• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2004

방사선 치료과정에서 가장 중요한 것은 환자에게 조사된 흡수선량을 검증하는 것이다. IMRT에 사용되는 방사선의 물리적 특성을 결정하고 환자에 조사된 선량분포를 검증할 수 있는 정밀한 선량 측정 장치가 필요하다. 본 연구에서 2차원 광자선의 선량검증을 위해 만들어진 BInS (Beam Intensity Scanner)에 관하여 논의한다. BInS에 있는 Scintillator는 광자선이나 전자선에 조사되면 형광을 발생하는 Gd$_2$O$_2$S:Tb를 주성분으로 한다. Scintillator에서 발생된 형광은 디지털 비디오카메라에 의해 수집되어 디지털 신호로 바뀌고 자체 제작한 소프트웨어에 의해 분석되며 상대적인 선량 분포가 3차원 그림으로 표시된다. BInS가 IMRT에서 사용가능한지를 알아보기 위하여 치료에 관련된 몇 가지 측정을 하였다. IMRT의 주요 작동방식 중의 하나인 SMLC (static multileaf collimator) 방식에서는, leaf들의 동작을 통제하여 만들어지는 여러 개의 정적 조사면적(static portal)을 통하여 IMB (intensity modulated beam)이 만들어진다. 따라서 여러 개의 정적 조사면적이 연달아 맞닿아 있는 경우, 연속된 두 조사면적의 경계면에서 penumbra와 산란된 광자들이 겹쳐지고 따라서 hot spot이 생기게 된다. 이와 같이 SMLC 방식에서 나타나는 inter-step hot spot들의 존재를 BInS를 이용하여 측정하여 가시화하였고 또한 그것들을 제거하는 실험적 방법도 제시하였다. IMRT에서 사용되는 다른 주요한 작동방식인 DMLC (dynamic multileaf collimator)는 광자선이나 전자선을 제어하는 leaf의 작동방식이 다르기 때문에 SMLC 방식과는 다른 특성을 보인다. 따라서 BInS를 이용하여 SMLC와 DMLC 방식에 의해 실제로 target에 투사된 선량을 측정 비교하였다. 비록 같은 선량을 target 부위에 투사하기로 계획했을지라도, 실제로는 산란된 광자와 전자들 때문에 DMLC 방식에 의한 선량이 SMLC 방식에 의한 선량보다 14.8%나 큰 것으로 측정되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제26권1호
• /
• pp.12-17
• /
• 2015

본 연구에서 한국형 중이온 가속기 RAON에서의 의생물 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족할 수 있도록 Monte Carlo 전산모사를 통한 노즐 설계를 최적화하고자 하였다. 의생명 실험을 위한 빔 조건으로 최대 조사면 크기, 선량균일도 그리고 빔 오염도의 특정 조건을 만족하는 $C^{12}$ 빔 생산이 요구되었다. 이때 최적화된 빔 노즐 설계를 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션인 GEANT4 toolkit이 사용되었다. $15{\times}15cm^2$ 이상의 빔 조사면 크기와 3% 이내의 선량 균일도 그리고 전체 선량의 5% 보다 낮은 빔 오염도를 기본적인 조건으로 설정 되었다. 조사면 크기는 쌍극자 자석에 의해서 빔의 각도를 기울여 원형으로 회전하면서 쌍극자 자석의 아래쪽에 위치한 산란판의 두께를 조정하여 최적화 하였다. 빔 스캐닝 각도와 산란판의 두께는 Monte Carlo 시뮬레이션 분석에 의해서 각각 $0.5^{\circ}$와 0.05 cm로 최적의 값을 나타내었다. 선량 균일도와 최대 조사면 크기를 만족하기 위하여 static과 scanning beam을 복합하는 기술을 이용한 새로운 빔 전달 방법을 소개하였다. 중앙 고정용 빔과 빔 축으로부터 $0.5^{\circ}$ 경사각을 가지고 회전하는 빔과 경사각이 없이 바로 들어오는 빔을 조합하여 선량균일도가 1.1%와 빔 조사면의 최대크기가 $15{\times}15cm^2$가 되는 것을 확인하였다. 빔 오염도는 $C^{12}$ 이온과 다른 입자들에 의해서 전달된 흡수선량의 비율로 나타내었다. 물등가 깊이(water equivalent depth) 5 cm에서 17 cm 사이에서의 빔 오염도는 전체 선량에서의 2.5% 미만임을 확인하였으며 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 의생명 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족하는 노즐 구조를 설정할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.56-65
• /
• 2009

