• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.305-308
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• 2002

More complex radiotherapy techniques using multi leaf collimation(MLC) such as intensity-modulated radiation therapy(IMRT) has been increasing the significance of verification of leaf position and motion. Due to the reliability and robustness, quality assurance(QA) of MLC is usually performed with portal films. However, the advantage of ease of use and capability of providing digital data of electronic portal imaging devices(EPIDs) have attracted many attentions as alternatives of films for routine quality assurance in spite of the concerns about their clinical feasibility, efficacy, and the cost to benefit ratio. In our work, the method of routine QA of MLC using electronic portal imaging(EPI) was developed. The verification of availability of EPI images for routine QA was performed by comparison with those of the portal films which were simultaneously obtained when radiation was delivered and known prescription input to MLC controller. Specially designed test patterns of dynamic MLC were applied to image acquisition. Quantitative off-line analysis using edge detection algorithm enhanced the verification procedure in addition to on-line qualitative visual assessment. In conclusion, the EPI is available enough for routine QA with the accuracy of portal films.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권8호
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• pp.2640-2645
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• 2021

We report the development of a gamma-ray imaging device, named Large-Area Hybrid Gamma Imager (LAHGI), featuring high imaging sensitivity and good imaging resolution over a broad energy range. A hybrid collimation method, which combines mechanical and electronic collimation, is employed for a stable imaging performance based on large-area scintillation detectors for high imaging sensitivity. The system comprises two monolithic position-sensitive NaI(Tl) scintillation detectors with a crystal area of 27 × 27 cm² and a tungsten coded aperture mask with a modified uniformly redundant array (MURA) pattern. The performance of the system was evaluated under several source conditions. The system showed good imaging resolution (i.e., 6.0-8.9° FWHM) for the entire energy range of 59.5-1330 keV considered in the present study. It also showed very high imaging sensitivity, successfully imaging a 253 µCi ¹³⁷Cs source located 15 m away in 1 min; this performance is notable considering that the dose rate at the front surface of the system, due to the existence of the ¹³⁷Cs source, was only 0.003 µSv/h, which corresponds to ~3% of the background level.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권6호
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• pp.486-490
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• 2013

A portable infrared laser transmitter delivering a highly uniform detectable beam was demonstrated. It incorporates a flexible beam shaper, comprising a perforated diffuser sheet in conjunction with a pinhole. The beam shaper plays the prominent role of flexibly tailoring the incoming light via both scattering and diffraction, in order to equalize the effective beam width over a long distance. The intensity profile of a generated beam was practically observed, demonstrating that a substantially uniform beam of 70-cm width was achieved for a given threshold detection level, with an average deviation of 6% over a range of 600 m.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.151-160
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• 2003

삼차원 입체조형방사선치료나 세기조절방사선치료와 같은 다엽시준기(Multileaf Collmator, MLC)를 이용하는 보다 복잡한 방사선 치료 기술은 다엽시준기의 위치 및 운동의 검증의 중요성을 증가시키고 있다. 이러한 다엽시준기의 검증은 신뢰성과 그동안 축척된 경험적 검증능력으로 인하여 주로 필름을 가지고 수행되어왔다. 그러나 전자포탈영상장치(Electornic Portal Imaging Device, EPID)의 사용의 편이성과 디지털 영상 제공 능력은 낮은 임상편이성, 효율성, 비용대 수익률에도 불구하고 정기적인 정도확립(Quality Assurance, QA)에 현실적인 필름의 대체재로 관심을 모아왔다. 본 연구에서는 EPI를 활용한 다엽시준기의 정기적인, 특히 일간 정도확립법을 개발하였다. 정기적 정도확립을 위한 전자포탈영상(Electronic Portal Imaing, EPI)의 적용가능성에 대한 검증은 방사선 조사시 동시에 획득된 필름과 다엽시준기의 제어장치에 입력한 다엽시준기의 처방과의 비교를 통해 수행되었다. 특별히 설계된 두가지 형태의 시험형(test pattern)이 영상 획득 및 비교에 적용되었다. 정성적인 온라인 육안 검증과 함께 윤곽 검출 알고리듬을 이용한 정량적인 오프라인 분석이 검증 절차에 이용되었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 EPI를 이용한 다엽시준기의 일간 정도확립법은 필름의 정확도를 가지고 편리하게 수행될 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.18-27
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• 2015

