• 대한방사선치료학회지
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• 제1권1호
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• pp.63-69
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• 1985

High energy electron beams took effect for tumor radio-therapy, however, had a lot of problems in clinical application because of various conversion factors and complication of physical reactions. Therefore, we had experimentally studied the important properties of high energy electron beams from the linear accelerator, LMR-13, installed in Yonsei Cancer Center. The results of experimental studies on the problems in the 8, 10, 12 Mev electron beam therapy were reported as following. 1. On the measurements of the outputs and absorbed does, the ionization type dosimeters that had calibrated by $^{90}Sr$ standard source were suitable as under $3\%$ errors for high energy electrons to measure, but measuring doses in small field sizes and the regions of rapid fall off dose with ionization chambers were difficult. 2. The electron energy were measured precisely with energy spectrometer consisted of magnet analyzer and tele-control detector and the practical electron energy was calculated under $5\%$ errors by maximum range of high energy electron beam in the water. 3. The correcting factors of perturbated dose distributions owing to radiation field, energy and material of the treatment cone were checked and described systematically and variation of dose distributions due to inhomogeneous tissues and sloping skin surfaces were completely compensated. 4. The electron beams, using the scatters; i.e., gold, tin, copper, lead, aluminium foils, were adequately diffused and minimizing the bremsstrahlung X-ray induced by the electron energy, irradiation field size and material of scatterers, respectively. 5. Inproving of the dose distribution from the methods of pendulum, slit, grid and focusing irradiations, the therapeutic capacity with limited electron energy could be extended.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제15권2호
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• pp.87-100
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• 1990

자연환경 방사선의 주 요소의 하나인 지각 방사선에 의한 피폭선량을 정량적으로 측정 해석하기 위하여 24개월간에 걸친 TLD에 의한 연속 적산선량 측정과 주기적인 감마선 분광분석을 수행하였다. TLD로는 LiF PTFE disk형을 사용하였으며 감마선 분광분석에서는 $3&{\phi}{\times}3'$원주형 Nal(Tl) 섬광검출기와 휴대형 다중파고 분석기 (4096 ch)를 사용하였다. 측정한 선량은 모두 실효 선량당량으로 평가하였으며 부수적으로 우주선 전리 성분에 의한 선량당량도 평가할 수 있었다. 분산 가중 평균값을 취한 결과에 의하면 대전 지역의 측정점에서 지각 방사선과 우주선 전리 성부의 체외 피폭에 의한 년간 실효 선량당량은 각각 $564{\pm}4\;{\mu}Sv(64.8{\pm}0.5nSv{\cdot}h^{-1}$ 및 $300{\pm}2\;{\mu}Sv(34.3{\pm}0.2nSv{\cdot}h^{-1}$로 나타났다.

• 분석과학
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• 제18권6호
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• pp.495-499
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• 2005

방사선에 대한 거부감에도 불구하고 RT(radiation technology)의 발전과 더불어 이용량뿐만 아니라 적용분야도 계속적으로 증가하고 있다. 이러한 방사선을 안전하게 관리하기 위해서는 방사선 측정 소재의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 표면오염 측정용 장비의 소재로 주로 이용되고 있는 얇은 필름 형태의 플라스틱 검출기를 제조하였다. 플라스틱 유기섬광체는 다양한 형상으로 쉽게 제조가 가능하고 제조 방법이 간단한 용매법을 이용하였다. 이러한 용매법을 이용하기 위해서 높은 투명도를 지니면서 용매에 쉽게 녹을 수 있는 고분자 소재인 폴리설폰을 선정하여 제조하였으며, 방사선 측정용 섬광체로서 광학적 특성 및 방사선 검출 등을 평가하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권4호
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• pp.163-171
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• 2020

Purpose: In this study, the accuracies of electron Monte Carlo (eMC) calculation algorithms were evaluated to determine whether electron beams were modeled by optional air profiles (APs) designed for each applicator size. Methods: Electron beams with the energies of 6, 9, 12, and 16 MeV for VitalBeam (Varian Medical System, Palo Alto, CA, USA) and 6, 9, 12, 16, and 20 MeV for Clinac iX (Varian Medical System) were used. Optional APs were measured at the source-to-detector distance of 95 cm with jaw openings appropriate for each machine, electron beam energy, and applicator size. The measured optional APs were postprocessed and converted into the w2CAD format. Then, the electron beams were modeled and calculated with and without optional APs. Measured profiles, percentage depth doses, penumbras with respect to each machine, and energy were compared to calculated dose distributions. Results: For VitalBeam, the profile differences between the measurement and calculation were reduced by 0.35%, 0.15%, 0.14%, and 0.38% at 6, 9, 12, and 16 MeV, respectively, when the beams were modeled with APs. For Clinac iX, the differences were decreased by 0.16%, -0.31%, 0.94%, 0.42%, and 0.74%, at 6, 9, 12, 16, and 20 MeV, respectively, with the insertion of APs. Of note, no significant improvements in penumbra and percentage depth dose were observed, although the beam models were configured with APs. Conclusions: The accuracy of the eMC calculation can be improved in profiles when electron beams are modeled with optional APs.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.507-513
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• 2022

