• 제목/요약/키워드: low energy photons

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X-선 스펙트럼 변조 기술 연구 (X-Ray Spectrum Modulation for Mammography)

  • 김광현;김경락;오창현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.600-603
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    • 2003
  • Energy spectrum modulation of X-ray source in digital mammography has been studied. In this study, we calculated various filtered spectra using the scattering data. Primary spectra were generated by Molybdenum (Mo) and Tungsten (W) targets. The materials of added filters are Molybdenum and Rhodium (Rh) for 40 kVp Mo. primary spectrum, the amounts of photons over whole energy ranges are attenuated to 0.43 with 0.03 mm Mo filter and 0.38 with 0.06 mm Mo filter while the photons of energy ranged from 17 keV to 20 keV. The photons of low energy ranged below 17 keV are considerably attenuated. This effect brings out reducing the scattered radiation and dose to the patient, and enhancing subject contrast in the image. The results show that filtered spectra are not seriously affected by X-ray tube loadability. Because the energy range from 17 keV to 20 keV is directly transmitted although low and high energies are mainly filtered.

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MCNP, EGS, ITS코드를 이용한 고순도 게르마늄 검출기의 저에너지 광자에 대한 반응 비교연구 (A Study on the Comparison of HPGe Detector Response Data for Low Energy Photons Using MCNP, EGS, and ITS Codes)

  • 김순영;김종경;김종오;김봉환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제21권2호
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    • pp.125-129
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    • 1996
  • 저에너지 광자에 대한 고순도 게르마늄 검출기의 에너지 반응데이타를, 3개의 몬테칼로 코드 (MCNP4A, EGS4. ITS3의 CYLTRAN)를 사용하여 계산하였다. 본 연구에서는, beam고순도 게르마늄 검출기$(100 mm^2{\times}10mm)$가 사용되었고. 측정기표면의 중앙에 pencil beam을 수직으로 입사시켰다. 광전효과 효율. $K_{\alpha}$$K_{\beta}$ 이탈률을, 12keV부터 60 keV 범위까지 2 keV 간격으로 입사된 X-선 에너지의 함수로 나타내었다. 이 에너지범위에서 컴프턴산란률, 탄성산란률 및 투과율은 매우 작기 때문에 본 계산에서는 제외되었다. 비록 MCNP EGS및 CYLTRAN코드의 저에너지 광자에 대한 고순도 게르마늄 검출기 에너지 반응데이터 값은 약간의 차이를 나타내지만. 세 가지 몬테칼로 코드는 검출기내의 저에너지 광자산란을 정확히 예측하고 있음을 알 수 있다. 또한. EGS나 ITS의 결과에 비해 저에너지 영역에서 정확성이 떨어진다고 여겨지는 MCNP의 결과도 EGS나 ITS의 결과에 상당하는 정확성을 보여주고 있으며, 저에너지 광자에 대한 검출기 반응데이타 계산에 응용될 수 있다

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Feasibility of clay-shielding material for low-energy photons (Gamma/X)

  • Tajudin, S.M.;Sabri, A.H.A.;Abdul Aziz, M.Z.;Olukotun, S.F.;Ojo, B.M.;Fasasi, M.K.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권6호
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    • pp.1633-1637
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    • 2019
  • While considering the photon attenuation coefficient (${\mu}$) and its related parameters for photons shielding, it is necessary to account for its transmitted and reflected photons energy spectra and dose contribution. Monte Carlo simulation was used to study the efficiency of clay ($1.99g\;cm^{-3}$) as a shielding material below 150 keV photon. Am-241 gamma source and an X-ray of 150 kVp were calculated. The calculated value of ${\mu}$ for Am-241 is higher within 5.61% compared to theoretical value for a single-energy photon. The calculated half-value layer (HVL) is 0.9335 cm, which is lower than that of ordinary concrete for X-ray of 150 kVp. A thickness of 2 cm clay was adequate to attenuate 90% and 85% of the incident photons from Am-241 and X-ray of 150 kVp, respectively. The same thickness of 2 cm could shield the gamma source dose rate of Am-241 (1 MBq) down to $0.0528{\mu}Sv/hr$. For X-ray of 150 kVp, photons below 60 keV were significantly decreased with 2 cm clay and a dose rate reduction by ~80%. The contribution of reflected photons and dose from the clay is negligible for both sources.

