• 제목/요약/키워드: charge detector

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LOC 형광검출 소자를 위한 광 다이오드의 제작 및 특성 평가 (Development of Photo-diode for LOC fluorescence detector)

  • 김주환;신경식;김용국;김상식;주병권
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.100-103
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    • 2003
  • Signal detection technologies such as fluorescence, charge and electrochemical detection used in the monolithic capillary electrophoresis system to convert the biochemical reaction into the electrical signal. The fluorescence detection using photodiodes that measure fluorescence emitted from eluting molecules is widely used for the monolithic capillary electrophoresis system. In this paper, in order to fabricate a photosensor has the increased sensitivity, we investigated on the sensitivity of general type and p-i-n type diode. The p-i-n diode has higher sensitivity than photodiode. Considering these results, we fabricated p-i-n diodes on the high resistive$(4k{\Omega}{\cdot}cm)$ wafer into rectangle and finger pattern and compared internal resistance of each pattern. The internal resistance of p-i-n diode can be decreased by the application of finger pattern has parallel resistance structure from $571{\Omega}$ to $393{\Omega}$.

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Faraday cup array 개발을 위한 Particle Beam Mass Spectrometer 시스템 내에서의 입자 확산 연구 (A Study on Particle Diffusion to Develop Faraday Cup Array of Particle Beam Mass Spectrometer System)

  • 문지훈;신용현;김태성;강상우
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.29-35
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    • 2012
  • The Faraday cup electrode of different size has been developed and evaluated to investigate the diffusion effect of particles by Brownian motion in a particle beam mass spectrometer(PBMS). Particles which focused and accelerated by aerodynamic lens are charged to saturation in an electron beam, and then deflected electrostatically into a Faraday cup detector for measurement of the particle current. The concentration of particles is converted from currents detected by Faraday cup. Measurements of particle current as a function of deflection voltage are combined with measured relationships between particle velocity and diameter, charge and diameter, and mass and diameter, to determine the particle size distribution. The particle currents were measured using 5, 10, 20, 40 mm sized Faraday cup that can be move to one direction by motion shaft. The current difference for each sizes as a function of position was compared to figure out diffusion effect during transport. Polystyrene latex(PSL) 100, 200 nm sized standard particles were used for evaluation. The measurement using 5 mm sized Faraday cup has the highest resolution in a diffusion distance and the smaller particles had widely diffused.

CCD 카메라를 이용한 전자빔 조사량의 예측 (Estimation of Electron Dose Rate using CCD Camera)

  • 김진규;김영민;김윤중;이상희;홍기민;오상호
    • Applied Microscopy
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    • 제39권1호
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    • pp.79-83
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    • 2009
  • We report a useful method to estimate the electron dose rate which may be a decisive factor to characterize sample properties. Even though most mircoscopes have their own exposure meters, there are several practical concerns when such exposure meters are used to measure the electron dose rate: 1) Specimen should be avoided within the entire area of exposure meter; 2) beam current has to be always recorded whenever the operation mode is changed; 3) the electron dose rate can not be calculated for the beam current beyond the detectable range. To overcome these limitations, we suggest a useful method which utilize a CCD (charge coupled device) camera which is now a popular detector to obtain the final electron micrographs. We have evaluated the CCD sensitivity using the linear relationship between electron current on the exposure meter and counter ratio on the CCD camera which are built in KBSI-HVEM (high voltage electron microscope). Applying the new method, we obtained the CCD sensitivity which are approximately 0.039 counts/$e^-$ and 1.37 counts/$e^-$ for the Top-TV and the HV-GIF CCD cameras, respectively.

Calculation of the Neutron Sensitivity in Rh Self-Powered Detector

  • Lee, Wanno;Gyuseong Cho;Kim, Ho kyung;Hur, Woo-Sung
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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    • pp.101-106
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    • 1996
  • For the application of the neutron flux mapping, an accurate calculation of the sensitivity is required because the sensitivity is proportional to the neutron flux density. Sensitivity is defined as the current per unit length per unit neutron flux and it mainly depends on the depression factor(f), the escape probability from the emitter($\varepsilon$1) and the charge build-up factor of the insulator layer(c). A Monte Carlo simulation was accomplished to calculate the sensitivity of rhodium emitter material and alumina(Al$_2$O$_3$) insulator with a cylindrical geometry, based on the (n,${\beta}$) interaction and on other interaction including the secondary electron generation for the more accurate estimation of the sensitivity. From the simulation results, factors fur the sensitivity were accurately calculated and compared with other theoretical and experimental values. In addition, the sensitivity linearly increases and saturates as the emitter radius increases. The accomplished method is useful in the analysis for the change of SPND sensitivity as a function of burn-up and in the optimum design of SPND.

