• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4057-4065
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• 2023

Organic scintillators are widely used for neutron/gamma detection. Pulse shape discrimination algorithms have been commonly used to discriminate the detected radiations. These algorithms have several limits, in particular with plastic scintillator which has lower discrimination ability, compared to liquid scintillator. Recently, machine learning (ML) models have been explored to enhance discrimination performance. Nevertheless, obtaining an accurate ML model or evaluating any discrimination approach requires a reference neutron dataset. The preparation of this is challenging because neutron sources are also gamma-ray emitters. Therefore, this paper proposes a pipeline to prepare clean labeled neutron/gamma datasets acquired by an organic scintillator. The method is mainly based on a Time of Flight setup and Tail-to-Total integral ratio (TTT_ratio) discrimination algorithm. In the presented case, EJ276 plastic scintillator and ²⁵²Cf source were used to implement the acquisition chain. The results showed that this process can identify and remove mislabeled samples in the entire ToF spectrum, including those that contribute to peak values. Furthermore, the process cleans ToF dataset from pile-up events, which can significantly impact experimental results and the conclusions extracted from them.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2016

Radiopharmaceutical agents for positron emission tomography (PET), such as $^{18}F$-FDG and $^{68}Ga$, have been used not only for whole-body PET imaging but also for intraoperative radionuclide-guided surgery due to their quantitative and sensitive imaging characteristics. Current intraoperative probes detect gamma or beta particles, but not both of them. Gamma probes have low sensitivities since a collimator has to be used to reduce backgrounds. Positron probes have a high tumor-to-background ratio, but they have a 1-2 mm depth limitation from the body surface. Most of current intraoperative probes produce only audible sounds proportional to count rates without providing tumor images. This research aims to detect both positrons and annihilation photons from $^{18}F$ using plastic scintillators and a GAGG scintillation crystal attached to silicon photomultiplier (SiPM). The depth-of-interaction (DOI) along the plastic scintillator can be used to obtain the 2-D images of tumors near the body surface. The front and rear part of the intraoperative probe consists of $4{\times}1$ plastic scintillators ($2.9{\times}2.0{\times}12.0mm^3$) for positron detection and a Ce:GAGG scintillation crystal ($12.0{\times}12.0{\times}9.0mm^3$) for annihilation photon detection, respectively. The DOI resolution of $4.4{\pm}1.6mm$ along the plastic scintillator was obtained by using the 3M enhanced specular reflector (ESR) with rectangular holes between the plastic scintillators, which showed the feasibility of a 2-D image pixel size of $2.9{\times}4.4mm^2$ (X-direction ${\times}$ Y-direction).

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권6호
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• pp.451-455
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• 2008

목적 : 전초림프절 스캔과 전초림프철 생검은 유방암 환자에서 액와림프절 전이를 인지하기 위한 표준화된 방법으로 사용되게 되었지만, 표준화된 방사성의약품은 마련되어 있지 않다. 액와림프절 전이를 인지하기 위한 전초림프절 검사에 있어서 본 연구에서는 Tc-99m Tin-colloid와 Tc-99m Phytate의 결과를 비교하여 보았다. 대상 및 방법: 본 연구에서는 2001년에서 2008년까지 유방암으로 수술을 시행했던 381명의 환자를 대상으로 하였다. 349명의 환자는 Tc-99m Tin-colloid (37-185MBq) 0.8ml를 유륜하로 주사하였다. 33명의 환자는 Tc-99m Phytate (37-185 MBq) 0.8 ml를 유륜하로 주사하였다. 앉은 자세에서 림프신티그라피가 시행되었고, 수술 중에 감마프로브로 전초림프절을 발견하였다. 결과: Tc-99m Tin-celloid로 검사를 시행한 전체 349명의 환자 중에서 312명(89.4%)이 림프신티그라피에 의해 전초림프절이 발견되었고, 304명(87.1%)이 감마프로브에 의해 전초림프절이 발견되었다. 전날검사를 시행한 전체 33명의 환자 중에서 32명(97.0%)이 림프신티그라피에 의해 전초림프절이 발견되었고 33명(100%)이 감마프로브에 의해 전초림프절이 발견되었다. Tc-99m Phytate에 의한 림프신티그라피와 감마프로브에 의한 전초림프절 발견율은 Tc-99m Tin-celloid와 비교하여 통계학적으로 유의하게 높았다 (p<0.05, P<0.05). 결론: 유방암 환자에서 전초림프절을 발견하는데 있어 Tc-99m Phytate가 Tc-99m Tin-colloid보다 더 좋은 선택일 것이다.

