슬라이딩 모드 제어는 모델의 불확실성과 파라미터 변동, 외란으로부터 자유로운 강인제어의 한 방법으로 설계가 용이하고 트래킹 퍼포먼스가 우수하여 널리 쓰이는 제어 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 Ball and Beam 시스템에 대해 슬라이딩 모드 제어기를 설계하고 제어시스템을 구현하였다. 매트랩을 활용한 시뮬레이션을 통해 그 제어기의 성능을 검증하였다.
Chu Sung Sil;Suh Chang Ok;Loh John J.K.;Chung Sang Sup
Radiation Oncology Journal
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v.7
no.1
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pp.101-112
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1989
The treatment planning and dosimetry of small fields for stereotactic radiosurgery with 10 MV x-ray isocentrically mounted linear accelerator is presented. Special consideration in this study was given to the variation of absorbed dose with field size, the central axis percent depth doses and the combined moving beam dose distribution. The collimator scatter correction factors of small fields $(1\times1\~3\times3cm^2)$ were measured with ion chamber at a target chamber distance of 300cm where the projected fields were larger than the polystyrene buildup caps and it was calibrated with the tissue equivalent solid state detectors of small size (TLD, PLD, ESR and semiconductors). The central axis percent depth doses for $1\timesl\;and\;3\times3cm^2$ fields could be derived with the same acuracy by interpolating between measured values for larger fields and calculated zero area data, and it was also calibrated with semiconductor detectors. The agreement between experimental and calculated data was found to be under $2\%$ within the fields. The three dimensional dose planning of stereotactic focusing irradiation on small size tumor regions was performed with dose planning computer system (Therac 2300) and was verified with film dosimetry. The more the number of strips and the wider the angle of arc rotation, the larger were the dose delivered on tumor and the less the dose to surrounding the normal tissues. The circular cone, we designed, improves the alignment, minimizes the penumbra of the beam and formats ball shape of treatment area without stellate patterns. These dosimetric techniques can provide adequate physics background for stereotactic radiosurgery with small radiation fields and 10MV x-ray beam.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.31
no.7
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pp.605-613
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2014
Scanning white-light interferometry is an important measurement option for many surfaces. However, serious profile measurement errors can be present when measuring free-form surfaces being highly curved or tilted. When the object surface slope is not zero, the object and reference rays are no longer common path and optical aberrations impact the measurement. Aberrations mainly occur at the beam splitter in the interference objective and from misalignment in the optical system. Both effects distort the white-light interference signal when the surface slope is not zero. In this paper, we describe a modified version of white-light interferometry for eliminating these measurement errors and improving the accuracy of white-light interferometry. Moreover, we report systematic errors that are caused by optical aberrations when the object is not flat, and compare our proposed method with the conventional processing algorithm using the random ball test.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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v.46
no.3
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pp.44-51
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2009
It is very important to verify generated setup errors in cancer therapy by using a high energy radiation and to perform the precise radiation therapy. Specially, the verification of treatment position is very crucial in special therapies like fractionated stereotatic radiotherapy (FSRT). The FSRT uses normally high-dose, small field size for treating small intracranial lesions. To estimate the developed FSRT system, the isocenter accuracy of gantry, couch and collimator were performed and a total of inaccuracy was less than ${\pm}1mm$. Precise beam targeting is crucial when using high-dose, small field size FSRT for treating small intracranial lesions. The EPID image of the 3mm lead ball mounted on the isocenter with a 25mm collimator cone was acquired and detected to the extent of one pixel (0.76mm) after comparing the difference between the center of a 25mm collimator cone and a 3 mm ball after processing the EPID image. In this paper, the radiation treatment efficiency can be improved by performing precise radiation therapy with a developed video based EPID and FSRT at near real time
In this paper, we have designed an integrated triplexer which is the basic component for a FTTH(Fiber To The Home) system which can transmit CATV and voice/data at the same time in a single fiber. The integrated triplexer can be fabricated with a novel technique of "Micro-Block Stacking (MBS)" method which automatically aligns the optical components in the optical beam pass using accurate ceramic holders. We analyze the displacement of the optical focus according to the tolerances of the component dimensions and the assembly process using code V simulator. For the transmitter, the most serious shift of the focal points is caused by the displacements of the LD spot. So the focal point moves up to $72{\mu}m$ from the center point for ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}30{\mu}m$ displacements. For the receiver the most serious shift of the focal points is caused by the displacements of a 0.8mm ball lens (for the analog receiving part) and a micro ball lens (for the digital receiving part), and the focal point moves up to $55{\mu}$ for ${\pm}55{\mu}m$, ${\pm}5{\mu}m$, ${\pm}55{\mu}m$ micro ball lens displacements.
