• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제38권1호
• /
• pp.22-28
• /
• 2013

Skyshine은 고에너지 가속기의 차폐 설계 시 반드시 고려되는 중요한 현상이다. 본 연구에서는 고에너지 전자 가속기에 대한 중성자 skyshine 평가 방법을 새롭게 제시하였으며 기존의 방법들과 비교하여 타당성을 검증하였다. 고에너지 전자가속기로부터 원거리 지역의 방사선량을 계산하기 위해 몬테카를로 코드, FLUKA와 PHITS를 이용하였다. 가속기 건물로부터 원거리 지역까지 도달하는 방사선장의 경로를 skyshine, direct, groundshine, multiple-shine으로 분류하였다. 분류된 각각의 성분이 총 유효선량에 기여하는 정도를 평가하였다. 방사선원 계산에는 10 GeV 전자가 두꺼운 표적에 입사하여 생성되는 중성자를 고려하였다. Groundshine 효과를 평가하기위해 PAL-XFEL의 건설부지토양에 대한 성분을 고려하였다. 가속기 건물로부터 비교적 가까운 50 m 미만에서는 direct와 groundshine 성분들이 총 유효선량에 대부분 기여하였다. 가속기 터널로부터 거리가 멀어질수록 skyshine 성분의 기여도가 증가하였다. 평가된 skyshine 성분에 대한 유효선량은 기존에 skyshine 선량을 계산할 때 사용되었던 반실험식 중 전자가속기를 이용한 실험결과에 기반한 Rindi의 식과 가장 잘 일치하였다. 간이계산코드 SHINE3의 결과와 20% 이내로 일치하였다. 모든 성분이 포함된 총 유효선량은 기존의 평가방식에 비해 10배 정도 크게 평가되었다. 가속기 터널로부터 원거리 지역에 대한 선량평가계산에서 mutiple-shine 성분의 영향은 skyshine 성분보다 더 크다는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술회의 초록집
• /
• pp.16-16
• /
• 2010

GaN-based light-emitting diodes (LEDs) are attracting great interest as candidates for next-generation solid-state lighting, because of their long lifetime, small size, high efficacy, and low energy consumption. However, for general illumination applications, the external quantum efficiency of LEDs, determined by the internal quantum efficiency (IQE) and the light extraction efficiency, must be further increased. The IQE is determined by crystal quality and epitaxial layer structure and high value of IQE more than 70% for blue LEDs have been already reported. However, there is much room for improvement of light extraction efficiency because most of the generated photons from active layer remain inside LEDs by total internal reflection at the interface of semiconductor with air due to the high refractive index difference between LEDs epilayer (for GaN, n=2.5) and air (n=1). The light confining in LEDs will be reabsorbed by the metal electrode or active layer, reducing the efficacy of LEDs. Here, we present the first demonstration of enhanced light extraction by forming a MgO nano-pyramids structure on the surface of vertical-LEDs. The MgO nano-pyramids structure was successfully fabricated at room temperature using conventional electron-beam evaporation without any additional process. The nano-sized pyramids of MgO are formed on the surface during growth due to anisotropic characteristics between (111) and (200) plane of MgO. The ZnO layer with quarter-wavelength in thickness is inserted between GaN and MgO layers to increase the critical angle for total internal reflection, because the refractive index of ZnO (n=1.94) could be matched between GaN (n=2.5) and MgO (n=1.73). The MgO nano-pyramids structure and ZnO refractive-index modulation layer enhanced the light extraction efficiency ofV-LEDs with by 49%, comparing with the V-LEDs with a flat n-GaN surface. The angular-dependent emission intensity shows the enhanced light extraction through the side walls of V-LEDs as well as through the top surface of the n-GaN, because of the increase in critical angle for total internal reflection as well as light scattering at the MgO nano-pyramids surface.