• 방사선산업학회지
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• 제6권4호
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• pp.305-310
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• 2012

This study examined radiation detection properties of imported perilla seeds, almonds, and soybeans. Food samples were irradiated at doses of 0.5, 1, 2, and 4 kGy and analyzed by photo-stimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL), and electron spin resonance (ESR). The results of PSL showed that photon counts of irradiated perilla seeds and soybeans were $32,959counts{\cdot}60sec^{-1}$ and $7,234counts{\cdot}60sec^{-1}$, respectively, at an irradiation dose of 0.5 kGy, and the photon count of irradiated almonds was $5,581counts{\cdot}60sec^{-1}$ at an irradiation dose of 1 kGy. The results of TL showed that this technique is useful for detecting irradiated samples; the TL ratios ($TL_1/TL_2$) measured for the food samples at an irradiation dose of 0.5 kGy were 0.2301 for perilla seeds, 0.4595 for almonds, and 0.4827 for soy beans. Lastly, results of ESR spectroscopy for only soybeans revealed specific signals derived from free radicals captured in the cellulose. In conclusion, PSL, TL, and ESR methods can be used for the detection of gamma-irradiated soybean samples, whereas gamma-irradiated perilla seeds and almonds can be confirmed by a serial detection with a TL method after PSL.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3795-3802
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• 2022

NaI(Tl) scintillation materials are considered to be one of many materials that are used exclusively for γ-ray detection and spectroscopy. The gamma-ray spectrometer is not an easy-to-use device, and the accuracy of the numerical values must be carefully checked based on the rules of the calibration technique. Therefore, accurate information about the detection system and its effectiveness is of greater importance. The purpose of this study is to estimate, using an analytical-numerical formula (ANF), the purely geometric solid angle, geometric efficiency, and total efficiency of a cylindrical NaI(Tl) γ-ray detector with a side-through hole. This type of detector is ideal for scanning fuel rods and pipelines, as well as for performing radio-immunoassays. The study included the calculation of the complex solid angle, in combination with the use of various points like gamma sources, located axially and non-axially inside the through detector side hole, which can be applied in a hypothetical method for calibrating the facility. An extended γ-ray energy range, the detector, source dimensions, "source-to-detector" geometry inside the side-through hole, path lengths of γ-quanta photons crossing the facility, besides the photon average path length inside the detector medium itself, were studied and considered. This study is very important for an expanded future article where the radioactive point source can be replaced by a volume source located inside the side-trough hole of the detector, or by a radioactive pipeline passing through the well. The results provide a good and useful approach to a new generation of detectors that can be used for low-level radiation that needs to be measured efficiently.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.51-59
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• 2010

NaI(Tl) 섬광 결정과 광전자 증배관를 결합한 형태의 감마선 검출기는 감도와 개발비용 면에서 우수하여 일반적으로 환경 감시용 검출기에 잘 활용된다. 본 연구에서는 보다 조작이 용이하고 다목적으로 활용할 수 있는 지능형 감마선 검출기와 연동되어 동위원소 자동인식이 가능한 분석 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 크게 네트워크 인터페이스 모듈과 스펙트럼분석 모듈, 그리고 그래픽 유저 인터페이스 모듈의 세부분으로 나누어진다. 이중 핵심부분은 스펙트럼분석모듈로서 네트워크를 통해 수집된 신호로부터 해당 동위원소에 대한 에너지스펙트럼의 피크정보를 추출하고 이를 토대로 입력 동위원소의 종류를 판별해 내는 것이다. 일반적으로 채널과 에너지의 관계는 근사적으로 선형적인 함수관계가 있으므로 피크 정보를 정확히 얻어내면 해당 동위원소의 인식이 가능하다. 본 연구에서 개발된 피크 검출 알고리듬은 두 개의 피크를 가진 표준 동위원소에 대한 라이브러리 구축 및 이를 기준으로 한 미지의 동위원소에 대한 자동인식을 수행하도록 개발되었다. 대상 하드웨어인 뉴캐어메디컬시스템의 GammaPro 1410을 사용하여 연동 실험을 수행한 결과 하나의 미지의 선원에 대한 인식률을 측정할때 1% 이내의 피크 검출오차를 기록하였다. 또한 효율적인 네트워크 연동모듈의 설계를 통하여 세계 수준인 200K CPS의 데이터 처리속도를 달성하였다. 감마선 검출기와 본 소프트웨어에 더하여 선량분석 알고리듬에 대한 개발이 이어진다면 실시간 지능형 검출시스템으로서 의료기관 및 발전소, 연구시설 등 폭넓은 분야에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1060-1063
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• 2003

