• 제목/요약/키워드: Radiological Engineering

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체적변조회전치료에서 Hybrid Optimized VMAT Phantom (HOVP)을 이용한 실시간 환자 맞춤형 정도관리를 위한 예비연구 (A Pilot Research for Real-Time Specific Patient Quality Assurance Using the Hybrid Optimized Vmat Phantom (Hovp) in Volume Modulated Arc Therapy)

  • 허현도;최상현;김우철;김헌정;김금배;김성훈;조삼주;민철기;조광환;이상훈;이석;심장보;신동오;지영훈
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권4호
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    • pp.206-215
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    • 2011
  • 다엽콜리메이터, 겐트리회전, 선량율 등에서 형성되는 플루언스 맵을 이용하여 환자 맞춤형 치료 선량검증이 가능한지 알아보았다. 플루언스 맵은 2D 배열 검출기로 측정하였고, 동일 치료계획을 팬톰 내에서 이온전리함, 필름, 유리선량계 등을 이용하여 측정 비교하였다. 목표점에서 체적감마인자(volume gamma index, 3%, 3 mm)기준에 통과율은 $85.22%{\pm}1.7$(RT_target), $89.96%{\pm}2.15$였고, G4는 $95.14%{\pm}1.18$이었다. 선량 전달 오차는 선량이 급격히 변화는 영역(G1, G2, G3)과 주요장기(G4)에서 각각 $11.72%{\pm}0.531$, $-11.47%{\pm}0.991$, $7.81%{\pm}0.857$, $-4.14%{\pm}0.761$이었다. 이온전리함 측정값의 상대오차는 각각 평균 $-1.02%{\pm}0.222$ (Rt_target), $0.96%{\pm}0.294$ (Lt_target)이었다. 필름의 감마인자(3%, 3 mm) 기준 평균 통과율은 $92.59%{\pm}3.312$이었다. 유리선량계 상대 오차는 8.3% (G1), -5.4% (G2), 7.2% (G3), 6.1% (G4)이었다. 체적변조회전방사선 치료(VMAT)시 실시간 플루언스 맵 측정을 통한 실시간 환자 맞춤형 선량 검증이 가능할 것으로 사료되었다.

호흡동조방사선치료 시 Real Time Monitor와 Ventilator의 유용성 평가 (Utility Estimation of the Application of Auditory-Visual-Tactile Sense Feedback in Respiratory Gated Radiation Therapy)

  • 조중훈;김병진;노시원;이현찬;장형준;김회남;송재훈;김영재
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.33-40
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    • 2013
  • 목 적: 호흡동조방사선치료 시 호흡에 따른 종양의 위치를 정확하게 파악하여 치료하기 위해서는 안정되고 일정한 호흡유지가 중요하다. 이에 본 연구에서 Real time monitor와 Ventilator를 이용하여 측정한 호흡유지방법을 소개하고 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 7명의 실험자를 대상으로 하여 Gate on time (Beam on time) 600초를 기준으로 실험자를 총 5개의 그룹 -자연 호흡, Monitor를 이용하여 유도한 호흡, Ventilator를 이용하여 유도한 호흡, Monitor와 Ventilator를 동시에 이용하여 유도한 호흡, 실험자 스스로 Real time monitor를 이용하여 주기적 Breath-hold 상태를 유지하는 호흡- 으로 분류 하였다. 분류 후 ANZAI 4D system을 이용하여 각각의 호흡신호를 획득 하였다. 호흡신호별 총 소요 시간을 비교하고 호흡주기 상의 Gate on/off time 평균값, 표준편차, 분산, 평균 호흡 주기의 횟수와 변화 등을 각각 분석하여 호흡의 안정성을 평가 하였다. 동시에 실험자들을 대상으로 설문조사를 실시하여 각 장치들의 의존성을 정성적으로 조사하였다. 결 과: 5개 그룹의 호흡신호 편차변화를 비교하여 실험자의 각 호흡신호 안정성을 평가하였다. 그 결과 모든 실험자는 Gate on time 600초 동안 소요되는 시간이 Monitor와 Ventilator를 동시에 사용 했을 경우에 실험시간이 가장 짧게 걸렸고, 가장 안정된 호흡을 유지한 것으로 나타났다. 결 론: 본 연구에서 Real time monitor와 Ventilator를 사용하여 호흡유도를 진행해본 결과 실험대상자들의 안정적인 호흡유지에 유용성이 있는 것으로 나타났다. 2개의 장비를 독립적으로 사용하였을 경우 보다 동시에 사용할 경우 호흡유지 안정도가 더 우수한 것으로 나타났다. Real time monitor와 Ventilator를 이용하여 환자의 호흡조건을 설정하여 환자에게 적용시킨다면 호흡조절방사선치료 시 치료의 정확도를 높일 수 있으리라 예상되며 동시에 치료시간도 단축될 것으로 사료된다. 특히 규칙적인 호흡조절이 가능한 환자의 경우 Real time monitor를 활용한 Breath-hold 방법의 활용은 치료시간 단축의 효과를 현저히 높일 수 있을 것이라 사료된다.

