• 제목/요약/키워드: Scattered beam

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Restoration of Chest X-ray by Kalman Filter

  • Kim, Jin-Woo
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권5호
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    • pp.581-585
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    • 2010
  • A grid was sandwiched between two cascaded imaging plates. Using a fan-beam X-ray tube and a single exposure scheme, the two imaging plates, respectively, recorded grid-less and grid type information of the object. Referring to the mathematical model of the Grid-less and grid technique, it was explained that the collected components whereas that of imaging plates with grid was of high together with large scattered components whereas that of imaging plate with grid was of low and suppressed scattered components. Based on this assumption and using a Gaussian convolution kernel representing the effect of scattering, the related data of the imaging plates were simulated by computer. These observed data were then employed in the developed post-processing estimation and restoration (kalman-filter) algorithms and accordingly, the quality of the resultant image was effectively improved.

레이저 회절성에 의한 입자 크기의 계측을 위한 센서 설계 (Design of Photo-Detector for Particle Sizer Using Laser Diffraction)

  • 남부희;강성귀;유태우;방병렬;지규인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.437-440
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    • 1992
  • We design a multi-element photo-detector to measure the size of particles using the diffracted light energy distribution. The light energy that is scattered by particles in the collimated laser beam is collected by the Fourier transform lens and directed to the multi-semicircular concentric annular detecters. The scattered profile measured by the photodetector is sampled by a 32 channel analog-to-digital converter. A nonnegative least squares analysis translates the light energy distribution into the corresponding unique particle size distribution.

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Scattering of Noble Gas Ions from a Si(100) Surface at Hyperthermal Energies (20-300 eV)

  • 이현우;Kang, H.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제16권2호
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    • pp.101-104
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    • 1995
  • In an attempt to understand the nature of hyperthermal ion-surface collisions, noble gas ion beams (He+, Ne+, Ar+, and Xe+) are scattered from a Si(100) surface for collision energies of 20-300 eV and for 45°incidence angle. The scattered ions are mass-analyzed using a quadrupole mass spectrometer and their kinetic energy is measured in a time-of-flight mode. The scattering event for He+ and Ne+ can be approximated as a sequence of quasi-binary collisions with individual Si atoms for high collision energies (Ei > 100 eV), but it becomes of a many-body nature for lower energies, Ar+ and Xe+ ions undergo mutliple large impact parameter collisions with the surface atoms. The effective mass of a surface that these heavy ions experience during the collision increases drastically for low beam energies.

유방암 접선조사 치료 방법에 대한 반대쪽 유방에서의 산란선량 평가 (Evaluation of Scattered Dose to the Contralateral Breast by Separating Effect of Medial Tangential Field and Lateral Tangential Field: A Comparison of Common Primary Breast Irradiation Techniques)

