• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제52권12호
• /
• pp.545-552
• /
• 2003

When a Si PIN diode is exposed to fast neutrons, it results in displacement damage to the Si lattice structure of the diode. Defects induced from structural dislocation become effective recombination centers for carriers which pass through the base of a PIN diode. Hence, increasing the resistivity of the diode decreases the current for the applied forward voltage. This paper involves the development of a neutron sensor based on the phenomena of the displacement effect damaged by neutron exposure. The neutron effect on the semiconductor was analyzed. Several PIN diode arrays with various thickness and cross-section area of the intrinsic layer(I layer) were fabricated. Under irradiation tests with a neutron beam, the manufactured diodes have a good linearity to neutron dose and show that the increase of thickness of I layer and the decrease of cross-section of PIN diodes improve the sensitivity. Newly developed PIN diodes with thicker I layer and various cross section, were retested and then showed the best neutron sensitivity at the condition that the I layer thickness was similar to a side length. On the basis of two test results, final discrete PIN diodes with a rectangular shape were manufactured and the characteristics as neutron detectors were analyzed through the neutron beam test using on-line electronic dosimetry system. Developed PIN diode shows a good linearity as dosimetry in the range of 0 to 1,000cGy(Tissue) and its neutron sensitivity is 13mV/cGy at constant current of 5mA, that is three times higher than that of commercially available neutron detectors. And the device shows little dependency on the orientation of the neutron beam and a considerable stability in annealing test for a long period.

• 한국가스학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.57-62
• /
• 2021

가스는 일반 가정 및 산업현장에서 폭 넓게 사용되는 에너지원이기도 하고, 석유화학 및 반도체 공정에서 넓게 사용되는 공정 물질이기도 하다. 그러나 사용이 쉬운 반면에 누출 시, 폭발 및 인체흡입 등으로 대규모 인명피해를 발생시키기도 한다. 따라서 가정 및 산업현장에서 안심하고 사용할 수 있는 가스 시설물 안전관리 솔루션은 필수적이다. 특히 가스시설의 노후화에 따라 고도화된 가스안전 솔루션의 개발 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 본 논문은 가스 시설물에 더 이상 나눌 수 없는 최소 에너지 단위인 광자를 조사하고, 반사된 광자의 수를 분석해 원거리에서 가스 누출 여부 및 농도를 측정하는 기술을 개발하였다. 이는 기존의 전기/화학식 가스 센서나 적외선 기반의 가스 누출 감지기의 한계인 짧은 탐지 거리, 미세 누출 감지 불가 등의 기술적 한계를 극복하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제44권5호
• /
• pp.481-487
• /
• 2021

This study was conducted for the purpose of efficient radioactive waste disposal and management. Experiment was evaluated the decontamination efficiencies of the four types decontamination materials(Water, Alcohol, Decontamination Water, Decontamination Gel) with radioactive wastes generated during radio-pharmaceutical production process at Korea Institute Radiological and Medical Sciences(KIRAMS). The radioactive waste sample used in experiment is a lead plate of the fume hood that was disposed in April, 2019. In the experimental method, radioactive waste was measured before and after decontamination using a HPGe semiconductor detector and Gamma survey meter. The measured values before and after decontamination were evaluated for decontamination efficiency as a percentage. As a result, it was confirmed that a lot of specific activity and surface dose rate was removed from the radioactive wastes. In particular, when decontamination water was used, most of the radioactivity of radioactive wastes was removed. Considering these results, if decontamination water is used in decontamination of radioactive waste, decontamination efficiency equivalent to the disposition criteria can be expected with just one decontamination treatment. In addition, in the case of water and alcohol, only on decontamination was effective in approximately 75% and 95%. Otherwise, when decontamination gel was used, it was confirmed that the largest deviation occurred among all experimental results.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권11호
• /
• pp.4253-4264
• /
• 2022

Since the implementation of the phosphate project in Bled El-Hadba (BEH) deposit, western region of Tébessa, no detailed study has been conducted to assess the natural radioactivity distribution and the associated radiological risk parameter for this open-pit mine. For the sake of determining a credible premining reference database for the region of interest, 21 samples were collected from different geological layers of the above-mentioned deposit. Gamma Spectrometry was applied for measuring radioactivity using a high resolution HPGe semiconductor detector. The obtained activity results have shown a significant broad variation in the radioactive contents for the different phosphate samples. The total average concentrations (in Bq·kg^-1) for ²²⁶Ra, ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th and ⁴⁰K computed for the different type of phosphate layers were found to be 570 ± 169, 788 ± 280, 52 ± 18, 66 ± 6 and 81 ± 18 respectively. The mean activity concentrations of the measured radionuclides were compared to other regional and worldwide deposits. The ratios between the detected radioisotopes have been calculated for spatial distribution of natural radionuclides in the study area. Based on the aforementioned activity concentrations, the corresponding radiation hazard parameters were assessed. Correlations between the obtained parameters were drawn and a multivariate statistical analysis (Pearson Correlation, Cluster and Factor analysis) was carried out in order to identify the existing relationships.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제16권2호
• /
• pp.195-202
• /
• 1998

