• 제목/요약/키워드: Ionization chambers

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kV X-선에서 원통형전리함의 선질인자 결정에 관한 연구: IAEA 프로토클 고찰과 N23333, N30001 전리함에 대한 몬테칼로 계산 및 측정 (Determination of Quality Factors for Cylindrical Ionization Chambers in kV X-rays: Review of IAEA Dosimetry Protocol and Monte Carlo Calculations and Measurements for N23333 and N30001 Chambers)

  • 이강규;임천일;장세경;문성록;정동혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권2호
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    • pp.53-61
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    • 2005
  • 본 연구에서는 kV X-선에 대하여 원통형전리함의 선질인자를 몬테칼로 계산과 측정으로 결정하였다. 대상 X-선은 KFDA에 설치되어 있으며 에너지스펙트럼과 선질이 명시된 $60\~300kV$ 범위의 X-선(ISO-4037)이었으며, 전리함은 PTW N23333과 N30001이었다. 이론적 계산과 몬테칼로 계산으로 구한 공기커마와 공동의 흡수선량으로부터 IAEA프로토콜의 $R_{\mu}$$R_{Q,Q_{0}}$인자를 결정하였다. 두 전리함의 반응 범위는 $80\~250kV$ 영역에서 모두 $\pm3\~4\%$를 보였으나, N30001 전리함의 경우에 $110\~300kV$ 영역에서 $\pm1.7\%$로서 평탄한 특성을 보였다. 본 연구로부터 kV X-선에 대한 선량평가에 대하여 고찰할 수 있었으며, 프로토콜의 적용을 위하여 에너지의존성의 평가가 중요함을 알 수 있었다.

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세기조절 방사선치료(IMRT)의 환자 정도관리에서 다양한 이온전리함 볼륨이 정확도에 미치는 영향 (Study on the Various Size Dependence of Ionization Chamber in IMRT Measurement to Improve Dose-accuracy)

  • 김선영;이두현;조정근;정도형;김호식;최계숙
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-5
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    • 2006
  • 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.

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Atmospheric Pressure Plasma Research Activity in Korea

  • Uhm, Han S.
    • 한국표면공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.367-377
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    • 2001
  • Plasma is generated by electrical discharge. Most plasma generation has been carried out at low-pressure gas typically less than one millionth of atmospheric pressure. Plasmas are in general generated from impact ionization of neutral gas molecules by accelerated electrons. The energy gain of electrons accelerated in an electrical field is proportional to the mean free path. Electrons gain more energy at low-pressure gas and generate plasma easily by ionization of neutrals, because the mean free path is longer. For this reason conventional plasma generation is carried out at low pressures. However, many practical applications require plasmas at high-pressure. In order to avoid the requirement for vacuum pumps, researchers in Korea start to develop plasmas in high-pressure chambers where the pressure is 1 atmosphere or greater. Material processing, environmental protection/restoration and improved energy production efficiency using plasmas are only possible for inexpensive bulk plasmas. We thus generate plasmas by new methods and plan to set foundations for new plasma technologies for $21^{st}$ / century industries. This technological research will play a central role in material processing, environmental and energy production industries.

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Real-time monitoring of ultra-high dose rate electron beams using bremsstrahlung photons

  • Hyun Kim;Dong Hyeok Jeong;Sang Koo Kang;Manwoo Lee;Heuijin Lim;Sang Jin Lee;Kyoung Won Jang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권9호
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    • pp.3417-3422
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    • 2023
  • Recently, as the clinically positive biological effects of ultra-high dose rate (UHDR) radiation beams have been revealed, interest in flash radiation therapy has increased. Generally, FLASH preclinical experiments are performed using UHDR electron beams generated by linear accelerators. Real-time monitoring of UHDR beams is required to deliver the correct dose to a sample. However, it is difficult to use typical transmission-type ionization chambers for primary beam monitoring because there is no suitable electrometer capable of reading high pulsed currents, and collection efficiency is drastically reduced in pulsed radiation beams with ultra-high doses. In this study, a monitoring method using bremsstrahlung photons generated by irradiation devices and a water phantom was proposed. Charges collected in an ionization chamber located at the back of a water phantom were analyzed using the bremsstrahlung tail on electron depth dose curves obtained using radiochromic films. The dose conversion factor for converting a monitored charge into a delivered dose was determined analytically for the Advanced Markus® chamber and compared with experimentally determined values. It is anticipated that the method proposed in this study can be useful for monitoring sample doses in UHDR electron beam irradiation.