  • 반태준;전수동;곽정원;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.183-188
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    • 2012
  • 목 적: 암치료 기술의 발전으로 환자의 생존기간이 길어짐에 따라 치료 이후 삶의 질을 증진하고 치료 방법에 의한 부작용을 줄이는 노력에 관심이 집중되고 있다. 본 연구는 유방암 접선조사 치료에서 치료방법 차이가 반대쪽 유방 산란 선량에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 제작한 유방 모형 팬텀의 전산화 단층 영상을 이용하여 이클립스 10.0 (Eclipse 10.0, Varian, USA) 치료계획 시스템을 사용하여 $30^{\circ}$ wedge plan, $15^{\circ}$ wedge plan, $30^{\circ}$ EDW (Enhanced dynamic wedge) plan, Non-wedge plan, FIF(Field in Field) plan을 수립하였다. 각 치료계획은 선형가속기 CL-6EX (VARIAN, USA)를 이용하여 400 cGy씩 조사하였고 팬텀의 중심점으로부터 횡축방향으로 1 cm, 3 cm, 5 cm, 9 cm 씩 이동한 지점의 1 cm 깊이에서 전리조(FC 65G, IBA)를 이용하여 내측접선(Medial tangential) 조사와 외측접선(Lateral tangential) 조사에서 발생하는 산란선량을 각각 측정하고 비교 분석하였다. 결 과: 반대쪽 유방 산란 선량을 평가해보았을 때 $30^{\circ}$ wedge plan, $15^{\circ}$ wedge plan, $30^{\circ}$ EDW (Enhanced dynamic wedge) plan, Non-wedge plan, FiF (Field in Field) plan에서 처방선량에 대해 각각 6.55%, 4.72%, 2.79%, 2.33%, 1.87%로 나타났다. 내측접선조사와 외측접선 조사로 나누어 보았을 때 내측접선 조사 측정값은 각각 4.94%, 3.33%, 1.55%, 1.17%, 0.77%로 나타났고 외측접선 조사는 각각 1.61%, 1.40%, 1.24%, 1.16%, 1.10%의 산란 선량이 측정되었다. 결 론: 유방암 접선 조사 치료방법 중 반대쪽 유방에 가장 적은 산란 선량이 발생하는 방법은 FiF plan으로 이때 발생한 산란선량은 팬텀 내에서 기인한 선량이 주로 작용하는 것으로 판단되었다. 가장 많은 산란 선량이 발생하는 치료방법은 $30^{\circ}$ wedge plan이었고 쐐기필터를 비롯한 치료 장비에서 기인한 선량은 3.3%로 평가되었다. 치료계획 시스템은 처방선량에 대해 상대적으로 낮은 산란 선량 영역은 정확성이 떨어지는 것으로 나타났다. 치료 조사야 밖으로 발생하는 산란 선량은 처방 선량에 비해 그 양이 적지만 2차 암 발생 확률과 관련이 있다는 점에서 간과할 수 없는 부분이며 방사선 치료를 결정하는데 있어 고려되어야 할 부분으로 사료된다.

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Probability-based structural response of steel beams and frames with uncertain semi-rigid connections

  • Domenico, Dario De;Falsone, Giovanni;Laudani, Rossella
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제67권5호
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    • pp.439-455
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    • 2018
  • Within a probabilistic framework, this paper addresses the determination of the static structural response of beams and frames with partially restrained (semi-rigid) connections. The flexibility of the nodal connections is incorporated via an idealized linear-elastic behavior of the beam constraints through the use of rotational springs, which are here considered uncertain for taking into account the largely scattered results observed in experimental findings. The analysis is conducted via the Probabilistic Transformation Method, by modelling the spring stiffness terms (or equivalently, the fixity factors of the beam) as uniformly distributed random variables. The limit values of the Eurocode 3 fixity factors for steel semi-rigid connections are assumed. The exact probability density function of a few indicators of the structural response is derived and discussed in order to identify to what extent the uncertainty of the beam constraints affects the resulting beam response. Some design considerations arise which point out the paramount importance of probability-based approaches whenever a comprehensive experimental background regarding the stiffness of the beam connection is lacking, for example in steel frames with semi-rigid connections or in precast reinforced concrete framed structures. Indeed, it is demonstrated that resorting to deterministic approaches may lead to misleading (and in some cases non-conservative) outcomes from a design viewpoint.

콘빔 CT를 이용한 한국인의 하악 절치관 평가 (Assessment of mandibular incisive canal using cone-beam computed tomography in Korean population)

  • 조봉혜;정연화
    • 대한치과의사협회지
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    • 제53권12호
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    • pp.967-974
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    • 2015
  • Purpose: This study was performed to investigate the characteristics of mandibular incisive canal (MIC) in Korean population. Materials and methods: A total of 97 subjects (60 males and 37 females) who underwent cone-beam computed tomography were included in the study. The anatomic features of MIC was assessed according to gender. Length, diameter and distance to inferior, lingual and buccal border were measured at the origin and the terminal. Also the distribution of MIC at each tooth position was evaluated. Results: Of 97 patients included, 75(77.3%) presented bilateral MIC and 13(13.4%) presented unilateral MIC. Of 194 hamimandibles, MIC was detected in 102(85%) sites in male and 61(82.4%) sites in female. Gender and side showed no statistically significant differences in detectability. The length, diameter and distance to adjacent structures were bigger in male than in female except the distance to lingual border. MIC travelled anteriorly in a slightly downward and lingual direction and usually terminated between the first premolar and the canine. On cross-sectional view, MIC showed individually scattered distribution both buccolingually and superoinferiorly. Conclusion: MIC is well detected with cone-beam computed tomography. Considered that the length and the location of MIC has large variations between individuals, its localization using cone-beam CT is highly recommended before performing surgical procedures such as implant placement and bone harvesting.

