• 제목/요약/키워드: gamma-radiation sensitivity

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LiF(Mg,Cu,Na,Si)형광체의 열자극엑소전자방출 (Thermally Stimulated Exoelectron Emission from LiF(Mg,Cu,Na,Si) Phosphor)

  • 도시홍;정중현;청목정의;서천조웅;옥천양일;기부광효
    • 센서학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.11-15
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    • 1994
  • LiF(Mg,Cu,Na,Si)형광체의 ${\gamma}$ 선과 ${\beta}$ 선에 대한 TSEE 특성을 조사하였다. 이 형광체의 TSEE glow 곡선은 $20^{\circ}C$에서 $400^{\circ}C$사이에서 5개의 피크를 나타내었으며 주피크는 $240^{\circ}C$였다. $^{60}Co$ ${\gamma}$ 선에 대한 형광체의 감도는 약 450 counts/mR 이었다. ${\beta}$ 선에 대한 TSEE 에너지의존성은 ${\beta}$ 입자의 평균에너지 0.02MeV에서 0.8MeV 사이에서 ${\pm}10%$이었다. 그리고 이 형광체의 ${\beta}$ 선에 대한 TSEE 효율은 $(2{\sim}15){\times}10^{-3}$ 이었다.

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광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화 설계 및 제작 (Optimized Design and Manufacture of Wideband Pulsed Gamma-ray Sensors)

  • 정상훈;이남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.223-228
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    • 2017
  • 본 연구에서는 광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화 설계를 수행하고 설계결과를 기반으로 탐지센서를 제작하여 전기적 특성을 분석하였다. 탐지센서의 최적화 설계를 위해 펄스감마선의 시간에 따른 에너지 프로파일로 부터 입력 변수를 도출하고 탐지감도 제어회로를 통하여 출력전류 범위를 결정하였다. 도출된 변수를 바탕으로 N-type Epi Wafer 및 TCAD(Technology Computer Aided Design)로 설계하고 제작하였다. 제작된 탐지센서의 전기적 특성 분석 결과 -3.3V 전압에서 12pA의 누설전류와 -5V의 전압에서 완전 공핍화 되는 특성을 가짐을 확인하였다. 제작된 센서의 포항가속기연구소 TEST LINAC 시험결과 감마선 설정 선율의 펄스방사선에 대해 고감도의 광전류를 생성시킴을 확인하였다.

실리콘 핀 포토다이오드를 이용한 전자 선량계의 설계 및 구현 (A Study on the Development of Electronic Personal Dosimeter with Silicon PIN Photodiode)

  • 이운근;권석근;김중선;손창호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2285-2288
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    • 2002
  • Recently, electronic personal dosimeters based upon silicon PIN photodiode or miniature GM tube were developed and have attracted a lot of attention because of the advantages of their nature such as indication of dose rate and the cumulative dose, and facilitation of record keeping. In this paper, we have developed a high-sensitivity electronic personal dosimeter with silicon PIN photodiode. The electronic personal dosimeter is constructed with silicon PIN photodiode, preamplifier, and shaping amplifier. To show the effectiveness of electronic personal dosimeter, we conducted nuclear radiation experiments using $\gamma$-ray Ba-133, Cs-137, and Co-60. The electronic personal dosimeter have a good linearity on $\gamma$-ray energy and activity.

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식품위생관계 미생물에 대한 가열처리와 감마선조사의 병용효과 (The Combined Effect of Heat and Gamma Irradiation on the Inactivation of Selected Microorganisms Associated with Food Hygiene)

  • 권오진;변명우
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.804-809
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    • 1996
  • 식품위생 관련 미생물 8종에 대한 방사선 단독 및 가열처리와의 병용처리에 의한 살균효과를 조사한 결과, 방사선 단독처리시는 공시균주들의 D$_{10}$ 값은 0.14~0.48 kGy로 나타났으며 그 중 Escherichia coli가 0.14 kGy로 감수성이 가장 높았다. 불활성화 계수는 2~3 kGy 조사시 4.54~21.43으로 나타났다. 가열 단독 처리시에는 D(min) 값이 $50\pm1^{\circ}C에서$ 는 10~40분, $60\pm1^{\circ}C에서는$ 5~15분 정도로 나타났다. 가열과 방사선과의 병용처리시는 D$_{10}$ 값이 0.04~0.31 kGy의 범위로 나타났고 불활성화 계수도 2~3 kGy 조사시 에는 6.45~75로 나타났다. 이상의 결과, 가열과 방사선의 병용처리는 균주들의 방사선 감수성을 현저하게 상승시킴을 알 수 있었다.있었다.

