• 제목/요약/키워드: scattering rays

검색결과 89건 처리시간 0.028초

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 X선 의료영상 획득 시 산란선 발생 영향 연구 (The Study on Scattered Radiation Effects According to Acquisition of X-ray Imaging using Monte Carlo Simulation)

  • 박지군;강상식;양승우;허예지;김교태
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제12권5호
    • /
    • pp.549-555
    • /
    • 2018
  • 방사선 영상 기술은 피사체의 조성 및 두께에 따라 변화되는 X선의 흡수계수 차이를 기반으로 형성되는 대조도를 영상화하는 기술로서 영상 검출기에 입사하는 1차선 뿐 만 아니라 산란선이 영상 품질에 큰 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 피사체 두께, 조사야 변화에 따라 발생하는 산란선이 영상 품질에 미치는 영향을 고찰하고자 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 FSR 및 SPR 분석을 수행하였다. 연구 결과, 피사체 두께에 따른 FSR은 최대 15.3%p, SPR은 2.00 ~ 4.54로 분석되었으나, 조사야 변화에 대해서는 일정한 값을 유지하는 것으로 분석되었다. 이러한 결과를 바탕으로 피사체 두께는 영상 품질에 영향을 미치는 인자로서 고려되어야 하지만, 조사야는 영상 품질에 영향을 미치지 못하는 인자임을 검증하였다. 이러한 본 연구 결과는 영상 품질 개선을 위한 산란선에 대한 기초 자료로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

단일산란근사법(單一散亂近似法)에 의한 공기중(空氣中) 산란방사선량(散亂放射線量)의 계산(計算) (Calculation of the Air-Scattering Dose Rate by the Single Scattering Approximation)

  • 육종철;하정우;이재기;문석형
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.21-28
    • /
    • 1979
  • 공기중 산란감마선의 조직등가선량을 수정 단일산란근사법에 의하여 계산하였다. 공기중 산란 조직등가선량은 축적인자 및 지수감쇄 등 관심위치에서의 에너지 스펙트럼 및 3차원의 기하학적 산란체적을 고려하여 계산하였다. 이 계산방법은 차폐벽으로 둘러쌓인 농학적이용 목적의 대표적 감마조사시설과 시설의 방사선원의 방출감마선이 일정 범위내에만 조사되도록 하는 장치가 부착된 조사시설에 적용할 수 있도록 수정하였다. 선원과 피조사체 사이의 거리가 35m에서 300m 내에 있는 여러 위치에서의 에너지 스펙트럼, 각분포 그리고 조직등가선량율에 대한 계산결과를 얻었다. 3차원 계산방법에 의하여 구한 본 계산결과와 2차원 계산방법에 의하여 얻은 결과를 실제 측정값과 비교한 결과에 의하여 본 결과가 전반적으로실제 측정값과 좋은 일치를 보여 주었다. 만일에 차폐체에서의 에너지와 각 분포가 중요하지 않다고 하면 3차원 계산방법을 도입한 단일산란근사법은 일반적으로 감마조사 시설에서 공기중 산란방사선 문제들을 취급하는 데에 적합함을 알았다.

  • PDF

디지털 의료영상에서 에너지 변화에 따른 산란선의 DWT 분석 (DWT Analysis of Scatter-Ray Due to the Changed Energy on Digital Medical Images)

