• 제목/요약/키워드: Electron-beam treatment

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Comparison between Old and New Versions of Electron Monte Carlo (eMC) Dose Calculation

  • Seongmoon Jung;Jaeman Son;Hyeongmin Jin;Seonghee Kang;Jong Min Park;Jung-in Kim;Chang Heon Choi
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제34권2호
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    • pp.15-22
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    • 2023
  • This study compared the dose calculated using the electron Monte Carlo (eMC) dose calculation algorithm employing the old version (eMC V13.7) of the Varian Eclipse treatment-planning system (TPS) and its newer version (eMC V16.1). The eMC V16.1 was configured using the same beam data as the eMC V13.7. Beam data measured using the VitalBeam linear accelerator were implemented. A box-shaped water phantom (30×30×30 cm3) was generated in the TPS. Consequently, the TPS with eMC V13.7 and eMC V16.1 calculated the dose to the water phantom delivered by electron beams of various energies with a field size of 10×10 cm2. The calculations were repeated while changing the dose-smoothing levels and normalization method. Subsequently, the percentage depth dose and lateral profile of the dose distributions acquired by eMC V13.7 and eMC V16.1 were analyzed. In addition, the dose-volume histogram (DVH) differences between the two versions for the heterogeneous phantom with bone and lung inserted were compared. The doses calculated using eMC V16.1 were similar to those calculated using eMC V13.7 for the homogenous phantoms. However, a DVH difference was observed in the heterogeneous phantom, particularly in the bone material. The dose distribution calculated using eMC V16.1 was comparable to that of eMC V13.7 in the case of homogenous phantoms. The version changes resulted in a different DVH for the heterogeneous phantoms. However, further investigations to assess the DVH differences in patients and experimental validations for eMC V16.1, particularly for heterogeneous geometry, are required.

목재 펄프 제조 공정에서의 방사선 효과 및 특성 (Characteristics and Effects of Radiation Treatment on Wood Pulping Process)

  • 원소라;신혜경;전준표;강필현
    • 방사선산업학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.227-230
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    • 2011
  • Pulps were separated from wood chips using an Electron beam irradiation (EBI) treatment without a NaOH-AQ (anthraquinone) treatment for cooking. The methods were based on a hot water treatment after EBI and two-step bleaching processes. Chemical compositions and FT-IR spectroscopy demonstrated that the content of lignin and hemicellulose in the bleached wood pulps treated with various EBI dose decreased with an increase of EBI doses. Specifically, the lignin in the bleached with pulps treated at 600 kGy of EBI dose was almost completely removed. Moreover, TGA analysis showed that a thermal stability increased with increasing the content of cellulose but the lignin decomposed slowly over the wide region.

전자빔 조사가 ZnO 박막의 전기적 특성 변화에 미치는 영향 (Influence of Electron Beam Irradiation on the Electrical Properties of ZnO Thin Film Transistor)

  • 최준혁;조인환;김찬중;전병혁
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.54-58
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    • 2017
  • The effect of low temperature ($250^{\circ}C$) heat treatment after electron irradiation (irradiation time = 30, 180, 300s) on the chemical bonding and electrical properties of ZnO thin films prepared using a sol-gel process were examined. XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) analysis showed that the electron beam irradiation decreased the concentration of M-O bonding and increased the OH bonding. As a result of the electron beam irradiation, the carrier concentration of ZnO films increased. The on/off ratio was maintained at ${\sim}10^5$ and the $V_{TH}$ values shifted negatively from 11 to 1 V. As the irradiation time increased from 0 to 300s, the calculated S. S. (subthreshold swing) of ZnO TFTs increased from 1.03 to 3.69 V/decade. These values are superior when compared the sample heat-treated at $400^{\circ}C$ representing on/off ratio of ${\sim}10^2$ and S. S. value of 10.40 V/decade.

Ll2-규칙 Ni3(Al,Cr) 중에 M23C6형 carbide의 석출 (Precipitation of M23C6 type carbide in Ll2-Ordered Ni3(Al,Cr))

  • 한창석;김윤채
    • 열처리공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.205-211
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    • 1996
  • Structural studies have been performed on precipitation hardening discovered in $Ll_2$-ordered $Ni_3$(Al,Cr) containing 0.2 and 0.5 mol% of carbon in terms of transmission electron microscopy(TEM). By aging at temperatures around 1073 K after solution treatment at 1423 K, fine polyhedral precipitates appear firstly on the dislocations and then in the matrix. The selected area electron diffraction (SAED) studies revealed that these particles are a $M_{23}C_6$ type carbide which has the cube-cube orientation relationship with the matrix lattice. Weak-beam electron microscopy observations of deformation induced dislocations suggested that the dislocations bypass the carbide particles during deformation.

