• 제목/요약/키워드: Reduced Radiation Error

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복사 간섭 보정을 통한 초고온 가스 온도 측정 방법 (Temperature Measurement Method with Radiation Correction for Very High Temperature Gas)

  • 김찬수;홍성덕;서동운;김용완;이원재
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2059-2063
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    • 2008
  • When a thermocouple is placed in a high temperature gas-flow stream, the measured temperature could be biased from the true gas temperature due to a large radiation heat loss from a thermocouple surface to its surroundings. In this study, two thermocouples of unequal diameters with 1/8 inch and 1/16 inch are used to correct the radiation effect. The method is called the reduced radiation error (RRE). The preliminary test results show that the radiation and the sheath conduction cannot be negligible for the gas temperature measurement. To minimize the sheath conduction effect, all the thermocouples will have a grounded junction and 1/8 inch thermocouple will be replaced with 1 mm thermocouples. In addition, the computational fluid dynamics code analysis shows that there is a negligible temperature difference between the positions where the thermocouples were installed.

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Head & Neck 환자의 방사선 치료시 Metal Artifact의 감소를 위한 Gantry Tilt Scan의 유용성 평가 (Evaluation of using Gantry Tilt Scan to Head & Neck of Patients during Radiation Therapy for Reduction of Metal Artifact)

  • 이충환;윤인하;홍동기;백금문;권경태
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.85-95
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    • 2010
  • 목 적: 두경부 환자의 CT simulation시 metal artifact가 발생하여 영상의 질 저하와 선량계산의 오차를 유발 할 수 있어 metal artifact를 줄이기 위한 gantry tilt scan의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Metal artifact를 줄이기 위하여 $20^{\circ}$ gantry tilt scan하여 $0^{\circ}$로 재구성한 이미지를 획득하였다. AAPM CT performance Phantom을 이용하여 CT number를 비교 분석하고, 아크릴 팬텀을 이용하여 체적의 일치여부를 확인하였다. Metal artifact에 의한 영향을 평가하기 위해 Intensity volume Histogram (IVH)을 통한 CT number의 균질성 및 Dose Volume histogram (DVH)을 통한 선량평가를 시행하였다. 결 과: CT number와 체적의 비교에서는 차이가 0.5% 이하로 나타났다. IVH를 비교 분석결과 gantry tilt scan에서 artifact에 의한 영향이 감소되어 CT number의 균질도가 향상되고, DVH 비교결과는 양쪽 이하선의 0.2~6%의 평균선량 오차를 감소시켰다. 결 론: Head & Neck 방사선치료 시 metal artifact 때문에 체표윤곽의 구별이 어렵고 선량의 오차가 발생한다. Gantry tilt scan을 이용하면 정확한 조직의 묘사가 가능하고, CT number 균질도가 향상되어 선량의 오차를 줄일 수 있었다. Gantry tilt scan 은 Head & Neck 방사선치료 시 정확한 방사선치료에 매우 유용함을 확인하였다.

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M&S 기반 반도체소자의 펄스감마선 피해평가 시스템 구축 연구 (A Study on Implementation of a Transient Radiation Effects on Electronics(TREE) Assessment System Based on M&S)

  • 이남호;이승민
    • 전기학회논문지
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    • 제62권7호
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    • pp.969-973
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    • 2013
  • To simulate the effect of high dose-rate radiation on semiconductor devices, device modeling work has been performed especially in the area of photo-current generation by a PIN diode. The resultant analytical values were compared with experimental ones that were specially designed and performed to benchmark the simulation results. Initial results showed 27.85% error between the simulation and the experiment. The error can be further reduced by improvement both in simulation and in related experiments. The developed technique from the study can be applicable to radiation dosimetry and to analysis on the radiation effects in electronics.