To obtain a lower story height with a long span and better fire resistance, a new composite floor system using GFRP (glass-fiber-reinforced plastics) was proposed. This floor system consists of asymmetric steel with a web opening, a hollow core ball, concrete, and GFRP. To evaluate the flexural performance of the new composite floor system, an experiment was conducted. The test parameters were the presence of GFRP, the void ratio in relation to the hollow core balls, and the web opening. The test results showed that the resistance and stiffness of the specimen with GFRP were 10% higher than those of the reference specimen, and that fully composite action was accomplished up to the yielding point. After the attainment of the yield strength, the ductility of the specimen was reduced due to the stress concentration around the web openings. The slip between the concrete and steel beam, however, was small. Thus, in the design of the proposed new floor systems, it is desirable that the calculated resistance be reduced by 15%, for safety.
Lee, Wi Yong;Kim, Hyun Jin;Yun, Na Ri;Hong, Hyo Ji;Kim, Hong Il;Baek, Seung Wan
The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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v.31
no.1
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pp.17-24
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2019
Purpose: The present study aims to assess the level of coherency and the accuracy of Point dose of the Isocenter of VERO, a linear accelerator developed for the purpose of the Stereotactic Body Radiation Therapy(SBRT). Materials and Method: The study was conducted randomly with 10 treatment plans among SBRT patients in Kyungpook National University Chilgok Hospital, using VERO, a linear accelerator between June and December, 2018. In order to assess the equipment's power stability level, we measured the output constancy by using PTW-LinaCheck, an output detector. We also attempted to measure the level of accuracy of the equipment's Laser, kV(Kilo Voltage) imaging System, and MV(Mega Voltage) Beam by using Tofu Phantom(BrainLab, Germany) to assess the accuracy level of geometrical Isocenter. We conducted a comparative analysis to assess the accuracy level of the dose by using an acrylic Phantom($30{\times}30{\times}20cm$), a calibrated ion chamber CC-01(IBA Dosimetry), and an Electrometer(IBA, Dosimetry). Results: The output uniformity of VERO was calculated to be 0.66 %. As for geometrical Isocenter accuracy, we analyzed the error values of ball Isocenter of inner Phantom, and the results showed a maximum of 0.4 mm, a minimum of 0.0 mm, and an average of 0.28 mm on X-axis, and a maximum of -0.4 mm, a minimum of 0.0 mm, and an average of -0.24 mm on Y-axis. A comparison and evaluation of the treatment plan dose with the actual measured dose resulted in a maximum of 0.97 % and a minimum of 0.08 %. Conclusion: The equipment's average output dose was calculated to be 0.66 %, meeting the ${\pm}3%$ tolerance, which was considered as a much uniform fashion. As for the accuracy assessment of the geometric Isocenter, the results met the recommended criteria of ${\pm}1mm$ tolerance, affirming a high level of reproducibility of the patient's posture. The difference between the treatment plan dose and the actual measurement dose was calculated to be 0.52 % on average, significantly less than the 3 % tolerance, confirming that it obtained predicted does. The current study suggested that VERO equipment is suitable for SBRT, and would result in notable therapeutic effect.