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Understanding Phytosanitary Irradiation Treatment of Pineapple Using Monte Carlo Simulation

  • Kim, Jongsoon;Kwon, Soon-Hong;Chung, Sung-Won;Kwon, Soon-Goo;Park, Jong-Min;Choi, Won-Sik
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제38권2호
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    • pp.87-94
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    • 2013
  • Purpose: Pineapple is now the third most important tropical fruit in world production after banana and citrus. Phytosanitary irradiation is recognized as a promising alternative treatment to chemical fumigation. However, most of the phytosanitary irradiation studies have dealt with physiochemical properties and its efficacy. Accurate dose calculation is crucial for ensuring proper process control in phytosanitary irradiation. The objective of this study was to optimize phytosanitary irradiation treatment of pineapple in various radiation sources using Monte Carlo simulation. Methods: 3-D geometry and component densities of the pineapple, extracted from CT scan data, were entered into a radiation transport Monte Carlo code (MCNP5) to obtain simulated dose distribution. Radiation energy used for simulation were 2 MeV (low-energy) and 10 MeV (high-energy) for electron beams, 1.25 MeV for gamma-rays, and 5 MeV for X-rays. Results: For low-energy electron beam simulation, electrons penetrated up to 0.75 cm from the pineapple skin, which is good for controlling insect eggs laid just below the fruit surface. For high-energy electron beam simulation, electrons penetrated up to 4.5 cm and the irradiation area occupied 60.2% of the whole area at single-side irradiation and 90.6% at double-side irradiation. For a single-side only gamma- and X-ray source simulation, the entire pineapple was irradiated and dose uniformity ratios (Dmax/Dmin) were 2.23 and 2.19, respectively. Even though both sources had all greater penetrating capability, the X-ray treatment is safer and the gamma-ray treatment is more widely used due to their availability. Conclusions: These results are invaluable for optimizing phytosanitary irradiation treatment planning of pineapple.

Additive manufacturing and mechanical properties evolution of biomedical Co-Cr-Mo alloys by using EBM method

  • Chiba, Akihiko;Kurosu, Shingo;Matsumoto, Hiroaki;Li, Yunping;Koizumi, Yuichiro
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2012
  • The microstructures and mechanical properties of Co-29Cr-6Mo alloy with C and N additions, produced by additive manufacturing using electron beam melting (EBM) method, were studied using X-ray diffraction, electron back scatter diffraction, transmission electron microscope, Vickers hardness tests, and tensile tests, focusing on the influences on the build direction and the various heat treatments after build. It is found that the microstructures for the as built specimens were changed from columnar to equiaxed grain structure with average grain size of approximately $10-20{\mu}m$ due to the heat treatment employing the reverse transformation from a lamellar (hcp + $Cr_2N$) phase to an fcc. Our results will contribute to the development of biomedical Ni-free Co-Cr-Mo-N-C alloys, produced by EBM method, with refined grain size and good mechanical properties, without requiring any hot workings.

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전신 피부 전자선 치료(TSET)에서 EBT2 필름을 사용한 선량측정 (Dosimetry by Using EBT2 Film for Total Skin Electron Beam Therapy (TSET))

  • 황의중;라정은;정호진;안성환;김동욱;이상엽;임영경;윤명근;신동호;이세병;박성용;표홍렬;정원규
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권1호
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    • pp.60-69
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    • 2010
  • 전신 피부 전자선 치료(total skin electron beam therapy, TSET)를 위해서는 흔히 행해지는 일반적인 방사선 치료와 달리 치료 전 다양한 조건에서의 선량 측정과 더불어, 치료 중 지속적인 환자 신체부위별 선량 측정이 요구된다. 본 연구에서는 선형 가속기에 기반한 modified Stanford Technique으로 전신 피부 전자선 치료를 할 때 치료에 필요한 치료 전자선의 에너지와 선량의 공간적 분포 및 치료 중 환자의 각 부위별 조사선량을 EBT2 필름을 이용하여 측정 하였다. 전자선의 에너지는 이온전리함으로 측정한 값과 비교하였을 때 잘 일치하였고, 선량의 공간 분포 및 환자 각 신체부위에서의 선량 분포는 EBT2 필름을 이용하여 편리하게 측정할 수 있었다. 또한 TSET 치료중 EBT2 필름을 사용하여 in-vivo로 측정된 환자 신체 부위별 선량분포의 변화는 열형광선량계(thermoluminescent dosimeter, TLD)로 동시에 측정한 값과 비교하였을 때 잘 일치함을 알 수 있었다. 이로써 EBT2 필름의 전신 피부 전자선 치료를 위한 선량계로서의 가능성을 확인하였다.