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근접치료용 방사성 동위원소의 선량분포 확인을 위한 디지털 반도체 센서의 제작 및 평가 (Evaluation of Fabricated Semiconductor Sensor for Verification of γ-ray Distribution in Brachytherapy)

  • 박정은;김교태;최원훈;이호;조삼주;안소현;김진영;송용근;김금배;허현도;박성광
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권4호
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    • pp.280-285
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    • 2015
  • 방사선 치료분야 중 근접치료는 방사성 동위원소를 체내에 직접 삽입하여 병변 세포를 사멸시키는 치료법으로써, 주로 고선량률 치료가 시행되고 있다. 현재 치료계획과 실제 선량 방출범위의 일치성 여부는 Film/Screen 시스템을 통해 확인하고, 확인된 선량분포에 따라 방사선 치료를 시행하고 있다. 선량 분포 확인 시 F/S 시스템을 이용할 경우, Film 현상조건에 따른 신호 왜곡과 반음영에 의한 저분해능으로 인하여 치료계획과의 선량 분포 일치성을 정량적으로 파악하기 힘든 단점이 있다. 본 연구에서는 방사선 근접치료 시 치료계획과 동일한 선량 분포 여부를 확인하는 디지털 검출시스템의 기초 연구를 진행하고자, PIB법을 이용한 $HgI_2$ 반도체 검출센서를 제작하였다. 또한 이를 근접치료선원을 이용해 평가함으로써, QA 시스템으로 이용 가능성을 검증하고자 하였다. 근접치료 범위의 확인을 위하여 SDD의 변화에 대한 신호 수집량을 평가한 결과, 치료 범위 이상의 거리에서는 산란선으로 추정되는 낮은 신호만이 측정되었으므로 치료 계획시와 동일한 치료 범위를 정량적으로 확인할 수 있었다. 또한 동일한 ${\gamma}$-선 조사 조건에 대한 재현성 평가 결과, 변동계수 1.5% 이내인 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서 제작한 센서는 방사선 근접치료 QA 시스템으로 적용 가능할 것이라 사료된다.

Analysis of Image Distortion on Magnetic Resonance Diffusion Weighted Imaging

  • Cho, Ah Rang;Lee, Hae Kag;Yoo, Heung Joon;Park, Cheol-Soo
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권4호
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    • pp.381-386
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    • 2015
  • The purpose of this study is to improve diagnostic efficiency of clinical study by setting up guidelines for more precise examination with a comparative analysis of signal intensity and image distortion depending on the location of X axial of object when performing magnetic resonance diffusion weighted imaging (MR DWI) examination. We arranged the self-produced phantom with a 45 mm of interval from the core of 44 regent bottles that have a 16 mm of external diameter and 55 mm of height, and were placed in 4 rows and 11 columns in an acrylic box. We also filled up water and margarine to portrait the fat. We used 3T Skyra and 18 Channel Body array coil. We also obtained the coronal image with the direction of RL (right to left) by using scan slice thinkness 3 mm, slice gap: 0mm, field of view (FOV): $450{\times}450mm^2$, repetition time (TR): 5000 ms, echo time (TE): 73/118 ms, Matrix: $126{\times}126$, slice number: 15, scan time: 9 min 45sec, number of excitations (NEX): 3, phase encoding as a diffusion-weighted imaging parameter. In order to scan, we set b-value to $0s/mm^2$, $400s/mm^2$, and $1,400s/mm^2$, and obtained T2 fat saturation image. Then we did a comparative analysis on the differences between image distortion and signal intensity depending on the location of X axial based on iso-center of patient's table. We used "Image J" as a comparative analysis programme, and used SPSS v18.0 as a statistic programme. There was not much difference between image distortion and signal intensity on fat and water from T2 fat saturation image. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant (p < 0.05). From DWI image, when b-value was 0 and 400, there was no significant difference up to $2^{nd}$ columns right to left from the core of patient's table, however, there was a decline in signal intensity and image distortion from the $3^{rd}$ columns and they started to decrease rapidly at the $4^{th}$ columns. When b-value was 1,400, there was not much difference between the $1^{st}$ row right to left from the core of patient's table, however, image distortion started to appear from the $2^{nd}$ columns with no change in signal intensity, the signal was getting decreased from the $3^{rd}$ columns, and both signal intensity and image distortion started to get decreased rapidly. At this moment, the reagent bottles from outside out of 11 reagent bottles were not verified from the image, and only 9 reagent bottles were verified. However, it was not possible to verify anything from the $5^{th}$ columns. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant. On T2 FS image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 180mm from the core of patient's table. On diffusion-weighted image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 90 mm, and they became unverifiable over 180 mm. Therefore, we should make an image that has a diagnostic value from examinations that are hard to locate patient's position.

