• 제목/요약/키워드: photon beam

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가상쐐기를 이용한 반대측 유방선량감소 (Contralateral Breast Dose Reduction Using a Virtual Wedge)

  • 여인환;김대용;김태현;신경환;지의규;박원;임도훈;허승재;안용찬
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제23권4호
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    • pp.230-235
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    • 2005
  • 목적: Siemens사 선형가속기에 장착된 가상쐐기를 이용하여 반대측 유방에 흡수되는 선량을 기존쐐기와 비교 연구하고자 하였다. 대상 및 방법: 반대측 유방선량을 인체모형에서 이극진공관을 사용하여 측정하였다. 이극진공관을 조사영역의 내측 경계선으로부터 반대쪽 외측방향으로 5.5 cm (1번 위치), 9.5 cm (2번 위치), 14 cm (3번 위치) 떨어진 곳에 위치하였다. 6 MV X-선을 이용하여 50도와 230도에서 $17{\pm}10cm$의 비대칭조사영역을 사용하여 접면 조사를 실시하였다. 첫번째 실험은 4가지의 치료방법을 시도하였다; (i) 개방 내측조사와 30도 기존쐐기를 사용한 외측조사; (ii) 15도 기존쐐기를 사용한 내측 및 외측조사; (iii) 개방 내측조사와 30도 가상쐐기를 사용한 외측조사; (iv) 15도 가상쐐기를 사용한 내측 및 외측조사. 두번째 실험은 개방조사, 15도 및 60도 기존쐐기 및 가상쐐기 모두를 사용하여 내측조사를 시행하였으며, 이때 동일한 모니터단위로 조사하였다. 모든 실험은 3회 반복되었다. 결과: 첫번째 실험은 반대측 유방선량은 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치의 순으로 감소한다. 또한 기존쐐기 및 가상쐐기와 무관하게 내측에 쐐기를 사용한 경우($3.25{\pm}1.59%$)보다는 사용하지 않은 경우(2.70{\pm}1.45%$) 선량이 낮았고, 이러한 차이는 가상쐐기($0.10{\pm}0.01%$)보다 기존쐐기($0.99{\pm}0.18%$)의 경우 더 컸다. 가상쐐기의 사용은 같은 기법의 기존쐐기를 사용한 것에 비해 처방선량 대비 $0.12{\sim}1.20%$의 반대측 유방선량을 감소시켰다. 두번째 실험시 1번 위치에서는 개방빔, 가상쐐기, 기존쐐기 순으로 선량이 높았으며, 2, 3번 위치에서는 기존쐐기, 개방빔, 가상쐐기 순으로 선량이 높았다. 결론: Siemens사 선형가속기에 장착된 가상쐐기를 사용할 경우 반대측 유방선량을 줄일 수 있으며, 위치에 따른 선량분포는 Varian사 것과 차이가 있었다.

고 에너지 광자선의 조사선량 측정 시 전리함의 스템효과 보정계수 (Stem Effect Correction Factor of Ionization Chamber in Exposure Measurements of High Energy Photons)

  • 박철우;이재승;권대철;차동수;김진수;김경근
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • Ionization chambers often exhibit a stem effect, caused by interactions of radiation with air near the chamber end, or with dielectric in the chamber stem or cable. In this study measured stem effect correction factor for length of ionization chamber from medical linear accelerator recommend to with the use of stem correction method. For a model of the Farmer-type chamber, were used to calculate the beam quality correction factor. These interactions contribute to the apparent measured exposure. Additionally, it needs to consider ionization chamber use of small volume and stem effect of cable by a large field. Linear accelerator generated photons energy and increased dose repeatedly measured by using stem correction method. Stem effect was dependence of the energy and increases with photon energy conditions improved of beam quality. In conclusion, stem effect correction factor was measured within 0.4% calculated according to the exposures stem length and also supposed to determined below 1% of another stem correction method.

