• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.255-263
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• 2014

소조사면을 이용하는 방사선치료기법들은 소조사면내의 측면 전자 비평형, 급격한 선량 변화, 그리고 조사면 크기에 대한 검출기의 기하학적 크기 영향으로 정확한 선량의 평가가 어렵다. 본 연구의 목적은 사이버나이프의 6개의 조사면(5 mm~30 mm)에 대해서 소조사면 선량측정용으로 새롭게 출시되어 상업적으로 이용되고 있는 마이크로다이아몬드(PTW 60019 microDiamond) 검출기의 유용성을 평가하고자 한다. 이를 위해 선량선형성, 선량률의존성, 출력선량계수, 깊이선량백분율 및 축바깥선량비 등의 선량측정인자를 측정하였고, 0.015 cc 부피의 이온전리함(PTW 31014 PinPoint chamber), 다이아몬드 검출기(PTW 60003 diamond), 액체이온함(PTW 31018 microLion), 그리고 다이오드 검출기(PTW 60008 diode)의 측정 결과와 비교 및 평가를 하였다. 그 결과 마이크로다이아몬드 검출기는 선량선형성이 우수하며, 선량률의존성이 적게 나타났다. 또한 사이버나이프 소조사면 측정용으로 상업적으로 권고되고 있는 다이오드 검출기와의 선량측정인자 측정값 3.8%의 차이를 보였다. 또한 깊이선량백분율도 다이오드 검출기의 결과와 유사한 결과를 얻었다. 마이크로다이아몬드 검출기는 유효체적이 작으므로 반음영이 작게 평가되었으며, 다른 검출기들보다도 공간분해능이 높은 것으로 생각된다. 연구 결과 마이크로다이아몬드 검출기는 조직등가물질로 이루어져 있으며, 작은 유효체적으로 광자선 소조사면선량측정 검출기로서 매우 유용한 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권4호
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• pp.131-136
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• 2018

Background: We investigated the current characteristics of a thin-film Ag electrode on a chemical vapor deposition (CVD) diamond. The CVD diamond is widely recognized as a radiation detection material because of its high tolerance against high radiation, stable response to various dose rates, and good sensitivity. Additionally, thin-film Ag has been widely used as an electrode with high electrical conductivity. Materials and Methods: Considering these properties, the thin-film Ag electrode was deposited onto CVD diamonds with varied deposition thicknesses (${\fallingdotseq}50/98/152/257nm$); subsequently, the surface thickness, surface roughness, leakage current, and photo-current were characterized. Results and Discussion: The leakage current was found to be very low, and the photo-current output signal was observed as stable for a deposited film thickness of 98 nm; at this thickness, a uniform and constant surface roughness of the deposited thin-film Ag electrode were obtained. Conclusion: We found that a CVD diamond radiation detector with a thin-film Ag electrode deposition thickness close to 100 nm exhibited minimal leakage current and yielded a highly stable output signal.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.195-203
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• 1999