When X-ray energy above 8 MV is used, photoneutrons are generated by the photonuclear reaction, which activates the components of linear accelerator (linac). Safely managing the radioactive material, when disposing linac or replacing components, is difficult, as the standards for the radioactive material management are not clear in Korea. We surveyed the management status of radioactive components occurred from medical linacs in Korea. And we also measured the activation of each part of the discarded Elekta linac using a survey meter and portable High Purity Germanium (HPGe) detector. We found that most medical institutions did not perform radiation measurements when disposing of radioactive components. The radioactive material was either stored within the institution or collected by the manufacturer. The surface dose rate measurements showed that the parts with high surface dose rates were target, primary collimator, and multileaf collimator (MLC). ⁶⁰Co nuclide was detected in most parts, whereas for the target, ⁶⁰Co and ¹⁸⁴Re nuclides were detected. Results suggest that most institutions in Korea did not have the regulations for disposing radioactive waste from linac or the management procedures and standards were unclear. Further studies are underway to evaluate short-lived radionuclides and to lay the foundation for radioactive waste management from medical linacs.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4671-4677
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• 2023

For the first time Pb, Ni, and Cu nanocomposites were synthesized by versatile solution combustion synthesis using Aloevera extract as a reducing agent, to study the potential applications in X-ray/gamma, neutron, and Bremsstrahlung shielding. The synthesized Lead-Nickel-Copper (LNC) nanocomposites were characterized by PXRD, SEM, UV-VIS, and FTIR for the confirmation of successful synthesis. PXRD analysis confirmed the formation of multiphase LNC NCs and the Scherrer equation and the W-H plot gave the average crystal sizes of 19 nm and 17 nm. Surface morphology using SEM and EDX confirmed the presence of LNC NCs. Strong absorption peaks were analyzed by UV visible spectroscopy and the direct energy gap is found to be 3.083 eV. Functional groups present in the LNC NCs were analyzed by FTIR spectroscopy. X-ray/gamma radiation shielding properties were measured using NaI(Tl) detector coupled with MCA. It is found to be very close to Pb. Neutron shielding parameters were compared with traditional shielding materials and found LNC NCs are better than lead and concrete. Secondary radiation shielding known as Bremsstrahlung shielding characteristics also studied and found that LNC NCs are best in secondary radiation shielding. Hence LNC NCs find shielding applications in ionizing radiation such as X-ray/gamma and neutron radiation.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권1호
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• pp.29-36
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• 2013

CR과 DR 장비에서 팬텀을 이용하여 선량과 노출지수(exposure index, EI)의 변화를 관찰하고 처리된 영상에서 NSR(noise to signal ratio)과 CNR (contrast to noise ratio)을 측정하여 디지털 시스템에서 방사선량을 최적화하기 위한 인자들 간의 상관관계를 알아보고자 하였다. EI와 입사표면선량(entrance surface dose, ESD)는 CR과 DR 장비에서 모두 주어진 선량의 증가에 따라 비례하여 증가하였다. 적정범위 내 EI 산출시 CR의 경우 DR 보다 더 많은 선량이 요구되었으나 두 시스템에서 모두 EI 지표는 노출인자인 kVp, mAs의 증가에 대해 선형으로 비례하여 증가하였다. 특히, 검출기 효율이 우수한 DR 시스템에서는 선량 변화에 대해 더 안정된 감도를 나타내었고, 최소의 선량증가에도 영상의 유용한 대조도를 형성하여 화질의 향상에 쉽게 도달할 수 있었다. 이는 검출기 흡수선량과 밀접한 관련이 있는 EI 지표의 정확성을 예측 가능하게 하였다. EI의 물리적 특징과 영상평가를 위한 NSR 측정은 DR 시스템에서 CR 보다 더 낮은 NSR이 나타났으며 CR에서는 6 mAs이상의 관전류에서는 관전압의 값에 따른 영향이 상대적으로 적었다. 본 연구 결론은 디지털 시스템 검출기의 흡수선량 측정의 지표인 EI는 노출인자와 선형비례관계에 있었고 EI가 제조사에서 제공한 범위 내에 존재할 때 그 EI 지표가 우수할수록 최적의 영상화질을 얻을 수 있었다. 또한 디지털 방사선 영상 기술에서 EI의 물리적 특징의 활용은 실제 임상에서 영상의 화질향상에 도움을 주고 검출기의 품질관리를 통하여 환자의 불필요한 피폭선량을 줄이는 데 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권4호
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• pp.197-204
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• 2017

