• 제목/요약/키워드: charge coupled device

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In Situ Monitoring of the MBE Growth of AlSb by Spectroscopic Ellipsometry

  • 김준영;윤재진;이은혜;배민환;송진동;김영동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.342-343
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    • 2013
  • AlSb is a promising material for optical devices, particularly for high-frequency and nonlinear-optical applications. And AlSb offers significant potential for devices such as quantum-well lasers, laser diodes, and heterojunction bipolar transistors. In this work we study molecular beam epitaxy (MBE) growth of an unstrained AISb film on a GaAs substrate and identify the real-time monitoring capabilities of in situ spectroscopic ellipsometry (SE). The samples were fabricated on semi-insulating (0 0 1) GaAs substrates using MBE system. A rotating sample stage ensured uniform film growth. The substrate was first heated to $620^{\circ}C$ under As2 to remove surface oxides. A GaAs buffer layer approximately 200 nm- thick was then grown at $580^{\circ}C$. During the temperature changing process from $580^{\circ}C$ to $530^{\circ}C$, As2 flux is maintained with the shutter for Ga being closed and the reflection high-energy electron diffraction (RHEED) pattern remaining at ($2{\times}4$). Upon reaching the preset temperature of $530^{\circ}C$, As shutter was promptly closed with Sb shutter open, resulting in the change of RHEED pattern from ($2{\times}4$) to ($1{\times}3$). This was followed by the growth of AlSb while using a rotating-compensator SE with a charge-coupled-device (CCD) detector to obtain real-time SE spectra from 0.74 to 6.48 eV. Fig. 1 shows the real time measured SE spectra of AlSb on GaAs in growth process. In the Fig. 1 (a), a change of ellipsometric parameter ${\Delta}$ is observed. The ${\Delta}$ is the parameter which contains thickness information of the sample, and it changes in a periodic from 0 to 180o with growth. The significant change of ${\Delta}$ at~0.4 min means that the growth of AlSb on GaAs has been started. Fig. 1b shows the changes of dielectric function with time over the range 0.74~6.48 eV. These changes mean phase transition from pseudodielectric function of GaAs to AlSb at~0.44 min. Fig. 2 shows the observed RHEED patterns in the growth process. The observed RHEED pattern of GaAs is ($2{\times}4$), and the pattern changes into ($1{\times}3$) with starting the growth of AlSb. This means that the RHEED pattern is in agreement with the result of SE measurements. These data show the importance and sensitivity of SE for real-time monitoring for materials growth by MBE. We performed the real-time monitoring of AlSb growth by using SE measurements, and it is good agreement with the results of RHEED pattern. This fact proves the importance and the sensitivity of SE technique for the real-time monitoring of film growth by using ellipsometry. We believe that these results will be useful in a number of contexts including more accurate optical properties for high speed device engineering.

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The Near-Infrared Imaging Spectroscopy to Visualize the Distribution of Sugar Content in the Flesh of a Melon

  • Tsuta, Mizuki;Sugiyama, Junichi;Sagara, Yasuyuki
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1526-1526
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    • 2001
  • To improve the accuracy of sweetness sensor in automated sorting operations, it is necessary to clarify unevenness of the sugar content distribution within fruits. And it is expected that the technique to evaluate the content distribution in fruits contribute to the development of the near-infrared (NIR) imaging spectroscopy. Sugiyama (1999) had succeeded to visualize the distribution of the sugar content on the surface of a half-cut green fresh melon. However, this method cannot be applied to red flesh melons because it depends on information of the absorption band of chlorophyll (676 nm), which is affected by the color of the fresh. The objective of this study was to develop the universal visualization method depends on the absorption band of sugar, which can be applied to various kinds of melons and other fruits. The relationship between the sugar contents and absorption spectra of both green and red fresh melons were investigated by using a NIR spectrometer to determine the absorption band of sugar. The combination of 2$\^$nd/ derivative absorbances at 902 nm and 874 nm was highly correlated with the sugar contents. The wavelength of 902 nm is attributed to the absorption band of sugar. A cooled charge-coupled device (CCD) imaging camera which has 16 bit (65536 steps) A/D resolution was equipped with rotating band-pass filter wheel and used to capture the spectral absorption images of the flesh of a vertically half-cut red fresh melon. The advantage of the high A/D resolution in this research is that each pixel of the CCD is expected to function as a detector of the NIR spectrometer for quantitative analysis. Images at 846 nm, 874 nm, 902 nm and 930 nm were acquired using this CCD camera. Then the 2$\^$nd/ derivative absorbances at 902 nm and 874 nm at each pixel were calculated using these four images. On the other hand, parts of the same melon were extracted for capturing the images and squeezed for the measurement of sugar content. Then the calibration curve between the combination of 2$\^$nd/ derivative absorbances at 902 nm and 874 nm and sugar content was developed. The calibration method based on NIR spectroscopy techniques was applied to each pixel of the images to convert the 2$\^$nd/ derivative absorbances into the Brix sugar content. Mapping the sugar content value of each pixel with linear color scale, the distribution of the sugar content was visualized. As a result of the visualization, it was quantitatively confirmed that the Brix sugar contents are low at the near of the skin and become higher towards the seeds. This result suggests that the visualization technique by the NIR imaging spectroscopy could become a new useful method fer quality evaluation of melons.

