• 제목/요약/키워드: Radiation spectrum

검색결과 511건 처리시간 0.024초

몬테카를로 시뮬레이션을 통한 4π 컴프턴 억제 분광기 연구 (Study of 4π Compton Suppression Spectrometer by Monte Carlo Simulation)

  • 장은성;이효영
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.123-129
    • /
    • 2017
  • Compton suppression system은 스펙트럼에서 Compton continuum으로 존재하는 영역을 억제하는 장치 이다. 본 연구에서는 HPGe-NaI(TI)의 기하학적인 구조 파악 및 이동에 따른 이 때 그 효과를 최적화 할 수 있는 배치구조를 찾기 위하여, Monte Carlo simulation을 통해 Compton suppression의 행태적 특성을 파악하고, 몇 가지 배치구조에 대한 비교를 해보았다. 또한 거리에 따른 효율을 이용하여 환경 측정에 사용되는 실린더 비커에 적용해 보았다. ARF 값은 81.1 keV의 경우 약 1.65, 1332.4 에너지의 경우 약 1.9 정도로 나타내는 것을 확인할 수 있다. NaI(Tl) 검출기들의 위치 이동에 따라 특정한 영역에서 suppression이 일어나는 확인할 수 있다. Compton suppression system 구성의 목적에 비추어 볼 때, 결과 에너지 스펙트럼의 Compton continuum 영역 전반에 걸쳐 suppression이 이루어지는 것이 더욱 적절한 배치구조가 됨을 알 수 있다. 따라서 최적화된 구조를 통해 다양한 환경시료 측정에 적용할 수 있음을 확인 하였다.

감마선 검출기를 위한 스펙트럼 분석 소프트웨어 개발 (Development of a Spectrum Analysis Software for Multipurpose Gamma-ray Detectors)

  • 이종명;김용권;박길순;김정민;이기성;정진훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
    • /
    • 제33권1호
    • /
    • pp.51-59
    • /
    • 2010
  • NaI(Tl) 섬광 결정과 광전자 증배관를 결합한 형태의 감마선 검출기는 감도와 개발비용 면에서 우수하여 일반적으로 환경 감시용 검출기에 잘 활용된다. 본 연구에서는 보다 조작이 용이하고 다목적으로 활용할 수 있는 지능형 감마선 검출기와 연동되어 동위원소 자동인식이 가능한 분석 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 크게 네트워크 인터페이스 모듈과 스펙트럼분석 모듈, 그리고 그래픽 유저 인터페이스 모듈의 세부분으로 나누어진다. 이중 핵심부분은 스펙트럼분석모듈로서 네트워크를 통해 수집된 신호로부터 해당 동위원소에 대한 에너지스펙트럼의 피크정보를 추출하고 이를 토대로 입력 동위원소의 종류를 판별해 내는 것이다. 일반적으로 채널과 에너지의 관계는 근사적으로 선형적인 함수관계가 있으므로 피크 정보를 정확히 얻어내면 해당 동위원소의 인식이 가능하다. 본 연구에서 개발된 피크 검출 알고리듬은 두 개의 피크를 가진 표준 동위원소에 대한 라이브러리 구축 및 이를 기준으로 한 미지의 동위원소에 대한 자동인식을 수행하도록 개발되었다. 대상 하드웨어인 뉴캐어메디컬시스템의 GammaPro 1410을 사용하여 연동 실험을 수행한 결과 하나의 미지의 선원에 대한 인식률을 측정할때 1% 이내의 피크 검출오차를 기록하였다. 또한 효율적인 네트워크 연동모듈의 설계를 통하여 세계 수준인 200K CPS의 데이터 처리속도를 달성하였다. 감마선 검출기와 본 소프트웨어에 더하여 선량분석 알고리듬에 대한 개발이 이어진다면 실시간 지능형 검출시스템으로서 의료기관 및 발전소, 연구시설 등 폭넓은 분야에 활용될 것으로 기대된다.

몬테카를로 시뮬레이션을 통한 바륨화합물의 의료방사선 차폐능 비교 분석 (Barium Compounds through Monte Carlo Simulations Compare the Performance of Medical Radiation Shielding Analysis)

  • 김선칠;김교태;박지군
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제7권6호
    • /
    • pp.403-408
    • /
    • 2013
  • 본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.