복운모화강암지역 지하수 중 자연방사성 물질의 경시적 붕괴특성 연구 (Study on Temporal Decay Characteristics of Naturally Occurring Radionuclides in Groudwater in Two Mica Granite Area)

  • 김문수;김태승;김현구;김동수;정도환;주병규;홍정기;김혜진;박선화;정찬호;조병욱;한진석
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권4호
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    • pp.19-31
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    • 2013
  • To figure out the decay characteristics of naturally occurring radionuclides, eight sampled groundwaters from a monitoring borehole having high levels of uranium and radon concentrations in a two mica granitic area have analyzed by liquid scintillation counters (LSC) for over 1 year. In December 2011, three groundwater samples (DJ1, DJ2, DJ3) were obtained from each aquifer system located at -20 m, -40 m, -60 m of the monitoring borehole below the ground surface, respectively. Five samples (DJ4, DJ5, DJ6, DJ7, DJ8) were additionally gained from each aquifer positioned -20 m, -40 m, -60 m, -100 m, -105 m of the borehole in February 2012, respectively. Temporal variation characteristics of uranium and radon concentrations have showed over maximum 2.1 times and 1.4 times fluctuations of the values in the same sampling intervals over time, respectively. The intervals of -40 m and -105 m in the borehole have the highest values of uranium and radon concentrations, respectively. This may imply that the concentrations of naturally occurring radionuclides such as uranium and radon in groundwater have been changed over time and indicate that the qualities of groundwaters from the aquifers developed at each interval in the borehole are different each other. This discrepancy, moreover, could be caused by behaviour differences between uranium which is in ionic status having a half life of 4.6 billion years and is transported along with the flowing groundwater, and radon which is in gaseous status having a 3.82 day's half life in the aquifer systems. Physicochemical characteristics of groundwaters from the aquifer systems could be identified by the results of the on-situ measuring items such as pH and Eh, and the major ionic contents. The CPM values of eight groundwater samples analysed by LSC over one year have shown not to follow the theoretical decay curve of the radon. The CPM values of the samples have ranged from 2 to 7.5 after it had passed two months when the theoretical CPM values of the radon started zero since the initial analysis. Alpha and beta particle spectrums have shown the peaks of radium-226, however they have not revealed any peaks of radon and it's daughter products such as polonium-218 and 214, bismuth-214 for the late stage of the analysis. This implies that the groundwater from the borehole may contain radium-226 having a half life of 1,600 years which decays continuously.

방사선학과 교육과정 개선을 위한 현 교육과정 평가 (Evaluation of Present Curriculum for Devlopment of Dept. of Radiological Science Curriculum)

  • 강세식;김창수;최석윤;고성진;김정훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.242-251
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    • 2011
  • 시대와 사회적인 변화에 따라서 교육과정은 변화의 요구를 받게 된다. 교육과정의 변화를 요구받는 현시점에서 교과과정을 개선하기 위한 선행단계인 현재의 교과과정을 분석, 평가하고자 한다. 교육전문가 집단의 설문과 현재 방사선학과가 개설되어 있는 21개 대학 중 19개 대학 방사선학과의 교육과정 및 참고문헌을 중심으로 연구하였으며, 연구내용은 방사선사 업무범위와 교과과정, 방사선과학 교육과 교과과정, 디지털과 국제화시대의 교과과정, 방사선과학에 대한 학문적인 발전과 교과과정 등의 내용을 중심으로 연구하였다. 업무범위에서는 혈관조영학 및 중재적검사학은 6 ~ 8개교, 투시영상학은 4개교, 초음파영상학 및 실습은 6개교, 자기공명영상학은 2개교 등에서 미개설된 것으로 나타났다. 기초의학 교과목인 인체생리학, 인체해부학 및 실습, 의학용어 등은 대부분의 대학에서 개설되어 있었으나, 병리학 5개교, 영상해부학 6개교, 임상의학 11개교 등에서 미개설 되어 있는 것으로 나타났다. 기초이공학 교과목 중에서 일반생물학 및 실습은 11개교, 일반물리학 및 실습은 14개교, 일반화학 및 실습은 8개교 등 약 절반정도의 대학에서 개설된 것으로 나타났다. 전공기초에서 디지털화 교과목인 보건전산학, 컴퓨터프로그램밍, PACS 등이 개설된 대학은 4 ~ 5개교에 불과하였다. 방사선과학 교육은 확대된 업무범위를 포함하여, 방사선과학의 학문적 발전과 디지털화 교육 및 국제화 그리고 방사선과학 분야의 미래지향적인 교육의 토대를 마련하기 위해서는 현재 각 대학에서 개설, 운영되고 있는 교과과정은 일정부분 표준화의 필요성을 인식하였으며, 이에 방사선학과 교육과정은 인증제 도입의 필요성을 제시한다.