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초음파 하지정맥류 치료의 안전성 개선을 위한 초음파 유도 알고리즘 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of Ultrasonic Guidance Algorithm for Improving Safety of Ultrasonic Varicose Vein Treatment)

  • 김성철;김주영;노시철;최흥호
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.435-441
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    • 2018
  • 본 연구에서는 집속초음파에 의한 하지정맥류 치료에서 치료의 효율과 안전성을 높이기 위한 영상유도 알고리즘을 제안하고자 하였다. 하지정맥류가 발생한 위치에 따라 영상 유도 기법을 달리하여 알고리즘을 수립 하였다. 심부성 하지정맥류의 경우는 획득된 초음파영상에서 혈관의 가로 단면 영상을 추출하고 혈관 중심부의 목표영역을 표시하도록 하였으며, 표재성 하지정맥류의 경우에는 인체의 표재정맥에서 획득한 CCD 카메라 영상에서 혈관 영역을 분리한 영상을 기반으로 한 영상 유도 시스템을 제작하고 하지정맥류 진행 정도에 따라 각기 다른 알고리즘을 설계 하였다. 실험결과 초음파 영상 기반의 알고리즘은 전체적으로 최대 $830{\mu}m$ 정도의 낮은 오차를 보였으나 CCD 영상 기반의 알고리즘은 일부 데이터에서 최대 8.3 mm 정도의 오차를 보였다. 이에 표재성 하지정맥류 영상 유도 알고리즘에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 예상되며 이후 간단한 시스템을 구성함으로써 혈관 추적의 정확도를 평가할 필요성이 있을 것으로 예상된다.

도적행위의 법적증거확보를 위한 양식장 보안 시스템 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Aquaculture Security System to Insure the Lawful Evidence of Theft)

  • 임정빈;남택근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.55-63
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    • 2007
  • 집단감시 디지털 시스템(Group Digital Surveillance System for Fishery Safety and Security, GDSS-F2S)은 대단위 양식장에 침입하는 도적을 방어하기 위하여 물체 식별정보와 물체 추적정보를 제공하는 시스템이다. 그러나 GDSS-F2S에서 제공하는 이러한 두 가지 정보는 도적행위를 입증할 수 있는 법적 증거 자료로 미흡하다. 그래서 양식장의 지형을 고려한 도적행위의 유효한 대응책을 검토한 후, 하나의 해결방안으로 물체의 영상정보를 고려하였다. 앙식장을 침입하는 물체의 실시간 영상을 획득하기 위하여 0.0001 룩스(Lux)의 초저조도 CCD 카메라와 부가장치를 이용한 영상 획득 시스템을 구축하였다. 영상 획득 시스템을 부가한 GDSS-F2S의 현장실험 결과, 차량의 번호판과 외관, 사람의 행동과 특징 등을 주간은 물론 야간에도 선명하게 획득할 수 있었다. 따라서 영상획득 시스템을 부가하여 개선한 GDSS-F2S는 도적행위에 대한 충분한 법적 증거 제공이 가능하였다.