좌측 유방에 대한 용적 변조 회전 방사선 치료 시 자세 오차로 인한 피부 선량 (Comparison of dose-variation in skin due to Set-up error in case of radiation therapy for left breast using Volumetric Modulated Arc Therapy(VMAT))

  • 권용재;박령황;김세영;정동민;백종걸;조정희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제33권
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    • pp.55-62
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    • 2021
  • 목 적: 방사선 피부염은 유방암 방사선 치료로 인해 발생하는 가장 흔한 부작용 중 하나로 본 연구는 자세오차에 따른 피부선량 차이를 분석하여 방사선 치료 부작용을 줄이고자 한다. 대상 및 방법 : 3D 프린터를 이용하여 유방 모형을 제작하고, 그것을 팬텀에 적용하였으며, 컴퓨터단층촬영을 통해 영상을 획득하였다. 처방선량의 95%가 들어가는 치료계획용적이 체적의 95%이상이 될 수 있도록, Dmax가 처방선량의 107%넘지 않게 치료계획하였다. 자세오차는 X축, Y축, Z축으로 ±1mm/±3mm/±5mm를 동일하게 적용하여 비교평가하였다. 결 과 : 자세오차 시 피부선량의 변동성은 처방선량 대비 약 106%에서 약 123%였으며 가장 큰 피부선량의 증가는 X축의 바깥쪽(lateral) 방향 5mm 자세오차에서 49.24 Gy였다. 처방선량 대비 107%이상의 영역은 skin lateral에서 6.87 cc로 가장 넓게 나타났다. 결 론 : 좌측 유방암 용적 변조 회전 방사선 치료 시 자세오차가 일어났을 경우 X축의 바깥쪽 방향에서 처방선량 대비 가장 큰 피부선량의 차이가 나타났다. 이를 통해 치료실 CBCT 정합 시 치료받는 쪽 유방의 Y축, Z축을 정합하는 것도 물론 중요하지만 X축을 정합하는데 더 노력한다면 치료 간 피부선량의 변동성을 더 줄이기 위한 효과적인 방법으로 사료된다.

복잡지형 경사면의 일사 영향을 반영한 매시 낮 기온 추정 방법 (Estimation of hourly daytime air temperature on slope in complex terrain corrected by hourly solar radiation)

  • 윤은정;김수옥
    • 한국농림기상학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.376-385
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    • 2018
  • 일출 이후부터 일몰 전까지 낮 동안 태양 일사로 인한 복잡지형 내 산사면 매시 기온 분포를 추정하기 위해, 동향사면과 서향사면 간 대표 기상관측지점에 대하여 매시 일사량 편차에 따른 관측기온의 편차(기온변화량)로 경험식을 산출하였다. 해당 경험식으로 일사효과를 모의하여 2015년 1월부터 2017년 12월까지 농산촌 지역 기상관측지점 11곳에 대해 매시 기온을 추정한 후 검증하였다. 매시 기온감률로 해발고도 보정만을 수행한 결과와 대조하였을 때, 일차식 형태의 경험식을 이용할 경우, 오전 9시부터 오후 3시까지 기온의 과소추정경향이 감소되어 추정오차를 줄일 수 있었다. 다만, 오후 5~6시에는 관측값 대신 기하학적 조건으로 계산된 경사면 일사량 편차로 도출된 hyperbolic equation이 더 추정오차가 작았다. 오후 3시 기준의 한낮기온은 선행연구에서 제시한 기존 모형과 추정신뢰도를 대조하였는데, 기존 모형의 추정오차(ME $-1.20^{\circ}C$, RMSE $2.01^{\circ}C$)를 ME $-0.28^{\circ}C$, RMSE $1.29^{\circ}C$까지 개선시킬 수 있었다.

The Development of Gamma Energy Identifying Algorithm for Compact Radiation Sensors Using Stepwise Refinement Technique