• 전기의세계
• /
• 제28권4호
• /
• pp.53-63
• /
• 1979

Interface recombination velocity in $Al_{x}$G $a_{1-x}$ As-GaAs and $Al_{0.85}$, G $a_{0.15}$ As-GaA $s_{1-y}$S $b_{y}$ heterojunction systems is studied as a function of lattice mismatch. The results are applied to the design of highly efficient III-V heterojunction solar cells. A horizontal liquid-phase epitaxial growth system was used to prepare p-p-p and p-p-n $Al_{x}$G $a_{1-x}$ As-GaA $s_{1-y}$S $b_{y}$-A $l_{x}$G $a_{1-x}$ As double heterojunction test samples with specified values of x and y. Samples were grown at each composition, with different GaAs and GaAs Sb layer thicknesses. A method was developed to obtain the lattice mismatch and lattice constants in mixed single crystals grown on (100) and (111)B oriented GaAs substrates. In the AlGaAs system, elastic lattice deformation with effective Poisson ratios .mu.$_{eff}$ (100=0.312 and .mu.$_{eff}$ (111B) =0.190 was observed. The lattice constant $a_{0}$ (A $l_{x}$G $a_{1-x}$ As)=5.6532+0.0084x.angs. was obtained at 300K which is in good Agreement with Vegard's law. In the GaAsSb system, although elastic lattice deformation was observed in (111) B-oriented crystals, misfit dislocations reduced the Poisson ratio to zero in (100)-oriented samples. When $a_{0}$ (GaSb)=6.0959 .angs. was assumed at 300K, both (100) and (111)B oriented GaAsSb layers deviated only slightly from Vegard's law. Both (100) and (111)B zero-mismatch $Al_{0.85}$ G $a_{0.15}$As-GaA $s_{1-y}$S $b_{y}$ layers were grown from melts with a weight ratio of $W_{sb}$ / $W_{Ga}$ =0.13 and a growth temperature of 840 to 820 .deg.C. The corresponding Sb compositions were y=0.015 and 0.024 on (100) and (111)B orientations, respectively. This occurs because of a fortuitous in the Sb distribution coefficient with orientation. Interface recombination velocity was estimated from the dependence of the effective minority carrier lifetime on double-heterojunction spacing, using either optical phase-shift or electroluminescence timedecay techniques. The recombination velocity at a (100) interface was reduced from (2 to 3)*10$^{4}$ for y=0 to (6 to 7)*10$^{3}$ cm/sec for lattice-matched $Al_{0.85}$G $a_{0.15}$As-GaA $s_{0.985}$S $b_{0.015}$ Although this reduction is slightly less than that expected from the exponential relationship between interface recombination velocity and lattice mismatch as found in the AlGaAs-GaAs system, solar cells constructed from such a combination of materials should have an excellent spectral response to photons with energies over the full range from 1.4 to 2.6 eV. Similar measurements on a (111) B oriented lattice-matched heterojunction produced some-what larger interface recombination velocities.ities.ities.s.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권2호
• /
• pp.99-105
• /
• 2012

치료 테이블 회전, 아크 간 콜리메이터 회전 각도가 광자에너지별 전립선암 래피드아크 치료계획의 선량분포에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 6 MV와 10 MV 광자 에너지에 대해 2 아크(two arcs)를 사용하여 아크 간 콜리메이터 각도 차이가 $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, $75^{\circ}$, $90^{\circ}$인 경우와 치료 테이블 회전 유무에 따라 치료계획을 시행하였다. 선량 최적화를 위한 표적 및 중요 장기의 선량 제한치(dose constraints)를 동일하게 적용하여 계산하였고 선량 분포를 평가하기 위해 CI (Conformity index), HI (Homogeneity index), QOC (Quality of Coverage) 등의 정량화된 선량 지표를 구하여 각 치료계획의 최적화 결과를 비교하였다. 그 결과 치료계획표적용적과 중요장기의 선량 지표 차이는 3.6% 이하로 광자에너지, 치료테이블, 아크 간 콜리메이터 각도의 영향은 크지 않았다. 그러나 표적에서 먼 정상조직의 경우 저 선량 영역 차이가 크게 나타났다. 좌우 대퇴골두의 V15%는 6 MV 일 때 각각 6.4%, 5.5% 높았고, 치료테이블 회전 시에는 23.4%, 24.1% 높게 나타났다. 표적에서 먼 영역(Far Region)의 V10%는 6 MV 일 때 54.2 cc, 치료테이블 회전이 없을 때 343.4 cc, 아크 간 콜리메이터 각도가 $0^{\circ}$일 때 457.8 cc 크게 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제33권2호
• /
• pp.53-59
• /
• 2008

