• 제목/요약/키워드: 전자기 산란

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GEANT4를 이용한 선형가속기 기초 코드 작성과 전자선 에너지 분포 계산 (Calculation of Energy Spectra for Electron Beam of Medical Linear Accelerator Using GEANT4)

  • 조영걸;김형동;김병용;김성진;오세안;강정구;김성규
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권2호
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    • pp.85-91
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    • 2011
  • GEANT4 Medical Linac 2 예제 코드를 이용하여 선형가속기 전자선의 에너지 분포를 계산하였다. 입사 전자의 평균 에너지는 6, 9, 12, 16, 20 MeV이었으며, 전자선 특성에 영향을 주는 전자선 산란박 물질, 두께, 위치에 따른 에너지 분포를 계산하였다. 산란박 물질은 납, 구리, 알루미늄, 금을 사용하였다. 산란박 위치를 변경하여 선형 가속기 헤드 속 산란박 위치가 전자 및 광자 에너지 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 의료용 선형가속기 시뮬레이션의 기초자료인 에너지 분포에 대해 여러 가지 산란박 조건을 적용하여 경향을 나타내었다. 이 결과는 선형가속기 헤드 설계에 이용될 수 있을 것으로 본다.

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 선형가속기 구성요소 변화에 따른 후방산란에 관한 연구 (Investigation on backscatter According to Changed in Components of Linear Accelerator Using Monte Carlo Simulation)

  • 김회인;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.239-247
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    • 2015
  • 의료용 선형가속기의 헤드 구성요소인 표적물질과 일차 콜리메이터는 선속특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하여야 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션 중 하나인 Geant4를 통해 선형가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 산란되어 발생한 전자의 경우, 표적물질이 위치한 일차 콜리메이터의 내부 반경에 대부분의 분포를 보였으며 이와 반대로 산란된 광자의 경우, 바깥쪽 영역에서 상대적으로 높은 에너지의 산란이 많음을 알 수 있었다. 산란된 양전자는 약 0.03%로 미미한 발생을 보였다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세 산란입자(전자, 광자, 양전자) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다.

기판의 표면거칠기와 반사경 산란에 대한 연구 (Effect of surface roughness onto the scattering in low loss mirrors)

  • 조현주;신명진;이재철
    • 한국광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.209-214
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    • 2002
  • 기판의 표면거칠기가 반사경의 산란에 미치는 영향을 조사하였다. 기판의 표면거칠기가 다른 다섯 종류의 기판에 이온빔 스퍼터링 방법과 전자총 증착 방법으로 각각 반사율이 1에 가까운 고반사율 박막을 증착하고 산란을 TIS 방법으로 측정하였다. 기판의 표면거칠기가 2$\AA$ 이상인 경우의 기판의 산란에 대한 반사경 산란 비율은 표면거칠기가 2$\AA$ 미만인 경우의 산란 비율에 비하여 급격한 증가를 나타냄을 알 수 있었으며, 기판의 표면거칠기가 낮은 경우 반사경의 산란은 기판의 표면거칠기보다 반사경을 구성하는 박막의 미세구조에 의존하는 것으로 판단되었다. 한편 반사경 중에서 가장 작은 산란은 2.1 ppm이었고, 이것은 표면거칠기 0.23$\AA$인 기판에 이온빔 스퍼터링 방법으로 제작되었다.

접지된 유전체층 위에 위치한 주기적인 스트립 격자구조에 대한 특성모드 해석 (Characteristic mode analysis of a periodic strip grating over a grounded dielectric slab)

  • 윤리호;김병문조영기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.379-382
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    • 1998
  • 접지된 유전체층 위에 위치한 스트립 격자구조에 TM 편파된 입사파가 입사할 경우 전자기 산란문제를 특성 모드 이론으로 해석하였다. 몇 개의 특성 모드전류로부터 원거리 산란패턴을 구하여 blazing 현상과 같은 산란특성과 특성모드 패턴과의 연관성을 관찰하고, 기존의 결과들과 비교하여 특성모드 해석방법의 타당성을 검증하였다.