목적 : 방사선수술의 치료계획에 필요한 기본자료를 얻기 위하여, 6 MV X-선의 소형 조사면을 측정하고, 동일 조사면에 대한 몬테칼로 계산을 수행하여 그 결과를 측정한 자료와 비교하였다. 재료 및 방법 : 연구에 사용한 조사면은 SSD 100 cm에서 직경 1.0, 2.0, 그리고 3.0 cm인 원형의 소형 조사면이며, 각 조사면에 대한 심부선량백분율 (PDD)과 빔측면도 (Beam profile)를 구하였다. 측정에는 소형 반도체검출기, 물팬텀 그리고 원격조정 장치를 이용하였다. 몬테칼로 계산은 EGS4를 이용하여 수행하였으며, 계산에는 6 MV X-선의 에너지 분포와 확산빔 (divergent beam), 원형 조사면 그리고 물팬텀을 고려하였다. 결과 : 심부선량백분율의 경우, 계산값은 측정간에 비하여 낮은 경향을 보였으며, 모든 조사면에 대하여 물팬텀속 깊이 2.0-20.0 cm에서 차이는 0.3-5.7%의 범위로 평가 되었고, 표면 영역에서는 0.0-8.9%로 나타났다. 물팬텀속 깊이 10.0 cm에서 90% 선량폭은 몬테칼로 계산과 잘 일치하였으나, 반음영의 계산값은 모든 조사면에 대하여 측정값보다 0.1 cm 작게 나타났다. 결론 : 측정한 소형 조사면에 대한 심부선량백분율과 빔측면도는 몬테칼로 계산과 근사적으로 일치하였다. 팬텀 표면영역과 반음영 영역에서 측정값과 계산값의 차이가 많이 발생하였으며, 이러한 이유는 몬테칼로 계산 수행시 단순한 기하구조를 가정했기 때문이다. 따라서 실제의 기하구조와 조사면에 대한 보다 정확한 자료를 적용 할 수 있도록, 지속적인 연구를 해야 할 것이며, 몬테칼로 계산은 측정과 검증이 어려운 경우에 대하여 정확한 정보를 얻을 수 있는 유용한 도구로서 많이 이용 될 것이다

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제25권2호
• /
• pp.116-121
• /
• 2014

본 본문은 Bio-MEMS 공정으로 제작한 마이크로 세포 분석 바이오칩을 사용하여 적혈구의 광학적 특성을 전압으로 측정한 실험이다. Bio-MEMS 공정을 이용하여 세포의 원활한 이동과 측정 분석에 사용되는 글라스에 채널 패턴 에칭을 위하여 포토리소그래피(photolithography)와 산화완충식각(BOE: buffered oxide etchant) 공정 조건, 세포 분석과 정보 전달에 사용되는 광섬유의 에칭을 위하여 산화완충식각 공정 조건, 세포나 유체를 칩과 외부의 전달 등에 사용되는 글라스의 홀을 위하여 전기화학방전(ECD: electro chemical discharge) 공정 조건, 글라스 접합을 위한 자외선반응접합(UVSA: ultraviolet sensitive adhesives) 공정 조건을 정립하였다. 또한 유체나 세포의 흐름 제어를 위한 라미나 흐름 조건, 적혈구세포에 대한 산란빔 파형을 측정하였다. 적혈구 실험을 통하여 출력 광섬유의 각도에 따른 산란빔이 출력측의 광섬유각도가 $0^{\circ}$일 때 약 17 V, 각도가 $5^{\circ}$일 때 약 10 V, 각도가 $10^{\circ}$일 때 약 6 V, 각도가 $15^{\circ}$일 때 약 4 V의 전압(Vpp)으로 측정되었다. 따라서 마이크로 세포 분석 바이오칩 제작의 소형화, 단순화, 공정신간 단축, 정량화하였고 적혈구의 광학적 특성을 측정을 측정함으로써 의공학(biomedical), 바이오칩공학(biochip), 반도체공학(semiconductor), 생물정보학(bioinformatics) 등의 응용과학 분야 발전에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.27-35
• /
• 2009

본 연구에서는 적층 구조를 이용하여 누설전류를 저감 시키는 기술을 적용하여 PIB(Particle-In-Binder) 법을 이용한 방사선 영상 센서의 변환 물질을 개발하였다. 이는 디지털 방사선 영상 검출기의 두 가지 방식 중 하나인 직접방식에 사용되는 핵심 소자로 기존의 a-Se을 대체하여 더욱 효율이 높은 후보 물질들이 연구되어지는 가운데 태양전지와 반도체 분야에서 이미 많이 사용되어온 이종접합을 이용해 누설 전류를 저감 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 사용되는 PIB 제작 방법은 검출 물질 제작이 용이하고 높은 수율과 대면적의 검출기 제작에 적합하나 높은 누설 전류가 의료 영상에 있어서 문제가 되어 오고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 적층 구조를 이용하여 누설 전류를 저감시킨다면 PIB법을 이용하여 간편하게 향상된 효율의 디지털 방사선 검출기를 제작 할 수 있다고 사료 되어 진다. 본 연구에서는 누설 전류와 민감도에 대한 전기적 신호를 측정하여 제작된 적층 구조의 방사선 검출 물질의 특성 평가가 이루어 졌다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권2호
• /
• pp.19-24
• /
• 2007