Jung Min Woo;Hwang Chang Mo;Jeong Gi Seok;Kang Jung Soo;Ahn Chi Bum;Kim Kyung Hyun;Lee Jung Joo;Park Yong Doo;Sun Kyung
Journal of Biomedical Engineering Research
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v.26
no.6
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pp.393-398
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2005
An electromechanical type is the most useful mechanism in the various pumping mechanisms. It, however, requires a movement converting system including a ball screw, a helical cam, or a solenoid-beam spring, which makes the device complex and may lessen reliability. Thus, the authors have hypothesized that an electromagnetic actuator mechanism can eliminate the movement converting system and that thereby enhance the mechanical reliability and operative simplicity of an electropneumatic pump. The purpose of this study was to show a novel application of electromagnetic actuator mechanism in pulsatile pump and to provide preliminary data for further evaluations. The electromagnetic actuator consists of stators with a single winding excitation coil and movers with a high energy density neodymium-iron-boron permanent magnet. A 0.5mm diameter wire was used for the excitation coil, and 1000 turns were wound onto the stators core with parallel. A prototype of extracorporeal electro-pneumatic pump was constructed, and the pump performance tests were performed using a mock system to evaluate the efficiency of the electromagnetic actuator mechanism. When forward and backward electric currents were supplied to the excitation coil, the mover effectively moved back and forth. The nominal stroke length of the actuator was 10mm. The actuator dimension was 120mm in diameter and 65mm in height with a mass of 1.4kg. The prototype pump unit was 150mm in diameter, 150mm in thickness and 4.5kg in weight. The maximum force output was 70N at input current of 4.5A and the maximum pump rate was 150 beats per minute. The maximum output was 2.0 L/minute at a rate of 80bpm when the afterload was 100mmHg. The electromagnetic actuator mechanism was successfully applied to construct the prototype of extracorporeal electropneumatic pump. The authors provide the above results as a preliminary data for further studies.
The display technology on the retina is the key role in inspecting the condition of the patients. 2-dimensional retina image is widely used in the eye examination as of today. Recently, 3-dimensional retina image ones have been introduced to this area, but the quality of the image is not fully satisfied to the operator. For the purpose of developing 3-D retina imaging instrument, the optimization of a 3-D retina imaging system using Code-V tool was investigated in this thesis. He-Ne laser having the wavelength 632.8 nm was used to make a power source to detect the retina. Several lenses and mirrors installed on sledge which were developed to perform focus control on 3-D device were designed to make a beam focusing and direct line. Polygon scanner having 24 mirror facets and galvanometer making tilting movement were utilized to make a 2-D laser plane. Also, design of eye ball had been fulfilled to see the focus of the 2-D plane. Reflected ray from retina detected on the sensor array with the same path. All cognitive components were optimized for aberration correction in order to focus on retina. Results of optimization were compared to those of initial designed optics system. On the basis of above results, the result of third aberration has been corrected to stable values to the optical system. MTF evaluating the resolution of an image has been closely correlated to the diffraction limit and PSF indicating the strength distribution of an image has shown the SR value as 0.9998 having high performance. The possibility of new and powerful 3-D retina image instrument was verified by simulating each component of the instrument by Code-V.
This study investigated the rate of setup variance by the rotating unbalance of gantry in image-guided radiation therapy. The equipments used linear accelerator(Elekta Synergy TM, UK) and a three-dimensional volume imaging mode(3D Volume View) in cone beam computed tomography(CBCT) system. 2D images obtained by rotating $360^{\circ}$and $180^{\circ}$ were reconstructed to 3D image. Catpan503 phantom and homogeneous phantom were used to measure the setup errors. Ball-bearing phantom was used to check the rotation axis of the CBCT. The volume image from CBCT using Catphan503 phantom and homogeneous phantom were analyzed and compared to images from conventional CT in the six dimensional view(X, Y, Z, Roll, Pitch, and Yaw). The variance ratio of setup error were difference in X 0.6 mm, Y 0.5 mm Z 0.5 mm when the gantry rotated $360^{\circ}$ in orthogonal coordinate. whereas rotated $180^{\circ}$, the error measured 0.9 mm, 0.2 mm, 0.3 mm in X, Y, Z respectively. In the rotating coordinates, the more increased the rotating unbalance, the more raised average ratio of setup errors. The resolution of CBCT images showed 2 level of difference in the table recommended. CBCT had a good agreement compared to each recommended values which is the mechanical safety, geometry accuracy and image quality. The rotating unbalance of gentry vary hardly in orthogonal coordinate. However, in rotating coordinate of gantry exceeded the ${\pm}1^{\circ}$ of recommended value. Therefore, when we do sophisticated radiation therapy six dimensional correction is needed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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