• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제5권2호
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• pp.71-75
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• 2004

This paper proposes a new bandgap reference (BGR) circuit which takes advantage of a cascode current mirror biasing to reduce the V$\_$ref/ variation, and sizing technique, which utilizes two related ratio numbers k and N, to reduce the PNP BJT area. The proposed BGR is designed and fabricated on a test chip with a goal to provide a reference voltage to the 10 bit A/D(4-4-4 pipeline architecture) converter of the CMOS Active Pixel Sensor (APS) imager to be used in X-ray imaging. The basic temperature variation effect on V$\_$ref/ of the BGR has a maximum delta of 6 mV over the temperature range of 25$^{\circ}C$ to 70$^{\circ}C$. To verify that the proposed BGR has radiation hardness for the X-ray imaging application, total ionization dose (TID) effect under Co-60 exposure conditions has been evaluated. The measured V$\_$ref/ variation under the radiation condition has a maximum delta of 33 mV over the range of 0 krad to 100 krad. For the given voltage, temperature, and radiation, the BGR has been satisfied well within the requirement of the target 10 bit A/D converter.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제4권1호
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• pp.63-71
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• 1981

The metal-plates(Aluminium. Copper, Lead) of change the variation thickness have been penetrated by the collimated beam($450mm{\times}4mm{\phi}$) of Gamma-ray from $^{192}Ir$. Then, the scattered $\gamma$-ray dose in variable angle and the directly transmitted $\gamma$-ray dose were measured using the electrometer of ionization chamber. The results were summarized as follows: 1. Obtained the mass attenuation coefficients of $Al;0.0937cm^2g^{-1},\;Cu;0.0937cm^2g^{-1},\;pb;0.244cm^2g^{-1}$. 2. Total intensity of front scattered $\gamma$-ray follow the order of Al>Cu>pb. 3. The scattered $\gamma$-ray intensity with the lager angle of scattering was saturated after increase rapidly, and the scattering angle of the more larger was decreased. 4. The scattered $\gamma$-ray intensity through plates of aluminium or copper was saturated after increase with thicker scatterer, and the intensity was decreased at the more thicker. But the variation of scattered $\gamma$-ray dose in the lead plate made the fewest than Al and Cu. 5. The ratio of the scattered $\gamma$-ray dose and the directly transmitted $\gamma$-ray dose was saturated after increase with the thicker scatterer, and the scatterer of the more thicker was decreased. Degree of total intensity in these ratios was followed the order of Cu>Al>Pb.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.195-203
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• 1999

고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 특성은 조사면내의 급격한 선량 변화와 측면 전자 평형상태하의 측정이 어려우므로 정확하게 파악하기 어렵다. 다이아몬드 검출기를 이용하여 광자선 에너지 4, 6, 그리고 10 MeV에 대한 소조사면의 선량특성을 측정하였고 그 값들을 작은 용적의 원통형과 평행평판형 이온함의 선량특성과 비교하였다. 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함을 이용하여 의료용 선형가속기에서 방출되는 광자선 에너지 6 MeV X-선, 10 MeV X-선에 대한 소조사면($1{\times}1,\;1.5{\times}1.5,\;2{\times}2,\;3{\times}3,\;4{\times}4\;cm^2$)에 대하여 심부선량백분율, 측면 선량분포를 측정하였다. 또한 다이아몬드 검출기, 원통형 이온함 및 평행평판형 이온함을 이용하여 광자선 에너지 4 MeV X-선, 6 MeV X-선 및 10 MeV X-선으로 소조사면의 크기를 $1{\times}1\;cm^2$에서 $0.5\;cm^2$간격으로 $4{\times}4\;cm^2$까지 변화하면서 출력계수를 측정하였다. 세 가지 측정기에 대한 출력계수를 비교한 결과 광자선 에너지 4 MeV X-선은 조사면의 크기 $2{\times}2\;cm^2$, 6 MeV X-선은 $2.5{\times}2.5\;cm^2$ 그리고 10 MeV X-선은 $3{\times}3\;cm^2$이상에서 출력계수가 $\pm$1.2% 내외로 잘 일치하였으나 원통형과 평행평판형 이온함에 대한 출력계수는 조사면의 크기가 작아질수록 다이아몬드의 검출기와 비교하여 낮게 평가되었는데 이는 원통형과 평행평판형 이온함의 측면전자평형상태가 이루어지지 않아 낮게 평가되었다. 광자선 에너지 6 MeV X-선과 10 MeV X-선에 대한 심부선량백분율은 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함이 조사면의 크기 $3{\times}3\;cm^2$까지 $\pm$1.5% 내외로 잘 일치하였으나 조사면의 크기가 작고 깊이가 깊어짐에 따라 다이아몬드의 심부선량백분율이 크게 평가되었다. 측면 선량분포는 원통형 이온함의 반음영의 크기가 측정된 소조사면에 대하여 다이아몬드 검출기보다 크게 나타났다. 측면 선량분포는 다이아몬드 검출기가 상대적으로 이온함에 비해 민감 용적이 작고 높은 분해능을 가지므로 반음영이 작은 것으로 사료된다. 따라서 고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 측정시 검출기의 민감 용적이 작고 분해능이 우수하며 물과 등가인 다이아몬드 검출기는 이온함에 비해 상대적으로 우수한 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제9권1호
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• pp.87-93
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• 1997

