• 제목/요약/키워드: $Gd_2O_2S:Tb$

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몬테카를로 영상모의실험 코드를 이용한 Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체 및 광센서 어레이 기반 디지털 X-선 영상시스템의 화질평가 (Evaluation of Image Qualities for a Digital X-ray Imaging System Based on Gd$_2$O$_2$S(Tb) Scintillator and Photosensor Array by Using a Monte Carlo Imaging Simulation Code)

  • 정만희;정인범;박주희;오지은;조효성;한봉수;김신;이봉수;김호경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.253-259
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    • 2004
  • 본 연구에서는 디지털 X-선 영상시스템의 최적화 설계를 위하여 몬테카를로 방법을 이용한 영상모의실험용 코드를 visual $C^{++}$ 프로그래밍 언어를 사용하여 개발하였다. 디지털 X-선 영상시스템으로 Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체 및 광센서 어레이를 고려하였으며, 일반적인 실험 환경을 모사하기 위해 2차원 평행 그리드를 포함시켰다. X-선과 피사체, 그리드 및 섬광체와의 반응, 그리고 섬광체에서 발생된 빛의 거동 및 광센서 어레이에서의 수집을 몬테카를로 방법을 이용하여 모사하였다. Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체의 두께는 66$\mu\textrm{m}$로 설정하였으며, 광센서 어레이의 픽셀 피치는 48$\mu\textrm{m}$ 그리고 픽셀의 포맷은 256${\times}$256으로 가정하였다. 다양한 모의실험조건에서 X-선 영상을 획득한 후 객관적인 영상시스템의 성능평가 지표인 SNR(signal-to-noise ratio), MTF(modulation transfer function), NPS(noise power spectrum), DQE(detective quantum efficiency) 등을 계산하였으며, 이를 통해 화질을 평가하였다. 본 연구에서 개발된 영상모의실험 코드는 다양한 디지털 X-선 영상시스템에 대해 여러 설계변수들에 대한 성능을 예측함으로써 영상시스템 최적설계에 활용될 수 있다.

유연한 Gd2O2S:Tb 증감지 제작 및 피로누적에 대한 영향 (Fabrication of Bendable Gd2O2S:Tb Intensifying Screen and Evaluation of Fatigue Properties)

  • 박지군;양승우;전제훈;김주희;허예지;강상식;김교태
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.611-617
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    • 2017
  • 본 연구에서는 연성을 형광체 층이 가질 수 있다면 외부의 기계적 외력에 대하여 장기간 안정성을 확보할 수 있을 것으로 기대하였다. 이에 본 연구에서는 스크린 프린팅 공법을 통하여 유연한 $Gd_2O_2S:Tb$ 증감지를 제작하였고 장기적인 외력에 의한 피로누적과 반복적인 외력에 의한 피로누적에 따른 영향을 고찰하고자 RMS 분석과 히스토그램을 분석을 통하여 영상 균일도를 평가하였다. 연구 결과, 지속적인 외력에 대하여는 지배적인 픽셀 영역이 일정하게 유지되면서 RSD가 10% 이내를 만족하였으나, 반복적인 외력의 경우 지배적인 픽셀 영역이 3 영역으로 분할되며 영상 균일도에 악영향을 미치며 RSD가 10% 이상으로 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 기존 방사선증감지에 대비하여 기계적 안정성을 확보함으로써 곡면 검출기의 적용 가능성을 제시하였으나 아직까지 플렉시블 검출기에 적용하기 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 이러한 결과 유연성을 가진 방사선 증감지는 다양한 곡면에 적용이 가능하므로 향후 핵의학, 치료용, 산업 분야 등과 같은 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

Enhanced Photocatalytic Activity of 3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic Diimide Modified Titanium Dioxide Under Visible Light Irradiation

