• 제목/요약/키워드: Ionization rate

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The electrochemical properties of PVD-grown WC-( $Ti_{1-x}$A $I_{x}$)N multiplayer films in a 3.5% NaCl solution

  • Ahn, S.H.;Yoo, J.H.;Kim, J.G.;Lee, H.Y.;Han, J.G.
    • 한국표면공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.435-444
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    • 2001
  • WC-( $Ti_{1-x}$ A $l_{x}$) N coatings of constant changing Al concentration were deposited on S45C substrates by high-ionization sputtered PVD method. The Al concentration could be controlled by using evaporation source for Al and fixing the evaporation rate of the metals (i.e, WC- $Ti_{0.86}$A $l_{0.14}$N, WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N, and WC- $Ti_{0.58}$A $l_{0.42}$N). The corrosion behavior of WC-( $Ti_{1-x}$ A $l_{x}$)N coatings in a deaerated 3.5% NaCl solution was investigated by electrochemical corrosion tests and surface analyses. The measured galvanic corrosion currents between coating and substrate indicated that WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating showed the best resistance of the coating tested. The results of potentiodynamic polarization tests showed that the WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating deposited with 32W/c $m^2$ of Al target revealed higher corrosion resistance. This indicated that the WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating is effective in improving corrosion resistance. In EIS, the WC- $Ti_{0.72}$A $l_{0.28}$N coating showed one time constant loop and increased a polarization resistance of coating ( $R_{coat}$) relative to other samples. Compositional variations of WC-( $Ti_{1-x}$ A $l_{x}$)N coatings were analyzed by EDS and XRD analysis was performed to evaluate the crystal structure and compounds formation behavior. Surface morphologies of the films were observed using SEM and AFM. Scratch test was performed to measure film adhesion strength.strength. adhesion strength.strength.

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A Preliminary Study on Evaluation of TimeDependent Radionuclide Removal Performance Using Artificial Intelligence for Biological Adsorbents

  • Janghee Lee;Seungsoo Jang;Min-Jae Lee;Woo-Sung Cho;Joo Yeon Kim;Sangsoo Han;Sung Gyun Shin;Sun Young Lee;Dae Hyuk Jang;Miyong Yun;Song Hyun Kim
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제48권4호
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    • pp.175-183
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    • 2023
  • Background: Recently, biological adsorbents have been developed for removing radionuclides from radioactive liquid waste due to their high selectivity, eco-friendliness, and renewability. However, since they can be damaged by radiation in radioactive waste, a method for estimating the bio-adsorbent performance as a time should consider the radiation damages in terms of their renewability. This paper aims to develop a simulation method that applies a deep learning technique to rapidly and accurately estimate the adsorption performance of bio-adsorbents when inserted into liquid radioactive waste. Materials and Methods: A model that describes various interactions between a bio-adsorbent and liquid has been constructed using numerical methods to estimate the adsorption capacity of the bio-adsorbent. To generate datasets for machine learning, Monte Carlo N-Particle (MCNP) simulations were conducted while considering radioactive concentrations in the adsorbent column. Results and Discussion: Compared with the result of the conventional method, the proposed method indicates that the accuracy is in good agreement, within 0.99% and 0.06% for the R2 score and mean absolute percentage error, respectively. Furthermore, the estimation speed is improved by over 30 times. Conclusion: Note that an artificial neural network can rapidly and accurately estimate the survival rate of a bio-adsorbent from radiation ionization compared with the MCNP simulation and can determine if the bio-adsorbents are reusable.