이중 구조의 X선 차폐시트 설계를 위한 FLUKA 수송코드의 신뢰성 검증 (Reliability Verification of FLUKA Transport Code for Double Layered X-ray Protective Sheet Design)

  • 강상식;허승욱;최일홍;전제훈;양승우;김교태;허예지;박지군
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제11권7호
    • /
    • pp.547-553
    • /
    • 2017
  • 현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$$0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

Bacteriocin with a Broad Antimicrobial Spectirum, Produced by Bacillus sp. Isolated from Kimchi

  • Mah, Jae-Hyung;Kim, Kwang-Soo;Park, Jong-Hyun;Byun, Myung-Woo;Kim, Young-Bae;Hwang, Han-Joon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제11권4호
    • /
    • pp.577-584
    • /
    • 2001
  • An antimicrobially active bacterium which was identified as Bacillus brevis, was isolated from kimchi. The antimicrobial activity was found against various Gram-positive and Gram-negative bacteria including some pathogens food-spoilage microorganisms, and some yeast strains. The antimicrobial activity was especially strong against Bacillus anthracis and Shigella dysenteriae. The strong activity was observed during an early stationary phase in the culture when incubated at $37^{\circ}C$ with initial medium pH of 6.8. The antimicrobial activity was found to be stable at $90^{\circ}C$ for 30 min and in the pH range of 3-11, and it was insensitive to organic solvents including acetone, acetonitrile, ethanol, and methanol. Analysis of the bacterocin on tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel suggested a molecular mass of approximately 4.5-6.0 kDa. The antimicrobial substance was characterized as a bacteriocin, because of its proteinaceous nature and low molecular weight. The bacteriocin could potentially be used as a food preservative, because of its thermostable property and broad antimicrobial spectrum.

  • PDF

Constraints on dark radiation from cosmological probes

  • Rossi, Graziano;Yeche, Christophe;Palanque-Delabrouille, Nathalie;Lesgourgues, Julien
    • 천문학회보
    • /
    • 제40권1호
    • /
    • pp.44.1-44.1
    • /
    • 2015
  • We present joint constraints on the number of effective neutrino species $N_{eff}$ and the sum of neutrino masses ${\Sigma}m_{\nu}$, based on a technique which exploits the full information contained in the one-dimensional Lyman-${\alpha}$ forest flux power spectrum, complemented by additional cosmological probes. In particular, we obtain $N_{eff}=2.91{\pm}0.22$ (95% CL) and ${\Sigma}m_{\nu}$ < 0.15 eV (95% CL) when we combine BOSS Lyman-${\alpha}$ forest data with CMB (Planck+ACT+SPT+WMAP polarization) measurements, and $N_{eff}=2.88{\pm}0.20$ (95% CL) and ${Sigma}m_{\nu}$ < 0.14 eV (95% CL) when we further add baryon acoustic oscillations. Our results tend to favor the normal hierarchy scenario for the masses of the active neutrino species, provide strong evidence for the Cosmic Neutrino Background from $N_{eff}{\approx}3$($N_{eff}=0$ is rejected at more than $14{\sigma}$), and rule out the possibility of a sterile neutrino thermalized with active neutrinos (i.e., $N_{eff}=4$) - or more generally any decoupled relativistic relic with $${\Delta}N_{eff}{\sim_=}1$$ - at a significance of over $5{\sigma}$, the strongest bound to date, implying that there is no need for exotic neutrino physics in the concordance ${\Lambda}CDM$ model.

  • PDF

강우 레이더 전파간섭 분석 (Analysis of Interference Protection among the Rain Radars)

  • 나상근;김군중;지석근;김영완
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.553-556
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 강우 레이더간 간섭 현상과 강우 레이더의 스퓨리어스 방사 신호로부터 발생되는 인접 무선국에 대한 간섭 현상을 분석한다. 강우 레이더는 강우 강도를 측정하고 강우를 예측하기 위하여 설치 운영되고 있으며, 높은 출력으로 동일 또는 인접 대역의 통신기기 및 레이더간 간섭 현상이 발생할 수 있다. S 대역 주파수 영역의 전파 특성과 강우 레이더의 전파간섭 protection ratio를 도출하여 강우 레이더의 전파 간섭 현상을 분석한다. 아울러 강우 레이더의 스퓨리어스 방사 특성으로부터 인접 무선국에 미치는 전파 간섭 영향을 분석하여 강우 레이더의 방사 스펙트럼 특성을 제안한다.