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Block Matrix Preconditioner와 IE-FFT를 이용한 침투 가능한 구조물의 전자기 산란해석에 관한 연구 (A Study on Electromagnetic Scattering Analysis of Penetrable Objects Using Block Matrix Preconditioner(BMP) and IE-FFT)

  • 강주환
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.614-621
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    • 2019
  • 본 논문은 integral equation-fast Fourier transform(IE-FFT)과 block matrix preconditioner(BMP)를 이용하여 침투 가능한 구조물의 전자기 산란 문제를 다룬다. IE-FFT는 모멘트 법(the method of Moments : MoM)에 의해 형성된 행렬방정식의 해를 계산하기 위하여 반복법의 연산량을 상당히 개선할 수 있다. 또한 전기적으로 커다란 구조물로부터 형성된 행렬방정식에 BMP가 적용된 반복법을 적용하면 반복 횟수를 크게 줄여 행렬방정식의 해를 빠르게 계산할 수 있다. 수치해석 결과는 IE-FFT와 BMP를 적용하여 침투 가능한 구조물의 전자기 산란 문제를 빠르고 정확하게 계산할 수 있음을 보여준다.

이석의 일륜을 이용한 멸치의 산란기에 따른 성장률 변화

  • 송미화;이태원;황선도
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 추계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.287-287
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    • 2000
  • 전북 식도 연안 정치망에서 1996년 6월에서 11월 사이 월별로 채집된 멸치 유어 이석의 일륜과 그 폭을 광학현미경과 주사전자현미경으로 관찰하여 산란기를 추정하고, 일일 성장률을 역추산하여 산란기에 따른 일일 성장률을 비교 분석하였다. 시상면 (sagittal plane)을 지나는 이석에는 부화 성장 정지선(hatch check)이 형성되었고, 그 외부를 둘러싼 난황 자어기에 형성된 것으로 추정되는 평균 4개의 불분명한 미세성장선이 관찰되었으며, 난황흡수성장정지선(yolk-absorption mark)이후에는 비교적 명확한 일륜이 형성되었다. (중략)

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산란전자선을 이용한 강내측방조사기구의 제작과 특성 (Fabrication of Backscatter Electron Cones for Radiation Therapy)

  • 추성실;서창옥;김귀언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.74-80
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    • 2001
  • 목적 : 강내에 발생된 종양치료용 원통형 전자선 조사기구(Electron cone)는 기하학적으로 강내벽에 위치한 종양치료에 부적당하므로 후방 또는 측면방향으로 산란되는 전자선을 이용하여 체강 내벽점막 등에 발생된 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 산란전자선 치료방법을 개발하고자 한다. 강내조사기구내에 전자선 입사방향에 수직 또는 일정한 각도의 산란판을 배치하여 측면방향으로 산란전자선을 방출시키는 강내 측면조사기구를 제작하고 산란판의 제원과 전자선 에너지에 따라 산란방출된 산란선의 특성과 조직내 선량분포를 측정 평가하였다. 새상 미 방법 : 외부조사용 전자선조사기구(Electron cone) 대신에 강내 삽입용 전자산란선 조사통(Intracavitary backscatter electron cone)과 이를 콜리메이터와 연결시킬 수 있는 차폐연결기구(Shielded electron device)를 고안하였다. 산란전자선 조사기구는 직경이 $2\~3\;cm$이고 길이가 25 cm인 금속(내식강)원통을 이용하였으며 입구에서 20 cm위치에 산란판을 부착시키고 원통 측면에 직경 $1\~2\;cm$의 산란선 방출구를 제작하였다. 산란판은 $2\~10\;mm$의 연판을 사용하였으며, 오제전자와 특성 엑스선을 제거하기 위하여 주석, 구리, 알루미늄판 등을 부착시켰으며 종양위치를 관찰할 수 있도록 표면을 처리하였다. 고에너지 방사선치료용 선형가속기(Clinac 2100C/D)에서 발생된 $6\~12\;MeV$ 에너지의 전자선을 이용하였으며 선량측정은 평행평판형 전리상(Markus chamber, PTW 23343)을 조직등가 팬텀(Polystyrene)에 삽입하여 측정하였다. 전자산란선의 에너지분포는 Monte Carlo (EGS4) 계산으로 예측하였으며 조직내 선량분포는 필름 흑화도(X-Omat V, Wellhofer 700i)에 의하여 측정하였다. 결과 : 전자선 입사에너지가 6 MeV일 때 전자산란선의 평균 에너지는 약 1.5 MeV 이었으며 산란각이 클수록 에너지는 줄어들었다. 입사 전자선 에너지 6 MeV 에서 산란판의 각도 $30^{\circ},\;45^{\circ}$ 에 따른 최대선량지점은 산란선 방출구의 중심에서 각각 5 mm 및 -10 mm지점의 표면에서 발생되며 입사전자선에 대한 전자산란선의 선량비는 약 $8.5\%$ 내외로 측정되었다. 입사전자선에너지 6 MeV에서 산란판각도 $45^{\circ},\;60^{\circ}$에 의한 $50\%$의 심부선량분포는 각각 6 mm와 7 mm 깊이에 도달하였으며 입사에너지 증가에 비례하였다. 결론 : 전자선 후방산란의 특성을 연구하고 이를 인체 강내 측방 점막부위에 발생한 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 강내 전자산란선 조사통을 고안 제작 하였다. 시험용으로 제작한 전자산란선 조사기구를 이용하여 전자선 에너지와 산란판의 각도에 따른 산란선의 선량비율과 심부율을 측정하였다. 구강, 자궁, 직장 등 강내측벽 점막 등에 발생된 악성종양의 모양과 깊이에 가장 적당한 입사 에너지, 산란판의 각도, 산란창구 및 조사각도를 선택함으로서 방사선치료방법을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다.