The using of compensator is required to adjust the irregular dose distribution due to irregular thickness of the body in Total Body Irradiation. Aluminuim, copper or lead is generally used as compensator. In our study, we would like to introduce a result of the attenuation and compensation effect of radiation use compensator made by duralumin and its clinical use. The thickness of compensator was calculated by the attenustion of radiation, which was measured by polystyrene phantom and ionization chamber(farmer). The compensation effect of radiation was measured by diode detector. All of conditions were set as in real treatment, and the distanc from source to detector was 446 cm. We also made fixation of device to easily attach the compensator to LINAC. Beam spoiler was menufactured and placed on the patient to irradiate sufficient dose to the skin. diode detector were placed on head, neck, chest, umbilicus. pelvis and knee with each their entranced exit points, and datas of dose distribution were evaluated and compared in each points for eleven patients(Feb. 96-Feb. 97). The attenuation rate of irradiation by duralumin compensator was measured as $1.4\%$ in 2mm thickness. The mean attenuation rate was $1.3\%$ per 2mm as increasing the thickness gradually to 50 mm. By using duralunim compensator, dose distribution in each points of body was measured with ${\pm}2.8\%$ by diode detectior. We could easily calculate the thickness of compensator by measuring the attenuation rate of radiation, remarkably reduce the irragularity of dose distribution duo to the thickness of body and magnify the effect of radiation therapy.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.233-241
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• 1994

연구목적 : 전신방사선조사시 인체내에 균등한 선량분포를 얻기 위하여 조직보상체를 제작하고 그에따른 선량 분포를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법 : 0.8mm두께의 납판을 이용한 조직보상체와, 1mm 및 5mm 두에의 알루미늄판을 이용한 조직보상체를 두경부와 하지 두 부분에 대하여 각각 제작하였다. 좌우 대향전신조사시 각 신체부위에 따른 선량분포의 측정을 위하여 파라핀으로 성인 크기의 인체 모형을 실제 치료시의 체위와 비슷하게 만들어 사용하였다. 방사선은 10MV X-ray(CLIAC 1800. Varian Co., USA)를, 측정기구는 exposure/exposure rate meter(model 192, Capintec, Inc., USA)with ionization chamber(PR 05)를 이용하였고 SAD 360cm에 파라핀 팬텀의 정중선을 맞추고 기하학적 방사선조사야는 $144{\times}144cm^2$으로하여 전신이 포함되도록 하였으며 head, mouth, mid-neck, sternal notch. mid-mediastinum, xiphoid, umbilicus. pelvis. thigh. knee 및 ankle부위에서 midline absorbed dose를 각각 측정하였다. 흉부의 선량 측정에는 조직등가물질로 제작된 상업용 humanoid 팬텀에서 $1{\times}1{\times}6mm^3$부피의 TLD rod(LiF, Harshaw Co.. Netherland)를 이용하였다. 결과 : Umbilicus를 기준으로 하였을때 조직보상체를 적용하지 않은 경우 흡수선량은 $-11.8\%$에서 $21.1\%$까지의 차이를 보였다. 어깨가 포함되는 sternal notch에서의 선량은 $11.8\%$감소하였다. 조직보상체를 적용한 경우의 흡수선량은 0.8mm 납보상체의 경우 mid-neck에서 $-7.9\%$, 그외 다른 부위는 $+1.3\%$에서 $-5.3\%$가지 였다. 그리고 1mm 및 5mm 알루미늄 보상체를 적용한 경우 ankle부위에서 $5.3\%$. 그외 다른 부위는 $-2.6\%$에서 $2.6\%$가지의 흡수선량 차이를 보였다. 결론 : 납과 알루미늄으로 제작한 전신방사선조사용 조직보상체는 선량기준점인 umbilicus선량에 비교하였을 때 두경부와 하지에 있어서 비교적 만족할만한 보상효과를 나타내었다. 어깨가 있는 상흉부에서는 선량이 $11.8\%$ 정도 감소하므로 환자의 lateral thickness 차이에 따라 선량기준점을 sternal notch로 선택하거나 boost irradiation이 고려되어야함을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권3호
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• pp.275-286
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• 2001