Diagnosis of Subclinical Mastitis-Causing Pathogens Using MALDI-TOF Mass Spectrometry in a Certified Organic Dairy Farm in Korea

  • Sung Jae Kim;Hyun-Tae Kim;Yo-Han Kim
    • 한국임상수의학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.393-398
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    • 2023
  • We identified mastitis-causing pathogens using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) in an organic dairy farm and evaluated the effects of antimicrobial restriction on antimicrobial susceptibility. A total of 43 Holstein cows without any clinical sign of mastitis were used in this study, and 172 quarter milk samples were cultured on blood agar plates for 24 hours at 37℃. Subsequently, bacterial species were identified and antimicrobial susceptibility tests were performed. The subclinical mastitis infection rates in the cows and quarters were 58.1% (25/43) and 25.6% (44/172), respectively. In the species identification, Staphylococcus aureus (40.9%) was the most prominent isolate, followed by S. chromogenes (22.7%), S. epidermis (18.2%), S. simulans (11.4%), S. haemolyticus (2.3%), S. muscae (2.3%), and S. xylosus (2.3%). In the antimicrobial susceptibility test, all isolates were 100% susceptible to 24 of 28 antibiotics, except for benzylpenicillin, cefalotin, cefpodoxime, and trimethoprim/sulfamethoxazole. The resistance rates of S. aureus, S. chromogenes, and S. muscae isolates to trimethoprim/sulfamethoxazole were 27.8%, 10%, and 100%, respectively, and the resistance rates of S. epidermis and S. xylosus to benzylpenicillin were 50% and 100%, respectively. S. chromogenes, S. epidermis, S. simulans, S. haemolyticus, and S. xylosus were resistant to cefalotin and cefpodoxime. In conclusion, restrictions on antimicrobial use for organic dairy farm certification have resulted in a high Staphylococcus spp. infection rate. Therefore, our study indicates the importance of mastitis management strategies implemented by farmers together with veterinary practitioners, even if mastitis does not appear clinically in organic dairy farms.

전신방사선조사시 균등한 선량분포를 이루기 위한 조직보상체의 이용 (Utilization of Tissue Compensator for Uniform Dose Distribution in Total Body Irradiation)

  • 박승진;정웅기;안성자;남택근;나병식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제12권2호
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    • pp.233-241
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    • 1994
  • 연구목적 : 전신방사선조사시 인체내에 균등한 선량분포를 얻기 위하여 조직보상체를 제작하고 그에따른 선량 분포를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법 : 0.8mm두께의 납판을 이용한 조직보상체와, 1mm 및 5mm 두에의 알루미늄판을 이용한 조직보상체를 두경부와 하지 두 부분에 대하여 각각 제작하였다. 좌우 대향전신조사시 각 신체부위에 따른 선량분포의 측정을 위하여 파라핀으로 성인 크기의 인체 모형을 실제 치료시의 체위와 비슷하게 만들어 사용하였다. 방사선은 10MV X-ray(CLIAC 1800. Varian Co., USA)를, 측정기구는 exposure/exposure rate meter(model 192, Capintec, Inc., USA)with ionization chamber(PR 05)를 이용하였고 SAD 360cm에 파라핀 팬텀의 정중선을 맞추고 기하학적 방사선조사야는 $144{\times}144cm^2$으로하여 전신이 포함되도록 하였으며 head, mouth, mid-neck, sternal notch. mid-mediastinum, xiphoid, umbilicus. pelvis. thigh. knee 및 ankle부위에서 midline absorbed dose를 각각 측정하였다. 흉부의 선량 측정에는 조직등가물질로 제작된 상업용 humanoid 팬텀에서 $1{\times}1{\times}6mm^3$부피의 TLD rod(LiF, Harshaw Co.. Netherland)를 이용하였다. 결과 : Umbilicus를 기준으로 하였을때 조직보상체를 적용하지 않은 경우 흡수선량은 $-11.8\%$에서 $21.1\%$까지의 차이를 보였다. 어깨가 포함되는 sternal notch에서의 선량은 $11.8\%$감소하였다. 조직보상체를 적용한 경우의 흡수선량은 0.8mm 납보상체의 경우 mid-neck에서 $-7.9\%$, 그외 다른 부위는 $+1.3\%$에서 $-5.3\%$가지 였다. 그리고 1mm 및 5mm 알루미늄 보상체를 적용한 경우 ankle부위에서 $5.3\%$. 그외 다른 부위는 $-2.6\%$에서 $2.6\%$가지의 흡수선량 차이를 보였다. 결론 : 납과 알루미늄으로 제작한 전신방사선조사용 조직보상체는 선량기준점인 umbilicus선량에 비교하였을 때 두경부와 하지에 있어서 비교적 만족할만한 보상효과를 나타내었다. 어깨가 있는 상흉부에서는 선량이 $11.8\%$ 정도 감소하므로 환자의 lateral thickness 차이에 따라 선량기준점을 sternal notch로 선택하거나 boost irradiation이 고려되어야함을 알 수 있었다.