X선과 같은 고에너지 방사선에 의한 DNA 손상 중 간접적인 손상을 확인하기 위하여 탄탈륨(Ta) 박막위에 동결건조 과정으로 만들어진 pGEM-3Zf(-) plasmid DNA 단일층(monolayer)의 박막을 만든 다음, 에너지가 1.5 keV인 Al $K{\alpha}$ X선을 0분, 3분, 7분, 10분 동안 초고진공 상태에서 이 DNA 단일층에 조사하여 평균 흡수선량(mean absorbed dose)의 변화에 따른 DNA 손상을 관찰하였다. 또한 3 eV의 낮은 에너지 전자선을 조사하여 그 결과를 X선을 조사한 경우와 비교하였다. X선과 낮은 에너지 전자선으로 조사된 plasmid DNA를 전기영동(electrophoresis) 방법을 이용해 supercoiled DNA와 unsupercoiled DNA로 분리한 후 각각을 정량적으로 분석하였다. Supercoiled DNA는 X선과 3 eV 전자선의 조사에 따른 평균흡수선량이 증가함에 따라 선형적으로 감소했다. 그와 반대로 circular DNA와 crosslinked form 1 DNA는 평균흡수선량이 증가함에 따라 선형적으로 증가했다. 이것은 supercoiled DNA가 낮은 에너지 전자와 상호작용하여 외가닥 절단(single strand break)을 일으켰고 그 결과 unsupercoiled DNA로 변화되었음을 보여준다. 본 실험을 통해 X선과 같은 고에너지 방사선에 의한 DNA의 간접적 손상이 일어남을 관찰할 수 있었고, DNA의 이온화 에너지보다 작은 에너지($0{\sim}10\;eV$)를 갖는 전자에 의해서도 DNA 손상이 일어날 수 있음을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
• /
• 제30권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2015

Plasma is an ionized gas mixture, consisting of neutral particles, positive ions, negative electrons, electronically excited atoms and molecules, radicals, UV photons, and various reactive species. Also, plasma has unique physical properties distinct from gases, liquids, and solids. Until now, non-thermal plasmas have been widely utilized in bio-medical applications (called bio-plasma) and have been developed for the plasma-related devices that are used in the medical field. Although numerous bio-plasma studies have been performed in biomedicine, there is no confirmation of the nonthermal effect induced by bio-plasma. Standardization of the biological application of plasma has not been evaluated at the molecular level in living cells. In this context, we investigated the biological effect of bio-plasma on living cells. Hence, we treated the fibroblasts with Dielectric Bauvier Discharge bio-plasma (DBD), and assessed the characteristic change at the molecular level, one of the typical cellular responses. Heat shock protein 70 (HSP70) regulates its own protein level in response to stimuli. HSP70 responds to heat shock by increasing its own expression at the molecular level in cells. Hence, we confirmed the level of HSP70 after treatment of mouse embryonic fibroblasts (MEFs) with DBD. Interestingly, DBD-plasma induced cell death, but there was no difference in the level of HSP70, which is induced by heat shock stimuli, in DBD-treated MEFs. Our data provide the basic information on the interaction between MEFs and DBD, and can help to design a molecular approach in this field.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.267-272
• /
• 1997

3.6cm${\times}$2.0cm (지름 ${\times}$ 두께) 크기의 $BaF^2$ 섬광체로 검출기를 제작하여 감마 카메라등 의료용 진단장치에서 센서로 사용되고 있는 NaI(씨)검출기와 방사선 검출특성을 비교하여 보았다. 특정에 사용된 선원은 $^{22}Na,\;^{54}Mn,\;^{57}Co,\;^{137}Cs$의 ${\gamma}$선 방출선원으로 검출기와 선원간의 거리를 7cm로 유지하였다. 시간특성을 분석하기 위하여 511keV의 양전자 방출선원을 사용하여 NaI(Tl)(1" ${\times}$ 1"), NaI(Tl)(3" ${\times}$ 3")순으로 $BaF^2$가 가장 빠르게 나타났으며, $BaF^2$ 검출기의 효율은 500keV에서 가장 높게 측정되었다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 1999

