• 제목/요약/키워드: Quantum simulation

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이중 에너지 검출기를 이용한 영상 시스템 (Image System Using Dual Energy Detector)

  • 여화연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3517-3523
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    • 2010
  • 본 논문은 이중 에너지 DR(Digital Radiography) 방식 중, 단일 조사 X-선(single shot X-ray exposure) 장치와 이중 모드 검출기 모듈 (Low Energy Detector & High Energy Detector)을 이용한 이중 X-선 이미징이 가능한 검출기 모듈에 관한 연구이다. 상용 BIS(baggage inspection system)에서 사용되고 있는 X-선 발생장치의 스펙트럼과 이중 모드 검출기에 대한 특징 및 방사선적 특성을 분석하여 새롭게 제안 할 검출기 모듈의 최적 설계 방향을 기술하고 상용화된 용화된 LED 및 HED 검출기와 새롭게 제안 한 검출기 모듈에 대해 전기적, 광학적, 방사선적 특성 실험을 실시하여, 새롭게 제안된 검출기 모듈이 BIS 용도로 사용 가능함을 증명하였다. 새롭게 제안 된 검출기 모듈이 적용된 BIS에 대해, 기본 특성 실험에 대한 X-선 영상을 획득하여 실험 및 분석을 실시하였다.

THE ADAPTATION METHOD IN THE MONTE CARLO SIMULATION FOR COMPUTED TOMOGRAPHY

  • LEE, HYOUNGGUN;YOON, CHANGYEON;CHO, SEUNGRYONG;PARK, SUNG HO;LEE, WONHO
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권4호
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    • pp.472-478
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    • 2015
  • The patient dose incurred from diagnostic procedures during advanced radiotherapy has become an important issue. Many researchers in medical physics are using computational simulations to calculate complex parameters in experiments. However, extended computation times make it difficult for personal computers to run the conventional Monte Carlo method to simulate radiological images with high-flux photons such as images produced by computed tomography (CT). To minimize the computation time without degrading imaging quality, we applied a deterministic adaptation to the Monte Carlo calculation and verified its effectiveness by simulating CT image reconstruction for an image evaluation phantom (Catphan; Phantom Laboratory, New York NY, USA) and a human-like voxel phantom (KTMAN-2) (Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA). For the deterministic adaptation, the relationship between iteration numbers and the simulations was estimated and the option to simulate scattered radiation was evaluated. The processing times of simulations using the adaptive method were at least 500 times faster than those using a conventional statistical process. In addition, compared with the conventional statistical method, the adaptive method provided images that were more similar to the experimental images, which proved that the adaptive method was highly effective for a simulation that requires a large number of iterations-assuming no radiation scattering in the vicinity of detectors minimized artifacts in the reconstructed image.

반도체 광증폭기를 이용한 다기능 전광 논리 소자의 설계 및 측정 (Design and Demonstration of All-Optical XOR, AND, OR Gate in Single Format by Using Semiconductor Optical Amplifiers)

  • 손창완;윤태훈;김상헌;전영민;변영태;이석;우덕하;김선호
    • 한국광학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.564-568
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    • 2006
  • 반도체 광증폭기에 기반을 둔 이득포화특성을 이용하여 XOR, AND, OR 논리 게이트를 동시에 구현하는 다기능 전광 논리소자를 설계하고 구현하였다. 상용화된 프로그램인 VPI Component $Maker^{TM}$을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였고 10 Gbit/s의 입력 신호를 사용하여 XOR, AND, OR 논리동작을 동시에 구현하는 다기능 전광 논리소자를 구현하였다.

Computer-aided drug design of Azadirachta indica compounds against nervous necrosis virus by targeting grouper heat shock cognate protein 70 (GHSC70): quantum mechanics calculations and molecular dynamic simulation approaches

