을 이용하여 Greening 이론식과 이선량률법 및 다른 실험을 이용하여 수집효율을 구하고, 비교하는 연구를 수행하였다. 이는 코발트 장비인 Theratron 780과 물팬톰을 이용하여 수행하였으며, 선량률에 따른 microLion 전리함의 전하량을 측정하기 위해 0.6 cc 공동 전리함을 같은 조건에서 동시에 측정하였다. 이때 선량률의 범위는 0.125~0.746 Gy/min이였으며, 각 선량률에서 +400, +600 및 +800 전압에 대하여 액체 전리함을 이용하여 전하량을 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 세 가지 방법에 따라 계산된 수집효율은 대체로 1% 이내로 일치하였다. 특히 본 연구에서 실험을 통해 구한 수집효율은 가장 낮은 두 선량률을 제외하고는 0.3% 이내로 잘 일치함을 보였다. 이선량률법의 경우 Greening 이론식과 비교하여 대체로 1% 이내의 차이를 보였지만, 두 선량률의 차이가 적을 때 대략 4% 가까운 차이를 보임을 확인하였다. TRS-398 물흡수선량 프로토콜에서 권고하는 표면과 선원간의 거리가 80 cm이고, 깊이 5 cm에서 Greening 이론법과 이선량률법, 본 연구에서 실험을 통해 얻은 방법에 의한 이온 재결합 보정계수는 각각 1.0233, 1.0239, 1.0316으로, 이 조건에서 대략 3%의 이온 재결합에 의한 손실이 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 실험을 통해 이온 재결합 손실을 계산하는 방법은 다른 두 선량률에서 액체 전리함의 보정된 전하량을 이용하여 손쉽게 결정할 수 있기 때문에 연속 빔에서 선량 평가 시에 매우 유용하게 사용될 수 있으리라 판단된다.
선량계 유용성을 평가하기 위한 방법으로 방사선관계종사자의 피폭선량을 측정하여 개인피폭관리를 위한 선량계 선택의 기초 자료를 제시하고자 하였다. 2012년 1년간 방사선사 30명을 대상으로 하였으며 개인피폭 누적선량을 측정하여 열형광선량계, 형광유리선량계, 광자극발광선량계의 성능을 조사하였다. 연구방법으로는 DAP와 ion-chamber를 이용하여 세종류 개인피폭선량계의 선량측정값을 비교 분석하였으며 의료기관별, 검사업무별, 분기별 방사선관계종사자의 피폭누적선량을 확인하였다. 결과적으로 직접 X선조사를 통한 개인피폭선량계의 선량값과 ion-chamber의 절대값에서 광자극발광선량계가 열형광선량계나 형광유리선량계에 비해 더 유사한 선량값을 나타내 측정 능력면에서 더 우수한 결과를 나타냈다. 또한 방사선발생구역에서 방사선관계종사자의 피폭선량이 광자극발광선량계에서 보다 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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