3D-SPACE T2 기법에 의한 TOF-MRA검사 시 발생하는 혈관 내 협착 정도의 측정 오류 개선에 관한 연구 (The Research to Correct Overestimation in TOF-MRA for Severity of Cerebrovascular Stenosis)

  • 한용수;김호철;이동영;이수철;하승한;김민기
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.180-188
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    • 2014
  • 서구화된 식습관, 운동부족, 비만증가 등에 기인한 허혈성 뇌졸중의 급격한 증가로 뇌혈관 협착 또는 폐색의 신속하고 정확한 진단이 매우 중요하다. 뇌혈관을 관찰할 수 있는 기법 중 비 조영 검사인 TOF-MRA 기법은 가장 대표적이고 안정적인 기법이다. 또한 최근 TOF-MRA 혈관영상기법은 CE-MRA 기법에 비해 큰 직경이 아닌 두개 내 혈관과 같은 작은 혈관의 협착 평가에서 유용하다는 평가를 받고 있다. 그러나 TOF-MRA 기법은 뇌 경색의 주요 원인인 플라그 형성에 의한 혈류 역학적인 난류 형성으로 협착 및 폐색의 실제 길이보다 과 측정되는 문제점이 있다. 본 연구의 목적은 유속신호 강조효과를 이용한 TOF-MRA 기법에서 발생하는 플라그 과 측정 오류를 해결하기 위하여 유속신호 감쇄효과를 이용한 3D SPACE T2 시퀀스를 이용, 보다 정확한 협착 및 폐색의 혈관질환 진단을 위한 새로운 시퀀스를 제시하고 난류에 의한 과 측정 원인을 해결하여 임상 활용 가능성을 높이는데 있다. 실험 방법은 플라그 혈관 팬텀을 제작하여 40%, 50%, 60%, 70% 협착을 형성시키고 flow control set를 이용하여 생리식염수로 만든 가상혈류에 0.9ml/sec, 1.5ml/sec, 2.1ml/sec, 2.6ml/sec의 속도 차이를 주어 동일한 조건으로 TOF-MRA 16회, 3D SPACE T2 16회 총 32회를 교차실험 하였고 실제 플라그 길이의 정확도를 비교 실험 하였다. 실험 결과는 각각의 동일한 협착 정도와 혈류 속도의 조건에서 16회의 비교데이터 결과, 새롭게 제안된 SPACE 3D T2 에서 실제 플라그 길이와 유사한 정확도 우위를 보였고, 혈류속도가 빠를수록 그리고 협착 정도가 클수록 TOF-MRA에서 과 측정 오류의 차이가 커짐을 확인 할 수 있었다. 따라서 TOF-MRA에서 발생하는 플라그 과 측정 문제를 해결하고 비 조영 검사인 장점을 유지하기 위해 본 논문에서 제시한 유속신호 감쇄효과를 이용한 3D SPACE T2를 혈관 검사에 사용한다면 보다 정확한 뇌혈관 진단에 큰 도움이 될 것으로 사료된다.