Down-Conversion Effect Applied to GaAs p-i-n Single Junction Solar Cell

  • 박준서;김지훈;고형덕;이기용;김정혁;한일기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.694-694
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    • 2013
  • With the growing need of more effective energy harvesting, solar energy has been sought as one of the prominent candidates among the eco-friendly methods. Although many types of solar cells have been developed, the electronic conversion efficiency is limited by the material's physical properties: solar cells can only harvest solar energy from limited range in solar energy spectrum. To overcome this physical limit, we approached by using the down conversion effect, transforming the high energy photons to low energy photons, to the range the designated solar cell can convert to electronic energy. In our study, we have fabricated GaAs single junction solar cells and applied CdSe quantum dots for down-conversion. We examine the effects of such application on the solar cell efficiancy, fill-factor, JSC, VOC, etc.

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Near-IR Quantum Cutting Phosphors: A Step Towards Enhancing Solar Cell Efficiency

  • Jadhav, Abhijit P.;Khan, Sovann;Kim, Sun Jin;Cho, So-Hye
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제23권5호
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    • pp.221-239
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    • 2014
  • The global demand for energy has been increasing since past decades. Various technologies have been working to find a suitable alternative for the generation of sustainable energy. Photovoltaic technologies for solar energy conversion represent one of the significant routes for the green and renewable energy production. Despite of remarkable improvement in solar cell technologies, the generation of power is still suffering with lower energy conversion efficiency, high production cost, etc. The major problem in improving the PV efficiency is spectral mismatch between the incident solar spectrum and bandgap of a semiconductor material used in solar cell. Luminescent materials such as rare-earth doped phosphor materials having the quantum efficiency higher than unity can be helpful for photovoltaic applications. Quantum cutting phosphors are the most suitable candidates for the generation of two or more low-energy photons for the absorption of every incident high-energy photons. The phosphors which are capable of converting UV photon to visible and near-IR (NIR) photon are studied primarily for photovoltaic applications. In this review, we will survey various near IR quantum cutting phosphors with respective to their synthesis method, energy transfer mechanism, nature of activator, sensitizer and dopant materials incorporation and energy conversion efficiency considering their applications in photovoltaics.

HOW TO DEAL WITH RADIO ASTRONOMY INTERFERENCE

  • UMAR, ROSLAN;HAZMIN, SABRI NOR;ABIDIN, ZAMRI ZAINAL;IBRAHIM, ZAINOL ABIDIN
    • 천문학논총
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    • 제30권2호
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    • pp.691-693
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    • 2015
  • Radio sources are very weak, as they can travel through large distances. Radio sources also have photons with low energies compared to others electromagnetic waves (EM). Microwave photons have a little more energy than radio waves, infrared photons have still more, then visible, ultraviolet, X-rays, and the most energetic electromagnetic wave is gamma-rays. Radio astronomy studies are restricted due to radio frequency interference (RFI) produced by people. If this disturbance is not minimized, it poses critical problems for astrophysical studies. The purpose of this paper is to profile RFI maps in Peninsular Malaysia with a minimum mapping technique for RFI interference. Decision-making processes using GIS (Geographical Information System) for the selection requires gathering information for a variety of parameters. These factors affecting the selection process are also taken into account. In this study, various factors or parameters are involved, such as the availability of telecommunications transmission (including radio and television), rainfall, water lines and human activity. This mapping step must be followed by RFI site testing in order to identify areas of low RFI. This study will benefit radio astronomy research, especially regarding the RFI profile.

삼중항-삼중항 소멸에 의한 광에너지 상향전환 기술의 원리와 최신 연구현황 (Principle and Research Trends of Triplet-triplet Annihilation Upconversion)

  • 이학래;신성주;이명수;최현석;김재혁
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권6호
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    • pp.731-744
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    • 2017
  • 삼중항-삼중항 소멸에 의한 광에너지 상향전환 기술(Triplet-triplet annihilation upconversion, TTA-UC)은 특정 에너지 조건을 만족시키는 유기물들의 조합에 의해 낮은 에너지의 광자를 높은 에너지의 광자로 변환시키는 특수한 광화학적 공정이다. TTA-UC는 태양광 스펙트럼 중 낮은 에너지 탓에 활용되지 못하고 소실되는 광자를 고 에너지의 광자로 변환시킴으로써 태양광에 기반한 광학기기들의 광에너지 전환효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술로 평가받고 있다. 본 논문은 아직 국내학계에 생소한 연구분야인 TTA-UC현상의 광화학적 원리와 특징을 소개하고, TTA-UC와 관련한 최신 연구동향과 응용분야, 그리고 향후 연구방향을 고찰하였다.