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실리콘 PIN 다이오드 검출기를 이용한 전자선량계 개발 (Development of Prototype Electronic Dosimeter using the Silicon PIN Diode Detector)

  • 이봉재;김봉환;장시영;김종수
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제25권4호
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    • pp.197-205
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    • 2000
  • 실리콘 PIN 다이오드 검출기를 이용하여 전자선량계(PED)를 설계 및 제작하고, 전자신호회로의 성능과 방사선 검출 반응특성을 평가하였다. 전자회로의 성능검사에서는 방사선에 의한 검출기의 신호가 신호처리회로에서 양호하게 출력되었으며, $^{137}Cs$ 감마 방사선을 이용한 방사선조사 시험결과 선량계의 반응도 및 분산계수는 각각 1.85 cps/$Gy{\cdot}h^{-1}$ 및 19.3%로 측정되어 전자선량제의 성능기준을 만족하는 것으로 나타났다. 본 전자선량계의 시작품은 향후 전자회로의 성능향상과 작동 프로그램을 보완 및 개선함으로써 개인 방사선 모니터링에 활용될 것으로 기대된다.

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Improving light collection efficiency using partitioned light guide on pixelated scintillator-based γ-ray imager

  • Hyeon, Suyeon;Hammig, Mark;Jeong, Manhee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권5호
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    • pp.1760-1768
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    • 2022
  • When gamma-camera sensor modules, which are key components of radiation imagers, are derived from the coupling between scintillators and photosensors, the light collection efficiency is an important factor in determining the effectiveness with which the instrument can identify nuclides via their derived gamma-ray spectra. If the pixel area of the scintillator is larger than the pixel area of the photosensor, light loss and cross-talk between pixels of the photosensor can result in information loss, thereby degrading the precision of the energy estimate and the accuracy of the position-of-interaction determination derived from each active pixel in a coded-aperture based gamma camera. Here we present two methods to overcome the information loss associated with the loss of photons created by scintillation pixels that are coupled to an associated silicon photomultiplier pixel. Specifically, we detail the use of either: (1) light guides, or (2) scintillation pixel areas that match the area of the SiPM pixel. Compared with scintillator/SiPM couplings that have slightly mismatched intercept areas, the experimental results show that both methods substantially improve both the energy and spatial resolution by increasing light collection efficiency, but in terms of the image sensitivity and image quality, only slight improvements are accrued.

An ionization Chamber for a Steel Sheet Thickness Measurement

  • Kim, Han-Soo;Park, Se-Hwa;Kim, Yong-Kyun;Ha, Jang-Ho;Cho, Seung-Yeon
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제31권3호
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    • pp.149-153
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    • 2006
  • An ionization chamber is still widely used in many fields by virtue of its' simple operational characteristics and the possibility of its' various shapes. A parallel type of an ionization chamber for a steel sheet thickness measurement was designed and fabricated. High pure xenon gas, which was pressurized up to 6 atm, was chosen as a filling gas to increase the current response and sensitivity for a radiation. A high pressure gas system was also constructed. The active volume and the incident window size of the fabricated ionization chamber were $30\;cm^3\;and\;12\;cm^2$, respectively. Preliminary tests with a 25 mCi $^{241}Am$ gamma-ray source and evaluation tests in a standard X-ray field were performed. The optimal operation voltage was set from the results of the collection efficiency calculation by using an experimental two-voltage method. Linearity for a variation of the steel sheet thickness, which is the most important factor for an application during a steel sheet thickness measurement, was 0.989 in this study.

