• Radiation Oncology Journal
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• 제14권1호
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• pp.77-85
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• 1996

목적 : 다엽콜리메이터를 이용하여 부정형의 치료부위를 편리하고 정확히 차폐하며 삼차원 입체조형치료를 원활히 수행하기 위하여 다엽콜리메이터의 차폐특성을 계측하고 치료계획을 위한 최적방법을 확정한다. 대상 및 방법 : 차폐폭이 1cm이고 길이가 15cm인 52개의 금속차폐엽들이 양방향 각각 26개로 구성되어 컴퓨터계획에 의거 여러모양의 차폐면을 구사할 수 있는 다엽콜리메이터(Multileaf collimator)를 대상으로 방사선 치료에 요구되는 고에너지 방사선의 출력선량율, 차폐 및 투과효과, 반음영, 조직내 선량분포등을 전리함측정기와 열형광측정기 및 필름 선량측정방법을 이용하여 계측하였다. 다엽콜리메이터의 계단식 반음영 측정은 고체팬텀과 비디오밀도측정기를 이용하여 실효반음영(Effective penumbra)과 일반적반음영(General penumbra)으로 구분 평가하였다. 결과 : 다엽콜리메이터의 출력선량율은 표준차폐조리개에 비교하여 출력 선량율이 $1-2\%$ 증가 되었으며 치료오차 이내로 평가되었다. 다엽콜리메이터의 방사선투라 선량율은 6-10MV X선에서 평균 $2\%$로 표준차폐조리개보다 컸지만 혼합차폐벽돌보다 적었다. 원형으로 형성된 차폐엽 끝면의 조사선량은 약 $20\%$증가 되었으며 엽과 엽사이의 선량은 6mm 폭의 $5\%$증가로 심부치료에 영향이 없었다. 다엽콜리메이터의 실효반음영($20-80\%$)은 약 6mm로서 혼합차폐벽돌과 거의 같았으나 중심선에서 벗어날수록 $2-3\%$증가되었다. 다엽콜리메이터에 의한 계단식 모양의 반음영은 6-10MV x-선에서 차폐면 경사각이 45도일 때 약 11mm로 가장 컸으며 방사선속에 평행히 절단된 차폐벽돌보다 약 5mm 더 증가되었다. 결론 : 다엽콜리메이터는 1cm폭의 차폐엽들로 구성되어 계단식 차폐면에 대한 반음영이 다소 증가되고 있지만 조직내부의 다문조사 경우 반음영이 완화되므로 부정형 조사면 차폐에 적당하며 방사선 입체조형치료를 수행할 수 있는 가장 적당한 차폐기구로 생각된다.

• 천문학회지
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• 제28권2호
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• pp.245-253
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• 1995

We have analyzed the time series of Ca II H,K and ${\lambda}8498$ line profiles taken for a sunspot (SPO 5007) with the Echelle spectrograph attached to Vacuum Tower Telescope at Sacramento Peak Solar Observatory. Each set of spectra was taken simultaneously for 20 minutes at a time interval of 30 seconds. A total of 40 photographic films for each line was scanned by a PDS at Korea Astronomy Observatory. The central peak intensity of Ca II H ($I_{max}$), the intensity measured at ${\Delta}{\lambda}=-0.1{\AA}$ from the line center of ${\lambda}8498(I_{{\lambda}8489})$, the radial velocity ($V_r$) and the Doppler width (${\Delta}{\lambda}_D$) estimated from Ca II H have been measured to study the dynamical behaviors of the sunspot chromosphere. Fourier analysis has been carried out for these measured quantities. Our main results are as follows: (1) We have confirmed the 3-minute oscillation being dominant throughout the umbra. The period of oscillations jumps from 180 sec in the umbra to 500 to 1000 sec in the penumbra. (2) The nonlinear character of the umbral oscillation is noted from the observed sawtooth shaped radial velocity fluctuations with amplitudes reaching up to $5{\sim}6\;km/sec$. (3) The spatial distribution of the maximum powers shows that the power of oscillations is stronger in the umbra than in the penumbra. (4) The spatial distributions of the time averaged < $I_{max}$ > and < $V_r$ > across the spot are found to be nearly axially symmetric, implying that the physical quantities derived from the line profiles of Ca II H and ${\lambda}8498$ are inherently associated with the geometry of the magnetic field distribution of the spot. (5) The central peaks of the CaII H emission core lead the upward motions of the umbral atmosphere by $90^{\circ}$, while no phase delay is found in intensities between $I_{max}$ and $I_{{\lambda}8498}$, suggesting that the umbral oscillation is of standing waves.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.9-17
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• 2017