최근 들어 레이저를 이용한 방전 제어 기술에 대한 관심이 여러 분야에서 고조되고 있다. 특히, 레이저의 우수한 특성 때문에 Electro-Discharge Machining(EDM)분야에서 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 펄스형 Nd:TAG 레이저를 이용해서 방전 가공 장치에 적용될 수 있는 방전 유도 기술에 관한 기초 데이터의 확보를 위한 실험이 수행되었다. 레이저에 의한 직류 발전 유도 실험의 동작 압력의 범위는 0.2~20 torr였다. 진공조 내의 압력 P와 전극간의 거리 d에 따른 최소 직류 레이저 방전 유도 전압 $V_{G.min}$을 측정하였으며, $V_{G.min}$이 자연 방전전압 VND보다 훨씬 낮고 P.d값에 따른 $V_{G.min}$이 $V_{ND}$와 유사한 경향을 가짐을 확인하였다. 그리고 레이저 출력 에너지 $E_{out}$은 플래쉬램프의 전류 펄스폭 $t_p$가 증가함에 따라 감소하고 $t_p$값이 증가할수록 $V_{G.min}$은 방전 지속 시간 동안에 조사되는 광자량이 감소하기 때문에 더 높아짐을 알 수 있었다. 또한 레이저에 의한 방전 유도 가능범위와 레이저 출력에 따른 방전 유도 특성을 조사하였다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.93-101
• /
• 2017

목 적: 유방암 방사선 치료에서 조직등가보상체의 단점을 해결하기 위해 황동그물망보상체(Brass mesh bolus)가 최근 연구되고 있다. 본 연구의 목적은 국내에 처음 소개되는 황동그물망보상체의 안정성을 조사하고, 표면선량을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 조직등가보상체 5 mm와 가장 비슷한 황동그물망보상의 두께를 확인하기 위해 표면선량을 측정하였다. 6 MV 선형가속기와 광자극형광선량계(optically stimulated luminescent dosimeter, OSLD)를 사용하였다. 흉곽팬텀을 이용한 2문 대항접선조사를 황동그물망보상체와 조직등가보상체의 비교를 통하여 연구에 적용하였다. 결 과: 표면선량 측정을 기반으로 조직등가보상체 5 mm와 가장 유사한 두께는 황동그물망보상체를 두 겹에 해당되는 3 mm였고, 평균 상대오차율은 0.38 %였다. 흉곽팬텀을 사용한 황동그물망보상체의 표면선량은 조직등가보상체에 비해 약 1.069배 증가하였다. 결 론: 본 실험에서 황동그물망보상체는 기존 조직등가보상체 선량균등도가 향상된 것으로 확인되었다. 실험을 바탕으로 황동그물망보상체가 기본 조직등가보상체를 대체 가능 할 것으로 사료된다. 하지만 다양한 임상적 평가가 필요할 것으로 사료된다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.245-251
• /
• 2013

NaI(Tl) 섬광검출기로 측정한 에너지 스펙트럼으로부터 공간 감마 선량률을 계산하기 위하여 에너지밴드 방법과 G-factor 방법의 결과를 비교 검토하였다. 먼저 한국원자력연구원 내 운영 중인 환경방사선감시기 EFRD 3300에 장착된 3"${\Phi}X3$" NaI(Tl) 검출기의 G-factor를 MCNP 모델링을 통하여 입사 방사선의 방향에 따라 각각 구하였으며, 이로부터 계산된 선량률과 에너지밴드 방법으로 계산된 결과의 차이를 비교 검토함으로써 EFRD 3300에 적용 가능한 최적의 G-factor 값을 유도하였다. 그리고 EFRD 3300 방사선감시기가 운영되고 있는 지역 주변에 위치한 HPIC 방사선감시기의 선량률과 비교 검토를 수행하였으며, 3"${\Phi}X3$" NaI(Tl) 검출기 기반의 EFRD 3300에서 $7.7{\mu}R/h$의 측정값을 얻어 약 $3{\mu}R/h$ 정도의 차이를 보였다. 일반적으로 HPIC 방사선감시기는 고에너지 우주방사선량도 측정할 수 있는 것으로 알려져 있으므로, 이 차이는 3"${\Phi}X3$" NaI 계측기로 측정되지 못하는 고에너지 영역의 우주방사선에 의한 영향으로 평가할 수 있었다.