  • 김지선;정재은;안병주
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.65-74
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 에너지 변화에 의하여 발생하는 콤프턴 산란이 화질에 영향을 미친다는 것을 증명하기 위하여 웨이브릿 변환으로 신호의 특성을 추출하였다. 추출된 데이터를 분석하여 에너지의 변화에 따른 산란선의 화질영향 정도를 평가하고자 하였다. 이를 위하여 공학용 도구인 MatLab Tool을 이용하여 프로그램을 작성하였고, 작성된 프로그램을 이용하여 관전압 증가에 따른 산란선의 변화를 평가하였다. 평가결과 CR과 DR 모두 관전압 변화에 따라서 고주파영역의 주파수 변화가 있는 것으로 보아 콤프턴 산란선의 영향이 있는 것으로 나타났다. 급격한 주파수의 변화가 나타나는 관전압 영역이 CR은 80 kVp, DR은 90 kVp로 나타난 것으로 보아 DR의 검출기는 에너지에 대한 민감도가 낮은 것으로 알 수 있다. 결론적으로 본 연구의 결과로 보아 CR보다는 DR이 에너지가 높은 방사선에 민감한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 공학용 도구인 MatLab Tool을 이용한 영상의 화질평가 방법이 공식적인 화질평가의 방법으로 인정되어 유용하게 적용될 것을 기대한다.

무릎 과간와(Intercondyloid fossa) 촬영용 평면 Cone의 유용성에 대한 고찰 (Contemplation on Usefulness of Plane Cone for Taking Image of Intercondyloid Fossa)

  • 신운재
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제9권7호
    • /
    • pp.501-508
    • /
    • 2015
  • 무릎 과간와 X선 촬영법은 Holmblad법, Camp-Coventry법, Beclere법의 다양한 방법들이 임상에서 시행되고 있다. 무릎관절의 과간와 촬영은 단순 골절과 십자인대와 관련한 진단에 기본검사로 많이 시행되고 있으며 환자의 상태와 통증을 고려하여 안전한 방법을 선택하게 되는데, Holmblad법은 카세트에 밀착되는 무릎 부위에서 통증을 유발할 수 있으므로 쉽게 사용하지 않고 있다. 본 연구에서는 자체 제작한 평면 원형 cone을 카세트에 부착하여 Holmblad법 자세에서 통증 경감에 대한 인식을 파악하기 위해 100명의 자원자의 설문지를 비교 분석하였고, 산란선에 의한 영상화질의 농도는 인체 팬텀을 X선으로 촬영하여 농도계로 측정 하였다. 그 결과 Holmblad법 자세에서 통증에 대한 인식은 평균 99% 경감되었으며, 팬텀을 이용하여 촬영한 X선 필름에 대한 농도는 자체 제작한 평면 원형 cone을 사용하지 않은 카세트에 비교하여 산란선에 의한 농도변화가 통계적으로 유의하게 감소되어 임상에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

X선촬영시(X線撮影時) 피사체(被寫體) 두께에 따른 격자비(格子比) 선정(選定)에 관한 연구(硏究) (Studios in Selected Grid Ratio of Objective Thickness on X-ray Exposure)

  • 윤철호;추성실;허준
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.21-34
    • /
    • 1982
  • When unattenuated x-ray radiation passes through the object it is transmitted and scattered from objectes and impinging on the film. During this process certain radiation is absorbed within the object and others transmitted in reduced scattering. The scattering radiation influence upon radiation image quality, confining x-ray beam which means scattering radiation produce increased fog on x-ray film image and as a consequence decrease contrast and less detail of the film there for the elimination of fog and for absorbing scattered radiation, the grid has been used between the object and the film in order to rid of scattering rays. Using grid is good method for the qualification of the better image as well as in using air gap technique. The grid is easy to manipulate and promote good efficiency which is defined by ICRU and JIS. It is the purpose to study for eliminating scattered radiation from the tissue equivalent acryl phantom using grid, we have studied and evaluated the grid permeability about the x-ray exposure, the selection of grid ratio according to phantom thickness, on x-ray exposure are performed as follows. 1. The penetrating ratio of primary x-ray is remarkably decreased by increasing of the grid ratio, but it is almost not influenced in KVP difference and phantom thickness. 2. The scattered radiation is proportionaly increased by thickness of the phantom, having nothing to do with grid ratios. 3. The relative between the penetration rate of primary and secondary x-ray is improved by increasing grid ratio, and decreased by phantom thickness, and slightly decreased by high tube voltage. 4. The grid of 5:1 and 10:1 ratio are adequate to the phantom of 10cm and 15cm thickness, respectively.