감마나이프 방사선수술(GKRS)의 높은 정밀도와 정확성은 치료 성공을 위한 기본 요건이다. 방사선의 급격한 감소와 함께 정교한 방사선 전달 및 선량 기울기가 임상적으로 적용되어야 하므로 방사선량 측정 및 기하학적 정확성을 보장하고 감마나이프 방사선수술에서 발생할 수 있는 모든 위험 요인을 줄이기 위해서는 전용 정도관리(QA) 프로그램이 필요하다. 본 연구에서는 독립적인 검증 프로그램 가변 타원체 모형화기술(Variable Ellipsoid Modeling Technique: VEMT)을 적용해서 감마나이프 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜의 알고리즘에 사용된 단일 샷 선량 분포의 정확성을 검증하였다. 감마나이프 퍼펙션(PFX)에 장착한 직경 160 mm의 구형 ABC 팬텀에 조사한 단일 샷의 선량 분포를 평가했다. 단일 샷의 조사는 ABC 팬텀의 중심으로 향하게 하여 x, y 및 z 축을 따라 4, 8 및 16 mm 크기의 시준기 배치가 고려되었다. 감마나이프 방사선수술에서 사용되는 감마나이프 퍼펙션 치료계획 시스템은 렉셀 감마플랜(LGP) 버전 10.1.1이 사용되었다. VEMT의 검증을 통해서 감마나이프 방사선수술의 정확성은 배가 될 것이다. 그래서 VEMT 검증 후 감마나이프 방사선수술의 정확성과 정밀성을 토대로 임상 적용이 최종적으로 수행되어야 한다. 특히 환자의 머리가 직경 160mm의 구형으로 시뮬레이션된 조건에서 50% 등선량 높이 수준의 너비, 즉 최대반값폭(FWHM)이 검토되었다. VEMT를 통해 예측된 x, y, z 축의 선량 분포에 관한 모든 데이터는 4 mm 및 8 mm 시준기 배치에 대해 z 축을 따라 최대반값폭과 반그늘(PENUMBRA)의 약간의 차이점을 제외하고는 사양 내(등선량 50%에서 1 mm 이내)에서 LGP의 선량 분포와 훌륭하게 일치했다. 최대반값폭의 최대 불일치는 모든 시준기 배치에서 2.3% 미만이었다. 반그늘의 최대 불일치는 z 축을 따라 8 mm 시준기에 대해서 0.07 mm로 주어졌다. VEMT와 LGP로 얻은 선량 분포에서 최대반값폭과 반그늘의 차이는 감마나이프 방사선수술에서 임상적 유의성을 부여하기에는 너무 작았다. 이 연구의 결과는 전 세계 감마나이프 방사선수술에 관련된 의학물리학자를 위한 참고 자료로 활용될 수 있으리라 사료된다. 따라서 우리는 LGP의 결과물에 대한 독립적인 검증방법 VEMT를 포함하는 정기 예방정비 프로그램을 통해 결정된 모든 시준기 배치에 대한 선량 분포의 유효성을 확인하고 감마나이프 방사선수술 환자에게 임상적으로 완벽한 치료를 보장할 수 있다. 그래서 VEMT의 활용은 시스템을 안전하게 검증하고 운영할 수 있는 정도관리의 한 부분이 될 것으로 기대한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권2호
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• pp.65-71
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• 1998