  • PDF

한반도 발생 지진의 지진원 상수 (Source parameters of earthquakes occurred in the Korean Peninsula)

  • 김성균;김병철
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.3-11
    • /
    • 2002
  • Source parameters for forty nine recent earthquakes occurred in and around Korean Peninsula are determined and the relations among them are studied. The corner frequency and seismic moment are estimated from three different methods. The spectral fitting of the source displacement spectrum with the $\omega$-square source model of Brune(1970) and Snoke(1987)'s method are applied to all events and empirical Green's function method for two events are adopted. The source parameters determined in this study show different values depending on the adopted method and on the stations of which seismograms are recorded. It is interpreted that the disagreements principally originate from insufficient consideration of source radiation pattern and attenuation and amplification according to path direction. The corner frequencies and seismic moments are averaged to exclude the directional effects and other source parameters are estimated from the mean corner frequency and seismic moment. The static stress drops estimated in this study tend to be independent of seismic moment or magnitude for events above a certain size. For earthquakes with the size less than about 3.0$\times$10$^{21}$dyne-cm(nearly same as M$_{L}$=3.7), the stress drop tends to decrease with the decreasing moment. This fact suggests a breakdown of scaling law of source parameters below the threshold magnitude. The moment magnitudes calculated from source parameters appear to be slightly larger than the Richter's local magnitudes in the range above M$_{L}$=3.5.3.5.

  • PDF

Wideband RF Radiation from a Nonlinear Transmission Line with a Pre-magnetized Ferromagnetic Core

  • Ahn, J.-W.;Karelin, S.Y.;Krasovitsky, V.B.;Kwon, H.-O.;Magda, I.I.;Mukhin, V.S.;Melezhik, O.G.;Sinitsin, V.G.
    • Journal of Magnetics
    • /
    • 제21권3호
    • /
    • pp.450-459
    • /
    • 2016
  • Experimental results and data of numerical simulations are presented, concerning generation of wideband radio frequency (RF) oscillations in a nonlinear transmission line (NLTL) which contains a pre-magnetized core of ferrite material. Emphasis is made on the means for extracting the RF signal from the line, in order to radiate it into free space. Antennas of two types that can be used for the purpose are considered, both featuring a coaxial design. This permits availing of the principal advantages of coaxial systems, such as operation in the mode of a traveling TEM wave; wide range of the transmitted frequencies, and a reasonably simple design. The antennas studied, specifically a disc-cone dipole (DCD) and an impulse reflector antenna ('Half-IRA', or HIRA type) differ significantly in effective width of the radiated spectrum and in spatial characteristics of the radiated field in far region.

DETECTION OF EMISSION FROM WARM-HOT GAS IN THE UNIVERSE WITH XMM?

  • BOWYER STUART;VIKHLININ ALEXEY
    • 천문학회지
    • /
    • 제37권5호
    • /
    • pp.579-581
    • /
    • 2004
  • Recently, claims have been made of the detection of 'warm-hot' gas in the intergalactic medium. Kaastra et al. (2003) claimed detection of ${\~} 10^6$ K material in the Coma Cluster but studies by Arnaud et al. (2001), and our analysis of the Chandra observations of Coma (Vikhlinin et al. 2001), find no evidence for a $10^6$ K gas in the cluster. Finoguenov et al. (2003) claimed the detection of $3 {\times} 10^6$ gas slightly off-center from the Coma Cluster. However, our analysis of ROSAT data from this region shows no excess in this region. We propose an alternative explanation which resolves all these conflicting reports. A number of studies (e.g. Robertson et al., 2001) have shown that the local interstellar medium undergoes charge exchange with the solar wind. The resulting recombination spectrum shows lines of O VII and O VIII (Wargelin et al. 2004). Robertson & Cravens (2003) have .shown that as much as $25\%$ of the Galactic polar flux is heliospheric recombination radiation and that this component is highly variable. Sporadic heliospheric emission could account for all the claims of detections of 'warm-hot' gas and explain the conflicts cited above.