고 에너지 광자선의 조사선량 측정 시 전리함의 스템효과 보정계수 (Stem Effect Correction Factor of Ionization Chamber in Exposure Measurements of High Energy Photons)

  • 박철우;이재승;권대철;차동수;김진수;김경근
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • Ionization chambers often exhibit a stem effect, caused by interactions of radiation with air near the chamber end, or with dielectric in the chamber stem or cable. In this study measured stem effect correction factor for length of ionization chamber from medical linear accelerator recommend to with the use of stem correction method. For a model of the Farmer-type chamber, were used to calculate the beam quality correction factor. These interactions contribute to the apparent measured exposure. Additionally, it needs to consider ionization chamber use of small volume and stem effect of cable by a large field. Linear accelerator generated photons energy and increased dose repeatedly measured by using stem correction method. Stem effect was dependence of the energy and increases with photon energy conditions improved of beam quality. In conclusion, stem effect correction factor was measured within 0.4% calculated according to the exposures stem length and also supposed to determined below 1% of another stem correction method.

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측정된 원통형 전리함 반응함수의 몬테카를로 시뮬레이션 보정 (The ionization chamber response function from the measured and the corrected by Monte Carlo simulation.)

  • 이병용;김미화;조병철;나상균;김종훈;최은경;장혜숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제7권1호
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    • pp.9-17
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    • 1996
  • 방사선 측정기로 사용되는 원통형 전리함의 위치별 반응 함수를 좁은 방사선장에서 측정하였다. 광자선 에너지 4MV, 6MV, 15MV, 전리함 내경 0.5cm~3.05cm 인 전리함들에 대하여 방사선면의 크기를 0.2$\times$20$\textrm{cm}^2$로 하여 물속 10cm 깊이에서 전리함 반응함수를 측정하였다. 좁은 방사선면의 선량분포 profile 을 EGS4(Electron Gamma Shower 4) 몬테카를로 시뮬레이션 코드를 이용하여 계산하였고, 이 결과를 측정된 전리함의 반응 함수 값에서 되겹말림 (deconvolution) 기법으로 제거하여 순수하게 $\delta$함수 모양의 방사선장으로부터 측정된 반응함수로 보정하였다. 전리함 반응함수는 보정전에는 에너지에 따라 다르게 나타났으나 EGS4 계산으로 얻어진 선량분포 프로파일 (profile)을 보정한 결과 전리함 반응 함수는 에너지와 무관한 것으로 나타났다.

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고에너지 전자선에 대한 표준측정법간의 비교 (Comparison of Dosimetry Protocols in High Energy Electron Beams)

  • 박성용;서태석;김회남;신동오;지영훈;군수일;이길동;추성실;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권4호
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    • pp.267-276
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    • 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.

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교정정수 변화에 의한 원통형이온함의 안정성 평가 (Evaluation of the Long-Term Stability for the Cylindrical Ionization Chambers)

  • 라정은;홍주영;김귀야;임천일;정희교;신동오;서태석
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제24권2호
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    • pp.138-143
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    • 2006
  • 목적: 식품의약품안전청(Korea Food Drug Administration, KFDA)의 도움을 받아 1998년부터 2004년까지 장기간에 걸친 교정정수의 분석을 통해 원통형이온함의 모델별 안정성을 확인하고자 한다. 대상 및 방법: 치료방사선기관에서 교정을 의뢰한 이온함 중 Farmer형의 원통형이온함만을 대상으로 하였으며 모델은 PTW사의 30001 (30006), 30013, 30002, 30004, 23333과 Capintec사의 PR06C, NE사의 2571, Exradin사의 A12 그리고 Wellhofer사의 FC65G (IC70) 등 총 9개 종류의 이온함에 대해 에어커마 교정정수 및 물흡수선량 교정정수를 분석하였으며 에어커마 교정정수를 이용하여 계산한 물흡수선량 교정정수(cal. $N_{D,W}$)와 실제측정에 의해 결정된 물흡수선량 교정정수(mea. $N_{D,W}$)를 상호 비교하였다. 결과: 교정정수 변화를 분석해 본 결과, PTW사의 30013 (30006), Wellhofer사의 FC65G (IC70) 그리고 NE사의 2571 이온함의 경우 측정 표준편차 0.2% 이내에서 잘 일치하여 다른 모델의 이온함에 비해 안정된 값을 가지는 것으로 나타났으며 계산에 의한 물흡수선량 교정정수와 실제 측정에 의해 결정된 물흡수선량 교정정수를 비교 분석한 결과는 모든 이온함에서 측정에 의한 물흡수선량 교정정수가 약 1.0% 큰 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서는 원통형이온함의 교정정수 값들에 대하여 장기간의 안정성 평가를 토대로 임상에서 요구되는 이온함의 선택 기준을 제시함으로써 표준체계에 따른 이온함의 선택 뫼 선량측정의 정확성을 향상시킬 것으로 기대한다.