고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 특성은 조사면내의 급격한 선량 변화와 측면 전자 평형상태하의 측정이 어려우므로 정확하게 파악하기 어렵다. 다이아몬드 검출기를 이용하여 광자선 에너지 4, 6, 그리고 10 MeV에 대한 소조사면의 선량특성을 측정하였고 그 값들을 작은 용적의 원통형과 평행평판형 이온함의 선량특성과 비교하였다. 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함을 이용하여 의료용 선형가속기에서 방출되는 광자선 에너지 6 MeV X-선, 10 MeV X-선에 대한 소조사면($1{\times}1,\;1.5{\times}1.5,\;2{\times}2,\;3{\times}3,\;4{\times}4\;cm^2$)에 대하여 심부선량백분율, 측면 선량분포를 측정하였다. 또한 다이아몬드 검출기, 원통형 이온함 및 평행평판형 이온함을 이용하여 광자선 에너지 4 MeV X-선, 6 MeV X-선 및 10 MeV X-선으로 소조사면의 크기를 $1{\times}1\;cm^2$에서 $0.5\;cm^2$간격으로 $4{\times}4\;cm^2$까지 변화하면서 출력계수를 측정하였다. 세 가지 측정기에 대한 출력계수를 비교한 결과 광자선 에너지 4 MeV X-선은 조사면의 크기 $2{\times}2\;cm^2$, 6 MeV X-선은 $2.5{\times}2.5\;cm^2$ 그리고 10 MeV X-선은 $3{\times}3\;cm^2$이상에서 출력계수가 $\pm$1.2% 내외로 잘 일치하였으나 원통형과 평행평판형 이온함에 대한 출력계수는 조사면의 크기가 작아질수록 다이아몬드의 검출기와 비교하여 낮게 평가되었는데 이는 원통형과 평행평판형 이온함의 측면전자평형상태가 이루어지지 않아 낮게 평가되었다. 광자선 에너지 6 MeV X-선과 10 MeV X-선에 대한 심부선량백분율은 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함이 조사면의 크기 $3{\times}3\;cm^2$까지 $\pm$1.5% 내외로 잘 일치하였으나 조사면의 크기가 작고 깊이가 깊어짐에 따라 다이아몬드의 심부선량백분율이 크게 평가되었다. 측면 선량분포는 원통형 이온함의 반음영의 크기가 측정된 소조사면에 대하여 다이아몬드 검출기보다 크게 나타났다. 측면 선량분포는 다이아몬드 검출기가 상대적으로 이온함에 비해 민감 용적이 작고 높은 분해능을 가지므로 반음영이 작은 것으로 사료된다. 따라서 고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 측정시 검출기의 민감 용적이 작고 분해능이 우수하며 물과 등가인 다이아몬드 검출기는 이온함에 비해 상대적으로 우수한 것으로 생각된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.366-369
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• 1999

Synthetic diamond films have been deposited on the silicon(100) surface and molybdenum substrates using an microwave plasma enhanced vapor deposition (MWPECVD) method. The effect of deposition time, surface morphology, X-ray diffraction pattrm, infrared transmittance and Raman Scattering have been studied, The diamond film deposited on Mo substrate for (100) hours at 40 torr H$_2$-CH$_4$O$_2$ gas system have been shown 1${\mu}{\textrm}{m}$/h of growth rate and good crystallization

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제27권2호
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• pp.45-50
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• 2004

방사선검출기에 사용되는 다이아몬드는 그 비저항이 $10^{12}[{\Omega}m]$로 매우 크기 때문에 고전압 하에서도 누설전류가 매우 작아 실리콘과 달리 p-n접합을 하지 않고 바로 고전압을 걸 수 있는 이점이 있다. 또한 절연파괴 전압이 매우 크기 때문에 이동속도가 포화되는 전압까지 올릴 수 있다. 이 결과 다이아몬드 내에서의 전하 이동속도는 실리콘의 최대속도보다 약 20배 정도 빠르다. $200[{\mu}m]$ 두께의 박막을 통해 전하가 모두 수집되는 시간은 불과 1[ns] 정도이다. 이상과 같이 독특한 다이아몬드의 성질을 이용하여 방사선검출기에 사용되는 물질로 파고계수형 전리조나 분광계, 열형광선량계, 형광검출기 그리고 핵방사선검출기 등에 사용된다. 본 연구에서는 마이크로파 플라즈마 CVD법으로 $CH_4-H_2-O_2$계로부터 몰리브덴기판 위에 100시간 동안 성장시킨 결과 약 $100[{\mu}m]$의 두께를 가진 결정성이 좋은 방사선검출기용 다이아몬드막을 성장시킬 수 있었고, X-선 방사선량에 따른 방사선검출기의 전류파형을 측정한 결과 방사선량에 따라 전류가 증가됨을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1406-1413
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• 2022

In this study, a diamond-based neutron scatter camera (DNSC) was developed for neutron spectroscopy in high flux environments. The DNSC was evaluated experimentally and through simulations. It was simulated using several Monte Carlo codes in a two-array layout. The two-array model included two diamond detectors. The simulation reconstructed the spectra of ²⁵²Cf and ²³⁹Pu-Be neutron sources with high accuracy (~93%). The two-diamond array system was experimentally evaluated, demonstrating the neutron spectroscopy capabilities of the DNSC. The reconstructed spectrum of the ²³⁹Pu-Be source manifested the characteristic peaks of the source. The advantage of a DNSC over a NSC is its ability to define any neutron double-scattering events without the need to absorb incident neutrons in the second detector, and atomic recoil energy information is not needed to determine the incident neutron energy.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.863-870
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• 2022