목적 : 세기조절방사선치료의 임상적용을 위한 정도보증 절차를 확립하고, 실제 치료환자 1례에 대한 적용 과정을 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서는 세기조절방사선치료를 시행하기 위해 역방향 치료계획(inverse planning) 시스템으로 $P^3IMRT$ (ADAC, 미국)와 다엽콜리메이터(Multileaf collimator, MLC)가 부착된 방사선치료용 선형가속기 Primus (Siemens, 미국)를 사용하였다. 먼저 다엽콜리메이터에 대한 위치의 정확성, 재현성, leaf transmission factor를 측정하였다. 또한 소조사면에 대한 치료계획시스템의 commissioning을 실시하였다. 이를 이용하여 C자 형태의 가상 PTV (Planning Target Volume)에 대해 9개의 빔을 사용하여 세기변조 조사빔을 설계하여, 이를 팬톰 내에서 절대선량 및 상대선량을 측정하여 비교, 분석하였다. 실제 6개의 세기변조 조사빔을 사용하여 치료를 시행한 전립선암 환자를 대상으로, 팬톰내에서 재 계산된 선량계산 결과를 0.015 cc 미소전리함, 다이오드선량계(Scanditronix, 스웨덴), 필름 선량계, 그리고 선형배열다중검출기(array detector) 등을 사용하여 절대선량 및 상대선량을 평가하였다. 결과 : MLC 위치 정확도는 1 mm 이내이었으며, 재현성은 0.5 mm 내외로 평가되었고, leaf transmission 인자는 10MV 광자선에 대해서 interleaf leakage의 경우, $1.9\%$, midleaf leakage의 경우, $0.9\%$로 측정되었다. 필름, 다이오드선량계, 미소전리함, 물팬톰용 전리함(0.125 cc) 등의 반음영을 측정해 본 결과, 물팬톰용 전리함으로 측정된 반음영 영역$(80\~20\%)$은 필름에 비해 2 mm 가량 크며, 최소 beamlet 크기가 5 mm 임을 감안할 때 부적합한 것으로 판명되었다. RTP commissioning 후 계산 선량은 $1\times1\;cm^2$ 크기 소조사면에서의 측정치와 $2\%$ 범위 내에서 일치하였다. C자 형태의 PTV에 대한 9개의 세기변조된 조사빔에 대한 2회에 걸친 치료중심점에서의 절대선량 측정결과 개별 조사빔에 대하여는 $10\%$ 이상 차이를 보였으나 총 선량은 $2\%$ 이내에서 일치하였다. 필름을 이용한 선량분포도도 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 실제 치료환자의 팬톰 내에서의 절대선량 측정 결과 총 선량은 $1.5\%$ 차이를 보였다. 각 조사빔에 대해 중심 leaf의 측방선량분포도를 필름 및 선형배열다중검출기를 사용하여 측정하였으며, 조사면 밖에서 계산선량이 $2\%$ 내외로 작게 나타났으나, 특정 위치를 제외하고는 $3\%$ 이내로 잘 일치함을 확인하였다. 결론 : 세기조절방사선치료를 위해서는 다엽콜리메이터의 위치에 대한 보다 정밀한 정도관리 절차가 개발되어야 될 것으로 판단되며, 조사빔내 세기패턴을 효율적으로 확인할 수 있는 정도보증 절차가 필요할 것으로 사료된다. 본원에서는 팬톰 내에서의 치료중심점과 같이 특정 지점에서의 절대선량 확인 및 필름 혹은 선형배열다중검출기를 사용한 세기분포 패턴의 확인 과정을 통하여, 이를 적절히 병행하여 사용함으로써 세기조절방사선치료에 적합한 정도관리를 시행할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2334-2338
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• 2020

In recent years, 3D printing technology has received significant research attention. Additionally, 3D printing technology is being applied to study radiation dosimeters of various materials. In this study, a plastic scintillator for 3D printing was developed in a laboratory and used to manufacture a plastic scintillation dosimeter (PSD) with a shape identical to that of the ionization chamber PTW31010. The 16-mm beam of Gamma Knife® Perfexion™ was irradiated to derive the absorbed dose rates of the PSD and PTW31010; they were subsequently compared with the dose rates of the treatment plan. The differences in the dose rates of the Gamma Knife treatment plan and the absorbed dose rates of PTW31010 were within 0.87%. The difference between the dose rates of the Gamma Knife treatment plan and the absorbed dose rates of the PSD were within 4.1%. A linear fit of the absorbed dose rates of four shots involving different dose rates and irradiation angles yielded an adjusted R-square value exceeding 0.9999. A total of 10 repeated measurements were conducted for the same shot to confirm its reproducibility, with a relative error of 0.56%.