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홀로그래픽 데이터 저장 장치를 위한 2차원 인접 심볼간 간섭 보상 (Two Dimensional Inter-symbol Interference Compensation for Holographic Data Storage)

  • 정성권;이재진
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권6호
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    • pp.10-14
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    • 2015
  • 홀로그래픽 데이터 저장장치는 매질의 체적에 데이터를 저장하고 CCD를 사용하여 2차원 픽셀의 이미지로써 데이터를 처리하기 때문에 빠른 데이터 전송률과 저장 용량을 현저히 증가시킬 수 있다. 하지만 홀로그래픽 저장장치는 기존의 저장장치들과는 다른 오류 요인인 2차원 인접심볼간 간섭이 발생한다. 본 논문에서는 홀로그래픽 데이터 저장장치에서 읽은 데이터가 검출기를 통과하기 전에 전처리과정을 통하여 인접심볼간 간섭을 줄이는 방법을 제안한다. 이 방법은 어긋남을 보정하기 위한 전처리과정과 변조부호방법을 결합하여 사용할 수도 있다는 장점이 있다.

하전입자의 측정을 위한 다중선 비례계수기와 전치증폭기의 설계 제작 (Design and Construction of Multi-wire Proportional Counter and Preamplifier for Measurement of Charged Particle)

  • 김종수;윤석철
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제21권2호
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    • pp.139-143
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    • 1996
  • 본 연구에서는 방사선/능의 측정을 위하여 감응 면적이 큰 다중선 비례계수기를 양극선의 지름과 재칠 그리고 선공간을 고려하여 설계 제작하였다. 또한 비례계수기에서 출력하는 펄스를 측정하기 위하여 검출기와 주증폭기 또는 카운터 사이에 연결하는 전치증폭기를 설계 제작하였다. 본 전치증폭기는 전하감응 미분회로, 클리핑회로 그리고 증폭회로로 구성하였다. 이들에 대한 성능시험을 위하여 $^{239}Pu(360Bq)$$^{90}Sr/^{90}Y(250Bq)$의 방사선원을 사용하여 동작전압을 결정한 다음 전치증폭기로부터의 최종 출력펄스 $V_2(t)$를 측정하여 출력펄스에 포함되어 계수시에 영향을 미치는 잡음성분과 비교하였다. 잡음성분은 8mV로 조사선원 각각에 의한 출력펄스 180mV와 200 mV 보다 상당히 작아 계수시 이에 대한 영향은 없었다. 전하감응 미분회로의 출력펄스에서 발생된 중첩펄스는 클리핑 회로와 증폭회로에서 시정수와 증폭도를 변화시키므로서 독립된 펄스로 측정하였으며, 이로 인한 측정손실을 개선할 수 있었다.

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포톤 계수 방식의 $32{\times}32$ 픽셀 어레이를 갖는 디지털 CMOS X-ray 이미지 센서 설계 (A Design of Digital CMOS X-ray Image Sensor with $32{\times}32$ Pixel Array Using Photon Counting Type)

  • 성관영;김태호;황윤금;전성채;진승오;허영;하판봉;박무훈;김영희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1235-1242
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    • 2008
  • 본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ triple-well CMOS 공정을 사용하여 포톤계수 방식의 $32{\times}32$ 픽셀 어레이를 갖는 CMOS ray 영상센서를 설계하였다. 설계된 영상센서의 카픽셀은 $100{\times}100\;{\mu}m2$ 면적을 가지고 있고 약 400개의 트랜지스터로 구성되어 있으며, 범프 본딩을 통해 ray 검출기와 CSA(Charge Sensitive Amplifier)의 연결을 위한 $50{\times}50{\mu}m2$의 오픈패드를 가지고 있다. 각각의 싱글픽셀 CSA에서 전압 바이어스 회로를 사용한 folded cascode CMOS OP amp 대신 레이아웃 면적을 줄이기 위하여 self biased folded cascode CMOS OP amp를 이용하였으며, 계수 모드 진입 전후에 CLK에서 발생 할 수 있는 short pulse를 제거하는 15bit LFSR 계수기 (Linear Feedback Shift Register Counter) 클럭 발생회로를 제안하였으며, 읽기 모드에서 CMOS X-ray 영상센서의 최대 전류를 줄이기 위하여 열 어드레스 디코더를 이용하여 한 열씩 읽도록 설계하였다.

디지털 방사선시스템에서 영상증강 파라미터의 영상특성 평가 (Image Quality Evaluation of Medical Image Enhancement Parameters in the Digital Radiography System)

