• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.493-494
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• 2011

수 MeV~수십 MeV 양성자빔을 이용해 백금, 은 등의 나노입자 제조실험을 수행하였다. 나노 입자는 의료분야와 산업 분야에서 그 응용성이 다양해 여러 지 방법을 이용한 제조기술이 개발되고 있다. 전자빔, 감마선, 양성자빔 등의 방사선을 이용한 나노입자 제조방법은 가장 널리 이용되고 있는 화학적 제조방법에 비해 비교적 공정이 단순하다는 장점을 가지고 있지만 공정 변수의 제어방법이 확립되어 있지 않아 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 특히, 양성자빔의 경우 에너지에 따른 투과깊이의 조절과 플럭스나 총 선량, LET (Linear Energy Transfer) 등의 변수와 제조된 나노입자의 상관관계 등에 대한 연구가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 백금산 용액을 이용한 나노입자 제조 결과와 대면적 양성자빔을 이용하기 위한 초음파 이용 나노입자제조장치의 제작 및 실험결과에 대해 논하고 향후 건설될 100MeV 선형 양성자가속장치의 나노입자 제조실험에의 응용을 위한 이용시설을 소개하고자 한다. 나노입자 제조실험은 한국원자력의학원의 MC-50 싸이클로트론을 이용하여 수행하였으며, 가속기로부터 인출되는 에너지는 35, 45MeV, 빔전류는 수십 nA~수${\mu}A$의 범위 내에서 조절하였다. 제조된 나노입자는 TEM을 이용하여 그 크기와 분포를 관찰하였다. 대면적의 양성자빔을 이용하는 경우, 수mm의 두께와 수십 cm의 직경을 가지는 원반 모양의 시료용기를 사용하여 양성자빔의 에너지와 선량을 정확히 조절할 수 있게 되는데 이 때 용기 내 시료와 양성자빔간의 균일한 반응을 위해 용액을 적절하게 섞어 주어야만 한다. 이러한 목적으로 초음파를 이용하여 나노입자 제조장치를 제작하여 실험을 수행하였다. 나노입자 제조는 현재 교과부의 지원으로 경주 건천지역에 건설되고 있는 100MeV 선형양성자가속기의 주요 이용 분야 중의 하나로 20MeV 빔라인 중 한 개의 빔라인과 표적실을 나노입자 제조 등의 실험을 위한 시설로 구축 중이다. 최대 평균전류 1.6mA 까지 가능하고 펄스폭은 0.05~1.33 msec까지 조절가능하도록 개발되고 있다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.6
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• pp.418-425
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• 2009

To get the stable and optimized proton beam in the KIRAMS-13 cyclotron which installed in the regional cyclotron center, it is necessary to measure the transverse profile of proton beam. Beam Induced Fluorescence monitor is one of the non-destructive methods to measure the beam profiles, and it has many advantages such as a simple structure, real-time measurement, and minimum energy loss. The objective of this research is the design and development of Beam Induced Fluorescence monitor to measure the proton beam profiles in the KIRAMS-13 cyclotron.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.112-112
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• 2004

양전자 단층촬영(PETㆍ Positron Emission Tomography)에 가장 널리 사용되는 방사성의약품인 FDG는 방사성동위원소인$^{18}$ F가 사용되며, 이는 안정물질인 H$_2$$^{18}$ O을 액체표적에 주입한 후, 고 에너지의 양성자빔을 조사하여 생산한다. 표적은 내화학성 및 높은 인장강도론 가진 재질인 titanium으로 제조하며, 0.075mm의 얇은 박판이 양성자빔 입사부에 사용된다. H$_2$$^{18}$ O가 주입된 표적에 양성자빔이 입사되는 순간 표적 내부는 높은 에너지로 인하여 표적물은 고온상태로 기화가 일어나고 이것이 압력을 증가시켜 target window는 바깥쪽으로 팽창한다.(중략)

• The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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• v.25 no.2
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• pp.107-113
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• 2013

Purpose: To verify accuracy of respiratory gated proton therapy by measuring and analyzing proton beam delivered when respiratory gated proton therapy is being performed in our institute. Materials and Methods: The plan data of 3 patients who took respiratory gated proton therapy were used to deliver proton beam from proton therapy system. The manufactured moving phantom was used to apply respiratory gating system to reproduce proton beam which was partially irradiated. The key characteristics of proton beam, range, spreat-out Bragg peak (SOBP) and output factor were measured 5 times and the same categories were measured in the continuous proton beam which was not performed with respiratory gating system. Multi-layer ionization chamber was used to measure range and SOBP, and Scanditronix Wellhofer and farmer chamber was used to measure output factor. Results: The average ranges of 3 patients (A, B, C), who had taken respiratory gated proton therapy or not, were (A) 7.226, 7.230, (B) 12.216, 12.220 and (C) 19.918, 19.920 $g/cm^2$ and average SOBP were (A) 4.950, 4.940, (B) 6.496, 6.512 and (C) 8.486, 8.490 $g/cm^2$. And average output factor were (A) 0.985, 0.984 (B) 1.026, 1.027 and (C) 1.138, 1.136 cGy/MU. The differences of average range were -0.004, -0.004, -0.002 $g/cm^2$, that of SOBP were 0.010, -0.016, -0.004 $g/cm^2$ and that of output factor were 0.001, -0.001, 0.002 cGy/MU. Conclusion: It is observed that the range, SOBP and output factor of proton beam delivered when respiratory gated proton therapy is being performed have the same beam quality with no significant difference compared to the proton beam which was continuously irradiated. Therefore, this study verified the quality of proton beam delivered when respiratory gated proton therapy and confirmed the accuracy of proton therapy using this.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.22 no.2
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• pp.108-115
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• 1990