  • Islam, Sk Injamamul;Saloa, Saloa;Mahfuj, Sarower;Islam, Md Jakiul;Jahan Mou, Moslema
    • Genomics & Informatics
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    • 제20권3호
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    • pp.33.1-33.17
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    • 2022
  • Nervous necrosis virus (NNV) is a deadly infectious disease that affects several fish species. It has been found that the NNV utilizes grouper heat shock cognate protein 70 (GHSC70) to enter the host cell. Thus, blocking the virus entry by targeting the responsible protein can protect the fishes from disease. The main objective of the study was to evaluate the inhibitory potentiality of 70 compounds of Azadirachta indica (Neem plant) which has been reported to show potential antiviral activity against various pathogens, but activity against the NNV has not yet been reported. The binding affinity of 70 compounds was calculated against the GHSC70 with the docking and molecular dynamics (MD) simulation approaches. Both the docking and MD methods predict 4 (PubChem CID: 14492795, 10134, 5280863, and 11119228) inhibitory compounds that bind strongly with the GHSC70 protein with a binding affinity of -9.7, -9.5, -9.1, and -9.0 kcal/mol, respectively. Also, the ADMET (absorption, distribution, metabolism, excretion, and toxicity) properties of the compounds confirmed the drug-likeness properties. As a result of the investigation, it may be inferred that Neem plant compounds may act as significant inhibitors of viral entry into the host cell. More in-vitro testing is needed to establish their effectiveness.

몬테카를로 영상모의실험 코드를 이용한 Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체 및 광센서 어레이 기반 디지털 X-선 영상시스템의 화질평가 (Evaluation of Image Qualities for a Digital X-ray Imaging System Based on Gd$_2$O$_2$S(Tb) Scintillator and Photosensor Array by Using a Monte Carlo Imaging Simulation Code)

  • 정만희;정인범;박주희;오지은;조효성;한봉수;김신;이봉수;김호경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.253-259
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    • 2004
  • 본 연구에서는 디지털 X-선 영상시스템의 최적화 설계를 위하여 몬테카를로 방법을 이용한 영상모의실험용 코드를 visual $C^{++}$ 프로그래밍 언어를 사용하여 개발하였다. 디지털 X-선 영상시스템으로 Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체 및 광센서 어레이를 고려하였으며, 일반적인 실험 환경을 모사하기 위해 2차원 평행 그리드를 포함시켰다. X-선과 피사체, 그리드 및 섬광체와의 반응, 그리고 섬광체에서 발생된 빛의 거동 및 광센서 어레이에서의 수집을 몬테카를로 방법을 이용하여 모사하였다. Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체의 두께는 66$\mu\textrm{m}$로 설정하였으며, 광센서 어레이의 픽셀 피치는 48$\mu\textrm{m}$ 그리고 픽셀의 포맷은 256${\times}$256으로 가정하였다. 다양한 모의실험조건에서 X-선 영상을 획득한 후 객관적인 영상시스템의 성능평가 지표인 SNR(signal-to-noise ratio), MTF(modulation transfer function), NPS(noise power spectrum), DQE(detective quantum efficiency) 등을 계산하였으며, 이를 통해 화질을 평가하였다. 본 연구에서 개발된 영상모의실험 코드는 다양한 디지털 X-선 영상시스템에 대해 여러 설계변수들에 대한 성능을 예측함으로써 영상시스템 최적설계에 활용될 수 있다.

Hybrid Scheduling Algorithm based on DWDRR using Hysteresis for QoS of Combat Management System Resource Control

  • Lee, Gi-Yeop
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.21-27
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    • 2020
  • 본 논문에서는 전투관리체계의 QoS를 향상시키기 위해 동적 가중 결손 라운드로빈과 우선 순위 기반의 혼합 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘인 DWDRR은 큐의 트래픽과 중요도에 따라 가중치를 동적으로 부여하여 패킷을 전송하는 방법이다. 제안된 알고리즘의 타당성을 분석하기 위해 모의실험을 통해 제안된 알고리즘이 특정구간에서 높은 효율성을 나타내는 것을 증명하였다. 따라서 기존의 알고리즘과 제안된 알고리즘을 혼합하여 사용하는 방법을 제안한다. 또한, 빈번한 기법 전환을 방지하기 위해 히스테리시스 기법을 적용하였다. 제안한 알고리즘은 동일한 트래픽에서 기존 알고리즘보다 낮은 패킷 손실률과 지연 시간을 나타낸다.