착상전기(着床前期)에 있어서 ICR Mouse의 태아(胎兒)에 대한 방사선(放射線) 개체(個體) Level 영향(影響)의 연구(硏究) (The Developmental Effects of Radiation on ICR Mouse Embryos in Preimplantation Stage)

  • 구연화
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제21권4호
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    • pp.273-284
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    • 1996
  • 착상전기(着床前期}의 태아(胎兒)는 방사선(放射線)을 비롯한 많은 환경요인(環境要因)에 대하여 감수성(感受性)이 높은 개체(個體)임에도 불구하고 특히 이 시기는 임신부(姙娠婦)가 자각(自覺)적으로 임신을 감지할 수 없는 시기이기에 이러한 여러 환경유해요인으로부터 의도적으로 피할 수가 없다. 그러므로 착상전기의 영향을 충분히 검토한 후에 의료행위를 취할 것이며 이에 대한 방어(防禦)대책도 검토할 필요가 있다. 종래 까지 방사선에 대한 태아영향에 관한 많은 연구결과에 의하면 방사선 및 그 외의 유해요인에 대한 착상전기의 영향은 배사망(胚死亡)(유산(流産))만이 일어나며 기형(奇形)은 유발(誘發)하지 않는다고 하여 발생학(發生學)등 여러 교과서에서 기형은 기관형성기(器官形戚期)만이 국한(局限)해서 일어나는 영향이라고 단정되어 왔었다. 그러나 이 연구결과 착상전기에 있어서도 기형이 유발하여 오히려 기관형성기((器官形成期)보다도 감수성이 높다는 것이다. 또한 착상전기에서도 기형유발의 시기특이성을 가지며 여러 종류의 기형이 발생한다는 것이 본 연구로부터 밝혀졌다. 실험동물은 ICR Mouse를 사용했다. ICR Mouse는 일반적으로 태아사망 및 기형실험에 널리 사용되는 것이다. 사육조건은 Conventional 한 조건하에서 사육했으며 Mating 방법(方法)은 Female 마우스의 발정기(Sexual Excitement period)에 있는 mouse 질(膣)을 육안 적으로 관찰하여 $AM 6:00{\sim}AM 9:00$시까지 3시간만 mate시켰다. AM9:00시에 Vaginal Plug를 관찰하여 임신을 확인했다. Plug가 확인 된 마우스는 AM8:00시에 수정(Conception)된 것으로 가정하고 이 시점을 임신 0일 0시로 수정 난의 태아연령을 산정했다. 방사선조사는 $^{135}Cs\;{\gamma}-$선을 사용하였으며 임신 마우스의 전신조사를 실시하고 조사한 시기는 각 2, 48, 72, 96hpc이며 조사한 방사선 선량 군은 $0.1{\sim}2.5Gy$이다. 태아영향 관찰지표는 태아 연령은 mate일 오전 8:00시를 임신 0일 0시로 환산하여 태아연령 18일에 임신마우스를 Cervical vertebral dislocation에 의해 도살했다. 도살 후 해부하여 각 임신 마우스별로 관찰했다. 착상 율을 관찰하기 위하여 황체수를 세었고, 태아사망과 생존태아를 구별했다. 자궁 내 사망의 분류는 태아사망을 1) preimplantation death 2) Embryonic death 3) Fetal death로 분류했다. 착상전사망은 수정후 $0{\sim}4.5$일(1세포기${\sim}$배반포후기 부화까지)까지의 사망으로써 난소의 황체수(배란 수)와 착상태아(생존태아, 착상흔, 태반유잔, 흡수태아, 침연태아의 합계)로부터 구할 수 있다. Embonic death는 수정 후 $4.5{\sim}13$일까지의 사망으로써 Implantation sites, Placental remnants, Resorption of fetus로 관찰된 것이다. Fetal death는 수정후 $14{\sim}18$일까지의 사망으로써 Maceration of fetus로 관찰되는 것이다. 통계학적 분석은 각 Group의 착상 을과 자궁 내 사망 율을 산출할 때에는 각 임신마우스에 따라 발생빈도가 크게 다르기 때문에 통계처리에는 Non parametric 검정인 Kluskal Wallis 검정을 사용하여 분석하였다. 또한 개체 Level 영향인 착상을, 태아사망, 기형의 threshold dose의 산정에 대해서는 SAS-Logistic 검정에 따라 통계 분석을 하여 $5%(Ld_5,\;ED_5)$$10%{\times}2/3$점을 threshold dose로 판단했다. 태아체 중에 대해서는 parametric검정인 t-test검정에 의하여 분석했다. 그 결과 착상전기에서도 기형이 유발하며 특히 시기에 따라 일어나는 때와 일어나지 않는 때가 있음을 본 연구로부터 밝혀졌다. 또한 착상전기의 영향으로써 유발되는 기형은 여러 종류의 기형이 발생함이 밝혀졌다. 특히 이시기는 착상전 사망 및 배(胚)사망은 방사선 선량에 따라 크게 일어나나 태아사망(Fetal death) 및 태아체중은 유의차(有意差)가 없었다.