Compton imaging is often recognized as a potentially more valuable 3-D technique in nuclear medicine than conventional emission tomography. Due to inherent computational limitations, however, it has been of a difficult problem to reconstruct images with good accuracy. In this work we show that the row-action maximum likelihood algorithm (RAMLA), which have proven useful for conventional tomographic reconstruction, can also be applied to the problem of 3-D reconstruction of cone-beam projections from Compton scattered data. The major advantage of RAMLA is that it converges to a true maximum likelihood solution at an order of magnitude faster than the standard expectation maximiation (EM) algorithm. For our simulations, we first model a Compton camera system consisting of the three pairs of scatterer and absorber detectors placed at x-, y- and z-axes, and generate conical projection data using a software phantom. We then compare the quantitative performance of RAMLA and EM reconstructions in terms of the percentage error. The net conclusion based on our experimental results is that the RAMLA applied to Compton camera reconstruction significantly outperforms the EM algorithm in convergence rate; while computational costs of one iteration of RAMLA and EM are about the same, one iteration of RAMLA performs as well as 128 iterations of EM.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
• /
• 제26권1호
• /
• pp.43-58
• /
• 1998

The Kwinana Shoreline Fumigation Experiment (KSFE) took place at Fremantle, WA, Australia between January 23 and February 8, 1995. The CSIRO DAR LIDAR measured plume sections from near the Kwinana Power Station (KPS) stacks to up to about 5 km downstream. It also measured boundary layer aerosols and the structure of the boundary layer on some occasions. Both stages A and C of KPS were used as tracers at different times. The heart of the LIDAR system is a Neodymium-doped Yttrium-aluminum-garnet (Nd:YAG) laser operating at a fundamental wavelength of 1064 nm, with harmonics of 532 nm and 355 nm. For these experiments the third harmonic was used because the UV wavelength at 355 nm is eye safe beyond about 50 m. The laser fires a pulse of light 6 ns in duration (about 1.8 m long) and with an energy (at the third harmonic) of about 70 mJ. This pulse subsequently scattered and absorbed by both air molecules and particles in the atmosphere. A small fraction of the laser beam is scattered back to the LIDAR, collected by a telescope and detected by a photo-multiplier tube. The intensity of the signal as a function of time is a measure of the particle concentration as a function of distance along the line of the laser shot. The smoke plume was clearly identifiable in the scans both before and after fumigation in the thermal internal boundary layer (TIBL). Both power station plumes were detected. Over the 9 days of operation, 1,568 plumes scans (214 series) were performed. Essentially all of these will provide instantaneous plume heights and widths, and there are many periods of continuous operation over several hours when it should be possible to compile hourly average plume statistics as well. The results of four days LIDAR observations of the dispersion of smoke plume in the TIBL at a coastal site are presented for the case of stages A and C.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제4권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 1979