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미세 입자 계수기를 위한 입자 검출 챔버 개발 (Development of Particle Detection Chamber for Particle Counter)

  • 엄우용
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.219-224
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    • 2014
  • 본 논문에서는 미세 입자의 크기와 굴절률, 그리고 레이저 파장과 산란광을 얻는 수신단의 각도 등 여러 변수에 대하여 Mie 산란 이론을 적용하여 미세 입자의 산란 특성에 대하여 연구하였고, 이를 바탕으로 미세 입자 검출을 위한 광학계를 구성하고 산란 신호를 획득하여 그 특성을 분석하였다. 그리고 이러한 특성들을 바탕으로 미세 입자 검출기를 위한 입자 검출 챔버를 개발하고 성능을 분석한다.

산란행렬에 의한 2단자망 RF 공동공진기의 Q 측정 (Q measurement of two port RE cavity by scattering parameters)

  • 한대현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.895-899
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    • 2000
  • 산란행렬을 이용하여 2단자망 RF 공동공진기의 Q 측정 방법을 제안하였다. 집중소자를 이 용한 등가회로 모델을 이용하여 공동공진기의 Q를 포함한 파라미터의 함수로 산란행렬을 구했다. 산란행렬은 회로망분석기를 이용하여 직접 측정할 수 있다. 제안한 방법으로 측정한 결과는 기존에 잘 알려진 방법과 일치함을 보였다. 제안한 방법의 Q 측정 절차는 기존의 방법에 비해서 간단할 뿐만 아니라 RF 공동공진기가 전자빔을 가속시킬 때 중요한 파라미터인 결합전력비를 구할 수도 있다.

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유전체로 덮힌 임의 형태 격자구조의 산란 (Scattering by Arbitrary Shaped Grating Covered with Dielectric Slab)

  • 조웅희;조영기
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권12호
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    • pp.9-14
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    • 2000
  • 유전체 층으로 덮힌 임의형태 격자구조에서의 전자기 산란문제를 TE편파의 경우에 대하여 반사격자 관점과 누설파안테나 관점에서 해석하였으며, 주기그린함수와 모멘트방법을 이용하였다. 수치적 결과는 주기구조 파라미터에 따른 스펙트럴 모드별 상대산란파 전력과 복소전파상수등으로 나타내었다.

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