  • Yoo, Hyunjun;Kim, Yewon;Kim, Hyunduk;Yi, Yun;Cho, Gyuseong
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제42권2호
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    • pp.91-97
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    • 2017
  • Background: A gamma energy identifying algorithm using spectral decomposition combined with smoothing method was suggested to confirm the existence of the artificial radio isotopes. The algorithm is composed by original pattern recognition method and smoothing method to enhance the performance to identify gamma energy of radiation sensors that have low energy resolution. Materials and Methods: The gamma energy identifying algorithm for the compact radiation sensor is a three-step of refinement process. Firstly, the magnitude set is calculated by the original spectral decomposition. Secondly, the magnitude of modeling error in the magnitude set is reduced by the smoothing method. Thirdly, the expected gamma energy is finally decided based on the enhanced magnitude set as a result of the spectral decomposition with the smoothing method. The algorithm was optimized for the designed radiation sensor composed of a CsI (Tl) scintillator and a silicon pin diode. Results and Discussion: The two performance parameters used to estimate the algorithm are the accuracy of expected gamma energy and the number of repeated calculations. The original gamma energy was accurately identified with the single energy of gamma radiation by adapting this modeling error reduction method. Also the average error decreased by half with the multi energies of gamma radiation in comparison to the original spectral decomposition. In addition, the number of repeated calculations also decreased by half even in low fluence conditions under $10^4$ ($/0.09cm^2$ of the scintillator surface). Conclusion: Through the development of this algorithm, we have confirmed the possibility of developing a product that can identify artificial radionuclides nearby using inexpensive radiation sensors that are easy to use by the public. Therefore, it can contribute to reduce the anxiety of the public exposure by determining the presence of artificial radionuclides in the vicinity.

과도방사선에 의한 CMOS 소자 Latch-up 모델 연구 (A Study of CMOS Device Latch-up Model with Transient Radiation)

  • 정상훈;이남호;이민수;조성익
    • 전기학회논문지
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    • 제61권3호
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    • pp.422-426
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    • 2012
  • Transient radiation is emitted during a nuclear explosion. Transient radiation causes a fatal error in the CMOS circuit as a Upset and Latch-up. In this paper, transient radiation NMOS, PMOS, INVERTER SPICE model was proposed on the basisi of transient radiation effects analysis using TCAD(Technology Computer Aided Design). Photocurrent generated from the MOSFET internal PN junction was expressed to the current source and Latch-up phenomenon in the INVERTER was expressed to parasitic thyristor for the transient radiation SPICE model. For example, the proposed transient radiation SPICE model was applied to CMOS NAND circuit. SPICE simulated characteristics were similar to the TCAD simulation results. Simulation time was reduced to 120 times compared to TCAD simulation.

Quantitative Evaluation of Patient Positioning Error Using CBCT 3D Gamma Density Analysis in Radiotherapy

  • Lee, Soon Sung;Min, Chul Kee;Cho, Gyu Suk;Han, Soorim;Kim, Kum Bae;Jung, Haijo;Choi, Sang Hyoun
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제28권4호
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    • pp.149-155
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    • 2017
  • Radiotherapy patients should maintain their treatment position as patient setup is very important for accurate treatment. In this study, we evaluated patient setup error quantitatively according to Cone-Beam Computed Tomography (CBCT) Gamma Density Analysis using Mobius CBCT. The adjusted setup error to the $QUASAR^{TM}$ phantom was moved artificially in the superior and lateral direction, and then we acquired the CBCT image according to the phantom setup error. To analyze the treatment setup error quantitatively, we compared values suggested in the CBCT system with the Mobius CBCT. This allowed us to evaluate the setup error using CBCT Gamma Density Analysis by comparing the planning CT with the CBCT. In addition, we acquired the 3D-gamma density passing rate according to the gamma density criteria and phantom setup error. When the movement was adjusted to only the phantom body or 3 cm diameter target inserted in the phantom, the CBCT system had a difference of approximately 1 mm, while Mobius CBCT had a difference of under 0.5 mm compared to the real setup error. When the phantom body and target moved 20 mm in the Mobius CBCT, there are 17.9 mm and 13.5 mm differences in the lateral and superior directions, respectively. The CBCT gamma density passing rate was reduced according to the increase in setup error, and the gamma density criteria of 0.1 g/cc/3 mm has 10% lower passing rate than the other density criteria. Mobius CBCT had a 2 mm setup error compared with the actual setup error. However, the difference was greater than 10 mm when the phantom body moved 20 mm with the target. Therefore, we should pay close attention when the patient's anatomy changes.

