• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.373-373
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• 2010

본 논문에서는 Display용 PDP(Plasma Display panel)를 디지털 X-ray Detector로 적용하기 위해 Panel 내 Xe gas와 Ne gas의 비율을 달리하며 X-ray에 대한 기본적인 전기적 반응 특성을 연구하였다. 연구에 사용된 panel 은 상용화된 Display용 PDP를 5inch의 크기로 소형화한 sample을 제작하여 사용하였다. 제작된 sample panel의 구조는 기본적으로 Display용 PDP의 구조와 일치한다. 제작된 Sample panel의 X-선 검출기로서의 전기적 특성을 조사하기 위해 기본적인 전기특성인 Dark current, X-ray sensitivity, 그리고 Linearity를 측정하였다. 측정 결과, 진단 범위에서 충분한 전기적 Sensitivity 보이며, 선형적 특성 또한 우수한 결과를 보이는 등 안정된 전기적 동작특성을 보였다. 이러한 결과로부터 기존에 사용되어오던 Display용 PDP에 새로운 X선 변환층을 추가하고, 효율을 더욱 높일 수 있는 구조 변경을 통하여 상용화된 PDP를 디지털 X-선 검출기로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.374-374
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• 2014

의료용 X-ray는 과거 analog 방식과, 연구가 진행 중이며 현재 많이 사용되고 있는 digital 방식으로 나누어진다. 최근, 광도전체와 형광체 기반의 flat panel X-ray detector의 발전에 따른 상용화가 이루어지고 있으며, 많은 발전 가능성이 제기되고 있다. flat panel X-ray detector 검출방식은 direct method (직접 방식)와 indirect method (간접 방식)로 나누어진다. 본 연구는 일반적으로 상용화 되어있는 amorphous seleinum (비정질 셀레늄)의 큰 일함수에 의한 저 해상력이라는 단점을 보완하기 위해, 작은 일함수를 가지는 물질을 사용하여, 영상을 얻을 시에 높은 해상력으로 표현할 수 있도록 하고, 원자번호가 높은 물질을 사용하여 X-ray 흡수율을 높일 수 있도록 기존 direct method에 많이 사용되고 있는 amorphous seleinum 기반 digital X-ray detector가 아닌, 이러한 장점을 충족시킬 수 있는 PbI2 물질 층을 사용하여 시편을 제작 하였다. PbI2를 같은 두께로 올린 후, 물질 층 상부에 Au 전극 면적을 다른 size로 제작한 시편으로 X-ray에 노출 시켰다. 이는 상부 전극 size 차이에 따른 신호 차이를 측정하여 전기적 특성을 평가하기 위한 것이다. 전도성을 띠고 있는 ITO (Indium - Tin - Oxide) glass를 이용하여 screen printing 방법으로 제작하였다. PbI2층을 약 160~180 um두께, $3cm{\times}3cm$ size로 5개 제작하였으며, 상부 전극으로는 Au를 진공 증착 시켰다. 상부 전극 size는 각각 시편 5개에 $0.5cm{\times}0.5cm$, $1cm{\times}1cm$, $1.5cm{\times}1.5cm$, $2cm{\times}2cm$, $2.5cm{\times}2.5cm$로 PbI2 물질 층 중앙에 증착 시켰다. 이러한 설정으로 X-ray 노출 시 관찰할 수 있는 PbI2의 전기적인 특성을 평가할 수 있었다. 관전압을 40 kVp, 60 kVp, 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp, 140 kVp로 설정하고, 관전류는 100 mA로 설정하였으며, Dark current, Sensitivity를 측정하였다. Dark current와 Sensitivity를 측정한 뒤, 그 값을 이용하여 SNR (신호 대 잡음 비)값을 구해보았다.실험 결과 단위면적당 signal과 SNR을 분석할 수 있었다. 80 kVp로 기준을 잡고 결과 값을 보면 $0.5cm{\times}0.5cm$ 시편에서 2.92 nC/cm2, $2.5cm{\times}2.5cm$ 시편에서 0.84 nC/cm2로 상부 전극 크기가 작을수록 더 좋은 신호를 측정할 수 있었다. 똑같은 기준에서 SNR을 계산 해 보았을 때, $0.5cm{\times}0.5cm$ 시편에서 6.46, $2.5cm{\times}2.5cm$ 시편에서 1.91로 SNR역시 상부 전극 크기가 작을수록 더 큰 값을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 edge-effect의 영향으로 인해 나온 결과라고 할 수 있다. 이러한 실험 결과, detector 제작 시, 같은 물질을 사용하여 더 높은 효율을 내기 위해서는 큰 size의 상부 전극 보다는 작은 size의 상부 전극을 증착 시키는 것이 전기적 특성을 더욱 효율적으로 평가할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.388-389
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• 2005