저선량 전자선 조사 수입 오렌지의 상온저장 중 품질 특성 (Quality Characteristics of Low-Dose Electron Beam Irradiated-Imported Navel Orange during Storage at Room Temperature (20℃))

  • 조윤정;김경희;육홍선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.455-463
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    • 2015
  • 저선량 전자선 조사에 의한 수입 오렌지의 품질 특성을 조사하여 방사선 식품 검역 관리의 기초자료로 삼고자 미국산 수입 navel orange에 선량 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 kGy의 전자선을 조사하여 상온($20{\pm}0.1^{\circ}C$)에서 12일간 저장하면서 이화학적 품질 특성 및 관능적 특성을 조사하였다. 전자선을 조사한 오렌지의 색도, 당산비, 총당 및 환원당 함량, 비타민 C 함량은 조사선량에 의한 영향을 받지 않았으며, 저장기간이 경과함에 따라 비조사구와 유사한 경향을 나타냈다. 경도는 저장 초기 모든 조사구에서 유의적으로 감소하였으나 저장 후기에는 그 차이가 감소하여 비조사구와 유사한 수준을 나타냈으며, 조사선량에 따른 일률적 감소의 경향은 없었다. 관능평가 결과 0.6 kGy 이하의 조사구에서는 단맛과 신맛을 제외한 모든 항목에서 비조사구와 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 저장일 전반에 걸쳐 조사선량과는 무관하게 비조사구와 조사구 모두 선호도가 감소하였다. 결론적으로 0.6 kGy 이하의 전자선 조사는 상온저장 중 오렌지의 이화학적 품질 특성과 관능적 품질 특성에 영향을 미치지 않았으며, 전자선 조사를 통한 병해충 방제 효과를 얻기 위한 최적 선량은 0.6 kGy 이하인 것으로 판단된다.

고 에너지 전자빔 조사된 IGZO 박막의 광 투과도에 대한 연구 (A Study on the Optical Transmittance of High-energy Electron-beam Irradiated IGZO Thin Films)

  • 윤의중
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.71-77
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    • 2014
  • 본 연구에서는 radio frequency(rf) 마그네트론 스퍼터링 기술을 이용하여 Corning 유리 기판에 증착된 InGaZnO (IGZO) 박막의 광 투과도 특성에 고 에너지 전자빔 조사(high-energy electron beam irradiation (HEEBI))이 미치는 영향을 연구하였다. 저온에서 증착된 IGZO 박막은 공기 중 과 상온 조건에서 0.8 MeV의 전자빔 에너지와 $1{\times}10^{14}-1{\times}10^{16}electrons/cm^2$ dose를 사용하여 HEEBI 처리 되었다. IGZO 박막의 광 투과도는 utraviolet visible near-infrared spectrophotometer (UVVIS)로 측정되었다. HEEBI 처리 된 IGZO/유리 이중층의 총 광 투과도에서 HEEBI 처리된 IGZO 단일막 만의 광 투과도를 분리하는 방법을 상세히 연구하였다. 실험 결과로부터 $1{\times}10^{14}electrons/cm^2$의 적절한 dose로 처리된 HEEBI가 IGZO 박막의 투명도를 극대화시킴을 알 수 있었다. 또한 이렇게 적절한 dose로 처리된 HEEBI가 광학 밴드갭($E_g$)을 3.38 eV에서 3.31 eV로 감소시킴을 알 수 있었다. 이러한 $E_g$의 감소는 적절한 dose로 공기 중 상온에서 처리된 HEEBI가 진공 중 고온에서 처리된 열적 annealing 효과와 유사함을 제시하고 있다.

저선량 전자선 조사 수입 오렌지의 저온 저장 중 품질 특성 (Quality Characteristics of Low-Dose Electron Beam Irradiated-Imported Navel Orange during Storage at Low Temperature (3°C))

  • 조윤정;김경희;육홍선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.128-136
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    • 2015
  • 전자선 조사에 의한 수입 오렌지의 품질 특성을 조사하여 방사선 식품 검역 관리의 기초자료로 활용하기 위하여 미국산 Navel orange에 선량 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 kGy의 전자선을 조사하여 저온($3{\pm}2^{\circ}C$)에서 45일간 저장하면서 이화학적 품질 특성을 조사하였다. 색도, 당산비, 총당 및 환원당 함량, 비타민 C 함량은 조사선량과는 관계없이 저장기간에 따른 변화를 보였다. 경도는 저장 초기에 1 kGy의 조사구에서 유의적으로 감소하였다가 저장 후기에는 그 차이가 점차 감소하며 비조사구와 다른 조사구가 유사한 경향을 나타냈다. 관능평가에서는 신맛과 조직감을 제외한 모든 항목에서 조사선량과 저장기간이 증가할수록 감소하였고, 0.8 kGy 이상의 조사구는 색을 제외한 모든 항목에서 낮은 선호도를 보였다. 1 kGy 이하의 전자선 조사는 오렌지의 이화학적 품질 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나 0.8 kGy 이상의 전자선 조사가 관능적 품질 특성에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 보아 품질변화를 최소화하는 동시에 해충 방제 효과를 얻기 위한 최적의 선량은 0.6 kGy 이하로 판단된다.