  • 김창수;강세식;고성진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.329-335
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    • 2010
  • 디지털 방사선시스템에서의 의료영상 획득의 방법은 X선을 조사하고, 반도체 디텍터(Detector)를 이용하여 직접 및 간접으로 변환하여 기존 업체마다 여러 가지 알고리즘을 적용하여 적절한 이미지 프로세싱을 거쳐서 임상의 적정한 영상을 획득한다. 방사선과에서 적절한 의료 영상 형성을 위하여 적용하는 이미지 프로세싱 파라미터(Image Processing Parameters)는 Edge, Frequency, Contrast, Latitude, LUT, Noise 등의 영상 증강의 과정은 기술력 및 업체 알고리즘에 따라 다르게 적용되고 있다. 따라서 본 논문에서는 디지털 방사선 환경에서의 최종의 임상 영상을 위한 이미지 증강의 파라미터들의 적정 세팅 값의 기준을 제시하고자 한다. 그리고 각 병원들의 의료 영상을 바탕으로 이미지 프로세싱 파라미터들을 변화하여 각 파라미터들의 세부적인 기준 세팅값을 연구하며, 실제적인 파라미터 변화에 대한 적합한 의료 영상을 디지털방사선시스템의 영상 평가 방법을 도식화하여 결과를 제시하고, 향후 임상에서 적응 및 활용 가능한 객관적인 영상 파라미터에 대한 특성 평가의 응용을 정립하고자 한다. 또한 다양한 표본 병원의 디지털 방사선 환경에서 적정 파라미터 값들을 조사하여 임상에서 영상의 화질에 미치는 영향으로 특성 평가의 객관적인 기준의 변조전달함수(MTF)의 공간해상력을 제시하고 한다.

비공학도를 위한 X-ray 영상촬영 시스템 해상력 평가 방법 (An Evaluation Method of X-ray Imaging System Resolution for Non-Engineers)

  • 우정은;이용금;배석환;김용권
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제35권4호
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    • pp.309-314
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    • 2012
  • Digital Radiography(DR) 시스템은 임상현장에서 아날로그 시스템을 대체하고 널리 이용되고 있다. DR을 이용하여 얻어진 X선 영상의 해상력을 결정짓는 요소에는 이용되는 검출기의 고유 해상력, 피사체의 대조도 및 특성, X선 선질, X선원의 산란, DR 검출기의 성능, X선 변환효율 및 초점의 크기, 피사체의 움직임 등이 있다. DR 검출기를 구성하는 요소에는 X선 포획 요소, 커플링 요소, 정보수집 요소가 있는데 이들은 시스템의 성능에 영향을 미치며, 그 성능은 해상력으로 평가된다. 의료영상 시스템의 해상력은 촬영대상물의 조직 간의 해부학적 영상을 구분하는 능력을 나타낸다. 해상력 평가를 위해 Modulation Transfer Function(MTF)이 보편적으로 이용되고, MTF는 입력 공간주파수 성분에 대한 출력 공간주파수 성분의 비를 나타내는데, 수학적으로 MTF는 Point Spread Function(PSF) 입력에 대한 시스템의 주파수 응답이며 Edge Phantom을 이용한 결과 영상에서 추출된 Line Spread Function(LSF)을 Fourier Transform하면 얻을 수 있다. 일반적으로 임상현장에서 의료영상시스템의 이용 및 관리의 책임은 방사선사가 맡고 있지만, MTF를 측정하기 위해서는 공학적, 수학적 기초 및 C, Fortran, Matlab등의 프로그램 작성 능력이 필요하기 때문에 비 공학도는 정확한 측정이 불가능하다. 의료영상 시스템의 성능 관리 및 최상의 상태를 유지하기 위해 시스템의 성능평가가 이뤄져야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 비공학도가 해상력 성능평가를 할수 있도록 ImageJ 및 Excel을 이용하여 해상력 평가를 할 수 있도록 방법을 제시하고, 제안된 방법을 이용해 계산된 결과와 프로그래밍을 이용해 계산된 결과의 비교를 통해 본 논문에서 제시하는 방법의 유용성을 확인하였다.

다층구조($CaWO_4/a-Se$) 기반의 X선 검출센서에서 a-Se에 첨가된 As의 특성비 연구 (The Study on Characteristic Composition of As in a-Se with X-ray Detection Sensor using $CaWO_4/a-Se$)

  • 최장용;이동길;신정욱;김재형;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.432-435
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    • 2002
  • The ultimate study of this research is to improve the properties of digital X-ray receptor based on amorphous selenium. There are being two prominent studying for Digital Radiography. Direct and Indirect method of Digital Radiography are announced for producing high quality digital image. But each two systems have strength and weakness. This is a basic research for developing of Hybrid digital radiography which is a new type X-ray detector. ln this study, we investigated the electrical characteristic of multi-layer$(CaWO_4+a-Se)$ as a photoconductor according to the changing iodine composition ratio. The iodine composition ratio of a-Se compound is classified into 5 different kinds which have 30ppm, 100ppm, 300ppm, 500ppm, 700ppm and were made test sample throught thermo-evaporation. The phosphor layer of $CaWO_4$ was overlapped on a-Se using EFIRON optical adhesives. We measured the dark and photo current about the test sample and compared the electrical characteristic of the net charge and signal-to-noise ratio. Among other things, test sample of compound material of 700ppm iodine showed good characteristic of $2.53nA/cm^2$ dark current and $479nC/cm^2{\cdot}mR$ net charge at $3V/{\mu}m$.

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