• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.36-38
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• 2004

The detector size effect due to the spatial response of defectors is one critical source of inaccuracy in clinical dosimetry and has been a subject of numerous studies. Conventionally, the detector response kernel contains all of the influence that the detector size has on the measured beam profile. Various analytic models for this kernel have been proposed and studied in theoretical and experimental works. Here, we use a method to determine detector response kernel simply by using Monte Carlo simulation and convolution theory. Based on this numerical method and DOSIMETER, an EGS4 Monte Carlo code, the detector response for a Farmer type ion chamber embedded in water phantom is obtained. There exists characteristic difference in the simulated chamber readings between one with carbon graphite wall and the other with Acrylic wail. Using the obtained response and the convolution theory, we are planning to derive the detector response kernel numerically and remove detector size effect from measurements for 6MV, 10${\times}$l0cm2 and 0.5${\times}$10 cm2 photon beam.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권2호
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• pp.100-104
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• 2004

선량 측정기의 공간적인 반응특성 때문에 나타나는 detector의 크기효과는 임상적인 선량측정을 부정확하게 만드는 중요한 원인이기에 많은 연구의 대상이 되어왔다. 관례적으로 detector response kernel은 detector 자체의 크기가 측정한 방사선의 선량분포에 대해 미친 영향에 대한 정보를 포함하고 있다. 이 kernel에 대해 다양한 수학적 모델들이 제안되었고 실험적으로 이론적으로 연구되어왔다. 이 논문은 convolution이론과 Monte Carlo simulation만을 이용하여 detector의 kernel을 결정하는 방법을 제시한다. 이 수치해석적인 방법을 사용하여 물 phantom에 잠긴 Farmer형 ion chamber의 detector response kernel을 계산하였다. 계산된 kernel은 기존의 parabolic 모델의 특성과 Gaussian 모델의 특성을 동시에 나타내고 있다. 이 kernel과 deconvolution 방법을 사용하여 측정된 6MV, 10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$, 0.5${\times}$10 $\textrm{cm}^2$ 광자선으로부터 크기효과를 제거하였다. 크기효과가 제거된 방사선의 선량분포는 꼬리부분을 제외하고는 film이나 pin-point ion chamber에 의해 측정된 결과와 유사한 선량분포를 나타냈다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.66-66
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• 2006

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1515-1517
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• 2015

이 논문에서는 두 표본을 쓰는 순위 검파기의 성능과 기준 표본 크기의 상관 관계를 모의실험을 통해 밝힌다. 기준 표본의 크기가 클수록 검파기의 성능은 더 우수하다. 다만 기준 표본 크기가 커질수록 성능향상은 포화된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.85-91
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• 2018

전산화단층촬영기법은 투영 영상을 재구성하여 단면 영상을 획득하는 기법으로 다양한 분야에 적용되고 있다. 재구성된 영상의 공간분해능은 장치, 대상, 재구성 과정에 의존한다. 본 논문은 평행빔 구조에서 투영 영상의 개수 및 검출기의 픽셀 크기가 재구성된 영상의 공간분해능에 미치는 영향을 조사하였다. 재구성 프로그램은 Visual C++로 작성하였으며 단면 영상은 $512{\times}512$ 크기로 하였다. 공간분해능의 특성을 평가하기 위해 수학적 막대 팬텀을 구성하였고, Min-Max 방법을 도입하였다. 재구성에 사용되는 투영의 개수가 작은 경우 허상이 나타났으며 Min-Max도 낮았다. 투영의 개수를 지속적으로 증가시키면 재구성된 영상의 공간분해능을 나타내는 Min-Max는 상향 포화되었다. 검출기의 픽셀 크기를 재구성되는 단면 영상의 픽셀 크기의 50%로 줄이면 영상은 거의 완벽하게 복원되고, 검출기픽셀 크기가 증가할수록 Min-Max는 감소하였다. 본 연구는 CT장치 설계 시 요구되는 공간분해능을 달성하기 위해 필요한 검출기 및 회전 스테이지의 정밀도를 결정하는데 도움이 될 것이다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권5호
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• pp.305-310
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• 2015

We propose a new concept for a depth of interaction (DOI) positron emission tomography (PET) detector based on dual-ended-scintillator (DES) readout for small animal imaging. The detector consists of lutetium yttrium orthosilicate (LYSO) arrays coupled with orthogonal wavelength-shifting (WLS) fibre placed on the top and bottom of the arrays. On every other line, crystals that are 2 mm shorter are arranged to create grooves. WLS fibre is inserted into these grooves. This paper describes the design and performance evaluation of this PET detector using Monte Carlo simulations. To investigate sensitivity by crystal size, five types of PET detectors were simulated. Because the proposed detector is composed of crystals with three different lengths, degradation in sensitivity across the field of view was also explored by simulation. In addition, the effect of DOI resolution on image quality was demonstrated. The simulation results proved that the devised PET detector with excellent DOI resolution is helpful for reducing the channels of sensors/electronics and minimizing gamma ray attenuation and scattering while maintaining good detector performance.

• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제12권1호
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• pp.35-42
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• 1991

In this paper, the information capacity, the intergrate performance measure of digital radiography system has been quantitatively analyzed. The effect of various factors affecting the information capacity of the digital radiography system in multistage detection processes has been considered and analyzed In detail. The results show that the more information capacity can be obtained with the smaller detector cell area, despite of the reduced signal to noise ratio due to the reduced number of X ray photons per detector cell. Considering the limit of human visual acuity, however. the sufficient resolution will be obtained when the detector cell size in $0.2{\times}0.2\textrm{mm}^2$ with 8 bit quantizaion. And also the results indicates that the information capacity may be severely reduced by the mixture of electric noise in final read-out stage.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제3권1호
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• pp.49-50
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• 1982

In this paper, the information capacity, the intergrate performance measure of digital radiography system has been quantitatively analyzed. The effect of various factors affecting the information capacity of the digital radiography system in multi-stage detection processes has been considered and analyzed in detail. The results show that the more information capacity can be obtained with the smaller detector cell area, despite of the reduced signal to noise ratio due to the reduced number of X-ray photons per detector cell. Considering the limit of human visual acuity. however, the sufficient resolution will be obtained when the detector cell size in 0.2${\times}$0.2mm with 8 bit quantizaion. And also the results indicates that the information capacity may be severely reduced by the mixture of electric noise in final read-out stage.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권3호
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• pp.326-333
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• 2003

In the measurement using DMA and CPC in series, there is some time delay for particles classified in DMA to detect in CPC. During this time, the DMA time-response changes due to the velocity profile of sampling tube and the diffusion of particles in the volume that exists between the DMA exit and the detector of ultra-fine CPC. This is called mixing effect. In the accelerated measurement methods like the TSI -SMPS, the size distribution is obtained from the correlation between the time-varying electrical potential of the DMA and the corresponding particle concentrations sampled in DMA. If the DMA time -response changes during this delay time, this can cause the error of a size distribution measured by this accelerated technique. The kernel function considering this mixing effect using the residence time distribution is proposed by Russell et al. In this study, we obtained a size distribution using this kernel to compare to the result obtained by the commercial accelerated measurement system, TSI -SMPS for verification and considered the errors that result from the mixing effect with the geometric mean diameters of originally sampled particles, using virtually calculated responses obtained with this kernel as input data.