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하나로 원자로 BNCT 열중성자 조사장치에 대한 선량특성연구 (Dosimetric Characteristics of a Thermal Neutron Beam Facility for Neutron Capture Therapy at HANARO Reactor)

  • 이동한;서소희;지영훈;최문식;박재홍;김금배;류성렬;김명섭;이병철;천기정;조재원;김미숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제18권2호
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    • pp.87-92
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    • 2007
  • 최대출력 30 MW, 하나로(HANARO) 다목적 연구용 원자로의 접선 중성자공에 붕소중성자포획치료(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)를 위한 열중성자 조사장치가 개발되었다. BNCT 조사장치에서는 서로 다른 물리적 특성과 생물학적 효과비를 가진 여러 성분의 방사선이 방출되기 때문에 정확한 투여선량을 결정하기 위해서는 각 성분의 정량적 분석이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 방사화 분석, 열형광선량계 및 이온전리함 등 여러 유형의 검출기를 사용하여 BNCT 조사장치에서 방출되는 열중성자 및 감마선 혼합장의 선량 성분을 분리, 측정하였다. 선량측정은 물 속에 함유된 불순물과 중성자의 이차반응을 최소화하기 위해 증류수를 채운 물팬텀을 이용하였다. 그리고 측정 결과는 MCNP4B 전산계산의 결과와 상호 비교하였다. 측정 결과 열중성자속은 물팬텀 10 mm와 20 mm 깊이에서 각각 $1.02E9n/cm^2{\cdot}s$$6.07E8n/cm^2{\cdot}s$이었고, 고속중성자선량율은 10 mm 깊이에서 0.11 Gy/hr로 미세하였다. 감마선량률은 물팬텀 20 mm 깊이에서 5.10 Gy/hr로 나타났다. 측정된 중성자와 감마선량값은 MCNP의 결과와 5% 이내로 잘 일치하였고, 열중성자속은 14%의 비교오차를 나타내었다. 이러한 결과들은 중성자 검출의 난이도를 고려할 때 충분히 신뢰할 수 있는 수준이라 판단되며, BNCT 임상 연구를 위한 선량평가 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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광도전체 물질의 치료 방사선 선량계 적용을 위한 가능성 연구 (The Feasibility Study of photoconductor materials for the use of a dosimeter in Radiotherapy)

  • 장기원;신정욱;오경민;박성광;김진영;박지군;남상희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.81-84
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    • 2013
  • 고 에너지 방사선의 이용과 치료 계획의 발전이 이루어지면서 치료방사선에서 선량 측정의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이러한 선량 측정을 위한 검출기에는 이온 전리함, 필름, 열형광선량계, 다이오드 등이 있다. 이중, 다이오드 검출기는 입사되는 방사선에 의하여 전기적인 신호를 생성하는 광도전체 물질을 사용하는데, 이러한 광도전체 물질에 대해서 최근 많은 연구 그룹들이 관심을 가지고 있다. 하지만, 방사선 치료 영역에서만은 실리콘(Si) 이외에 물질에 대한 연구 결과가 활발히 도출되고 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 광도전체 물질의 고 에너지 방사선에 대한 반응 특성을 확인함으로써 선량계로의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 요오드화수은($HgI_2$)과 요오드화납($PbI_2$)을 기반으로 하는 검출기를 제작하여, 선형가속기에서 입사되는 고 에너지 방사선에 대하여 재현성, 선형성, Pulse rate response를 평가하였다. 이러한 항목들은 치료방사선의 선량계로써의 역할을 평가할 수 있는 필수 요소들이다. 실험결과, 제작된 요오드화수은($HgI_2$)은 약 7% 내외의 재현성과 선형성 오차를 나타내었으며, 요오드화납($PbI_2$)은 1.7%의 선형성 오차와 12.2%의 재현성 오차를 가지는 것으로 확인되었다.