컴프턴 산란 현상을 이용하여 전자적 집속 방법으로 영상화하는 컴프턴카메라는 고민감도 및 고에너지 해상도의 장점을 이용하여 핵의학 응용분야에 대한 잠재력이 큰 영상 시스템이다. 본 논문에서는 컴프턴카메라를 이용한 다중 추적자 영상의 효용성 평가와 정확한 3차원 단면영상 촬영을 위한 Orlov 조건을 만족하는 회전하는 컴프턴카메라의 구조를 조사하였다. 140/511 keV의 방사선원의 소프트웨어 모형을 구성하고 이에 대한 몬테카를로 전산모사 시뮬레이션을 수행하여 리스트모드 배열된 부분집합 기댓값 최대화 방법으로 재구성된 다중 추적자 영상으로 컴프턴카메라의 효용성을 검증하였다. 산란부와 흡수부를 평행하게 위치시킨 고정된 컴프턴카메라와 촬영대상 주위 $360^{\circ}$를 회전하는 컴프턴카메라를 구성하여 검출된 투사선의 구좌표계 각도에 대한 히스토그램을 비교 평가하였다. 140/511 keV의 동시 계측된 몬테카를로 전산모사 데이터의 다중 추적자 영상이 2차원 및 3차원 재구성 시 잘 구분되는 것을 확인하였으며, 회전된 컴프턴카메라의 경우, 회전각도에 반비례하여 3차원 영상재구성에 필요한 유효 투사선이 증가하였다. 26분의 계산 시간 및 5백만개의 적절한 유효 투사선의 개수를 고려할 때 컴프턴카메라의 회전각은 $30^{\circ}$가 현실적으로 적절할 것이며 증가한 검출 시간은 다중 컴프턴카메라를 구성하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 고찰한 고민감도 및 고에너지 해상도를 가진 컴프턴 카메라는 다중추적자 영상화를 위해 적합한 시스템이며 생화학 및 생리학적 상태 변화에 대한 임상 정보를 제공하며 각종 질병 진단 및 치료 방법 개발 등에 기여할 수 있는 잠재력이 있는 영상 시스템이다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권4호
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• pp.331-335
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• 2012

A miniaturized laser beam transmitter, in which a visible laser module at ${\lambda}$=650 nm is precisely stacked upon an infrared (IR) module at ${\lambda}$=905 nm, has been proposed and constructed to provide an IR collimated beam in conjunction with a collinear monitoring visible beam. In particular, the IR beam is selectively dispersed through a perforated sheet diffuser, so as to create a rapidly diverging close-range beam in addition to a highly defined long-range beam simultaneously. The complementary close-range beam plays a role in mitigating the blind region in the vicinity of the transmitter, which is inevitably missed by the main long-range beam, thereby uniformly extending the transmitter's effective trajectory that is sensed by a receiver. The proposed transmitter was designed through numerical simulations and then fabricated by incorporating a diffuser sheet, perforated with an aperture of 2 mm. For the manufactured transmitter, the IR long-range beam was observed to have divergences of ~2.3 and 1.6 mrad in the fast and slow axes, respectively, while the short-range beam yielded a divergence of ~24 mrad. The angular alignment between the long-range IR and visible beams was as accurate as ~0.5 mrad. According to an outdoor feasibility test involving a receiver, the combination of the IR long- and short-range beams was proven to achieve a nearly uniform trajectory over a distance ranging up to ~600 m, with an average detectable cross-section of ${\sim}60{\times}80cm^2$.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.1-9
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• 2015

콤프턴 카메라는 검출 신호의 동시성 판단을 기반으로 한 전자적 집속방식을 이용하기 때문에, 기존의 물리적 집속기를 이용하는 감마선 영상 장비의 가시영역이 좁고 투과력이 높은 고에너지 감마선에 적용하기 어렵다는 한계를 극복할 수 있다. 특히 대면적의 콤프턴 카메라는 절대 검출 효율이 높아 영상 장비의 운반이 요구되지 않는 대규모 공정 시설내 핵물질의 모니터링용으로 매우 적합하다. 본 연구팀은 한국원자력연구원에서 개발 중인 파이로 시험 공정 시설에서의 안전조치 수립을 위해 대면적 콤프턴 카메라를 적용하고자 한다. 대면적 콤프턴 카메라를 구성하는 대면적의 검출기는 그 형태나 구성 방식에 따라 에너지 분해능이나 위치 분해능이 달라질 수 있다. 이는 콤프턴 영상의 질에 직접적으로 영향을 미치므로, 본 연구에서는 전산모사를 통해 그 영향을 예측하여 대면적 검출기의 설계 방향을 결정하였다. 또한 한국원자력연구원으로부터 파이로 시험 공정 시설의 정보를 전달받아 전산모사를 수행하였고, 여러 계측 환경에 대해 대면적 콤프턴 카메라의 성능을 예측하여 보았다. 그 결과 대면적 검출기는 에너지 분해능 측면에서의 손실을 최소화 할 수 있도록 구성하여야 한다는 결론을 얻었으며, 에너지 분해능 10%, 위치 분해능 7 mm 정도 성능의 검출기를 이용하여 콤프턴 카메라를 구성할 경우 1 m 거리에 위치한 감손우라늄 선원을 영상 해상도 16.3 cm(각도 분해능 $9.26^{\circ}$)으로 영상화할 수 있음을 확인하였다.