  • Kim, Ji-Won;Kim, Hee-Sung;Yu, Kook-Hyun;Fujishima, Akira;Kim, Young-Soon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권10호
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    • pp.2849-2853
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    • 2010
  • A method to improve the photocatalytic activity of titanium dioxide by modification with a sensitizer and a metal oxide is proposed. To achieve this goal, we used metal oxides as dopants. In particular, $CaWO_4$ and $Gd_2O_2S$:Tb were used because their 2.6 eV and 2.2 eV band gap energy and optical properties have a large positive effect on photocatalysis. The improvement in the photocatalytic activity of $TiO_2$ modified with $Gd_2O_2S$:Tb under ultraviolet light irradiation is described in a previous study. The present work focuses on the sensitization of metal oxide-modified $TiO_2$. Having observed the ultraviolet-visible absorption spectra of 3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic diimide in the wide visible-light region from 400 nm to 650 nm and the broad peaks in its photoluminescence spectra at 695 nm and 717 nm, we decided to use this perylene dye to sensitize modified $TiO_2$ to enhance its activity as a visible-light harvesting photocatalyst. We also explored the positive effects thin-film surface changes stemming from ultraviolet pre-treatment have on photocatalytic activity. Finally, we subjected several metal oxide-modified $TiO_2$ products sensitized by the perylene dye to ultraviolet pre-treatment, obtaining the most active photocatalysts.

추출 크로마토그래피를 이용한 고순도 테르븀의 분리 (Separation of High Purity Terbium Using Extraction Chromatography)

  • 이광필;박명진;박긍식;이흥락;박철수
    • 분석과학
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    • 제12권5호
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    • pp.370-374
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    • 1999
  • 추출 크로마토그래피를 이용하여 고순도 테르븀의 선택적 분리를 시도하였다. 고정상으로 2-ethylhexyl-2-ethylhexyl phosphonic acid(HEH[EHP]) 추출수지(-100~+150 mesh), 컬럼은 ${\Phi}20{\times}530mm$를 사용하고 온도는 $50^{\circ}C$로 유지하고, 흡착 유속은 $0.2mL/cm^2{\cdot}min$, 용출유속은 $1.0mL/cm^2{\cdot}min$, 컬럼의 높이와 직경의 비는 1:15로 하였다. 용리액의 산도, 시료의 부하량 및 시료의 조성을 변화시켜 테르븀의 분리의 최적조건을 설정하였다. 그 결과, 산도는 0.6 N HCl, 부하량은 약 5%, 시료의 조성은 $Gd_2O_3(20%)+Tb_4O_7(60%)+Dy_2O_3(20%)$이었다. 그리고, ICP-AES로 테르븀의 분리수율을 구한 결과 99.99% 이었고 순도는 99.98%이었다.

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진단방사선 영역에서 증감지의 유효이용에 관한 연구 (A Study on the Effective Utilization of Intensifying Screens in the Region of Diagnostic Radiology)

  • 김영근;이경섭
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제22권1호
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    • pp.43-47
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    • 1999
  • In order to obtain effective utilization of intensifying screens[$CaWO_4(W),\;Gd_2O_2S:Tb(Gd)$, BaFCl : Eu(Ba)] over the diagnostic radiology range, we calculated absorption coefficient (${\mu}$), absorption efficiency (${\eta}_{\alpha}$) and absorbed energy ratio(R) and analyzed effects of these properties on X-ray image, finally concluded as below. Regardless of presence of contrast media, absorption coefficient of Gd the highest and decreased with increase of thickness and kVp. Absorption efficiency related with absorbance of fluorescent materials showed the highest value for the Gd, and discontinuous points exhibited at around $80{\sim}90\;kVp$ and $90{\sim}100kVp$ for the Ba and the Gd, respectively. Furthermore, the absorbed energy ratio(R) correspond to contrast of reflection showed the largest value for the W in the absence of contrast media, and for the Gd in the case of the existence of it, and the ratio was decreased with increasing of incident energy. Owing to these properties, we assumed that it was more preferable to use rare earth type intensifying screen for the radiography using in the C.M.(I, Ba), while in the general radiography, $CaWO_4$ intensifying screen was applicable.

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삼중수소 검출용 광섬유 방사선 센서의 제작 및 특성분석 (Fabrication and Characterization of a Fiber-optic Radiation Sensor for Detection of Tritium)

  • 장경원;조동현;유욱재;이봉수;문주현;박병기;조영호;김신
    • 한국광학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.201-206
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    • 2009
  • 본 연구에서는 무기섬광체와 광섬유를 이용하여 삼중수소 검출용 광섬유 방사선 센서를 제작하였다. 무기섬광체 선택을 위해 $Gd_2O_2S$ : Tb, $Y_3Al_5O_{12}$ : Ce, CsI : Tl을 이용하여 센서팁을 제작한 후, 금속 수소화물 형태의 삼중수소를 이용하여 섬광효율이 가장 좋은 섬광체를 선별하였다. 또한 선정된 섬광체를 사용하여 제작한 센서를 이용하여 삼중수소 선원으로부터 거리에 따른 섬광량을 계측하였고 선원의 방사능 세기에 따른 섬광량을 측정하여 표면 방사능 모니터의 결과와 비교 분석하였다.