1 cm 아크릴 판과 SSD 가 9MeV 전자선의 측방선량분포 및 깊이선량분포에 미치는 영향을 평가하여 아크릴 판을 전자선치료에서 에너지 저하체로 사용하는 타당성이 있는가를 분석하는 것이 목적이다 .Varian Clinac-2100C 에서 발생되는 9MeV 전자선을 7MeV로 저하시키기 위해 lcm 두께의 아크릴 판을 이용하였다. 아크릴 판은 엑스선 표적에서 65.4cm에 있는 전자선응용장치 상단에 두었으며, 조사면의 크기는 SSD 100cm 에서 l0$\times$10cm로 하였다. 100cm, 105cm, 110cm의 세 가지 SSD에 대해 선축상 깊이선량분포와 최대선량점깊이 (1.4cm) 에서 가로방향과 세로방향의 측방선량분포를 3D 물팬톰을 이용하여 측정하였다. 깊이선량분포에서는 최대선량점과 85% 선량점 ,50% 선량점 깊이와 표면에서 평균에너지, 실비정과 표면에서 최빈에너지를 비교하였다. 측방선량분포 측정으로부터 평탄도, 피넘브러폭, 실조사면크기를 비교하였다. 참조를 위한 목적에서 9MeV 전자선도 측정하였다. SSD가 l00cm 에서 l10cm로 증가함에 따라 7MeV 전자의 표면선량율이 85.5% 에서 82.2% 로 감소하였고, 선량증가영역을 제외하고는 깊이선량분포는 SSD에 영향을 받지 않았다. 평탄도는 7MeV가 4.7% 에서 10.4% 로 변하여 9MeV 의 1.4% 에서 3.5% 로 변한 것에 비하여 심하게 변하였다. 피넘브러폭은 7MeV 가 1.52cm 에서 3.03cm 로 증대하여 9MeV 의 1.14 cm에서 1.63cm로 증대된 것에 비해 심하게 변하였다. 7 MeV 전자선의 실조사면크기는 10.75cm에서 12.85 cm로 증대하여 9MeV 전자선의 10.32cm 에서 11.46cm 로 증대하는 것에 비해 심하게 변하였다. 가상선원표면거리는 7 MeV, 9MeV 각각에 대해 49.8cm,88.5cm였다. 에너지 저하체를 이용하는 경우에도 그렇지 않은 경우와 마찬가지로 SSD가 멀어져도 선량증가영역을 제외하고는 깊이선량분포는 변하지 않았다. 에너지 저하체를 사용하면 그렇지 않은 경우에 비해 SSD 가 증가하면 평탄도가 허용범위를 넘어 나빠지고, 피넘브러 폭은 넓어지며 조사면 크기가 더 심하게 커진다. 가상선원표면거리는 현저하게 짧아졌다. 결론적으로 전자선치료에서 특히 먼 SSD 에서 에너지 저하체를 이용하지 않는 것이 바람직하다고 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.191-198
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• 2009

이 연구의 목적은 소조사면 선량계측을 위하여 엣지검출기의 성능을 평가하기 위함이다. 다양한 소조사면과 깊이에서 엣지검출기(Model 1118 Edge)를 이용하여 6 MV 광자선의 선량 직선성, 선량률 의존도, 출력 계수, 선량 측면도 및 심부선량 백분율을 따라 측정하였으며, 이를 표준용적의 이온전리함(CC13)과 광자선 다이오드 검출기(PFD)와 비교하였다. 선량 직선성을 일차 선형 맞춤 함수와 비교하였을 때, 세 검출기 모두 1% 미만의 차이를 나타냈으며, 엣지검출기는 -0.08~0.08%의 가장 낮은 차이를 보였다. 선량율의 변화(100~600 MU/min)에 따라 PFD와 엣지검출기의 정규화된 반응비는 1% 미만의 일정한 값을 보였으나, CC13은 100 MU/min에서 약 -5%의 변화를 나타냈다. 조사면의 크기($4{\times}4\;cm^2{\sim}10{\times}10\;cm^2$)에 따른 출력계수는 세 검출기 모두 거의 같은 값을 보였으나, $4{\times}4\;cm^2$ 이하의 소조사면에서는 엣지검출기와 PFD의 출력 계수가 CC13과 최대 21%의 차이보였다. 각 조사면에서 20~80%의 반음영 폭을 측정하였을 때, 평균적으로 CC13은 엣지검출기보다 2배, PFD는 약 30% 정도 더 넓게 나타났다. 또한 10~90%의 반음영의 경우, CC13과 PFD가 각각 55%와 19% 정도 더 넓은 폭을 나타냈다. 엣지검출기는 선량 측면도의 반치폭이 조사면의 크기와 거의 일치하였으나, 다른 두 검출기는 조사면의 크기보다 약 8~10% 더 크게 나타났으며, 심부선량백분율은 각 조사면에서 세 검출기 모두 거의 일치하였다. 엣지검출기의 성능평가를 위한 선량특성을 분석한 결과, $4{\times}4\;cm^2$ 이하의 소조사면에서 가장 적합한 특성을 나타냈으며, CC13과 PFD와 같은 검출기는 조사면이 작을수록 상당한 오차를 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제20권2호
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• pp.109-113
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• 2008