X선촬영실 내에서의 공간산란선량 변동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of the Free Space Scatter dose in X-ray Diagnostic Room)

  • 오현주;김성수;김영일;임한영;김흥태;이후민;김학성;이상석
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제17권2호
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    • pp.21-27
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    • 1994
  • In this pauper, when the X-ray exposure condition is 70, 90, 110 kV, 10 mAs, FFD 180 cm, FSO $10{\times}10$, $35{\times}35\;cm$, toward the $36{\times}36{\times}15\;cm$ acryl phantom, the free space scatter dose rate at the 15th points in X-ray diagnostic room was measured by electrometer and 1800 co ionization chamber. Therefore, the free space scatter dose distribution profile was drown, and then, the free space scatter dose contribution percentage was Investigated. The obtained results are summarized as following. 1. The X-ray tube leakage dose rate of the experiment generator at the 1 m from focus was measured maximum 85 mR/hr, minimum 20 mR/hr, therefore, this values was appeared below the KS rules, 2. The free space scatter dose become to larger at the primary X-ray beam around area, and lower at the back ward X-ray tube. The maximum values were 3,812 mR/hr at the front Lt 1 m $45^{\circ}$ point, minimum 117 mR/hr at the back ward 1 m $180^{\circ}C$ point. 3. As the more tube voltage and field size increase, the more free space scatter dose contribution percentage become to increase, as to 90 kV from 70 kV, increase to 12 %, to 110 kV from 90 kV, increase to 18 %, and then, become to 11 % at the $10{\times}10\;cm$ and 87 % at the $35{\times}35\;cm$. 4. The 89 % of the total producted scatter ray occured from acryl phantom, at the X-ray tube housing 6 %, at the front side back wall 5 %. 5. The free space scatter dose contribution percentage at the one point build up 80 % from the phanton direction, 14 % from the X-ray tube and collimator direction, 2.2 % from the front wall, 1.8 % from the side wall, 1.7 % the back wall.

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고 선량률 근접치료시 사용되는 Ir-192 선원의 방사능 평가 (Measurement of Ir-192 Source Activity for High Dose Rate Brachytherapy)

  • 최동락;허승재;안용찬;임도훈;김대용;우홍균
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제8권1호
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    • pp.25-29
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    • 1997
  • 고선량률 근접치료시 사용되는 Ir-192 선원의 방사능을 이온형 전리함을 이용하여 평가하였다. 측정지점으로부터 각각 10 cm 떨어진 거리에 선원을 일정시간동안 위치시킨 후 측정된 전하량을 방사능값으로 환산하였으며 측정된 결과는 제작회사로부터 제공된 값과 비교하였다. 선원의 방사능은 시간이 경과함에 따라 감소하므로 일정기간동안 규칙적으로 방사능를 측정하였으며 측정값은 Ir-192 에 대해서 알려진 반감기를 고려한 계산 값과 비교 분석하였다. 선원의 방사능 측정의 정확도는 측정장치 setup의 정확도에 크게 영향을 받기 때문에 원격조정으로 제어되는 선원위치의 정확도를 평가하였다. 필름에 감광된 감마선의 영상을 Film scanner를 이용하여 분석하였으며 프로그램된 지점에 제대로 위치하는지의 정도를 평가하였다. 예상된 선원위치와 실제 선원위치간의 차이는 최대 1 mm 이내이었으며 이러한 조건하에서 제작회사로부터 제공된 방사능값과 본 연구를 통하여 측정된 값과의 차이는 0.7$\pm$1.5 % 이며 시간에 따른 선원의 변화량을 확인해 본 결과 0.l$\pm$1.2%이었다. 결론적으로, 본 연구에서 사용된 측정방법에 의한 실측값과 제작회사로부터 제공된 방사능값은 현재까지 서로 잘 일치하였고 치료기의 정확성도 확인되었다, 그러나 고선량률 근접치료시 사용되는 선원의 정확한 위치 및 방사능값은 환자치료의 성패를 결정짓는 매우 중요한 인자이므로 지속적인 정도관리가 요구된다.

