• 제목/요약/키워드: radiation detector

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해더마드 트랜스폼 스펙트로미터의 성능 증진 방법과 평가 (Performance Enhancement and Evaluation in Hadamard Transform Spectrometers)

  • 박진배;김현규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.277-280
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    • 1993
  • When the noise is mainly caused by a detector and is statistically independent of the incident radiation, the multiplexing inherent in the Hadamard transform (HT) spectrometer can provide an improved spectrum-estimate. A spectrum-estimate can be further improved when any nonidealities in the system are compensated. In this research, three spectrum-estimation methods for an HT spectrometer having a nonideal mask are discussed in terms of computational efficiency, statistical bias, the sources of error, and the mean-square error associated with a given estimate. In addition, the results obtained from computer simulations are used to verify the theoretical foundation of each method.

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Ozone Measurments in the Stratosphere from KSR420S-1 and -2 : the Preliminary Results

  • Lee, Ki-Yiung-;Lee, Dong-Hun-;Kim, Jhoon-;Park, Chang-joon-
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 1993년도 한국우주과학회보 제2권2호
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    • pp.11-11
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    • 1993
  • The Korean sounding rockets(KSR) 1, 2 equigped with the UV optical detectors have been launched at An-heung, Chungchongnam-do, of June 4 and September 1, 1993,respectively. The UV detector is used to measure the attenuation of solar UV radiation for various frequency bards in the stratospgere. We obtained the profile of the ozone number density within the altitulde of 15 - 30 km by applying the Beer-Lambert law. It is found that the maHimum of the ozone distribution occurs near 2sht which is quite consistent with the mean value in the mid-latituderegions. We will also compare our results froiu KSR 1,2 with the other observational data from the Dobson speceo meter at Yonsei Univ. and the LIDAa which were performed simultaneously with the sounding rocket experiments.

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Study on Material Discrimination by Atomic Number Using Dual Energy ${\gamma}$-Rays

  • Gil, Y.M.;Lee, Y.S.;Lee, H.S.;Cho, M.H.;Namkung, W.
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 2005년도 추계학술발표회
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    • pp.769-770
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    • 2005
  • This study aims to demonstrate the practical value of radioscopic differentiation of materials. The dual energy method is proposed for identifying materials according to atomic numbers. The differentiation of materials is achieved by comparing the attenuation ratio of low and high energy photons. We used gamma-rays of 0.662 MeV and 1.25 MeV and NaI(Tl) scintillation detector with a Multi-channel Analyzer (MCA). We also carried out the Monte Carlo simulation for the case of bremsstrahlung radiation from dual electron beams of 4 MeV and 9 MeV.

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MATERIAL INVESTIGATION AND ANALYSIS USING CHARACTERISTIC X-RAY

  • Oh, Gyu-Bum;Lee, Won-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제42권4호
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    • pp.426-433
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    • 2010
  • The characteristic X-rays emitted from materials after gamma ray exposure was simulated and measured. A CdTe semiconductor detector and a $^{57}Co$ radiation source were used for energy spectroscopy. The types of materials could be identified by comparing the measured energy spectrum with the theoretical X-ray transition energy of the material. The sample composition was represented by the $K_{\alpha1}$-line (Siegbahn notations), which has the highest intensity among the characteristic X-rays of each atom. The difference between the theoretic prediction and the experimental result of K-line measurement was < 0.61% even if the characteristic X-rays from several materials were measured simultaneously. 2D images of the mixed materials were acquired with very high selectivity.

Evaluation of sequence tracking methods for Compton cameras based on CdZnTe arrays

  • Lee, Jun;Kim, Younghak;Bolotnikov, Aleksey;Lee, Wonho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권12호
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    • pp.4080-4092
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    • 2021
  • In this study, the performance of sequence tracking methods for multiple interaction events in specific CdZnTe Compton imagers was evaluated using Monte Carlo simulations. The Compton imager consisted of a 6 × 6 array of virtual Frisch-grid CZT crystals, where the dimensions of each crystal were 5 × 5 × 12 mm3. The sequence tracking methods for another Compton imager that consists of two identical CZT crystals arrays were also evaluated. When 662 keV radiation was incident on the detectors, the percentages of the correct sequences determined by the simple comparison and deterministic methods for two sequential interactions were identical (~80%), while those evaluated using the minimum squared difference method (55-59%) and Three Compton method (45-55%) for three sequential interactions, differed from each other. The reconstructed images of a 662 keV point source detected using single and double arrays were evaluated based on their angular resolution and signal-to-noise ratio, and the results showed that the double arrays outperformed single arrays.