공기중 산란감마선의 조직등가선량을 수정 단일산란근사법에 의하여 계산하였다. 공기중 산란 조직등가선량은 축적인자 및 지수감쇄 등 관심위치에서의 에너지 스펙트럼 및 3차원의 기하학적 산란체적을 고려하여 계산하였다. 이 계산방법은 차폐벽으로 둘러쌓인 농학적이용 목적의 대표적 감마조사시설과 시설의 방사선원의 방출감마선이 일정 범위내에만 조사되도록 하는 장치가 부착된 조사시설에 적용할 수 있도록 수정하였다. 선원과 피조사체 사이의 거리가 35m에서 300m 내에 있는 여러 위치에서의 에너지 스펙트럼, 각분포 그리고 조직등가선량율에 대한 계산결과를 얻었다. 3차원 계산방법에 의하여 구한 본 계산결과와 2차원 계산방법에 의하여 얻은 결과를 실제 측정값과 비교한 결과에 의하여 본 결과가 전반적으로실제 측정값과 좋은 일치를 보여 주었다. 만일에 차폐체에서의 에너지와 각 분포가 중요하지 않다고 하면 3차원 계산방법을 도입한 단일산란근사법은 일반적으로 감마조사 시설에서 공기중 산란방사선 문제들을 취급하는 데에 적합함을 알았다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.757-763
• /
• 2019

최근 넓은 동적 범위 특성을 제공하는 평판 디텍터 개발을 바탕으로 의료보건 환경이 디지털화되고 있는 현 시점에서 적절한 필터 두께의 재설정이 요구되고 있으나, 현 임상에서는 기존 아날로그 시스템에서 연구된 정보를 바탕으로 NCRP에서 제안한 권고 기준을 이용하고 있다. 이에 본 연구에서는 디지털방사선 촬영에서 알루미늄 필터를 이용하여 환자선량 최적화와 더불어 선량크리프의 최소화 가능성을 고찰하였다. 연구 결과, 알루미늄 필터의 두께를 증가함에 따라 유사한 선예도를 가지는 의료영상을 획득 시 피폭되는 피부입사선량을 최대 19.3% 저감할 수 있는 것으로 나타났으나, 영상학적 관점에서 중요한 해상력이 1.01 lp/mm의 큰 변화가 분석되었다. 이러한 해상력의 변화는 X선 빔 경화 현상으로 인하여 피사체에서 발생하는 산란선이 증가하기 때문으로 사료되며, 산란 열화 인자를 통하여 산란선량에 의한 영향이 증가하는 것을 정량적으로 검증하였다. 하지만, 최근 개발되어 광범위하게 적용되고 있는 평판 디텍터는 방사선에 대한 민감도가 높고 넓은 동적 범위 특성을 가지므로 필터 두께에 따라 산란선의 비율에 대한 증가분과 대응하여 적정한 해상력을 유지할 수 있을 것으로 사료되며, 더 나아가 피폭선량 저감을 통해 선량크리프를 최소화 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2006

목 적: 10 MV X-선의 선형가속기를 이용하여 두경부종양 및 임파선 전이 환자를 치료할 시 피부표면 종양에 균일한 선량을 부여하기 위하여 조직 등가물질로 산란판을 제작하였으며 팬톰을 이용한 피부선량을 측정하여 그 효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 조직 등가 물질인 lucite로 산란판을 제작하여 가속기의 콜리메이터와 피부사이에 부착하였으며 조사면적의 크기($5{\times}5{\sim}30{\times}30cm^2$)와 산란판 두께 및 피부와 산란판 간의 거리에 따른 피부 및 체표 0.4 cm에서의 선량 변화를 측정하였다. 또한 자체 제작한 산란 판의 체표 선량 증강 효과를 평가하기위해 볼루스를 이용한 체표 선량을 측정하여 그 효과를 비교하였다. 결 과: 10 MV X-선 선형가속기와 피부 사이에 산란판을 설치하여 피부선량이 증가 되었으며 산란판의 위치에 따라 피부선량이 변화되었고, 0.4 cm 깊이의 선량과 최대선량지점이 피부표면쪽으로 이동하였다. 산란판이 일정할 경우 조사면적이 커질수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 또한 산란판의 두께가 두꺼울수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 결 론: 10 MV X-선을 이용하여 두경부 종양 및 임파선 전이 암을 치료할 경우 산란판을 이용하여 이차산란 전자를 피부표면 앞에서 발생시킴으로써 표면근접부의 선량을 증가시켜 종양부위에 균일한 선량을 조사할 수 있었다. 본 연구에서는 조사면적에 따라 적정 산란판 조건을 찾아 임상에서 유용하게 사용하고자 하였으며, 1.2 cm, 1.8 cm 두께의 산란판을 피부로부터 7 cm에 위치 시켰을때 $10{\times}10cm^2$ 조사면적의 표면선량이 각각 60%, 64%로 측정되었고, 0.4 cm 깊이의 선량이 94%, 94%로 가장 이상적으로 관찰되었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.237-243
• /
• 1995