ESR spectroscopy를 이용하여 방사선 조사된 수입산 향신료 3종에서 생성된 ESR 신호 크기에 조사선량과 저장기간이 미치는 영향을 조사하였다. 수입산 향신료 3종(겨자, 오레가노, 월계수)를 0, 1, 5 및 10kGy의 Co-60 감마선을 조사한 후, 이를 시료로 Bruker-EPR spectrometer를 이용하여 ESR 신호를 측정하였다. 실험결과 조사 직후 감마선 조사된 겨자와 월계수는 조사시료에서 특유의 신호를 나타내어 비조사시료와 뚜렷이 구별할 수 있었고 오레가노는 비조사시료에서 single- line을 보였으나 조사시료와 비교하여 신호 크기가 매우 커서 비조사시료와 쉽게 구별할 수 있었다. 모든 적용선량$(1{\sim}10kGy)$의 범위에서 조사선량이 증가함에 따라 ESR 신호 크기가 증가하였으며, 조사선량과 생성된 ESR 신호 크기와의 상관계수인 $R^2$ 값은 $0.9939{\sim}0.9993$의 높은 값을 나타내었다. 또 상온에서 12주 후에도 ESR spectroscopy를 이용하여 방사선 조사의 여부를 확인할 수 있었다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제10권2호
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• pp.140-144
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• 2005

This study was carried out to establish methods for irradiation detection of irradiation in Korean wheat flour by pulsed photostimulated luminescence (PPSL) and viscometric methods. The photon counts of the irradiated Korean wheat flour measured by PPSL immediately after irradiation increased with increasing irradiation dose. The photon counts in the irradiated Korean wheat flour almost disappeared with lapse of time after storage in normal room conditions, but irradiation detection was still possible after 6 months in darkroom conditions. All irradiated samples indicated a decrease in viscosity with increasing stirring speeds (rpm) and irradiation doses. Irradiation at 1 kGy significantly decreased the viscosity. Consequently, these results suggest that the detection of irradiated Korean wheat powder is possible by both viscometric and PPSL methods.

• 센서학회지
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• 제3권3호
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• pp.9-15
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• 1994

비표면적이 큰 ${\gamma}-Al_{2}O_{3}$와 귀금속 촉매를 이용하여 접촉연소식 가스감지소자를 제조하였다. DT/TGA와 XRD 실험을 통해 ${\gamma}-Al_{2}O_{3}$ 제조의 최적 조건을 구하였으며, 제조된 ${\gamma}-Al_{2}O_{3}$는 $215.5m^{2}/g$의 큰 비표면적을 나타내었다. Pt 코일을 발열체 및 온도감지소자, 미세 ${\gamma}-Al_{2}O_{3}$ 분말을 담체 모물질, Pd 및 Pt 귀금속을 촉매제로 이용하여 가스센서를 제조하고 가연성 가스에 대한 감도특성을 조사하였다. 실험결과들로부터 본 연구에서 제조된 센서는 1000ppm의 LPG 및 LNG에 대해 각각 20mV와 6.5mV로 놀은 감도 특성을 나타내었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권1호
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• pp.124-132
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• 2010

육가공 산업에서 원료로 이용되고 있는 향신료의 위생화를 위하여 대표적인 살균 기술인 감마선과 전자선의 조사효과를 비교하였다. 미생물 오염도를 측정한 결과 대부분의 시료에서 1.5 to 3.8 Log CFU/g의 일반호기성 미생물이 나타났으나, 강황 및 로즈마리에서는 미생물이 검출되지 않았다. 검출된 시료에서는 조사에 의해 효과적인 것으로 미생물이 감소하였으며, 감마선이 전자선보다 효과적으로 미생물을 사멸하였다. 검출된 미생물을 동정한 결과 Bacillus spp. 및 Staphylococcus spp.으로 확인하였다. B. cereus 및 S. aureus에 대한 방사선 감수성 측정 결과 0.19-0.63 kGy로 확인되었으며, 전자선 보다 감마선에 대한 내성이 약한 것으로 확인되었다. Ames test를 이용하여 방사선 조사에 의한 향신료의 유전독성학적 안전성을 평가한 결과, 조사에 의한 돌연변이원성은 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 향신료의 위생화를 위한 살균방법으로 방사선 조사기술이 효과적으로 판단되며, 감마선(>4 kGy, <6 kGy)이 전자선보다 효과적으로 미생물을 제어하는 것으로 나타났다.