  • PDF

결맞는 X-선 산란을 이용한 박막의 표면 거동 연구 (Coherent x-ray scattering to study dynamics in thin films)

  • 김현정
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.143-146
    • /
    • 2005
  • 본 연구에서는 결맞는 x-선을 이용하여 표면의 거동 현상을 관찰할 수 있는 새로운 실험 방법인 x-선 상관 분광법(x-ray photon correlation spectroscopy)을 소개하고 이를 이용하여 측정한 고분자 박막에서의 거동 현상에 대한 결과를 보고하고자 한다. 이 방법은 파장이 짧은 x-선 영역에 동역학 광산란(dynamic light scattering) 원리를 적용하여 나노 스케일의 동역학 현상을 관찰할 수 있다. 또한 x-선 산란을 이용하므로 동역학 현상과 동시에 구조 특성을 측정할 수 있다. 본 논문에서는 글래스 전이보다 높은 온도에서, 기판에 코팅된 고분자 박막의 표면 거동현상을 온도와 파수의 함수로 측정하였다. 박막의 두께가 두꺼울 때에는 점성이 높은 액체에서와 계산된 이론에서와 같은 표면 거동 현상이 관찰되었고, 얇은 박막에서는 갇힘 현상에 의한 효과를 관찰하였다.

EUV AND SOFT X-RAY EMISSION IN CLUSTERS OF GALAXIES

  • BOWYER STUART
    • 천문학회지
    • /
    • 제37권5호
    • /
    • pp.295-297
    • /
    • 2004
  • Observations with EUVE, ROSAT, and BeepoSAX have shown that some clusters of galaxies produce intense EUV emission. These findings have produced considerable interest; over 100 papers have been published on this topic in the refereed literature. A notable suggestion as to the source of this radiation is that it is a 'warm' (106 K) intracluster medium which, if present, would constitute the major baryonic component of the universe. A more recent variation of this theme is that this material is 'warm-hot' intergalactic material condensing onto clusters. Alternatively, inverse Compton scattering of low energy cosmic rays against cosmic microwave background photons has been proposed as the source of this emission. Various origins of these particles have been posited, including an old (${\~}$Giga year) population of cluster cosmic rays; particles associated with relativistic jets in the cluster; and cascading particles produced by shocks from sub-cluster merging. The observational situation has been quite uncertain with many reports of detections which have been subsequently contradicted by analyses carried out by other groups. Evidence supporting a thermal and a non-thermal origin has been reported. The existing EUV, FUV, and optical data will be briefly reviewed and clarified. Direct observational evidence from a number of different satellites now rules out a thermal origin for this radiation. A new examination of subtle details of the EUV data suggests a new source mechanism: inverse Compton scattered emission from secondary electrons in the cluster. This suggestion will be discussed in the context of the data.

일본 후지산의 감쇠구조 (Attenuation Structure of the Mt. Fuji Region, Japan)