배경 잡음 제거 알고리즘을 적용한 3차원 광자 계수 집적 영상의 화질 향상 (Visual quality enhancement of three-dimensional photon-counting integral imaging using background noise removal algorithm)

  • 조기옥;김영준;김철수;조명진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1376-1382
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    • 2016
  • 본 논문에서는, 배경 잡음 제거 알고리즘을 적용하여 일반적인 3차원 광자 계수 집적 영상의 화질을 개선하는 방법을 설명한다. 광자 계수 영상법은 광자가 매우 희박한 환경에서 소수의 광자를 검출하여 영상을 시각화 하는 방법이다. 하지만, 배경에서 발생되는 광자의 수가 많을 때, 원하는 물체의 광자 검출은 매우 어렵다. 이로 인해, 복원된 영상의 화질이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 불필요한 배경 잡음을 제거하고 오로지 원하는 물체에서만 광자를 검출하는 새로운 광자 계수 영상법을 제안한다. 또한, 3차원 정보를 획득하기 위해 집적 영상을 사용한다. 제안된 알고리즘의 유용성을 증명하기 위하여 광학적 실험을 수행하고 성능 평가를 위해 평균 제곱 오류 값을 계산한다.

고감도 MOSFET 선량계 방사선학적 특성 연구 (Radiological Characterization of the High-sensitivity MOSFET Dosimeter)

  • 조성구;김찬형
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권4호
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    • pp.215-219
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    • 2004
  • MOSFET 선량계는 기존의 선량계들에 비해 여러 가지 장점이 있기 때문에 최근에 방사선 치료뿐만 아니라 방사선 진단 등 기타 여러 분야에서 선량검증을 위해 시도되고 있다. 하지만 이렇게 사용되기 위해서는 중ㆍ저에너지 범위의 광자선에 대한 MOSFET 선량계의 방사선학적 특성파악이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 고감도 MOSFET 선량계의 여러가지 방사선학적 특성을 자세하게 연구할 수 있는 3차원 몬테칼로 전산모사 모델을 개발하였다. 고감도 MOSFET 선량계의 검출부위는 매우 얇아서 MCNP에서 기본적으로 제공하는 Tally를 사용하면 검출부위에 흡수된 에너지를 정확하게 결정할 수 없으므로 검출부위에 주어진 에너지를 전자들의 트랙들로부터 직접 계산하는 방법을 채택하였다. 개발된 모델은 에너지 의존도, 전자 기여도, 깊이 의존도 등의 MOSFET 선량계의 방사선학적 특성을 연구하기 위해 사용되었다. 에너지 의존도는 15 keV에서 6 MeV 에너지 범위에서 정량화하였는데 약 40 keV에서 최대 6.6으로 나타났다. 본 연구에서는 PTRAC 파일과 Sabrina 코드를 이용하여 MOSFET 선량계 각 부분에서의 전자 기여도를 조사하였다. 깊이 의존도는 신체 내 평균 깊이를 15 cm로 가정할 때 0.662 MeV의 경우는 교정인자 1.16 그리고 1.25 MeV의 경우는 교정인자 1.11을 사용하여 깊이 의존도에 의한 오차를 줄일 수 있다.

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MoO3 기반 실리콘 이종접합 IR 영역 광검출기 개발 (MoO3/p-Si Heterojunction for Infrared Photodetector)

  • 박왕희;김준동;최인혁
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권8호
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    • pp.525-529
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    • 2017
  • Molybdenum oxide ($MoO_3$) offers pivotal advantages for high optical transparency and low light reflection. Considering device fabrication, n-type $MoO_3$ semiconductor can spontaneously establish a junction with p-type Si. Since the energy bandgap of Si is 1.12 eV, a maximum photon wavelength of around 1,100 nm is required to initiate effective photoelectric reaction. However, the utilization of infrared photons is very limited for Si photonics. Hence, to enhance the Si photoelectric devices, we applied the wide energy bandgap $MoO_3$ (3.7 eV) top-layer onto Si. Using a large-scale production method, a wafer-scale $MoO_3$ device was fabricated with a highly crystalline structure. The $MoO_3/p-Si$ heterojunction device provides distinct photoresponses for long wavelength photons at 900 nm and 1,100 nm with extremely fast response times: rise time of 65.69 ms and fall time of 71.82 ms. We demonstrate the high-performing $MoO_3/p-Si$ infrared photodetector and provide a design scheme for the extension of Si for the utilization of long-wavelength light.