목 적: 뇌정위적 방사선수술시 이용되는 콜리메이터의 크기 변화에 따른 검출기 의존성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본 실험을 위해 6 MV 광자선(CL21EX, Varian, Palo Alto), 이온전리함(CC01, CC13, Wellhofer, Germany), 정위적 다이오드검출기(SFD, Wellhofer, Germany)를 사용하였다. 심부선량백분율(PDD)의 검출기 의존성을 평가하기 위해 Brain Lab사의 콜리메이터(${\varphi}$5, 10, 20, 30 mm)와 $10{\times}10\;cm^2$에서 측정, 비교하였다. 선량측면도(dose profile)는 SAD 100 cm에서 콜리메이터(${\varphi}$10, 30 mm)와 $10{\times}10\;cm^2$를 측정하여 반치폭(FWHM; full width half maximum)과 반음영(20∼80%)을 비교하였다. 선량출력인자의 측정을 위해 선량최대깊이에서 콜리메이터(${\varphi}$5, 10, 20, 30 mm)의 출력을 측정하였으며, 정방형 조사면($10{\times}10\;cm^2$)의 출력 값을 기준으로 정규화 하였다. 결 과: 검출기에 따른 PDD의 영향을 평가하기 위해 PDD20,10 (PDD20/PDD10)을 비교하였다. 콜리메이터 ${\varphi}$5 mm에서는 SFD 51.3%, CC01 50%, CC13 58%로 측정되었고, 다른 콜리메이터에서는 최대 1%의 측정값 차이를 보였다. 선량측면도 평가에서 FWHM은 0.1∼0.4 mm의 차이를 보였다. 반음영은 ${\varphi}$10 mm에서 SFD 3.2 mm, CC01 7.1 mm, CC13 9.4 mm로 측정되었고, ${\varphi}$30 mm에서 SFD 4 mm, CC01 6.7 mm, CC13 12.4 mm로 측정되었다. $10{\times}10\;cm^2$에서는 SFD 6.6 mm, CC01 8.6 mm, CC13 12.2 mm로 측정되었다. 선량출력인자는 ${\varphi}$20 mm 이상에서 검출기별 최대 2%의 차이를 보였다. ${\varphi}$5 mm에서는 SFD 85%, CC01 61%, CC13 24%로 측정되었고, ${\varphi}$10 mm에서는 SFD 94%, CC01 85%, CC13 71%로 측정되었다. 실험결과 PDD는 CC13이 조사면에 충분히 포함되지 않은 ${\varphi}$5 mm에서 최대 16%의 차이를 보였고, 선량측면도의 FWHM은 검출기별 최대 0.4 mm의 차이를 보였다. 선량측면도의 반음영은 ${\varphi}$30 mm에서 최대 8.4 mm 차이를 보였고, 출력선량인자는 ${\varphi}$5 mm에서 최대 72%의 차이를 나타냈다. 결 론: 뇌정위적 방사선수술을 시행하는데 있어 정확한 선량을 측정할 수 있는 검출기를 선택하는 것은 무엇보다 중요하다. 따라서 본 실험에서는 측정을 통한 작은 원형조사면 선량계측에서 정위적 다이오드 검출기가 이온전리함에 비해 선량의 특성을 평가하는데 있어 유용함을 알 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권2호
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• pp.157-164
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• 2012

본 논문의 목적은 쐐기필터를 사용한 방사선조사면에서 다양한 조직전자밀도가 선량분포에 미치는 영향을 분석하고자 함이다. 구성된 물질에 따라 밀도가 다른 고체 팬텀, 코르크팬텀, 그리고 공기층에서 동적쐐기필터와 금속쐐기필터를 이용하여 선량분포의 변형정도를 평가하였다. 본 실험에서는 매질 내 삽입이 용이하고 우수한 선량특성을 가지고 있는 레디오크로믹 필름(Gafchromic EBT2, International Speciality Products, NJ)을 사용하였다. 선형가속기 6 MV 광자선을 이용해서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에 400 MU를 조사하였다. 필름의 선량분포는 선량 분석프로그램을 이용하여 조사면 내 영역과 반음영 영역을 분석하였다. 조직의 밀도가 같을 때 동적쐐기필터와 금속 쐐기필터의 선량분포는 금속 쐐기필터 선량이 동적쐐기필터 선량보다 높게 나타났다. 조직전자밀도가 다른 부위에 쐐기필터의 종류에 따른 선량분포는 고체팬텀과 코르크 팬텀에서 2% 이내 차이를 나타내고 있었다. 그러나 공기층에서 선량분포는 고체팬텀이나 코르크 팬텀의 선량분포와 큰 차이를 보이고 있다. 공기층에서 쐐기필터의 선량분포는 쐐기 사용 효과가 나타나지 않고 있다. 쐐기필터의 두꺼운 부분과 얇은 부분 밖에서 반음영의 크기는 1 cm에서 2 cm 정도 크게 두꺼운 부분에서 크게 나타났다. 그리고 금속 쐐기필터에서 반음영이 동적쐐기필터 보다 평균 6.4%정도 높게 반음영이 나타났다. 본 실험을 통해 공기층과 같이 조직전자밀도 현저히 작은 매질에서는 쐐기필터의 효과가 크게 떨어지는 것과 불균질 물질에 따라 흡수되는 선량분포가 크게 변형되는 것을 알 수 있었다. 따라서 조직전자밀도의 차이가 큰 부위의 방사선치료계획 시 쐐기필터의 적용에 따른 적절한 보정이 이루어져야 한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제11권1호
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• pp.73-78
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• 1999