  • 정태웅;조나단리스;요시모토카즈오;후지타에이스케;우카와모토오
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
    • /
    • pp.97-100
    • /
    • 2008
  • 일본 후지산은 역사적, 지질학적, 그리고 최근의 지진학적 징후로부터 화산활동의 재개에 의한 재해가능성이 있어 화산감시연구가 집중되고 있다. 후지산 감시활동의 일환으로 축적된 방대한 주변지역 지진자료를 바탕으로 단일산란모델에 의한 코다감쇠상수($Q_c^{-1}$)와 다중시간창분석에 의한 고유 및 산란감쇠상수 ($Q_i^{-1}$, $Q_s^{-1}$)를 측정하였다. 본 연구는 후지산 아래에 존재하는 것으로 여겨지고 있는 용암체의 감쇠구조에 초점을 맞추기 위해 정상에서 반경 5km 이내의 지대를 지진파가 통과하는 '후지산 근방', 지진파 통과지역이 모두 반경 20 km 바깥인 '먼 후지산'으로 자료를 분류하였다. 본 연구는 자료가 풍부하여 비교적 작은 오차범위를 나타내고 있는데, '후지산 근방'의 모든 감쇠상수 수 $Q^{-1}$는 '먼 후지산'에 비해 컸으며, 두 지대 공히 고주파 영역에서의 $Q_i^{-1}$값은 $Q_s^{-1}$ 값에 비해 높은 값이었다. 그러나, '후지산 근방'의 $Q_i^{-1}$ 값은 다른 화산지역에 비해 낮았는데, 이는 하와이화산과 같은 활동적인 화산에 비해 용융도의 비율이 낮거나 마그마활동이 덜한 것으로 해석된다.

  • PDF

SHOCK ACCELERATION MODEL WITH POSTSHOCK TURBULENCE FOR GIANT RADIO RELICS

  • Kang, Hyesung
    • 천문학회지
    • /
    • 제50권4호
    • /
    • pp.93-103
    • /
    • 2017
  • We explore the shock acceleration model for giant radio relics, in which relativistic electrons are accelerated via diffusive shock acceleration (DSA) by merger-driven shocks in the outskirts of galaxy clusters. In addition to DSA, turbulent acceleration by compressive MHD modes downstream of the shock are included as well as energy losses of postshock electrons due to Coulomb scattering, synchrotron emission, and inverse Compton scattering off the cosmic background radiation. Considering that only a small fraction of merging clusters host radio relics, we favor a reacceleration scenario in which radio relics are generated preferentially by shocks encountering the regions containing low-energy (${\gamma}_e{\leq}300$) cosmic ray electrons (CRe). We perform time-dependent DSA simulations of spherically expanding shocks with physical parameters relevant for the Sausage radio relic, and calculate the radio synchrotron emission from the accelerated CRe. We find that significant level of postshock turbulent acceleration is required in order to reproduce broad profiles of the observed radio flux densities of the Sausage relic. Moreover, the spectral curvature in the observed integrated radio spectrum can be explained, if the putative shock should have swept up and exited out of the preshock region of fossil CRe about 10 Myr ago.

A high-density gamma white spots-Gaussian mixture noise removal method for neutron images denoising based on Swin Transformer UNet and Monte Carlo calculation

  • Di Zhang;Guomin Sun;Zihui Yang;Jie Yu
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제56권2호
    • /
    • pp.715-727
    • /
    • 2024
  • During fast neutron imaging, besides the dark current noise and readout noise of the CCD camera, the main noise in fast neutron imaging comes from high-energy gamma rays generated by neutron nuclear reactions in and around the experimental setup. These high-energy gamma rays result in the presence of high-density gamma white spots (GWS) in the fast neutron image. Due to the microscopic quantum characteristics of the neutron beam itself and environmental scattering effects, fast neutron images typically exhibit a mixture of Gaussian noise. Existing denoising methods in neutron images are difficult to handle when dealing with a mixture of GWS and Gaussian noise. Herein we put forward a deep learning approach based on the Swin Transformer UNet (SUNet) model to remove high-density GWS-Gaussian mixture noise from fast neutron images. The improved denoising model utilizes a customized loss function for training, which combines perceptual loss and mean squared error loss to avoid grid-like artifacts caused by using a single perceptual loss. To address the high cost of acquiring real fast neutron images, this study introduces Monte Carlo method to simulate noise data with GWS characteristics by computing the interaction between gamma rays and sensors based on the principle of GWS generation. Ultimately, the experimental scenarios involving simulated neutron noise images and real fast neutron images demonstrate that the proposed method not only improves the quality and signal-to-noise ratio of fast neutron images but also preserves the details of the original images during denoising.