X선촬영시(X線撮影時) 피사체(被寫體) 두께에 따른 격자비(格子比) 선정(選定)에 관한 연구(硏究) (Studios in Selected Grid Ratio of Objective Thickness on X-ray Exposure)

  • 윤철호;추성실;허준
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제5권1호
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    • pp.21-34
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    • 1982
  • When unattenuated x-ray radiation passes through the object it is transmitted and scattered from objectes and impinging on the film. During this process certain radiation is absorbed within the object and others transmitted in reduced scattering. The scattering radiation influence upon radiation image quality, confining x-ray beam which means scattering radiation produce increased fog on x-ray film image and as a consequence decrease contrast and less detail of the film there for the elimination of fog and for absorbing scattered radiation, the grid has been used between the object and the film in order to rid of scattering rays. Using grid is good method for the qualification of the better image as well as in using air gap technique. The grid is easy to manipulate and promote good efficiency which is defined by ICRU and JIS. It is the purpose to study for eliminating scattered radiation from the tissue equivalent acryl phantom using grid, we have studied and evaluated the grid permeability about the x-ray exposure, the selection of grid ratio according to phantom thickness, on x-ray exposure are performed as follows. 1. The penetrating ratio of primary x-ray is remarkably decreased by increasing of the grid ratio, but it is almost not influenced in KVP difference and phantom thickness. 2. The scattered radiation is proportionaly increased by thickness of the phantom, having nothing to do with grid ratios. 3. The relative between the penetration rate of primary and secondary x-ray is improved by increasing grid ratio, and decreased by phantom thickness, and slightly decreased by high tube voltage. 4. The grid of 5:1 and 10:1 ratio are adequate to the phantom of 10cm and 15cm thickness, respectively.

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세로 자기장에서 6 MeV 전자선의 선량분포에 관한 몬데칼로 계산 (Monte Carlo Calculation of the Dose Profiles for a 6 MeV Electron Beam with Longitudinal Magnetic Fields)

  • 오영기;정동혁;신교철;김기환;김정기;김진기;김부길;이정옥;문성록
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권4호
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    • pp.195-201
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    • 2002
  • 측방 산란이 상대적으로 많은 6 MeV 전자선에 대하여 세로 자기장에서 반음영의 변화를 몬테칼로 계산을 이용하여 연구하였다. 전자의 물질과의 상호작용 계산에서 외부 자기장의 효과를 반열하기 위하여 자기장에서 전자의 방향변화에 관한 알고리즘을 개발하여 EGS4 시스템에 삽입하였다. 완성된 코드를 이용하여 점선원 기하구조를 설정하고 SSD 100 cm에서 직경 5 cm인 전자선에 대하여 0-3 T의 세로 자기장이 걸려있는 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에서의 빔 프로파일을 계산하였다. 자기장의 세기에 따른 반음영의 감소를 나타내기 위해 같은 질이에서의 기존 반음영의 폭과 자기장에 의한 반음영 폭의 감소 비로 반음영 감소율(PRR)을 정의하였다. 계산결과 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에 대하여 자기장의 세기가 2 T인 경우에 PRR은 각각 27%, 36%, 36%로 나타났으며, 3 T인 경우에는 각각 46%, 50%, 50%로 나타났다 0.5 T와 1 T에서는 자기장의 효과가 매우 미약하였다. 이 결과는 6 MeV 전자선의 경우에 2 T 이상의 자기장을 세로방향으로 인가한는 경우에 측방산란된 전자들이 자기장에 의하여 편향되면서 반음영의 폭이 크게 줄어드는 것으로 해석할 수 있다. 결론적으로 전자선치료에서 세로 자기장을 병행하는 경우에 조사면 가장자리의 선량감소가 보상됨으로써 치료효과의 증대를 기대할 수 있다.