DLG (Dosimetric Leaf Gap)와 투과계수는 방사선치료계획 시스템에서 MLC 모델링의 중요 매개변수이다. 본 연구에서는 측정 용적이 다른 검출기를 이용하여 HD-MLC의 DLG와 투과계수를 측정하였고, DLG의 최적화를 통해 방사선 치료계획의 정확성을 평가하였다. 용적이 작은 Semiflux3D, MicroDiamond 검출기로 Dynamic Sweeping Gap 방법을 통해 DLG를 측정하였다. 측정된 DLG 값을 최적화할 수 있도록 10개의 방사선치료계획을 생성하고 QA결과와 비교하였다. 6, 8, 10 MV에서 Semiflux3D로 측정한 DLG는 0.76, 0.83, 0.85 mm 였고, MicroDiomond로 측정한 DLG는 0.78. 0.86, 0.9 mm 였다. 방사선치료계획 시스템에서 검출기로 측정한 DLG와 최적화된 DLG 값으로 생성한 10개의 치료계획을 Postal dosimetry로 QA하여 감마분석 하였다. 6 MV 광자선의 감마분석결과 2 mm/2% 기준에서 DLG 0.78 mm는 평균 94.3%였고, DLG 1.15 mm는 평균 98.4%였다. 10 MV 광자선에서도 DLG 0.9 mm는 평균 91.2%, DLG 1.25 mm는 97.6%였다. HD-MLC의 사용은 방사선치료계획 시스템에 정확한 모델링이 완성되어야 한다. DLG 값을 검출기로 측정하여 임상에 사용할 수 있지만, DLG 값의 최적화가 이루어진다면 환자에게 더 유용한 방사선 치료를 전달할 수 있을 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.795-798
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• 2003

Toxic organics are of great environmental concern primarily because they are toxic to mammals and birds, and are relatively soluble in water to contaminate surface water and groundwater. In this study, the decomposition of phenol, a widely used organic, in aqueous solutions by Boron doped diamond(BDD) electrode was examined. Thin, Boron-doped conducting diamond films are expected to be excellent electrodes for industrial electrolysis. Boron-doped diamond (BDD) were used as anode for generating ozone gas by electrolysis of acid solution. In this work. we have studied ozone generating system using BDD electrode. In order to determine the ozone generation properties of diamond electrode, experimental conditions, electrolyte concentration, temperature, flow rate and reaction time were varied diversely. As a result, we could confirm that ozone gas was generated successfully and the performance of diamond electrode was stable for electrolyte while $PbO_2$ electrode was disintegrated. Actually we are found that ozone amount increased by lowering the temperature of electrolyte. Decomposition of phenol concentration in the reaction solution by photolytic ozonation( $UV/O_3$) was analyzed by HPLC epuipped with a UV detector.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.2999-3005
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• 2022

The new experimental setup has been built at the 11b channel of the IBR-2 research reactor at FLNP, JINR, to study the elemental composition of samples by registration of prompt gamma emission during thermal neutron capture. The setup consists of a curved mirror neutron guide and a radiation-resistant HPGe high-purity germanium detector. The detector is surrounded by lead shielding to suppress the natural background gamma level. The sample is placed in a vacuum channel and surrounded by a LiF shield to suppress the gamma background generated by scattered neutrons. This work presents characteristics of the experimental setup. An example of hydrogen concentration determining in a diamond powder made by detonation synthesis is given and on its basis, the sensitivity of the setup is calculated being ~4 ㎍.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2003년도 추계학술발표회초록집
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• pp.54-54
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• 2003

DLC films were deposited on Si(100) substrates by inductively coupled plasma (ICP) assisted chemical vapor deposition (CVD). A mixture of acetylene (C$_2$H$_2$) and argon (Ar) gases was used as the precursor and plasma source, respectively. The structure of the films was characterized by the Raman spectroscopy. Results from the Raman spectroscopy analysis indicated that the property change of the DLC films is due to the sp$^3$ and sp$^2$ ratio in the films under various conditions such as ICP power, working pressure and RF substrate bias. The hydrogen content in the DLC films was determined by an electron recoil detector (ERB). The roughness of the films was measured by atomic force microscope (Am). A microhardness tester was used for the hardness and elastic modulus measurement. The DLC film showed a maximum hardness of 37㎬. In this work, the relationship between deposition parameters and mechanical properties were discussed.