In general, the patients of the head and neck cancer are treated with 4MV photon beam up to prescribed dose, but spinal cord should be excluded in the treatment field. When its absorbed dose is limited at the tolerance dose. In case of the patients who has the positive posterior neck nodes need a boost electron beam treatment to the prescribed dose. In that case, the anatomical structure of the neck and the physical structure of the standard electron cone interrupt to allow proper access to the disease site. Therefore, we extended treatment SSD for the remove of the those hindrances. In this study, we evaluated the dosimetric variation of the standard electron cone for the extended SSD, from 100cm to 120cm, 5 cm increment, and compare to the custom-made electron cone. As a result, the $\%$ depth dose, the point of maximum dose and the range of maximum were changed within the $2\%$. The penumbra width was increased from 1.0cm to 2.0cm. However, the dosimetric characteristics of the custom-made electron cone was very similar to that of the 100cm SSD standard electron cone and due to its characteristic of physical structure, patients didn't need re-positioning after photon beam treatment, therefore accurate treatment was possible, we conclude that the custom-made electron cone was very useful for the clinical practice.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권1호
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• pp.17-22
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• 2004

Multileaf collimator (MLC) is now rapidly replacing the lead ahoy block to shape the radiation treatment field. In addition to its defect of rectangular field shaping and increased penumbra width, it has another possible problem, and that is of radiation transmission between leaves, which needs to be maintained at as low a level as is permissible. The authors measured and analyzed the inter-leaf and cross-leaf transmissions of MLC by Varian Associates Inc, before its clinical application. The inter-leaf and cross-leaf transmissions were calculated by comparing the measured point doses in the polystyrene phantom in the open field and in a total closure of MLC. The beam profile of the inter-leaf and cross-leaf transmissions were depicted by using a water phantom. A photon beam of 6 MV was used in the measurement. The inter-leaf transmission was 1.63∼1.67%, indicating that the shielding effect of MLC is excellent. However, the cross-leaf transmission in the central area was 18.4∼18.7% and this is well over the clinically acceptable limitation of 5%. The beam profile of cross-leaf transmission displayed 80∼90% transmission near the field edge, so that the cross-leaf transmission was 14∼17% in this area. The multileaf collimator has an excellent shi디ding effect and the inter-leaf transmission is negligible so that it can be used in clinic as a good replacement of the conventional lead alloy block. However, care must be taken to avoid the cross-leaf transmission in the radiation field.

• 한국자기학회지
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• 제25권2호
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• pp.52-57
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• 2015

텅스텐 타겟인 양극의 각도에 의존하는 X-선관 집속관의 전자빔 초점 크기를 오페라-3차원/스칼라(OPERA-3D/SCALAR) 프로그램을 이용하여 구하였다. 시뮬레이션 분석은 X-선관을 음극과 양극 그리고 4영역을 나누어 유한요소법을 적용하였다. X-선 집속관의 필라멘트로부터 방출되는 열전자 궤적은 전자밀도 분포함수에 따라 양극에 도달할 때 실초점으로 집속되고 양극에 부딪쳐서 유효 초점 크기로 X-선을 발생하게 된다. 전자빔 실초점 크기는 X-선 집속관 모양을 결정짓는 폭, 길이, 높이를 조절하여 줄일 수 있었고, 양극각도의 크기에 따라 미세하게 변하였다. 양극각도가 $10^{\circ}{\sim}17^{\circ}$에서는 전자빔 실초점 크기를 $70{\mu}m$ 이내로 유지하였고, 가장 최소 초점크기는 $15^{\circ}$에서 실초점 크기가 $40{\mu}m$로 나타났다. 최적화된 X-선 집속관의 변수들로 시뮬레이션하는 열전자의 방출 궤적을 분석하여 얻은 마이크로 크기인 실초점을 활용하는 새로운 의료 영상진단기기 개발이 가능할 것으로 보여진다.