• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 1999년도 Japanese Journal of Medical Physics
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• pp.372-375
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• 1999

We have developed a new heavy ion CT detector system for the use of a fan beam. The system consists of two sets of a position sensitive detector and an energy detector. The calibration runs were carried out using a $\^$12/C beam of 1mm in diameter with the energies of 290 MeV/u, 254.5 MeV/u, and 215.8 MeV/u. The spatial resolution of 1.1 mm and the energy resolution of about 1％ were achieved.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제46권3호
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• pp.112-119
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• 2021

Background: This work aims to develop a new imaging system based on a pulse shape discrimination-capable Cs₂LiYCl₆:Ce (CLYC) scintillation detector combined with the rotational modulation collimator (RMC) technique for dual-particle imaging. Materials and Methods: In this study, a CLYC-based RMC system was designed based on Monte Carlo simulations, and a prototype was fabricated. Therein, a rotation control system was developed to rotate the RMC unit precisely, and a graphical user interface-based software was also developed to operate the data acquisition with RMC rotation. The RMC system was developed to allow combining various types of collimator masks and detectors interchangeably, making the imaging system more versatile for various applications and conditions. Results and Discussion: Operational performance of the fabricated system was studied by checking the accuracy and precision of the collimator rotation and obtaining modulation patterns from a gamma-ray source repeatedly. Conclusion: The prototype RMC system showed reliability in its mechanical properties and reproducibility in the acquisition of modulation patterns, and it will be further investigated for its dual-particle imaging capability with various complex radioactive source conditions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권5호
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• pp.1029-1035
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• 2020

The detector suffers from pulse pileup by overlapping of the signals when it was used in high radiation fields. The pulse pileup deteriorates the energy spectrum and causes count losses due to random co-incidences, which might not resolve within the resolving time of the detection system. In this study, it is aimed to propose a new pulse pileup correction method. The proposed method is to correct the start point of the pileup pulse. The parameters are obtained from the fitted exponential curve using the peak point of the previous pulse and the start point of the pileup pulse. The amplitude at the corrected start point of the pileup pulse can be estimated by the peak time of the pileup pulse. The system is composed of a NaI (Tl) scintillation crystal, a photomultiplier tube, and an oscilloscope. A 61 μCi ¹³⁷Cs check-source was placed at a distance of 3 cm, 5 cm, and 10 cm, respectively. The gamma energy spectra for the radioisotope of ¹³⁷Cs were obtained to verify the proposed method. As a result, the correction of the pulse pileup through the proposed method shows a remarkable improvement of FWHM at 662 keV by 29, 39, and 7%, respectively.

• 한국방사선학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.5-11
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• 2010

본 논문에서는 이중 에너지 디지털 래디오그래피를 위한 이중 모드 검출기 개발을 제안한다. 이중 에너지 래디오그래피 모듈의 설계를 위하여 상용 BIS(Baggage Inspection System)에서 사용되고 있는 X-선 발생장치의 스펙트럼과 이중 모드 검출기에 대한 특징 및 방사선적 특성을 분석하였다. 제안하는 영상 검출기 모듈은 BIS에서 활용되고 있는 X-선관을 대상으로 X-선 스펙트럼을 모사하고, 모사한 스펙트럼을 통하여 새롭게 제안하는 검출기 모듈의 방사선적 특성을 고찰하였다. X-ray를 이용한 실험에서 구리 필터의 두께 증가에 따라 저에너지 검출기(LED)와 고에너지 검출기(HED)의 출력신호의 차이는 같이 증가하였다. 특히 HED에서의 출력신호의 크기는 구리 필터 두께가 증가 할수록 감소함을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권3호
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• pp.462-469
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• 2018

The background spectrum of a $3^{{\prime}{\prime}}{\times}3^{{\prime}{\prime}}$ NaI(Tl) well-type scintillation SILENA detector was measured without shielding, in 6 cm thick lead shielding, and with 2 mm thick electrolytic copper covering the detector inside the lead shielding. The relative remaining background of the lead shield lined with copper was found to be ideal for low-level environmental radioactive spectroscopy. The background total count rate in the (20-2160 KeV) was reduced 28.7 times by the lead and 29 times by the Cu + Pb shielding. The effective reduction of background (1.04) by the copper mainly appeared in the energy range from X-ray up to 500 KeV, while for the total energy range the ratio is 1.01 relative to the lead only. In addition, a strong relation between the full-energy peak absolute efficiency and the detector well height was found using gamma-ray isotropic radiation point sources placed inside the detector well. The full-energy peak efficiency at a midpoint of the well (at 2.5 cm) is three times greater than that on the detector surface. The energy calibrations and the resolution of any single energy line are independent of the locations of the gamma source inside or outside of the well.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.825-830
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• 2019

