초록
최근 의료영상기술에서 유방암 엑스선 진단기술의 주요 이슈는 정확한 조기암 진단과 환자의 피폭선량의 감소에 있다. 엑스선 영상대비도를 높이고 피폭선량을 줄이는 기술 중 하나로써 다층박막거울을 이용한 단색 엑스선을 획득하는 연구가 선행되어 왔다. 그러나 기존의 Uniform 다층박막거울은 거울면의 일부 반사영역에서만 원하는 파장대역의 단색 엑스선을 얻을 수 있어서 엑스선 영상기술 응용에 한계가 있다. 본 연구에서는 다층박막거울의 전 영역에 걸쳐 동일한 단색엑스선을 얻기 위해 거울에 입사하는 백색 엑스선의 입사각에 상응하는 선형적 기울기의 박막두께를 갖는 Graded 다층박막거울을 설계하였고, 기존 이온빔 스퍼터링 장치에 마스크 제어 장치를 추가 제작하여 $100{\times}100mm^2$ 크기로 제작하였다. 제작된 Graded 다층박막거울은 17.5keV의 단색 엑스선을 획득할 수 있도록 설계하였으며 박막두께주기는 2.88nm~4.62nm(Center 3.87nm)이다. 엑스선 반사율은 60% 이상이며, 단색 엑스선의 FWHM은 1.4keV 이하이고 엑스선 빔 폭은 3mm정도이다. 유방촬영에 적합한 몰리브덴 특성엑스선에 해당하는 17.5keV의 단색 엑스선을 얻음으로써 저선량 고감도 유방암 진단장치 개발에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
At a recent medical imaging technology, the major issue of X-ray diagnosis in breast cancer is the early detection of breast cancer and low patient's exposure dose. As one of studies to acquire a monochromatic X-ray, Technologies using multilayer mirror had been preceded. However, a uniform multilayer mirror that consists of uniform thin-film thickness can acquire a monochromatic X-ray only in the partial area corresponds to angle of incidence of white X-ray, so there are limits for X-ray imaging technology applications. In this study, we designed laterally graded multilayer mirror(below GML) that reflects same monochromatic X-ray over the entire area of thin-film mirror, which have the the thickness of the linear gradient that correspond to angle of incidence of white X-ray. By using ion-beam sputtering system added the mask control system we fabricated a GML which has size of $100{\times}100mm^2$. The GML is designed to achieve the monochromatic X-ray of 17.5kev energy and has thin-film thickness change from 4.62nm to 6.57nm(3.87nm at center). It reflects the monochromatic X-ray with reflectivity of more than 60 percent, FWHM of below 2.6keV and X-ray beam width of about 3mm. The monochromatic X-ray corresponded to 17.5keV using GML would have wide application in development of mammography system with high contrast and low dose.