The measurements of X-ray production cross-sections for 0.5~1.2-MeV proton beam are carried out on Cu and Au. For this experiment, the proton tram generated from the SNU 1.5-MV Tandem Van do Graaff accelerator is Incident on the target. The X-rays and the backscattered protons from the irradiated target are detected simultaneously by the Si(Li) X-ray detector and the SSB (Silicone Surface Barrier) charged particle detector The measured values of X-ray production cross-sections are compared with other experimental values and theoretical values such as the PWBA (Plane Wave Born Approximation) and the ECPSSR(Perturbed Stationary State corrected Energy loss, Coulomb deflection, Relativistic effects) values. For measured cross-sections near 1.0- MeV proton energy, the ECPSSR (D.D. Cohenet al., 1985) shows better agreement than the PWBA. Particularly, that of Au for 1.2 MeV proton beam is 9.69$\pm$ 0.39 barns which deviates from the ECPSSR by less than 5%. and the experimental data for 0.5~1.2- MeV proton agree with most of other experimental values within 30%.

• 동위원소뉴스
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• no.12 s.12
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• pp.3-5
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• 1997

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2009.10a
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• pp.243-244
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• 2009

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.227-227
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• 2013

후쿠시마 원전 사고 이후로 원전의 안전에 대한 관심이 어느때 보다 크다. 기존의 원전이 가지고 있는 위험성을 획기적으로 줄인 가속기 구동 원자로(accelerator-driven nuclear reactor)에 대한 관심 또한 매우 크다. 양성자 가속기를 이용하여 양성자를 원자로 내부에 입사시켜 핵파쇄 반응으로 중성자를 생산하는 이 시스템은, 진공을 유지하여야 하는 가속기와 진공이 필요 없는 원자로가 서로 연결되어 있어서, 연결부에 양성자빔을 통과시키고 진공은 유지시키는 윈도우가 필요하다. 이 윈도우를 중심으로 가속기 구동 원자로에 필요한 진공 기술을 살펴본다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.89-89
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• 2017

가속기 기술을 이용한 재료에의 표면처리기술은 일정에너지를 가지는 이온이 재료표면에 충돌함으로서, 스퍼터링, 이온주입, 미세구조 변화 등의 현상을 이용하여 재료표면의 특성을 변화시켜 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성 등을 변화시키는 표면개질기술에 활용되어져 왔다. 이러한 이온빔 표면처리기술은 이온의 종류나 시편의 제한 없이 치밀한 원자혼합물을 형성하고, 계면형성이 없고, 또한 저온공정이 가능하므로, 정밀도가 요구되는 부품의 내마모성과 내부식성 등을 포함한 기본적인 표면특성 뿐만 아니라 전기전도도, 친소수특성, 내광성 등 표면에 관계된 특성을 개선시키는 역할을 하며, 이온빔 믹싱, 이온빔 스퍼터링, 이온빔 전처리 후 코팅 등의 복합공정을 통해 보다 개선된 표면특성을 가지는 박막제조공정에 적용될 수 있다. 본 발표에서는 지난 10년간 가속기기술을 응용한 이온빔 장치기술 개발현황을 발표하고, 이러한 장치를 활용하여 이온빔 표면처리기술 사례인 내광성/내스크래치성 향상 고분자, 정전기방지, 초친수 표면처리, 기체투과도제어, 자외선차단 필름, 고속에칭기술 등의 기술개발 현황을 발표하고자 한다. 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터에서는 수백 keV급의 이온빔 표면처리 장치 이외에도 100MeV 선형 양성자가속기를 이용하여 2013년부터 다양한 분야의 양성자빔/이온빔 이용자들에게 이온빔 장치와 20MeV와 100MeV 이용시설에서 양성자빔/이온빔 서비스를 제공하고 있다. 2016년 기준 이용자수는 양성자가속기 392명, 이온빔장치 279명이며, 이용자 수행과제는 양성자가속기, 이온빔장치 각각 130여개 과제가 수행되었다. 이러한 이용자들의 빔이용연구를 통해 20여편의 논문투고, 10여편의 특허출원의 성과를 얻었으며, 나노분야, 생명공학분야 등의 다양한 분야에서의 빔이용기술을 통해 활발한 연구가 이루어질 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2008.07a
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• pp.239-240
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• 2008