고체 시료를 대상으로 하여 silicon wafer에는 $90^{\circ}$ wedge형 진동자를 사용하고 압전재료인 $LiTaO_3$에는 interdigital transducer(IDT)를 사용하였으며, knife edge를 이용한 광학적 검지(optical probing)법을 써서 표면탄성파의 발생 및 측정하는 기법으로써 재료에서의 표면탄성파의 감쇠를 검출하는 방법을 연구하였다. IDT1 및 IDT2로는 20.8 MHz와 14.5 MHz를, $90^{\circ}$ wedge형 진동자로부터는 20.0 MHz의 표면탄성파를 발생시켰으며 표면탄성파로 생기는 표면의 굴곡을 검출하는데 He-Ne laser beam을 이용하였다. Optical chopper로 변조시킨 laser beam을 같은 주파수로 변조시킨 표면탄성파에 입사시켜 산란되는 광을 같은 주파수로 동조된 lock-in amplifier로 검출하였다. 이와 같이 함으로써 검출할 표면탄성파와 검출에 사용된 laser beam 및 측정기기인 위상감지기(Phase Sensitive Detector : PSD)를 같은 주파수로 변조하여 동기시킬 수 있었으며 측정계를 단순화하였다. IDT1, IDT2에서 발생된 표면탄성과의 감쇠계수는 각각 $0.62{\sim}0.75dB/mm,\;0.60{\sim}0.72dB/mm$였으며 wedge형 진동자에서는 $0.83{\sim}1.28dB/mm$인 값을 얻었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제12권5호통권48호
• /
• pp.595-604
• /
• 2000

유공합성보는 공기조화설비등의 각종 배관으로 인한 용적률의 저하를 완화할 수 있고, 바람과 같은 수평력에 의한 층모멘트 감소등의 구조적 측면에서도 유용하다. 또한 휨강성도 증가되어 하중에 의한 처짐이 적어지고 진동하중이나 충격하중에도 유리하게 되어 건축물의 강성 및 내력을 높이기 위해 사용되고 있다. 그러나 개구부 위치 및 편심여부에 따라 외력에 대한 구조적인 거동이 달라지게 되므로 이에 대한 적절한 검토가 요구된다. 이에 본 논문은 편심유공합성보의 종국내력 및 변형능력에 관한 실험적 연구로서, 무공합성보인 기준시험체와 중심 및 상 하 편심유공합성보 시험체의 실험 및 이론적 고찰을 통하여 각 시험체들의 항복 및 최대내력, 휨 및 전단강성, 개구부주위의 응력분포, 그리고 모멘트-전단력 상관관계등의 구조적 특성을 규명코자 한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
• /
• pp.208-213
• /
• 1999

Space Physics Sensor (SPS) on-board the KOMPSAT-1 consists of the High Energy Particle Detector (HEPD) and the Ionospheric Measurement Sensor (IMS). The HEPD is to characterize the low altitude high energy particle environment and the effects on the microelectronics due to these high energy Particles. It is composed of four sensors: Proton and Electron Spectrometer(PES), Linear Energy Transfer Spectrometer (LET), Total Dose Monitor (TDM), and Single Event Monitor(SEM). 35MeV proton beam from the medical KCCH cyclotron, at Korea Cancer Center Hospital in Seoul, is used to calibrate the PES. Primary proton beam of 35MeV scattered by polypropylene target is converted to various energy Protons according to the elastic collision kinematics. In this calibration, the threshold level of the proton in the PES can be determined and the energy ranges of PES channels are also calibrated.