ZCS형 역률 개선 회로(QBSRR)의 데드빗(deadbeat)제어기 설계 (Deadbeat Controller Design of a ZCS-type Power Factor Correction Circuit(QBSRR))

  • 최현칠
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.107-117
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    • 1998
  • 근래에 들어, 입력 교류전원에서 양질의 전력을 공급하기 위하여 역률 개선 회로에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 QBSRR이라는 ZCS(Zero Current Switching) 공진형 역률 개선 회로가 최근에 소개되었는데, 본 논문에서는, QBSRR회로의 전력단에 대하여 간단하고 정확한 모델링을 이용하여 안정된 출력 전압과 빠른 동적특성을 얻기 위한 데드빗(Deadbeat) 제어기를 체계적으로 설계하였다. 또한, 전류 센서를 사용하지 않고 부하 저항값을 파악하기 위하여 부하 예측 기법(Load Estimation Method)을 유도하였다. 본 논문에서는 제안한 제어기를 이용하면, 역률개선 회로의 출력측에 나타나는 120Hz의 리플에도 불구하고 안정된 출력전압과 빠른 동적 특성을 얻을 수 있게 된다. 아울러, 과도 응답 상태에서도 입력측의 높은 역률이 유지되는 장점을 가지고 있다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 본 논문에서는 제안한 제어기의 우수한 특성을 입증하였다.

전자 주입층 $Cs_2CO_3$ 두께 변화에 따른 OLED의 효율에 미치는 영향 (Effect on Efficiency of the OLED depending on Thickness Variation of EIL $Cs_2CO_3$)

  • 한현석;김창훈;강용길;김귀열;김태완;홍진웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1438-1439
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    • 2011
  • In this paper, we studied effects on the efficiency, according to thickness of the electron injection layer(EIL) for improving efficiency of Organic Light Emitting Diodes(OLEDs). For the first time, after confirming the optimum thickness of the EIL material $Cs_2CO_3$, we designed OLED devices having a structure of ITO/TPD/$Alq_3/Cs_2CO_3$/Al. And we manufactured devices applying for the optimum thickness of the material in the simulation with thermal evaporating method. And we investigated how the EIL material $Cs_2CO_3$ effects on efficiency of OLEDs in the EIL. As the result, because the EIL material $Cs_2CO_3$ reduces energy potential barrier of the EIL, it facilitated the electron transfer. And, as blocking the hole transfer contributes to an increased recombination, we confirmed that the efficiency of OLEDs increased. And compared to the device without using the EIL material, the device using thickness 1.0 nm of $Cs_2CO_3$ in the EIL shows the excellent efficiency. Therefore, we confirmed that the luminance and the external quantum efficiency increase about 600% and 500% respectively.

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광 네트워크 스위치 응용을 위한 RSFQ Switch의 회로 설계 및 시뮬레이션 (Circuit Design and Simulation Study of an RSFQ Switch Element for Optical Network Switch Applications)

  • 홍희송;정구락;박종혁;임해용;장영록;강준희;한택상
    • Progress in Superconductivity
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    • 제5권1호
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    • pp.13-16
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    • 2003
  • In this work, we have studied about an RSFQ (Rapid Single Flux Quantum) switch element. The circuit was designed, simulated, and laid out for mask fabrication. The switch cell was composed of a D flip-flop, a splitter, a confluence buffer, and a switch core. The switch core determined if the input data could pass to the output. “On” and o“off” controls in the switch core could be possible by utilizing an RS flip-flop. When a control pulse was input to the “on” port, the RS flip-flop was in the set state and passed the input pulses to the output port. When a pulse was input to the “off” port, the RS flip-flop was in the reset state and prevented the input pulses from transferring to the output port. We simulated and optimized the switch element circuit by using Xic, WRspice, and Julia. The minimum circuit margins in simulations were more than $\pm$20%. We also performed the mask layout of the circuit by using Xic and Lmeter.

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Theoretical Study of PDP Materials

  • Miyamoto, Akira;Onuma, Hiroaki;Kikuchi, Hiromi;Tsuboi, Hideyuki;Koyama, Michihisa;Endou, Akira;Takaba, Hiromitsu;Kubo, Momoji;Carpio, Carlos A.Del;Selvam, Parasuraman;Kajiyama, Hiroshi
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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    • pp.121-124
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    • 2006
  • A novel quantum chemical molecular dynamics program, 'Colors' was developed to simulate the electronic structure of rare earth-doped phosphor materials as well as the destruction processes of MgO protecting layer in plasma display panel (PDP). We have also developed a quantitative prediction method based on Monte Carlo simulation technique to evaluate the electrical conductivity of insulators, semiconductors, and metals as well as the spatial distribution of electron density by Colors code. All these original simulators enable us to study theoretically a variety of materials related to PDP.

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