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평행평판형 전리함의 두 전극간의 거리에 따른 극성효과 연구 (A Study of Polarity Effect of Parallel Plate Type ionization Chamber with Different Volume)

  • 윤형근;신교철
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권2호
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    • pp.69-73
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    • 2002
  • 본 연구는 제작된 평행평판형 검출기에서 두 전극간의 거리에 따른 극성효과의 정도를 확인하기 위하여 실행되었다. 개발된 전리함의 극성효과를 측정하기 위하여 평행평판형 전리함의 윗면과 아래 면의 전극에 극성을 바꾸어가며 방사선을 조사하고 그에 의하여 생성된 전하를 측정하여 두 양을 비교하였다. 실험은 두 전극간의 거리가 3, 6, 10 mm 일 때 각각의 명목상 체적이 0.9, 1.9, 3.1 cc인 평행평판형 전리함에 대하여 실행하였다. 조사된 방사선은 6, 10 MV 광자선과 4, 6, 9, 12, 16 MeV의 전자선이며, SSD는 100 cm 이었고, 조사면 크기는 광자선의 경우는 10$\times$10 ㎤ 이고 전자선의 경우는 10$\times$10 $\textrm{cm}^2$을 사용하였으며, 측정점은 최대선량점이고, 선량률은 240 MU/min 으로 하였다. 평행평판형 전리함의 극성의 변환은 평행평판형 전리함의 윗면 즉, 방사선이 입사되는 면의 전극이 (+)극을 갖고 아래 면이 (-)극을 갖는 positive와 방사선이 입사되는 면의 전극이 (-)극을 갖고 아래 면이 (+)극을 갖게 되는 negative 측정으로 시행하였다. 실험결과는 광자선의 경우는 0.5 % 이내의 극성효과를 나타냈고, 전자선의 경우는 1% 에서 3.5% 까지 나타났으며, 높은 에너지를 갖는 16 MeV 전자선의 경우가 다른 에너지의 전자선의 경우 보다 극성효과의 영향이 적음을 알 수 있다.

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거리 의존적 역투사를 이용한 SPECT 영상 구경보정 (Aperture Correction using Distance-Dependent Backprojection for SPECT Images)

  • 이남용
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.434-442
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    • 2008
  • 평행 빔 SPECT는 평행구멍 모양의 조준기와 검출기를 결합하여 프로젝션 데이터를 얻는다. 그러나, 평행 빔 SPECT의 프로젝션 데이터는 광자의 검출방향을 고정하는 조준기의 점선원 반응 함수의 부정확성 때문에 거리 의존적 흐트러짐의 영향을 받게 되어, 이를 해결하기 위한 효과적인 구경보정이 필요하다. 이 논문에서는 반복적 구경보정 방법의 시간적 제약과 주파수-거리 관계를 이용한 방법의 성능상의 제약을 극복하기 위한 방법으로 거리 의존적 역투사를 이용한 구경보정을 제안한다. 제안된 방법은 직접적 영상재구성에서 적용하는 거리 독립적 역투사를 거리 의존적 역투사로 대체하여 구경보정 효과와 함께 영상을 신속히 재구성 할 수 있다. 제안된 방법의 성능을 기존의 푸리에-거리 관계를 이용한 방법과 비교하기 위해 여러 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과를 통해 제안된 방법이 기존의 푸리에-거리 관계를 이용한 방법에 비해 공간분해능을 향상시키고 잡음에 강건함을 확인할 수 있었다.

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Optimization of target, moderator, and collimator in the accelerator-based boron neutron capture therapy system: A Monte Carlo study

  • Cheon, Bo-Wi;Yoo, Dohyeon;Park, Hyojun;Lee, Hyun Cheol;Shin, Wook-Geun;Choi, Hyun Joon;Hong, Bong Hwan;Chung, Heejun;Min, Chul Hee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권6호
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    • pp.1970-1978
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    • 2021
  • The aim of this study was to optimize the target, moderator, and collimator (TMC) in a neutron beam generator for the accelerator-based BNCT (A-BNCT) system. The optimization employed the Monte Carlo Neutron and Photon (MCNP) simulation. The optimal geometry for the target was decided as the one with the highest neutron flux among nominates, which were called as angled, rib, and tube in this study. The moderator was optimized in terms of consisting material to produce appropriate neutron energy distribution for the treatment. The optimization of the collimator, which wrapped around the target, was carried out by deciding the material to effectively prevent the leakage radiations. As results, characteristic of the neutron beam from the optimized TMC was compared to the recommendation by the International Atomic Energy Agent (IAEA). The tube type target showed the highest neutron flux among nominates. The optimal material for the moderator and collimator were combination of Fluental (Al203+AlF3) with 60Ni filter and lead, respectively. The optimized TMC satisfied the IAEA recommendations such as the minimum production rate of epithermal neutrons from thermal neutrons: that was 2.5 times higher. The results can be used as source terms for shielding designs of treatment rooms.

