• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 추계학술발표회요약집
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• pp.334-334
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• 1999

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권4호
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• pp.343-348
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• 2003

We have investigated in detail the operating properties of Gas Electron Multiplier (GEM) detectors with a double conical and a cylindrical structure in a wide range of external fields and GEM voltages. With the double conical GEM, the gain gradually increased with time by 10%; whereas this surface charging was eliminated with the cylindrical GEM. Effective gains above 1000 were easily observed over a wide range of collection field strengths in a gas mixture of $Ar/CO_2(70/30)$. The transparency and electron collection efficiency were found to depend on the ratio of external field and the applied GEM voltage; the mutual influence of both drift and collection fields was found to be trivial.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.95-99
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• 2014

병원을 포함해서서 방사선 물질을 사용하는 모든 사업장에서 방사선 물질의 모니터링은 방사선 안전에 가장 중요한 요소의 하나이다. 본 연구는 방사선 모니터링 시스템에 있어서 GEM 검출기의 활용 가능성을 알아보기 위한 선행 연구로서, GEM 검출기를 제작하고 CdTe 검출기와의 상대적 효율을 구한 결과, 베타와 감마선에 대한 평균 상대 효율이 각각 72%와 4%로서 매우 우수한 성능을 나타냄을 보였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권2호
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• pp.69-75
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• 2005

기체전자증폭기(GEM, gas electron multiplier)는 동박이 양면으로 도포된 절연기관에 미세구멍배열을 형성한 박막으로 기존의 기체형 방사선 검출기의 미약한 방사선 신호를 증폭하기 위해 널리 사용되어지고 있다. 미세구멍 내부에 강한 전기장을 형성함으로써 이 내부로 유입되는 전자에 충분한 에너지를 전달, 전자사태를 유도하는 원리를 이용한다. 따라서 GEM의 특성은 GEM을 포함한 방사선 검출기에 인가되는 전압 즉, 전기장의 분포에 의해 결정된다. 따라서 올바르지 못한 전기장의 분포에 대해서는 신호 전자가 수집전극으로 향하지 못하고, GEM의 상 하단의 전극으로 이동, 신호의 손실을 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 GEM의 가장 중요한 성능 지표 중 하나인 1차 전자수집효율(primary electron collection efficiency)을 계산하였다. 방사선에 의해 발생된 전자는 전기력선을 따라서만 움직인다는 가정 하에, GEM의 단위 구조에 대해 표류전극에서의 전기력선의 수에 대한 수집전극에서의 전기력선의 수의 비로 전자수집효율을 계산하였다. 전기력선의 계산은 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 본 논문에서 사용한 방법은 가장 이상적인 상황으로 국한되지만, GEM의 설계 및 최적 운전변수 도출에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-89
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• 2003

기체전자증폭기는 기존의 기체검출기의 표류공간에 위치하여 표류전기장을 매우 짧은 거리에 걸쳐 전자사태가 가능한 세기(〉 $10^4$ V/cm) 이상으로 압축함으로써 기체이득을 향상시키는 개념적으로 간단한 기구이다 이 기구는 양면이 금속(구리)으로 얇게 코팅된 수십 $\mu\textrm{m}$ 두께의 절연성 foil에 화학적 에칭이나 고출력 레이저빔 천공방법을 이용하여 직경 100 $\mu\textrm{m}$ 이하의 미소 hole들을 100-200 $\mu\textrm{m}$ 간격으로 균일하게 뚫어 놓은 구조로 되어 있다. 본 연구에서는 다양한 실험조건에서 기체전자증폭기의 동작특성을 조사하였으며 또한 기체전자증폭기의 섬광특성을 이용하여 표준 CCD 카메라와 결합하여 X-선 영상을 획득함으로써 디지털 X-선 영상센서로서의 가능성을 제시하였다.

• 대한전기학회논문지
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• 제34권7호
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• pp.289-296
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• 1985

The Townsend primary ionization coefficient a was measured by the luminous-flux method using the fact that the intensity of radiant light is proportional to electron density in the townsend discharge domain. The ranges of measurements were 15for He gas and 10

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권3호
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• pp.177-181
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• 2001

The conversion efficiency of a cesium iodine coated micro-channel plate is studied. We use the EGS4 code to transport photons and generated electrons until their energies become less than 1keV and 10keV respectively. Among the generated electrons, the emission from the secondary electrons located within the escape depth of 56nm from the photo-converter boundary is estimated by integrating the product of the secondary electrons with a probability depending only on their geometric locations. The secondary electron emission from the generated electrons of energy higher than 100eV is estimated by the 'universal yield curve'. The sum of these provides an estimate for the secondary electron yield and we show that results of applying this algorithm agree with known experimental results. Using this algorithm, we computed secondary electron emissions from a micro-channel plate used in a gas electron multiplier detector that is currently being developed at Korea Atomic Energy Research Institute.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권6호
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• pp.1277-1281
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• 2020

A novel ceramic Gas Electron Multiplier (GEM) has been developed to meet the demand of high counting rate for the neutron detection which is an alternative to ³He-based detector at China Spallation Neutron Source (CSNS). An experiment was performed to measure the neutron transmittance of ceramic-GEM and FR4-GEM at the small angle neutron scattering (SANS) instrument. The result showed the ceramic-GEM has higher transmittance and less self-scattering especially for cold neutrons. One single ceramic GEM could give a gain of 10²-10⁴ in the mixture gas of Ar and CO₂ (90%:10%) and its energy resolution was about 27.7% by using ⁵⁵Fe X ray of 5.9 keV. A prototype has been developed in order to investigate the performances of the ceramic GEM-based neutron detector. Several neutron beam tests, including detection efficiency, spatial resolution, two-dimensional imaging, and wavelength spectrum, were carried out at CSNS and China Mianyang Research Reactor (CMRR). The results show that the ceramic GEM-based neutron detector is a good candidate to measure the high intensity neutrons.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제4권2호
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• pp.155-160
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• 2004

In this paper, we describe the results of a study on the edge enhancement of X-ray images by using their fuzzy system representation. A set of gray scale X-ray images was generated using the EGS4 computer code. An aluminum plate or a lead plate with three parallel strips taken out has been used as the object with the thickness and the width of the plate, and the gap between the two strips varied. We started with a comparative study on a set of the fuzzy sets for their applicability as the input fuzzy sets for the fuzzy system representation of the gray scale images. Then we describe how the fuzzy system is used to sharpen the edges. Our algorithm is based on adding the magnitude of the gradient not to the pixel value of concern but rather to the nearest neighboring pixel in the direction of the gradient. We show that this algorithm is better in maintaining the spatial resolution of the original image after the edge enhancement.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권1호
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• pp.35-37
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• 2005

한국원자력연구소의 방사선 검출기 연구팀에서는 가스 전자 증폭기를 이용하여 고효율 중성자 검출기를 개발하고 있다. 이중 가스 전자 증폭기를 제작하였고 Ar/Isobutane 혼합기체에서 동작시켰다. 고효율 중성자 검출기에 적용하기 위해서 다중 가스 전자 증폭기 포일 양면에 중성자 변환 물질인 $^6Li$ 또는 $^{10}B$를 코팅하는 것이 고려되었다. 중성자 검출을 위한 박막의 최적화된 두께를 MCNP와 SRIM으로 계산하였다. 중성자 검출 효율은 박막을 구성하는 화합물과 박막 두께를 변화시키면서 계산하였다. 열중성자는 drift plate에 중성자 반응 박막을 입힌 GEM 검출기에 의해서 측정되있다.