Phosphor Particle 혼합형 Hybrid 선량계의 방사선치료 Quality Assurance에 대한 적용가능성 평가 (Feasibility Study of Phosphor Particle Blended Hybrid Dosimeter for Quality Assurance in Radiation Therapy)

  • 신요한;한무재;정재훈;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.333-338
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    • 2019
  • 방사선치료 분야에서는 치료의 안전성을 검증하기 위한 Quality Assurance(QA) 절차가 매우 중요하게 여겨진다. 그러나 일반적으로 이에 사용되는 선량계들의 다양한 문제점 때문에, 이를 대체하기 위한 선량계 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 형광체로부터 방출된 visible light(VL)에 의한 Sensitivity 극대화를 위해, 뛰어난 형광 효율을 가지는 형광체인 $Gd_2O_2S:Tb$를 요오드화납(Lead(II) Iodide; $PbI_2$)에 다양한 weight percent(wt%)로 혼합한 Blended hybrid sensor를 제작하였다. 이후 Blended sensor 및 Pure $PbI_2$ sensor의 고에너지 방사선에 대한 반응특성을 비교 및 평가하였다. 민감도 평가결과, 3wt%는 sensor에서 타 sensor들과 40% 이상 차이나는 최댓값이 나타났으며, 이를 제외한 센서에서 wt%의 증가에 따른 점차적 민감도 감소추세를 확인하였다. 또한, 재현성 평가에서는 Pure $PbI_2$ sensor가 coefficient of variation(CV)>0.015의 큰 편차를 보인 반면, blended sensor는 모두 CV<0.015 이하의 결과를 보였다.

비파괴검사 장치 내 방사선원 위치감시용 섬광필름의 발광성능 평가 (Evaluation of luminance performance of scintillating film for monitoring the position of a radioactive source in an NDT apparatus)

  • 이경진;윤정익;박병기;김신;이봉수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제28권1호
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    • pp.13-17
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    • 2005
  • 최근 비파괴검사 현장에서 검사 중 검사장치 내 방사선원의 위치를 확인하지 못하여 방사선 과피폭 사고가 종종 발생하고 있다. 본 연구는 방사선원의 노출여부나 위치 미인지로 인한 방사선 사고를 예방하기 위해 방사선원위치를 감시할 수 있는 섬광필름을 개발하는데 있다. 섬광필름은 방사선 비파괴 검사 장비의 가이드튜브 내에 존재하는 선원의 위치를 육안으로 탐지할 수 있는 신소재이다. 연구를 통해 섬광필름의 발광성능을 평가하고 최적의 필름 설계를 꾀하였다. 필름에 적용된 발광물질은 무기 섬광체를 이용하였고, 다양한 층을 갖는 형태의 필름을 제작하여 성능을 평가하였다. 필름의 발광성능은 광도계를 이용하여 측정하였고, 비파괴 검사장비는 Ir-192 감마선 조사기를 사용하였다. 실험결과, 섬광필름의 발광은 육안으로 선원의 위치를 감시할 수 있었으며, 선원의 이동에 따라서 발광영역도 동시에 이동하면서 형성되었다. 또한, 섬광필름에 반사층을 두는 것은 광 이용률의 증대시켜 발광성능을 높이는 데 매우 효과적이었다. 섬광체와 분산용제의 혼합비에 따라서도 성능변화가 나타났으며, 일반적으로 섬광체의 양이 높을수록 발광성능은 높게 나타났다. 그러나 분산 특성이 변화로 혼합비는 일정 농도 이하로 제한되었다. 섬광체 중에서는 $Gd_2O_2S(Tb)$ 무기섬광체가 가장 높은 발광성능을 보여주었다. 개발된 섬광필름을 비파괴 검사 장비에 적용하게 된다면 방사선종사자에게 보다 안전한 작업환경을 제공할 수 있을 것이다.

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