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Maskless lithography 응용을 위한 마이크로렌즈 어레이 개발 (Development of Microlens Array for Maskless Lithography Application)

  • 남민우;오해관;김근영;서현우;위창현;송요탁;양상식;이기근
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.33-39
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    • 2009
  • 마스크리스 리소그래피(maskless lithography)에 응용하기 위한 마이크로렌즈 어레이(microlens array, MLA)가 석영의 습식 식각과 UV 접착제(UV adhesive)의 코팅을 바탕으로 개발되었다. 제작된 MLA의 초점거리는 ${\sim}45\;{\mu}m$ 정도였으며, 집광되는 광선의 초점은 ${\sim}1\;{\mu}m$로 측정되었다. MLA를 통과하며 초점을 맺은 빔(beam)의 크기 및 세기가 charge coupled device (CCD) 카메라와 빔 프로파일러(beam profiler)를 이용하여 각각 측정되었으며, 일정한 세기의 점들이 초점면에서 고르게 관찰되었다. 초점거리는 코팅된 UV 접착제의 두께에 따라 변화하였으며, UV 접착제의 두께가 두꺼울수록 짧아지는 경향을 보였다. 일반적인 마스크 얼라이너(mask aligner)를 이용한 MLA의 UV 포커싱(UV focusing)이 감광막(photoresist, PR) 상에서 실시되었으며, MLA를 통과한 빛이 감광막 위에 일정하게 집광되었다. 마스크 얼라이너와 MLA 사이의 거리 변화에 따라 감광막에 구현된 패턴 사이즈가 조절 되었다. 고온에서 오랜 시간이 지난 후에도 소자의 특성은 전혀 변함이 없었다.

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Digital Radiography System에서 X선 광자 검출 방식에 따른 선량 및 화질 특성에 관한 연구 (A Study on Dose and Image Quality according to X-ray Photon Detection Method in Digital Radiography System)

  • 홍선숙;김호철
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권12호
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    • pp.247-253
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 Direct DR(Digital Radiography), Indirect DR, I.I(Image Intensifier) DR에서 X선 광자 검출 방식에 따른 선량측정 및 획득된 영상을 정량적이고 객관적인 측정을 통해 DR System을 비교 평가 하는 것이다. Rando phantom을 사용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 측정된 입사표면선량 값을 통해 PCXMC 프로그램을 사용하여 유효선량과 방사선 조사로 인한 위험을 평가하였다. 21cm 아크릴 phantom을 사용하여 SNR(Signal to Noise Ratio), NPS(Noise Power Spectrum), CNR(Contrast to Noise Ratio)을 측정하였으며, 측정값은 통계학적 분석기법을 사용하여 유의성을 평가하였다. 입사표면선량, 주요장기선량, 유효선량 모두 direct DR이 가장 낮게 측정되었으며, direct DR 선량을 기준으로 I.I type DR은 약 1.3배, indirect DR은 약 2.4배 높은 선량 비율로 측정되었다. 방사선량에 따른 위험도 역시 동일한 비율로 측정되었다. SNR 측정 결과 direct DR측정값을 기준으로 I.I DR은 약 7.25배, indirect DR이 약 1.48배 낮은 비율로 측정되었다. CNR 측정 결과 direct DR 측정값을 기준으로 I.I DR은 약 1.16배 높고, indirect DR이 약 0.87배 낮은 비율로 측정되었다. 따라서 a-selenium 검출소자를 사용하여 X선 광자를 검출하는 방식인 direct DR은 적은 선량으로 우수한 화질의 영상을 구현함으로써 선량에 민감한 소아나 생식선이 포함된 검사 등에 유용할 것으로 사료된다. 또한 많은 진단 정보를 위한 영상 평가가 요구되는 경우에는 indirect DR이 유용할 것으로 판단된다.

우리나라 근해 대형트롤 어선의 갑판 레이아웃 차이에 따른 어로작업의 비교 분석 (Comparative analysis of fishing operation with the difference of deck layout of Korean coastal large trawler)