최근 대용량 데이터 전송이 이루어지면서 하드웨어의 복잡성과 전력, 가격 등의 이유로 인하여 입력데이터와 클럭을 함께 수신 단으로 전송하는 병렬버스 기법보다는 시리얼 링크 기법이 메모리 인터페이스에 많이 사용되고 있다. 시리얼 링크 기법은 병렬버스 기법과는 달리 클럭을 제외한 데이터 정보만을 수신단으로 보내는 방식이다. 클럭 및 데이터 복원 회로(clock and data recovery 혹은 CDR)는 시리얼 링크의 핵심 블록으로, 본 논문에서는 그래픽 DRAM 인터페이스용의 5.4Gb/s half-rate bang-bang 클럭 및 데이터 복원회로를 설계하였다. 이 회로는 half-rate bang-bang 위상검출기, current-mirror 전하펌프, 이차 루프필터, 및 4단의 차동 링타입 VCO로 구성되었다. 위상 검출기의 내부에서 반 주기로 DeMUX된 데이터를 복원할 수 있게 하였고, 전체 회로의 용이한 검증을 위해 MUX를 연결하여, 수신된 데이터가 제대로 복원이 되는지를 확인하였다. 설계한 회로는 66㎚ CMOS 공정파라미터를 기반으로 설계 및 layout하였고, post-layout 시뮬레이션을 위해 5.4Gb/s의 $2^{13}-1$ PRBS 입력데이터를 사용하였다. 실제 PCB 환경의 유사 기생성분을 포함하여 시뮬레이션 한 결과, 10psRMS 클럭 지터 및 $40ps_{p-p}$ 복원된 데이터 지터 특성을 가지고, 1.8V 단일 전원전압으로부터 약 80mW 전력소모를 보인다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제5권6호
• /
• pp.357-361
• /
• 2011

본 연구에서는 II-IV 족 화합물 반도체인 CdS를 이용한 액정광변조 방식의 X-ray 검출 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 검출부, 신호처리부, 액정 구동 및 투과량 측정부, 마이크로컨트롤러부, 입출력부로 구성되었으며, 소형화 및 휴대형에 적합하게 제작되었다. 또한, 검출 범위 선택을 통하여 광범위한 조건에서 측정이 가능하도록 구성하였다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 조사선량 변화에 따른 CdS 센서의 출력 특성을 확인하였으며, 우수한 상관관계를 확인할 수 있었다. 또한, 인가전압에 따른 액정의 변화를 관찰하여 인가 전압에 따른 광투과율을 측정하였으며, 높은 상관관계와 우수한 재현성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 본 연구에서 제안된 액정 광변조 방식의 특징인 우수한 재현성과 노이즈 내성 특성을 확인할 수 있었으며, 본 연구를 통하여 제안된 CdS 셀 기반 광변조 방식의 휴대형 X선 검출 시스템이 소형, 저가형, 휴대형 시스템으로 적용이 가능할 것으로 판단되었다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권5호
• /
• pp.143-151
• /
• 2016

본 연구의 목적은 별도의 방사선 외부 검출장치 없이 스마트폰 자체의 CMOS 반도체 소자만을 활용하여 의료용 방사선 발생장치에서 발생하는 방사선을 효율적으로 검출하기 위한 최적의 조건과 알고리즘을 개발하는 것이다. 본 연구를 통하여 스마트폰에 내장된 CMOS 반도체 소자에 X-선의 선량을 증가시켜가면서 CMOS 영상 센서에서 반응하는 픽셀의 개수 및 밝기 등을 측정하였다. 스마트폰의 전면 카메라가 후면 카메라보다 노이즈가 적고 X-선과 같은 방사선에 대한 반응 특성이 우수하였다. 섬광결정을 사용한 간접 검출방식에 보다 CMOS 자체에 X-선을 반응시키는 직접 검출방식이 더 적은 선량까지 정확하게 검출이 가능하였다. 또한 X-선에 대한 선량의존성은 역치값을 넘어가는 픽셀의 개수를 계산한 Pixel number에 비해 개별 반응한 픽셀의 밝기까지 이용한 Pixel intensity가 더욱 선형적으로 나타났다. 컬러모델에 의한 실험에서는 스마트폰의 컬러모델인 YUV 컬러모델의 값 중 픽셀의 밝기값의 정보를 가지고 있는 Y값을 활용하면 방사선 검출에 있어 효율적일 것으로 사료된다. 향후 이와 같은 방사선 검출을 위한 최적의 조건들과 효율적 검출 알고리즘들에 대한 추가적인 연구가 진행된다면 방사선 선량의 관리가 효율적이며 체계적으로 이루어 질 수 있기 때문에 국민보건건강에 일조 할 수 있을 것으로 사료된다.