$Fraxion^{(R)}$ System을 이용한 뇌 정위적 방사선 수술 유용성 평가 (Evaluation on Usefulness of Stereotactic Radio Surgery using $Fraxion^{(R)}$ System)

  • 김태원;박광우;하진숙;전미진;조윤진;김세준;김종대;신동봉
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.345-354
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    • 2014
  • 목 적 : $Fraxion^{(R)}$ system과 s-thermoplastic mask을 사용하여 뇌 전이(Brain metastasis)가 있는 환자에게 정위적 방사선 수술(Stereotactic Radiosurgery, SRS)을 시행하면서 발생 되는 환자의 셋업 오차(Setup Error)를 비교하고 오차가 선량에 미치는 영향을 측정하여 $Fraxion^{(R)}$ system의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 2014년 5월부터 2014년 10월까지 본원에 내원하여 정위적 방사선 수술을 받은 뇌 전이(Brain metastasis) 환자 6명을 대상으로 하였다. 머리를 고정하기 위해 3명은 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 이용한 그룹과 3명은 $Fraxion^{(R)}$ system을 이용하여 제작 한 2그룹으로 나눈 뒤 방사선 수술 당시 얻어진 3D 콘빔CT(Cone Beam Computerized Tomography, CBCT) 영상과 전산화 단층모의치료 영상의 오차 값을 기록하고 환자별 최대치(Max), 최소치(Min), 평균치(Mean), 표준편차(standard deviation, SD) 구하여 비교하였다. 또한 StereoPHAN Phantom 및 Pinpoint 3D cylindrical chamber를 이용하여 환자별 정도관리(Patient Specific Quality Assurance, PSQA)와 같은 방법으로 선량을 측정하여 선량값을 비교하였다. 결 과 : 정위적 방사선 수술 전 콘빔CT 영상과 전산화단층모의치료영상을 비교하여 얻어진 셋업 오차의 경우 $Fraxion^{(R)}$ system이 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 함께 사용한 경우보다 셋업 오차가 평균을 기준으로 X축 83% 감소, Y축 40% 감소, Z축 92% 감소하였으며 X, Y, Z 회전성분인 Pitch 64% 감소, Roll 88% 감소, Yaw 87% 감소로 모든 방향에서 상대적으로 이동 값이 적었으며 선량 측정을 시행한 결과는 평균을 기준으로 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 사용한 경우가 $Fraxion^{(R)}$ system보다 셋업 오차 보정 전은 83% 감소, 보정 후는 1.9% 감소된 선량측정을 보였다. 결 론 : $Fraxion^{(R)}$ system은 개인 치열(dentition)에 맞춘 구강고정기구(mouthpiece)와 Fraxion frame, Frontpiece, thermoplastic mask nose을 사용하여 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 가지고 머리를 고정하는 기존의 방식보다 높은 재현성을 보였으며 이는 기존의 치료 방법보다 1회 치료로 많은 선량이 조사되는 뇌 정위적 방사선 수술에서 안정된 고정 효과를 나타낼 것으로 사료된다.

Analysis of the Thermal Dome Effect from Global Solar Radiation Observed with a Modified Pyranometer

  • Zo, Ilsung;Jee, Joonbum;Kim, Buyo;Lee, Kyutae
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권4호
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    • pp.263-270
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    • 2017
  • Solar radiation data measured by pyranometers is of fundamental use in various fields. In the field of atmospheric optics, the measurement of solar energy must be precise, and the equipment needs to be maintained frequently. However, there seem to be many errors with the existing type of pyranometer, which is an element of the solar-energy observation apparatus. In particular, the error caused by the thermal dome effect occurs because of the thermal offset generated from a temperature difference between outer dome and inner casing. To resolve the thermal dome effect, intensive observation was conducted using the method and instrument designed by Ji and Tsay. The characteristics of the observed global solar radiation were analyzed by classifying the observation period into clear, cloudy, and rainy cases. For the clear-weather case, the temperature difference between the pyranometer's case and dome was highest, and the thermal dome effect was $0.88MJ\;m^{-2}\;day^{-1}$. Meanwhile, the thermal dome effect in the cloudy case was $0.69MJ\;m^{-2}\;day^{-1}$, because the reduced global solar radiation thus reduced the temperature difference between case and dome. In addition, the rainy case had the smallest temperature difference of $0.21MJ\;m^{-2}\;day^{-1}$. The quantification of this thermal dome effect with respect to the daily accumulated global solar radiation gives calculated errors in the cloudy, rainy, and clear cases of 6.53%, 6.38%, and 5.41% respectively.