In this paper, the electric properties of mercury Iodide multi-layer samples has been investigated. We measured and analyzed their performance parameters such as the X-ray sensitivity and dark-current for a mercury Iodide multi-layer X-ray detector with a dielectric layer. The digital X-ray image detector can be constructed by integrating photoconduction multi-layer that dielectric layer has characteristics of low dark-current, high X-ray sensitivity. However this process has found to have complexity on the performance of the sample. We have investigate dielectric layer that it substitute dielectric layer for HgO(Mercury Oxide). We have employed two approaches for producing the mercury Iodide sample : 1) Physical Vapor Deposition(PVD) and 2) Particle-In-Binder(PIB). In this paper fabricated by PIB Method with thicknesses ranging from approximately 180um to 240um and we could produce high-quality samples for each technique particular application. As results, the dielectric materials such as HgO between the dielectric layer and the top electrode may reduce the dark-current of the samples. Mercury Iodide multi-layer having HgO has characteristics of low dark-current, high X-ray sensitivity and simple processing. So we can acquired a enhanced signal to noise ratio. In this paper offer the method can reduce the dark-current in the X-ray detector.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권2호
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• pp.105-111
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• 2004

본 연구에서는 의료용 선형가속기로부터 발생되는 명목상 가속전압 6 MV선의 검출특성을 확인하기 위하여 유전체 물질을 사용한 평행판 검출기를 제작하였다. 제작한 검출기의 전극은 단면이 크롬으로 코팅되어 있는 FEP유전체 필름(두께: 100 $\mu\textrm{m}$)을 사용하였고 두 전극 사이에 PTFE유전체 필름(두께 : 100 $\mu\textrm{m}$)을 삽입하였다. 측정을 위하여 선원-팬텀 표면간의 거리 100 cm, 그리고 팬텀의 표면으로부터 깊이 5 cm되는 지점에 방사선 유도전하를 획득하기 위한 제작검출기를 놓았다. 방사선 조사시 제작검출기의 유용성을 알아보기 위하여, 영점 변동, 누설 전류, 인가전압에 따른 검출기의 반응, 재현성, 선형성, 조직최대선량비 등을 측정하였다. 측정결과 검출기의 영점 변동 전류 (I$_{Z}$ )는 8.3 pA, 누설 전류(I$_{I}$)는 10 pA 이었다. 제작 검출기는 인가전압에 대한 선형성을 보였으며, 또한 재현성실험에서는 조사된 선량에 대하여 1% 오차 범위 내에서 일치하였다. 검출기의 선량에 대한 선형성은 3% 이내의 오차범위에서 일치하면서 선량율 의존성이 있음을 확인하였다. 조직최대선량비분포에 대한 제작 평행판 검출기와 비교검출기간의 선량오차는 팬텀내의 최대 선량점으로부터 7.5 cm까지 3% 이내에서 일치하였다. 본 연구결과 유전체 필름을 이용한 평행판 검출기는 선량계로서의 기본적인 특성들을 허용 가능한 범위에서 만족스러워 상대선량측정을 위한 검출기로 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.849-852
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• 2002

Recently, amorphous selenium is used as x-ray conversion material for flat-panel x-ray detector. In this paper, we investigated the effect of breakdown under high voltage and leakage current in PN-type multi-layer structure based on p-type a-Se and n-type conductive thin film. Experimental results show that the multi-layer based detector reduced leakage current because n-type CeO2 conductive layer prevent from hole injection into a-Se layer from collection electrode, Also, the breakdown voltage was improved by dielectric layer between a-Se and top electrode.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권9호
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• pp.854-865
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• 2022

Photon-counting detector (PCD) CT is a new CT technology utilizing a direct conversion X-ray detector, where incident X-ray photon energies are directly recorded as electronical signals. The design of the photon-counting detector itself facilitates improvements in spatial resolution (via smaller detector pixel design) and iodine signal (via count weighting) while still permitting multi-energy imaging. PCD-CT can eliminate electronic noise and reduce artifacts due to the use of energy thresholds. Improved dose efficiency is important for low dose CT and pediatric imaging. The ultra-high spatial resolution of PCD-CT design permits lower dose scanning for all body regions and is particularly helpful in identifying important imaging findings in thoracic and musculoskeletal CT. Improved iodine signal may be helpful for low contrast tasks in abdominal imaging. Virtual monoenergetic images and material classification will assist with numerous diagnostic tasks in abdominal, musculoskeletal, and cardiovascular imaging. Dual-source PCD-CT permits multi-energy CT images of the heart and coronary arteries at high temporal resolution. In this special review article, we review the clinical benefits of this technology across a wide variety of radiological subspecialties.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.845-848
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• 2002