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 선형가속기 구성요소 변화에 따른 후방산란에 관한 연구 (Investigation on backscatter According to Changed in Components of Linear Accelerator Using Monte Carlo Simulation)

  • 김회인;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.239-247
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    • 2015
  • 의료용 선형가속기의 헤드 구성요소인 표적물질과 일차 콜리메이터는 선속특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하여야 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션 중 하나인 Geant4를 통해 선형가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 산란되어 발생한 전자의 경우, 표적물질이 위치한 일차 콜리메이터의 내부 반경에 대부분의 분포를 보였으며 이와 반대로 산란된 광자의 경우, 바깥쪽 영역에서 상대적으로 높은 에너지의 산란이 많음을 알 수 있었다. 산란된 양전자는 약 0.03%로 미미한 발생을 보였다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세 산란입자(전자, 광자, 양전자) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다.

인공 유방 확대술을 받은 환자의 유방암 치료 시 크기에 따른 반대 측 유방의 피폭 선량 및 차폐 효율 평가 (The evaluation of contralateral breast's dose and shielding efficiency by breast size about breast implant patient for radiation therapy)

  • 김종욱;우헌;정현학;김경아;김찬용;유숙현
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.329-336
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    • 2014
  • 목 적 : 인공 유방 확대술을 받은 환자가 유방암 방사선치료를 받을 경우 유방의 크기별로 치료 조사야와의 거리에 따른 치료반대 측 유방조직에 피폭되는 선량 및 차폐의 효율성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 인체팬텀(Rando-phantom)을 이용하여 유방 모형의 크기별 (200 cc ~ 500 cc) CT영상을 획득한 후 크기 별로 일 선량 180 cGy의 왼쪽 유방암 방사선 치료계획을 세웠다. 유방 모형이 커질수록 치료 반대 측 유방모형의 표면과 X선의 진행지점 사이에 발생하는 거리가 가까워지게 설정하였고, 체표에 입사하는 선속중심축을 기준으로 3 cm, 6 cm 떨어진 점에서 반대측 유방 표면에 수직으로 내린 거리를 각 A point, B point로 설정하였다. 그리고 유두지점에서 외측으로 2 cm 되는 점을 C point, 체표중앙에서 외측으로 6 cm 되는 점을 D point로 설정하였다. 유방 모형의 크기별로 각 측정지점에 MOSFET을 부착하여 6 MV, 10 MV, 15 MV의 X선 에너지로 조사하여 측정하였다. 이와 동일한 조건으로 납 2 mm의 두께로 차폐한 후의 선량 값과 납 2 mm 아래에 bolus 3 mm를 부착하여 차폐한 후의 선량 값을 얻었다. 결 과 : 유방 모형이 200 cc에서 500 cc로 커짐에 따라 유방 모형의 표면과 X선의 진행지점과의 거리가 A point에서는 2.14 cm에서 최대 1.23 cm으로 근접하였고 B point에서는 2.55 cm에서 1.31 cm으로 근접하였다. 유방 모형의 크기에 따라 180 cGy 기준으로 200 cc 대비 500 cc의 산란선 측정값이 A point에서 3.22 ~ 4.17%, B point에서 4.06 ~ 6.22%, C point는 0.4~0.5% 증가하였고, D point에서는 크기별로 측정값의 차이가 0.4% 미만이었다. X선 에너지가 커짐에 따라 6 MV 대비 15 MV X선에서 180cGy 기준으로 산란선이 A point에서는 4.06~5%, B point에서는 2.85~4.94%, C point에서는 0.74~1.65% 증가하였고, D point에서는 측정값 차이가 0.4% 미만이었다. 차폐체로 납 2 mm를 사용하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.74%, C point에서 2.8%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었고, 납과 bolus를 함께 차폐하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.76%, C point에서 2.2%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었다. 결 론 : 일반적으로 인공 유방 확대술을 받은 환자의 경우 유방의 크기에 따라 치료 반대편 유방 표면과 치료조사야의 거리가 가까울수록 유방 표면이 받는 산란선이 증가하였다. 동일한 크기의 유방 모형에서는 사용 X선 에너지가 커질수록 산란선에 의한 피폭이 증가하는 경향을 보였고, 이는 사용 X선의 에너지 선택에 있어 유방암의 방사선 치료계획에서 허용되는 한도에서는 낮은 X선 에너지의 사용이 반대측 유방의 선량 감소에 유리할 것으로 여겨진다.