  • 김민선;강경미;이주희;신현옥
    • 수산해양기술연구
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    • 제49권3호
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    • pp.311-326
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    • 2013
  • For providing a basic data concerning with a fishing deck layout design of a trawler the authors conducted the video observations about the working activities of crews on the deck in the different layout of two Korean coastal large stern trawlers (gross tonnage: 139). The winch of the trawler-A was installed on the aft of the fishing deck and the trawler-B, on the forward of the fishing deck. The work and activities of the deck hands on both trawlers were observed using the CCD (charge coupled device) camera installed on each trawler's deck for one month from August 3, 2010. The video data was analyzed by the hierarchical task analysis (HTA) method. In results, numbers of tasks to require deck hands during the hauling net and the casting net were 25 and 28 for the trawler-A and 27 and 48 for the trawler-B, respectively. The working processes were represented a same in both of the trawlers. Location for controlling the deck machineries, the location installed trawl winch, kinds of deck machineries, crew's custom for using deck machineries were the factor affecting to the number of the task. In the case of the improvement suggested in the results is carried out, the reduction percentages of the number of task in the trawler-A and trawler-B were estimated as 24.5% and 51.3%, respectively. Through this study it was found that the quantitative analysis is possible for the work processes, work methods and the work contents in the trawler. Also the suggestion for improving the fishing deck layout design of the trawler was possible by finding out the factors increasing the number of tasks and removing the tasks. We expect that the results of this paper are used as a basic data for designing the layout of deck machineries in the trawler in the future.

우리나라 근해 대형트롤 어선의 선교업무 특성 (Characteristics of bridge task in Korean coastal large trawler)

  • 김민선;신현옥;이주희;황보규
    • 수산해양기술연구
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    • 제49권3호
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    • pp.301-310
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    • 2013
  • To suggest a standard concerning with the arrangement of bridge equipment, the authors conducted the video observations with 3CCD (charge coupled device) cameras installed on the ceil of the bridge for monitoring the working activities of two bridge teams (the skipper/mate1 and the skipper/mate2) in a Korean coastal large trawler(gross tonnage: 139) for five days from July 30th. 2010 and analyzed of the data. Work elements coded by the work activities were input on the sheet of work analysis by the time unit of 1 sec according to the time occurred. A single work element among the work activities for every 5 minutes was denoted as the number of occurrence. The frequency of equipment usage was limited only in the usage of the equipment. In the case of the navigation and the towing net two ranks were integrated and analyzed. On the other hand, in the case of the casting net and the hauling net, two processes were integrated to as one and then analyzed separately as two ranks. As the results, 15 elements of work was carried out between two bridge teams for the observation; lookout, radar, GPS plotter, fish finder, net monitor, fishing deck, RPM indicator, rudder angle indicator, compass card, for maneuver; steering, ship speed control, trawl winch operation and external communications, paper works and others. It was found that the work load of the skipper per 5 minutes accordance with the navigation, the casting net, the towing net and the hauling net are 20.5 times, 11.9 times, 38.0 times and 9.5 times respectively, the mates are 65.2 times, 66.5 times, 85.7 times and 59.1 times respectively. The radar was shown the highest frequency of the equipment usage and the next was the fish finder, the GPS plotter and the external communications in the case of the navigation. In the case of the towing net the frequency of usage was high the ranking as the radar, the net monitor, the fish finder, the GPS plotter, the steering system and the external communications. In the case of the integrated process both of the casting and hauling net the trawl winch was shown the highest frequency to the skipper and the next was the GPS plotter and the radar, and the steering system was shown the highest frequency to the mate and the next was the radar, the ship speed control system, the GPS plotter, the net monitor and the fish finder.

효율적인 스테레오 영상 압축을 위한 밝기차 보상 (Intensity Compensation for Efficient Stereo Image Compression)

  • 전영탁;전병우
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권2호
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    • pp.101-112
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    • 2005
  • 사람이 두 눈을 통하여 3차원 공간을 지각하는 것과 같이 두 대의 카메라로부터 얻어진 스테레오 영상을 이용하여 3차원 정보를 얻을 수 있다. 스테레오 영상은 많은 데이터량을 가지기 때문에 최근 수년간 디지털 비디오 압축 기술의 발전과 함께 스테레오 영상을 효율적으로 압축하기 위한 기술이 개발되고 있다. 스테레오 영상을 압축하고 3차원 정보를 추출하는데 이용되는 양안차 추정은 일반적으로 두 스테레오 영상의 화소 간의 밝기 차이를 이용한다. 하지만 두 카메라의 초점거리, 방향, 상대적 위치, 조리개에 의해 입사되는 빛의 양 등의 미세한 차이에도 스테레오 영상 간의 밝기차가 발생한다. 밝기차가 있는 스테레오 영상은 부정확한 양안차 벡터와 이에 따른 낮은 압축 효율과 같은 문제점을 발생시킬 수 있다. 따라서 이런 스테레오 영상 간의 밝기차를 사전에 보상한 후 압축함으로써 압축의 효율을 높이고, 또한 재생 시 두 눈을 통하여 들어오는 서로 다른 시각 정보로 인한 눈과 두뇌의 피로를 덜어 줄 수 있다. 본 논문에서는 간단하면서도 효율적인 전처리 방법으로 전역 밝기 보상과 국부지역 밝기 보상 및 계층적 밝기 보상을 제안한다 실험결과는 제안된 보상 방법이 효율적으로 스테레오 영상을 압축하는 것을 보여준다.