두개골의 랑게르한스 세포 조직구증: 자기공명영상과 다른 영상과의 비교 (Langerhans Cell Histiocytosis in the Skull: Comparison of MR Image and Other Images)

  • 임수진;임명관;박선원;김정은;김지혜;김덕환;이석룡;서창해
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권1호
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    • pp.74-80
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    • 2009
  • 목적: 이 연구의 목적은 두개골 랑게르한스 세포 조직구증의 특징적인 자기공명 영상소견을 기술하고 단순촬영과 컴퓨터 단층 촬영에서의 영상소견과 비교함에 있다. 대상 및 방법: 총 9명의 환자 중 10예의 병변을 대상으로 자기공명 영상을 분석하였다(연령범위: 5-42세, 평균 연령: 18세, 전예 여자). 9예에서 수술이나 미세 침 흡입 생검술에 의해서 병리학적으로 두개골의 랑게르한스 세포 조직구증이 증명되었다. 모든 환자는 자기공명영상을 시행하였고 이 중 7명 (8예) 에서 컴퓨터 단층 촬영과 단순 촬영을 시행하였다. 두 명의 숙련된 신경영상의학 의사가 영상에서 병변의 위치, 크기, 모양과 특징을 독립적으로 분석하고 병변의 범위와 주변 조직으로의 침범 여부를 비교하였다. 결과: 병변은 모든 두개골에 편향 없이 분포하였다. 자기공명 영상에서 종괴들은 조영증강되는 골 융해성 종괴(10/10)로 주로 판사이 공간에 위치하고(8/10) 두피(9/10)나 경질막(7/10)을 침범하였다. 경질막의 조영증강(7/10)과 비후(4/10)가 모든 병변에서 보였다. 골 융해성 종괴의 크기는 1.1 cm에서 6.8 cm의 범위였으며 모양은 원형(5/10)이거나 난원형(5/10)이었다. 컴퓨터 단층 촬영에서 병변은 판사이 공간의 골 융해성 종괴로(6/8) 두피의 침범(7/8)이 잘 보였다. 컴퓨터 단층촬영에서 골미란이나 골파괴가 자기공명영상보다 좀 더 분명하게 보였지만 연부종괴와 경질막의 조영증강 유무는 판단하기 어려웠다. 이와 대조적으로 단순촬영에서 모든 랑게르한스 세포 조직구증은 도려낸 병터 (punched out) 모양(4/8)이나 beveled-edge 모양(4/8)의 골융해성 종괴로 보였고 두피나 경질막으로의 침범은 판단 할 수 없었다. 결론: 두개골 랑게르한스 세포 조직구증의 특징적인 자기공명 영상소견은 판사이 공간에 위치한 골 융해성 종괴가 경질막과 두피를 침범하는 것으로, 자기공명영상이 단순촬영이나 컴퓨터 단층 촬영 보다 우월한 영상 기법이다.

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X-선 Verification 필름의 반응 특성에 관한 연구 (Understanding the Response Characteristics of X-ray Verification Film)

  • 여인환;성진실;추성실;김귀언;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.505-515
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    • 1998
  • 목적 : 본 연구는 상용되는 CEA TVS 필름의 감성과 현탁재질을 Kodak X-Omat V 필름과 비교하여 이해하는 것을 목표로 한다. 대상 및 방법 : 이 목표를 위해 전자, 광자 및 가시광선의 복합방사선에 노출된 X 선 필름의 특성커브(H & D curve)에 대한 해석적 표현식을 유도해 내었다. 이 수학적 공식은 반응율 및 target-hit 이론에 근거하여 전개되었다. 기존의 표현식과는 다르게 이것은 필름의 광밀도를 AgBr 입자크기 및 함유량과 같은 현탁재질과 관련시킨다. 또한 광자와 전자에 대한 것과 상대하여 필름의 가시광선에 대한 반응성을 특징짓는 정량적 인자(양자)를 유도해 내었다. 즉, 우리는 필름의 현탁재질을 그것의 감성을 근거로 알게 해 주는 수식과 양자를 유도해 내었다. 이러한 해석적인 연구의 사용을 보이기 위하여 CEA와 Kodak Verification 필름을 전자, 광자, 및 가시광선으로 이루어진 복합방사선에 노출시키고 그 실험결과를 적절히 해석하였다. 결과 : 우리는 아래를 논증하였다. (1) 임계밀도는 AgBr 함유량이 증가함에 따라 증가한다. (2) 필름이 가시광선에 노출되었을 때 문턱선량까지 도달하는 데에 걸리는 시간은 AgBr 입자크기가 증가함에 따라 감소한다. (3) Kodak 필름이 보다 더 큰 입자를 함유한 반면 CEA 필름은 더 많은 양의 AgBr을 함유하고 있다. 이러한 결과는 차후에 필름제작자가 제공한 자료로 뒷받침되었다. 결론 : 본 연구는 X선 필름의 반응성을 그 현탁재질에 관련하여 이해하기 위한 해석적, 실험적인 도구를 제시하였다.

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