VitalBeam 선형가속기의 심부선량백분율과 측방선량분포 측정을 위한 새로운 기준 전리함으로서 스텔스 전리함의 성능 평가 (Performance Evaluation of Stealth Chamber as a Novel Reference Chamber for Measuring Percentage Depth Dose and Profile of VitalBeam Linear Accelerator)

  • 김연래;정진범;강성희;강상원;김경현;정재용;신영주;서태석;이정우
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제41권3호
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    • pp.201-207
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    • 2018
  • The purpose of this study is to evaluate the performance of a "stealth chamber" as a novel reference chamber for measuring percentage depth dose (PDD) and profile of 6, 8 and 10 MV photon energies. The PDD curves and dose profiles with fields ranging from $3{\times}3$ to $25{\times}25cm^2$ were acquired from measurements by using the stealth chamber and CC 13 chamber as reference chamber. All measurements were performed with Varian VitalBeam linear accelerator. In order to assess the performance of stealth chamber, PDD curves and profiles measured with stealth chamber were compared with measurement data using CC13 chamber. For PPDs measured with both chambers, the dosimetric parameters such as $d_{max}$ (depth of maximum dose), $D_{50}$ (PDD at 50 mm depth), and $D_{100}$ (PDD at 100 mm depth) were analyzed. Moreover, root mean square error (RMSE) values for profiles at $d_{max}$ and 100 mm depth were evaluated. The measured PDDs and profiles between the stealth chamber and CC13 chamber as reference detector had almost comparable. For PDDs, the evaluated dosimetric parameters were observed small difference (<1%) for all energies and field sizes, except for $d_{max}$ less than 2 mm. In addition, the difference of RMSEs for profiles at $d_{max}$ and 100 mm depth was similar for both chambers. This study confirmed that the use of stealth chamber for measuring commission beam data is a feasible as reference chamber for fields ranging from $3{\times}3$ to $20{\times}20cm^2$. Furthermore, it has an advantage with respect to measurement of the small fields (less than $3{\times}3cm^2$ field) although not performed in this study.

교정용 단일에너지 형광 X-선장의 제작 (Establishment of the Monoenergetic Fluorescent X-ray Radiation Fields)

  • 김장렬;김봉환;장시영;이재기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제23권1호
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    • pp.33-47
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    • 1998
  • 한국원자력연구소 교정시설에 설치되어 있는 MG325 X-선 발생장치와 ISO-4037에서 제시하고 있는 라디에이티 및 필터 8종을 조합하여 8.6 keV 부터 75 keV 까지의 단일에너지 형광 X-선을 제작하였다. 1차 X-선에 의하여 라디에이터에서 발생된 형광 X-선중 $K_{\beta}$를 필터를 사용하여 제거한 후 단지 $K_{\alpha}$만의 형광 X-선 스펙트럼을 고순도 평판형 반도체검출기와 휴대용 다중파고분석기로 분석하였으며 35 cc 전리함을 이용하여 이때의 선량률 (air kerma rates)를 측정하여 계산결과와 비교하였다. 또한 방사선장의 균일도분포를 전리함과 사진현상을 통하여 결정하였으며 산란 X-선의 영향도 측정하여 실제 적용가능성을 검토하였다. 실험결과 순도가 90 % 이상되는 8.6 keV부터 75 keV까지의 단일에너지 형광 X-선을 얻었으며 라디에이터 중심으로부터 43 cm 위치에서의 선량률은 1.91 mGy/h (라디에이터 : Au, 필터 : W)로부터 54.2mGy(라디에이터 : Mo, 필터 : Zr) 까지였다. 선량률 측정지점에서 방사선장의 유효면적은 12 cm ${\times}$ 12 cm로 계측기의 교정이나 개인선량계의 조사에 전혀 문제가 없음을 확인하였고 산란방사선의 영향도 3% 이하였다.