X-선 영상 취득을 위한 양자점 혼합 유기재료 광다이오드의 안정성에 관한 연구 (Stability of a QD-blended Organic Photodiode for X-ray Imaging)

  • 이제훈;강정원
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.15-18
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    • 2017
  • In this study, we have studied the characteristics of the organic photodiode varying due to the blending conditions of the quantum dots (QDs). The active layer of the photodiode was formed with poly (3-hexylthiophene) and phenyl-C61-butyric acid methyl ester, and CdSe QDs with and without ZnS shell were blended in the active layer. The photodiode with CdSe/ZnS QDs showed the highest power conversion efficiency (PCE) and short-circuit current (Jsc). The performance change of the organic photodiode by X-ray irradiation was also measured. Regardless of X-ray irradiation conditions, the photodiode with CdSe/ZnS QDs showed better stability than other cases.

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Passivation effect on large volume CdZnTe crystals

  • B. Park;Y. Kim;J. Seo;J. Byun;K. Kim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권12호
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    • pp.4620-4624
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    • 2022
  • Several cadmium zinc telluride (CZT) crystals were fabricated into radiation detectors using methods that included slicing, dicing, lapping, polishing, and chemical etching. A wet passivation with sodium hypochlorite (NaOCl) was then carried out on the Br-etched detectors. The Te-rich layer on the CZT surface was successfully compensated to the Te oxide layer, which was analyzed with X-ray photoelectron spectroscopy data of both a Br-etched crystal and a passivated CZT crystals. We confirmed that passivation with NaOCl improved the transport property by analyzing the mobility-lifetime product and surface recombination velocity. The electrical and spectroscopic properties of large volume detectors were compared before and after passivation, and then the detectors were observed for a month. Both bar and quasi-hemispherical detectors show an enhancement in performance after passivation. Thus, we could identify the effect of NaOCl passivation on large volume CZT detectors.

다엽제한기 소조사면의 6 MV 광자선 출력선량계수 (The Output Factor of Small Field in Multileaf Collimator of 6 MV Photon Beams)

  • 이호준;최태진;오영기;전경수;이용희;김진희;김옥배;오세안;김성규;예지원
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권1호
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    • pp.15-22
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    • 2014
  • 종양부위의 입체적이고 선택적인 치료가 가능해 임상표적부피(clinical target vlume, CTV)에 높은 선량으로 집중조사하고 부작용을 현저히 줄이는 세기조절방사선치료는 치료예후를 향상시키고 있다. 방사선세기조절 치료는 MLC의 개방면적과 개방시간으로 조사면내 플루언스를 조정하므로 소형조사면의 선량이 누적되어 원하는 선량이 조사하게 된다. 따라서 소형조사면과 계층형 조사면의 출력선량계수의 정확성은 곧 Portal MU 결정에 정확성을 더할 수 있고, 종양에 조사되는 선량의 정확성을 향상할 수 있으므로, 이 연구는 Clinac Ex (Varian) $3{\times}3cm^2$에서 $0.5{\times}0.5cm^2$까지 조사면을 선정하였고 방사선은 6 MVX선의 소형조사면의 출력선량계수를 평가하였다. 조사면은 다엽제한기를 $40{\times}40cm^2$로 개방하고 Collimator jaw를 이용한 것과 Collimator를 $10{\times}10cm^2$로 고정하고 다엽제한기에 의한 조사면으로 구분하여 출력선량계수가 결정되었다. 검출기는 유효체적이 $0.01cm^3$이고 내경 2 mm인 CC01 (Scanditronix-Wellope)이온전리함과 SFD 다이오드 검출기(0.6 mmØ, $500{\mu}m$ 두께, Scanditronix-Wellope)와 다이아몬드 검출기(T60003, PTW)와 X-Omat film을 사용하였다. 결과는 다엽제한기 조사면의 출력선량계수는 $3{\times}3cm^2$에서 $0.899{\pm}0.0106$, $2{\times}2cm^2$에서 $0.855{\pm}0.0106$, $1{\times}1cm^2$에서 $0.764{\pm}0.0082$, $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $0.602{\pm}0.0399$를 얻었다. Jaw를 $10{\times}10cm^2$로 고정하고 다엽제한기의 조사면의 출력계수는 MLC를 $40{\times}40cm^2$에 jaw에 의한 소형조사면의 것보다 최대 3.8% 높게 나타남을 확인하였다. 따라서 세기조절방사선치료 TPS에는 collimator jaw 보다 다엽제한기 조사면 크기의 출력선량계수가 설정되는 것이 중요함을 의미한다.