• 대한핵의학회지
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• 제29권1호
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• pp.54-60
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• 1995

방사성 핵종의 체내 투여 또는 체내 오염에 의한 내부피폭 흡수선량 측정을 위하여 개발된 MIRD 씨스템을 이용하여 175mCi $^{131}I$ 치료를 받는 8명의 분화된 갑상선암의 주변림프절 전이 환자에서 전신, 위, 신장, 방광 및 골수 등의 흡수선랑을 측정하였다. 전리함 검출기와 자료저장 장치가 부착된 Eberline Smart 200 씨스템을 이용하여 전신 $^{131}I$의 시간 방사능 곡선을 얻었고, 선형 회귀분석을 하여 곡선하면적을 구한 값을 투여 방사능량(Ao)으로 나누어 체류시간($\tau$)으로 하였다. MIRDose2의 S값을 이용하여 전신흡수선량을 구하였으며 ICRP publication 53의 표준인 신장, 방광, 위의 체류시간을 이용하여, 이들 장기의 흡수선량을 구하였다. 전신 및 골수의 흡수선량은 22.4 및 25.4rad로 ICRP 최대허용선량보다 훨씬 낮았으며, 방광에 375.1, 위에 285.1rad로 심각한 증상을 초래할 정도의 선량은 아니었다. 분화된 갑상선암의 폐 및 뼈전이 환자에서 200mCi 이상 투여방사능량을 증가시킬 경우 이 방법으로 전신 및 골수 등의 흡수 선량을 평가하여 안전성을 확인할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.35-40
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• 2013

최근 세기조절 방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 같은 고 정밀 방사선 치료의 발전과 함께 두 경부 환자의 진단 및 치료 계획 그리고 추적관찰(follw-up)을 목적으로 한 CT 촬영 횟수가 크게 증가하고 있다. 이러한 CT 촬영의 증가와 MDCT와 같은 CT의 발전과 한 검사로 받는 피폭 선량이 상대적으로 다른 검사에 비하여 월등히 크기 때문에 환자 피폭 선량의 정확한 선량 평가가 요구된다. 본 연구에서는 두 경부용 물팬텀(cylindrical water phantom)을 자체 제작하여, 연필형 이온 전리함 및 30 cc 이온 전리함 그리고 LiF:Mg,Cu,P TL 분말을 사용한 열형광 선량 측정법(Thermoluminescent Dosimetry, TLD)을 이용하여 Multi Detector Computed Tomography, MDCT의 흡수 선량 및 체표면 선량을 비교 평가하였다. MDCT의 슬라이스 폭의 일정한 선량 균일성을 확인하기 위하여 콜리메이션 2 mm 단일 빔의 프로필을 1 mm 간격으로 80 mm 측정한 결과 빔의 폭이 12 mm이고 선량 분포는 80~100%로 빔의 출력은 ＋Y 방향으로 높게 나타났다. 물팬텀의 중심부에서 연필형 이온 전리함 및 30 cc 이온 전리함과 TLD의 흡수 선량은 각각 31.83 mGy, 33.58 mGy, 32.73 mGy로 TLD의 흡수 선량은 이온전리함으로 구한 흡수선량과 오차범위 내에서 일치하고 있음을 알 수 있었다. 체표면 10 mm 깊이에서의 TLD 선량은 33.92 mGy로 중심부보다 약 3.5% 높게 평가 되었다. 이러한 흡수선량은 두 경부 환자가 최초 진단을 위한 CT 촬영으로부터 치료계획 및 추적관찰을 목적으로 한 CT촬영까지 4회의 CT촬영을 할 경우, 이로 인한 피폭 선량이 약 14 cGy임을 알 수 있었다. 따라서 방사선치료를 위한 CT 촬영으로 인한 환자의 피폭이 적지않음을 확인하였고 가능한 한 피폭을 줄이려는 노력을 기울여야 할 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권8호
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• pp.1589-1599
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• 2017

Field programmable gate arrays (FPGAs) are getting more attention in safety-related and safety-critical application development of nuclear power plant instrumentation and control systems. The high logic density and advancements in architectural features make static random access memory (SRAM)-based FPGAs suitable for complex design implementations. Devices deployed in the nuclear environment face radiation particle strike that causes transient and permanent failures. The major reasons for failures are total ionization dose effects, displacement damage dose effects, and single event effects. Different from the case of space applications, soft errors are the major concern in terrestrial applications. In this article, a review of radiation effects on FPGAs is presented, especially soft errors in SRAM-based FPGAs. Single event upset (SEU) shows a high probability of error in the dependable application development in FPGAs. This survey covers the main sources of radiation and its effects on FPGAs, with emphasis on SEUs as well as on the measurement of radiation upset sensitivity and irradiation experimental results at various facilities. This article also presents a comparison between the major SEU mitigation techniques in the configuration memory and user logics of SRAM-based FPGAs.