두 층의 섬광체와 각 층별 서로 다른 반사체의 사용과 섬광체와 감마선의 상호작용으로 발생한 빛 신호를 측정하기 위한 광센서로써 실리콘광전증배관(Silicon Photomultiplier, SiPM)을 사용하여 반응 깊이를 측정하는 검출기를 개발하였다. 층별 섬광 픽셀의 반사체의 종류를 다르게 사용함으로써 획득한 신호를 바탕으로 영상을 재구성할 경우 모든 섬광 픽셀이 서로 다른 위치에 기록되는 특징을 활용하여 섬광 픽셀과 감마선이 반응한 위치를 추적하였다. 아래층은 거울반사체를 사용하였으며, 위층은 난반사체를 사용하여 SiPM에서 획득되는 신호의 크기를 다르게 처리하였다. 섬광체 사이와 SiPM과 연결되는 부분은 광학적으로 연결되도록 광학 그리즈를 사용하여 급격한 굴절률 변화를 감소시켰다. 16개의 SiPM에서 획득한 신호는 앵거 방정식을 사용하여 4개의 신호로 감소시켰으며, 이를 사용하여 영상을 재구성하였다. 두 층으로 구성된 모든 섬광 픽셀이 재구성된 영상에 나타났으며, 이를 통해 섬광 픽셀과 감마선이 반응한 층을 구분할 수 있었다. 서로 다른 반사체를 사용하여 두 층의 반응 깊이를 측정하는 검출기를 전 임상용 양전자방출단층촬영기기에 적용할 경우 관심 시야 외곽에서 나타나는 공간분해능의 저하 현상을 해결할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권3호
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• pp.143-148
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• 2013

원자력발전소 및 입자 가속기 등 상용화된 원자력관계시설에서는 해당 시설 내부의 구조 및 위치 등에 따라 다양한 에너지를 가진 중성자스펙트럼을 나타내며 이에 대한 중성자선량 평가 및 작업자의 방사선방호 조치에 대한 수요는 점차 증가하고 있다. 중성자스펙트럼을 측정하기 위해서 일반적으로 보너구 스펙트로메터가 많이 이용된다. 보너구 스펙트로메터를 이용한 중성자 스펙트럼 측정의 경우 중성자검출기의 반응함수, 초기추정 스펙트럼, 계수율 측정값을 사용하여 중성자스펙트럼 언폴딩을 수행하게 된다. 본 연구에서는 MC50 사이클로트론에서 발생하는 중성자스펙트럼을 LiI 섬광검출기 기반의 보너구 스펙트로메터를 이용하여 측정하였으며 표적에 입사되는 양성자 에너지와 위치에 따른 중성자선속, 중성자 평균에너지 및 선량률 자료를 정량적으로 평가하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.408-411
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• 2017

본 논문에서는 중성자, 감마선, 엑스선 등의 방사선을 측정하는 통합 제어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 원격 또는 네트워크상으로 측정 및 분석한 데이터를 디스플레이를 통해 모니터링 및 제어할 수 있는 장비로서, 현장에 가지 않고도 시스템 각 구성 부분의 상태를 보고 변경하여 원격으로 감시 및 관리할 수 있다. 제안하는 시스템은 감마선/엑스선 센서부, 중성자 센서부, 주제어 임베디드 시스템부, 전용 디스플레이 장치 및 GUI부, 원격 UI부 등으로 구성된다. 감마선/엑스선 센서부는 NaI(Tl) Scintillation Detector를 사용하여 저준위의 감마선 및 엑스선을 측정한다. 중성자 센서부는 Proportional Counter Detector(저준위 중성자)와 Ion Chamber Type Detector(고준위 중성자)를 사용하여 중성자를 측정한다. 주제어 임베디드 시스템부는 방사선을 검출하여 초단위로 샘플링하고 누적된 펄스 및 전류값에 대한 방사선량으로 변환한다. 전용 디스플레이 장치 및 GUI부는 방사선 측정 결과와 변환된 방사선량 및 방사능량 측정 수치를 출력하고, 사용자에게 제어 조건 설정 및 검출부에 대한 캘리브레이션 기능을 제공한다. 원격 UI부는 측정된 값들을 취합, 저장하여 원격 감시 시스템에 전달한다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 중성자 검출부는 ${\pm}8.2%$ 이하의 측정 불확도가 측정되었고, 감마선, 엑스선 검출부는 7.5%이하의 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권3호
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• pp.1030-1036
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• 2022

A high detection efficiency thermal neutron detector based on the ⁶LiF/ZnS(Ag) scintillation screens, wavelength-shifting fibers (WLSF) and Silicon photomultiplier (SiPM) readout is under development at China Spallation Neutron Source (CSNS) for the Engineering Material Diffractometer (EMD).A prototype with a sensitive volume of 180mm×192mm has been built. Signals from SiPMs are processed by the self-design Application Specific Integrated Circuit (ASIC). The performances of this detector prototype are as follows: neutron detection efficiency could reach 50.5% at 1 Å, position resolution of 3, the dark count rate <0.1Hz, the maximum count rate >200KHz. Such detector prototype could be an elementary unit for applications in the EMD detector arrays.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권8호
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• pp.2640-2645
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• 2021

We report the development of a gamma-ray imaging device, named Large-Area Hybrid Gamma Imager (LAHGI), featuring high imaging sensitivity and good imaging resolution over a broad energy range. A hybrid collimation method, which combines mechanical and electronic collimation, is employed for a stable imaging performance based on large-area scintillation detectors for high imaging sensitivity. The system comprises two monolithic position-sensitive NaI(Tl) scintillation detectors with a crystal area of 27 × 27 cm² and a tungsten coded aperture mask with a modified uniformly redundant array (MURA) pattern. The performance of the system was evaluated under several source conditions. The system showed good imaging resolution (i.e., 6.0-8.9° FWHM) for the entire energy range of 59.5-1330 keV considered in the present study. It also showed very high imaging sensitivity, successfully imaging a 253 µCi ¹³⁷Cs source located 15 m away in 1 min; this performance is notable considering that the dose rate at the front surface of the system, due to the existence of the ¹³⁷Cs source, was only 0.003 µSv/h, which corresponds to ~3% of the background level.