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3차원 레이저 각인으로 블록형 섬광체의 픽셀형화를 통한 민감도 향상 검출기 개발 (Development of Sensitivity-Enhanced Detector using Pixelization of Block Scintillator with 3D Laser Engraving)

  • 이승재;백철하
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.313-318
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    • 2019
  • 민감도 향상을 위해 블록형 섬광체를 사용한 검출기를 개발하였다. 픽셀형 섬광체는 섬광체에서 발생된 빛을 최대한 광센서로 이동시키기 위해 픽셀 사이에 반사체가 위치하며, 반사체 부분으로 민감도 손실이 발생한다. 민감도를 향상시키고 픽셀형 섬광체의 특징을 가지게 하기 위해 블록형 섬광체를 레이저 각인을 통해 픽셀 형태의 섬광체로 가공하였다. 본 섬광체를 위치민감형 광전증배관과 결합하여 평면 영상을 획득하였고, 각 픽셀별 에너지 스펙트럼과, 에너지 분해능을 측정하였으며, GATE 시뮬레이션을 통해 블록형 섬광체와 픽셀 섬광체의 민감도 분석을 수행하였다. 측정된 전체 에너지 분해능은 20.7%를 보였으며, 민감도는 픽셀 섬광체에 비해 18.5% 높은 결과를 나타내었다. 본 검출기를 감마카메라 및 양전자방출단층촬영기기 등의 영상화 기기에 활용할 경우 높은 민감도 향상을 통해 촬영시간의 단축 및 적은 방사선원 사용으로 환자의 피폭선량 감소를 이룰 수 있을 것이다.

사람, 토끼 및 개 유래 말초혈액 림프구의 미소핵을 이용한 방사선 피폭의 생물학적 선량측정 (Induction of micronuclei in human, rabbit and dog lymphocytes irradiated in vitro with gamma radiation)

  • 류시윤;강빛나;김호준;김태환;정규식;김세라;이해준;김성호;안미영
    • 대한수의학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • The frequencies of gamma-ray-induced micronuclei (MN) in cytokinesis-blocked (CB) lymphocytes at several doses were measured in three donors of three species (human, rabbit, dog). Measurements performed after irradiation showed a dose-related increases in MN frequency in each of the donors studied. When analysed by linear-quadratic model the line of best fit was : human : $y=0.1184D+0.01867D^2+0.01$, rabbit : $y=0.0387D+0.00528D^2+0.01$ (y = number of MN/CB cells and D = irradiation dose in Gy). The relative sensitivity of rabbit lymphocytes compared with human lymphocytes was estimated by best fitting linear-quadratic model based on the radiation-induced MN data over the range from 0 Gy to 4 Gy. In the case of MN frequency with 0.2, the relative sensitivities of rabbit lymphocytes was 0.39. These data indicate that the induction of MN in rabbit CB cells following irradiation was much less sensitive to the MN induction effects of gamma-irradiation than those from human. The MN assay with dog lymphocytes was very difficult and time-consumed because the dog PHA-stimulated lymphocytes yielded cultures with very low level of CB cells formation in the condition of this experiment. Our in vitro radiobiological study confirmed that the cytogenetic response obtained in blood from rabbit can be utilized for application in environmental studies.