The study of photoconductor materials is demanded for development for flat-panel digital x-ray Imager. In this paper, We investigated the feasibility of application as x-ray image sensor using Cd(Zn)Te compound with high stopping power on high radiation. These Cd(Zn)Te samples were fabricated by vacuum thermal evaporation method to large area deposition and investigated I-V measurement as applied voltage. The experimental results show that the additional injection Zn in CdTe film reduced the leakage current, for the $Cd_{0.85}Zn_{0.15}Te$ detector, the net charge had the highest value as $144.58pC/cm^2$ at 30 V.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.219-226
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• 2008

이 연구에서는 저자들이 개발한 비정질 셀레늄층과 비정질 실리콘TFT배열을 사용하는 직접방식 디지털 X-선 영상 검출기에 대해 IEC (international electrotechnical commission)와 같은 국제표준으로 권고된 측정방법에 따라 특성을 평가하였다. 영상 성능 묘사에 사용되는 측정은 응답특성(response characteristic), 변조전달함수(MTF, modulation transfer function), 잡음전력스펙트럼(NPS, noise power spectrum), 양자검출효율(DQE, detective quantum efficiency), 양자제한 성능을 포함하고 있다. 영상특성평가 결과, 개발된 검출기의 DQE 값은 최저주파수와 최고주파수에서 각각 40%와 25%이었다. 해외 타사의 제품과 비교해서도 우월한 값을 나타내었다. 또한 MTF는 간접방식 DR, CR과 비교하면 매우 우월한 성능을 보이고 있다. 또한 양자 제한된 특성을 평가한 결과, 0.023 mR 이하에서만 제한된 특성을 보여 일반촬영용도로서 적합성을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.187-193
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• 2012

디지털 X-ray 영상 디텍터는 의료용 및 산업용으로 널리 이용되고 있다. 직접방식(direct method)의 디지털 X-ray 영상 디텍터는 X-ray 에너지를 전기적 신호로 변환하기 위하여 광도전체(photoconductor)를 이용하며 일반적으로 비정질 셀레늄(a-Se)을 사용하고 있다. 본 연구는 비정질 셀레늄 표면에 파장 486 nm의 전자방사선을 조사할 경우 내부에서 일어나는 물리적 현상들을 분석하기 위하여 2차원 소자 시뮬레이터을 이용하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 비정질 셀레늄 내부 전자-정공 생성율, 전자-정공 재결합율, 전자/정공 분포에 대한 분석을 수행하였다. 사용된 시뮬레이터는 디바이스 내부를 삼각형으로 나누어 보간법을 사용하여 계산하는 방식이다. 본 시뮬레이션 방법은 직접방식 디지털 X-ray 영상 디텍터 분석을 위하여 처음으로 제안되었고 유용한 방법이다. 이러한 2차원 소자 시뮬레이터를 이용한 연구방법은 향후 디지털 방사선 영상 디텍터 개발에 많이 응용될 것으로 예상된다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.24-30
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• 2003

평판 digital x-선 검출기는 차세대 x-ray system으로 최근 연구와 개발이 활발하게 진행되고 있는 system이다. 본 연구는 환자의 피폭 및 작업 종사자의 피폭을 최소화 할 수 있고 의료장비의 디지털화에 발맞추어 PACS 등에 사용 가능한 a-Se을 이용한 직접방식의 digital x-선 검출기 구현에 관한 것이다. Prototype digital x-선 검출기는 TFT층과 a-Se층으로 이루어져 있다. Digital x-선 검출기센서 증착과 정의 최적화 수행 결과를 참고문헌1)-4)과 비교했을 때 매우 유사함을 확인하였다. 제작된 검출기의 pixel pitch는 $139{\mu}m$였고, fill factor는 86%, 전체 검출기의 검출면적은 14"${\times}$8.5"였다. Digital 영상의 해상력을 고려하기 위해 손과 test 패턴영상을 얻었고, 58%, 3.0lp/mm의 높은 MTF를 얻을 수가 있었다. 이러한 결과로 a-Se 기반의 Digital X선 검출기가 구현되었으며 본 연구결과를 토대로 향후 digital X선 검출기 개발기술의 발전과 성능향상을 가져올 것으로 기대된다.