Background: X-ray imaging detectors for the nondestructive cargo container inspection using MeV-energy X-rays should accurately portray the internal structure of the irradiated container. Internal and external factors can cause noise, affecting image quality, and scattered radiation is the greatest source of noise. To obtain a high-performance transmission image, the influence of scattered radiation must be minimized, and this can be accomplished through several methods. The scatter rejection method using an anti-scatter grid is the preferred method to reduce the impact of scattered radiation. In this paper, we present an evaluation the characteristics of the signal and noise according to physical and material changes in the anti-scatter grid of the imaging detector used in cargo container scanners. Materials and Methods: We evaluated the characteristics of the signal and noise according to changes in the grid ratio and the material of the anti-scatter grid in an X-ray image detector using MCNP6. The grid was composed of iron, lead, or tungsten, and the grid ratio was set to 2.5, 12.5, 25, or 37.5. X-ray spectrum sources for simulation were generated by 6- and 9-MeV electron impacts on the tungsten target using MCNP6. The object in the simulation was designed using metallic material of various thicknesses inside the steel container. Using the results of the computational simulation, we calculated the change in the scatter-to-primary ratio and the signal-to-noise ratio improvement factor according to the grid ratio and the grid material, respectively. Results and Discussion: Changing the grid ratios of the anti-scatter grid and the grid material decreased the scatter linearly, affecting the signal-to-noise ratio. Conclusion: The grid ratio and material of the anti-scatter grid affected the response characteristics of a container scanner using high-energy X-rays, but to a minimal extent; thus, it may not be practically effective to incorporate anti-scatter grids into container scanners.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권2호
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• pp.85-90
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• 2010

본 연구에서는, 에너지에 따른 peak의 상대효율을 구하였으며, 검출기의 응답함수를 작성하였다. 이를 위해 고효율, 고분해능을 가진 HPGe 검출기(지름 78.7 mm, 길이 86.5 mm)를 이용하였으며 콤프턴 억제용으로 NaI 검출기를 사용하였다. 감마선 스펙트럼은 $^{23}Na$(p, $\gamma$)$^{24}Mg$ 및 $^{27}Al$(p, $\gamma$)$^{28}Si$ 반응을 이용하여 얻었으며, 이 때 입사 입자의 에너지는 각각 $E_p$ = 1424 keV 및 $E_p$ = 992 keV 이었다. 한편 스펙트럼 측정은 입사 빔 방향에 대해 $55^{\circ}$에서 하였으며, 사용한 가속기는 일본 동경공업대학의 3 MeV Pelletron 가속기를 이용하였다. 검출기의 응답함수는 1.2 MeV에서 9.4 MeV까지 0.75 MeV 간격으로 작성하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권1호
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• pp.16-24
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• 2012

본 연구에서는 이중 모드 컴프턴 카메라의 측면 흡수부 개발을 위해 CsI(Tl) 섬광체에 실리콘 광다이오드를 결합한 섬광 검출기를 제작하였고, 이를 위한 신호처리회로를 설계 및 제작하였다. 개발된 신호처리회로는 에너지를 결정하는 파트와 타이밍을 결정하는 파트로 구성되어 있으며, 트리거 신호를 발생시키기 위해 상승 에지 선별기 및 TTL-to-NIM 로직 변환기를 포함하도록 개발하였다. 검출기와 초단의 신호처리회로(front-end electronics, FEE)는 AC 커플링 구조로 구성하였다. FEE의 잡음 특성은 전체 시스템의 성능에 크게 기여하므로 설계 시 고려해야 할 몇 가지 조건들에 대해 논의하였다. 이후 제작된 감마선 검출 시스템의 에너지 분해능 및 시간 분해능을 결정하였다. 평가된 에너지 분해능은 662 keV 피크와 511 keV 피크에 대해서 각각 12.0% 및 15.6% FWHM이었다. 시간 분해능은 59.0 ns로 평가되었다. 본 연구를 통해 제작된 섬광 검출기 및 신호처리회로의 성능이 기대에 다소 미치지 못하므로 결론에서는 성능 향상을 위한 추가 연구 방향에 대해 논의하였다.