유방암 방사선치료에 있어 치료도중 및 분할치료 간 위치오차에 대한 전자포탈영상의 컴퓨터를 이용한 자동 분석 (Computer Assisted EPID Analysis of Breast Intrafractional and Interfractional Positioning Error)

  • ;;;;진호상;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권1호
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    • pp.24-31
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    • 2006
  • 유방암 환자의 방사선치료에 있어 치료도중(intrafractional) 및 분할 치료 간(intefractional)에 발생되는 오차를 측정하는 자동분석소프트웨어를 개발하였다. 오차 분석 결과는 3차원 입체조형 방사선치료를 임상에 적용하기에 앞서 적절한 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)을 설정하는 데 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 전자포탈영상장치(Electrical Portal imaging Device, EPID)로써 Portal Vision LC250 액체 충전형 이온화 검출기를 사용하였다(fast frame-averaging 모드, 초당 1.4 프레임, 256X256 픽셀). 12명의 환자에 대해 최소 7일 이상씩 영상을 획득하였다. 매 치료마다 평균 8 내지 9개의 영상을 각 빔에 대해 얻었다(분당 400 MU 선량률). 총 2,931 (720 측정을 포함하는)개의 영상을 정량적으로 분석할 수 있는 자동화 영상 분석 소프트웨어를 개발하였다. 이를 통해 호흡으로 인해 발생하는 치료도중 오차와 분할 치료간 발생하는 분할치료오차의 표준편차($\sigma$)들을 계산하였다. 신뢰 구간 95%로 임상표적체적(Clinical Target Volume, CTV)을 포함할 수 있는 PTV 마진은 $2\;(1.96\;{\sigma})$으로 계산되었다. 주로 호흡으로 인해 유발되는 치료도중오차를 보상하기 위해 필요한 PTV 마진은 2 mm에서 4 mm이었다. 반면에 분할 치료간 오차를 보상하기위해 필요한 PTV 마진은 7 mm에서 31 mm이었다. 12명의 환자에 대한 전체 평균오차는 17 mm이었다. 분할치료 간 오차는 호흡에 의해 유발되는 치료도중 오차에 비해 2배에서 15배까지 더 크게 나타났다. 유방암 치료에 있어 3차원 입체정형조사나 세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)를 적용하기에 앞서 반드시 셋업 오차의 크기를 측정하여 PTV에 적절히 반영되어야 한다. 유방에 대한 3차원 입체정형조사나 세기조절방사선치료를 위해 반드시 필요한 것은 아니지만, 큰 PTV 마진을 줄여주기 위해서는 영상유도방사선치료(Image Guided Radiation Therapy, IGRT)가 매우 유용하게 이용될 수 있다. 전자포탈영상장치 들은 본 보고서에서 기술한 바와 같은 자동분석소프트웨어를 반드시 포함하여야 한다. 이를 통해 수많은 EPID 영상들을 자동화 처리하고 오차분석을 시행함으로써 각 병원의 임상적용 방법 및 환경에 따라 상이하게 나타날 수 있는 오차의 크기를 감안한 적절한 PTV마진을 구하는데 도움을 얻을 수 있다. 이러한 장치들은 또한 최소의 노력으로 환자 치료를 관찰할 수 있는 귀중한 정보를 제공해 준다.

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방사선 계측기의 품질관리 및 최소검출방사능 측정 (Quality Control of Radiation Counting Systems and Measurement of Minimum Delectable Activity)

  • 송병철;한성심;김영복;지광용;손세철
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.419-424
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    • 2004
  • 방사성 폐기물 중에 함유된 핵종 및 방사능을 측정하기 위해서는 여러 가지 방사선 계측기가 이용되고 있다. 본 연구에서는 각각의 핵종에 대하여 측정 가능한 검출기를 선정하고 원전 방사성폐기물 중 방사능을 측정 하기위한 시스템을 구성하였다. 그리고 그 계측 시스템의 바탕 값 및 계측효율을 주기적으로 측정하고 품질관리를 위한 관리도를 작성하여 계측기의 안전성을 확보하고 분석결과에 대한 신뢰도를 향상시키고자 하였다. Gamma spectrometer의 바탕 값 평균은 1.59 cps이었으며 표준 시료에 대한 평균값은 45,248 dps로 거의 대부분의 측정값이 $2{\sigma}$ 이내에서 크게 벗어나지 않음을 나타냈다. Low background ${\alpha}/{\beta}$ counting 시스템의 알파 바탕 값 평균은 0.31 cpm이고 알파선 계측효율은 34.38% 이었으며, 베타 바탕 값은 1.3 cpm이고 베타선 계측효율 46.5% 이었다. 또한 액체섬광계수기는 3H 영역에서 바탕 값이 2.52 cpm, 계측효율 58.5% 이었으며, 14C 영역에서의 바탕 값은 3.31 cpm 이었고 계측효율은 95.6% 이었다. 본 연구에서는 바탕 값 및 계측효율로부터 최소검출방사능을 설정함으로써 시료의 측정 가능한 범위를 구하였다. 측정결과, gamma spectrometer의 최소검출방사능은 3.2 Bq/$m\ell$이었으며, ${\alpha}/{\beta}$counting 시스템의 경우는 알파 및 베타 영역에서 각각 20.5 Bq/$m\ell$, 23.0 Bq/$m\ell$이고 liquid scintillation counter의 경우는 3.8 Bq/$m\ell$로 나타났다.

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