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연구용 선형가속기의 전자총 가열 전류에 따른 전자선의 에너지 인자 측정과 출력 측정 연구 (Measurement of Energy Parameters for Electron Gun Heater Currents and Output Dose Rate for Electron Beams from a Prototype Linac)

  • 임희진;이만우;김미영;이준규;이무진;강상구;이동주;정동혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제27권1호
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    • pp.25-30
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    • 2016
  • 본 연구에서는 의료용 선형가속기 제작을 위해 개발된 연구용 선형가속기의 전자선에 대한 선량학적 특성을 실험적으로 평가하였다. 본 논문에서는 전자총 가열 전류에 따른 에너지의 변화와 출력 흡수선량 측정 결과를 보고하고자 한다. 전자선의 에너지는 필름 측정법을 써서 평균에너지와 최빈에너지의 관점에서 결정하였다. 출력 흡수선량은 최적 에너지에 대하여 평행평판형 전리함을 사용하여 물속 깊이선량율을 측정하고 TRS-398 프로토콜에 따라 결정하였다. 측정 결과 전자총 가열 전류 2.02~2.50 A에서 평균에너지와 최빈에너지는 5.94~2.80 MeV와 6.54~3.31 MeV로 변화하였다. 그리고 평균에너지 5.94 MeV의 전자선에 대해 물속 기준 깊이에서 출력 흡수선량은 5.41 Gy/min으로 나타났다.

측정용 전리함에 따른 고 선량율 근접치료용 방사성 선원의 겉보기 활성도의 정확도 비교 분석 (Analysis of Accuracy of Apparent Activity According to Calibration Method for High Dose Rate Brachytherapy Source)

  • 허현도;최진호;최상현;김성훈;김우철;김헌정;이레나;김금배;홍성언;신동오
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권4호
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    • pp.305-312
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    • 2008
  • 본 연구에서는 측정 방법이 다른 두 전리함을 이용하여 고선량율 근접치료용 방사성 선원의 겉보기 활성도를 측정하여 선원의 활성도 정확성 및 두 장비간의 정확도를 비교 분석하였다. 국내 5개 의료기관을 선정하여 공기 중 기준거리에서 겉보기 활성도를 측정하고 동일한 선원에 대하여 측정 방법이 다른 두 팬톰을 동시에 측정하여 측정방법에 따른 상호 오차와 측정용 전리함의 정확도를 평가하였다. 우물형 전리함과 Jig 팬톰의 상대 오차는 각각 -2.1%~0.2%, -2.8%~-1.0%로 나타났다. 동일한 방사성선원에 대하여 두 교정 장비간의 정확도 평가는 최대 상대오차 1%로 나타났다. 선원의 세기 검증 시 측정 방법에 따른 의존도는 없었다. 고 선량율 근접방사선치료에 사용되는 방사성 선원의 세기의 변화는 환자의 종양 및 인접장기에 미치는 영향이 매우 크므로 방사성 선원의 세기 오차는 환자치료의 최적화에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 새로운 선원 교체 시 뿐만 아니라 주기적인 선원 점검이 요구된다.

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