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고에너지 광자선치료에서 고정판 흡수물질을 이용한 피부보호효과의 향상 (The Enhancement of Skin Sparing by Tray Materials for High Energy Photon Beam)

  • 추성실;이창걸;김귀언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제11권2호
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    • pp.449-454
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    • 1993
  • 종양치료를 위하여 고에너지 X-선 또는 감마선을 인체에 조사할 경우 피부 표면 선량이 최대지점 선량의 $30~60\%$에 불과 함으로 피부보호 효과(Skin sparing effect)를 얻을 수 있는 장점을 갖고있다. 그러나 종양특성과 발병위치에 따라 조사면을 크게 하거나 선속내에 차폐물질 또는 보상여과판을 설치하여 치료할 경우 피부보호 효과가 감소되거나 없어지는 경우가 있고 이것은 종양치료에 중요한 요인이 되고 있다. 연세 암전문병원에 설치된 코발트 60원격치료기와 선형가속기에서 발생되는 4 MV및 10 MV x-선에 대한 피부선량을 측정하였으며 차폐물고정판(Tray) 구성 물질의 종류와 조사면의 크기 및 피부와 고정판간의 거 리에 따른 피부선량의 변화를 평가하였다. 방사선 조사면이 $15{\times}15\;cm^2$ 이상 넓고 피부와 collimator 간의 거리가 30 cm 이상일 때 피부 표면선량은 코발트 -60, 4, 10 MV에서 각각최대선량의 40, 30, $20\%$로 감소하였으며 조사면의 크기와 차폐 고정판의 물질에 따라 증감하였다. 차폐물을 고정시키는 고정판을 Lucite로 제작하고 고정판과 피부간의 거리를 약 15 cm 이상 간격을 주면 표면선량을 $50\%$로 줄일 수 있었고 주석, 구리, 납등을 부착시키면 전방산란 선량비율이 감소되어 피부선량은 $35\%$로 피부보호 효과를 얻을 수 있었다. 방사선의 전방산란비율은 에너지와 흡수물질의 원자번호에 관계되며 납과 주석 이 각각 코발트-60 감마선과 4~10 MV x-선의 전방산란비를 가장 크게 감소시켰다.

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Photochemical Kinetics of Maleic to Fumaric Acid on Silver Nanoparticle Surfaces

  • Jang, Nak-Han;Jeong, Dae-Hong;Suh, Jung-Sang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권5호
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    • pp.791-794
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    • 2005
  • A visible photochemistry of maleic to fumaric acid adsorbed on silver nanoparticle surfaces was investigated as probed by SERS using a simple flow method. Photoisomerization of maleic to fumaric acid was consecutively observed in the condition of various flow rates, which varied the exposure time of laser beam. The sequential SERS spectra of maleic acid indicated that the photochemical isomerization and desorption took place simultaneously on silver nanoparticle surfaces as a function of laser fluency and wavelength. For 530.9nm laser line excitation, the rate constant coefficients were obtained with a = 5.9 $sec^{-1}$ mW for isomerization and b = 13.9 $sec^{-1}$ mW for desorption, which $k_1\;=\;aI^n\;and\;k_2\;=\;bI^m$. Both reactions were one photon process (n = 1, m = 1) of a visible light and relatively fast process whose decay time was in the range of milli-second for 50 mW laser power. The rate of photochemical reaction increased on going toward the blue and photodesorption was a dominant process. A simple flow method used in this study was very useful to study a relatively fast photochemical reaction of molecules adsorbed on silver nanoparticle surfaces.

Simulation of the Determination of NaCl Concentration in Concrete samples by the Neutron induced Prompt Gamma-ray Method

  • Kim, Hyeon-Soo
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.175-180
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    • 2004
  • A prompt gamma-ray neutron activation (PGNA) system was simulated by the Monte Carlo N-Particle transport code (MCNP-4A) to estimate the level at which the scattered photon fluence rate, the absolute efficiency of the HPGe-detector, the volume of the concrete sample and the $^{35}$ /Cl(n, ${\gamma}$) reaction rate in this sample contribute to the count rate in the NaCl concentration measurement. The n- ${\gamma}$ fluence rates at the ST-2 beam tube exit of the HANARO reactor were used as input data, and the GAMMA-X type HPGe detector was modeled to tally 1.1649 MeV ${\gamma}$ -rays emitted from the $^{35}$ Cl(n, ${\gamma}$) reaction in the concrete sample. For three cylindrical concrete samples of 13.8, 46.8 and 157.1 ㎤ volumes, respectively, the relations between the NaCl weight fractions of 0.1, 1, 2 and 5 % in each of the concrete samples and the 1.1 649 MeV pulses created in the HPGe detector model were studied. As a result, it was found that the count rate at the same NaCl concentration nearly depends on the volume of the samples in a simulated condition of the same NaCl concentration samples, and that the linearities of the NaCl concentration calibration curves were reasonable in the narrow range of the NaCl weight fraction.