우편물 자동처리를 위한 바코드 판독기 성능개선에 관한 연구 (A Study on the Performance Improvement of Bar Code Reader for the Automatic Processing of the Mail Items)

  • 박문성;남윤석;김혜규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 춘계학술발표논문집 (하)
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    • pp.731-734
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    • 2001
  • 우편물을 집배원이 배달하는 순서로 자동구분 처리하기 위한 요소기술 줌에서 4-state 바코드 시스템이 개발되고 있으며 우편번호, 배달순서코드, 고객정보 등이 적용될 예정이다. 기존의 고객 바코드 판독 시스템은 우편물상의 바코드 심볼로지가 존재하는 판독대상 영역의 기울기가 ${\pm}4.47^{\circ}$ 이하이고, 심볼의 훼손과 잡영이 없을 경우에 $79{\sim}100msec(35,000{\sim}45,000$통/시간)의 속도로 자동 구분 정보가 판독된다. 본 논문에서는 판독범위 및 판독성능을 개선을 위하여 CCD(Charge Coupled Device) 센서로부터 획득된 이미지상에서 존재하는 심볼로지 정보의 고속판독 방법을 제시한 것이다. 이 판독방법은 그레이(gray) 이미지 바탕면의 경계값(threshold) 기울기 분포를 기준으로 2개의 경계값을 설정하여 판독대상 정보를 획득하였다. 또한, 4-state 바코드 심볼로지의 존재 가능성 영역만을 탐색하고, 판독대상 영역에서 트래커(tracker)를 탐색하여 심볼로지의 기울기값, 심볼로지 경계값, 심볼위치 좌표값을 생성한 후 심볼값이 판독한 것이다. 판독시험 결과는 판독대상 영역의 심볼로지가 ${\pm}45^{\circ}$ 기울어지고, 잡영이 존재할 경우에도 $30{\sim}60msec(58,000{\sim}l16,000$통/시간) 이내에 판독되었다. 우편물 자동구분용 바코드 판독기로써 적용될 경우에 판독속도가 평균 57.25% 이상 개선되고, 판독범위의 확장으로 0.2%의 기계적인 오류(이송과정예서의 Jam 발생 비율)를 제외할 경우에 거의 99.8% 우편물을 판독하여 자동구분 처리할 수 있게 될 것으로 기대된다.onebook 엑세스 모들(Server Phonebook Access Module)로 구성되어 있다.외 보다 높았다(I/O ratio 2.5). BTEX의 상대적 함량도 실내가 실외보다 높아 실내에도 발생원이 있음을 암시하고 있다. 자료 분석결과 유치원 실내의 벤젠은 실외로부터 유입되고 있었고, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌은 실외뿐 아니라 실내에서도 발생하고 있었다. 정량한 8개 화합물 각각과 총 휘발성 유기화합물의 스피어만 상관계수는 벤젠을 제외하고는 모두 유의하였다. 이중 톨루엔과 크실렌은 총 휘발성 유기화합물과 좋은 상관성 (톨루엔 0.76, 크실렌, 0.87)을 나타내었다. 이 연구는 톨루엔과 크실렌이 총 휘발성 유기화합물의 좋은 지표를 사용될 있고, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등 많은 휘발성 유기화합물의 발생원은 실외뿐 아니라 실내에도 있음을 나타내고 있다.>10)의 $[^{18}F]F_2$를 얻었다. 결론: $^{18}O(p,n)^{18}F$ 핵반응을 이용하여 친전자성 방사성동위원소 $[^{18}F]F_2$를 생산하였다. 표적 챔버는 알루미늄으로 제작하였으며 본 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기법에 의해서 개선되었다. 답이 없는 문제, 문제 만

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