• 제목/요약/키워드: High Energy Photon

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10MV X선 방사선 치료 시 중성자 선량 분포에 관한 연구 (A Study on the Neutron Dose Distribution in Case of 10 MV X-rays Radiotherapy)

  • 박철수;임청환;정홍량;신성수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권4호
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    • pp.415-417
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    • 2008
  • 현재 방사선치료는 선형가속기에 의하여 대다수 이루어지고 있으며 사용되는 방사선인 광자도 의학의 발전에 의해 고에너지화 고선량화 되고 있다. 본 연구에서는 방사선치료 조사면에서 중성자 측정이 가능한 CR-39를 이용한 중성자 검출법을 이용하였다. 선형가속기에서 발생되는 X선(광자)치료 시 발생 되는 중성자의 선량을 CR-39를 이용한 중성자 검출법을 이용하여 측정하고, 임상적 응용으로 고에너지 광자를 이용하여 암 치료에 사용할 때 중성자의 발생이 환자치료 선량과 연관되는 어떤 문제를 발생시키는지를 연구한 결과는 다음과 같다. 속중성자의 경우 광자 1Gy 조사 시 평균 0.35mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.65mSv, 5Gy 조사 시 평균 1.82mSv, 열중성자의 경우 광자 1Gy 조사 시 평균 0.26mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.56mSv, 5Gy 조사 시평균 1.23mSv의 중성자 발생하였다. Wedge Filter를 사용하여 중성자의 발생을 측정한 결과 Wedge Filter를 사용했을 때 중성자의 발생이 증가하였다. 고선량을 요구하는 SRS Cone을 사용했을 때에는 기존의 실험결과 보다 많은 중성자가 검출되었다. 속중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 2.85mSv, 열중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 1.37mSv의 중성자가 발생하였다. 일반 치료 시 광자 5Gy 조사했을 때 보다 속중성자의 경우 약 1.6배, 열중성자의 경우 약 1.12배 정도의 중성자가 더 발생하는 것으로 나타났다.

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High Power Lasers and Their New Applications

  • Izawa, Yasukazu;Miyanaga, Noriaki;Kawanaka, Junji;Yamakawa, Koichi
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권3호
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    • pp.178-185
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    • 2008
  • Recent progress in high power lasers enables us to access a regime of high-energy-density and/or ultra-strong fields that was not accessible before, opening up a fundamentally new physical domain which includes laboratory astrophysics and laser nuclear physics. In this article, new applications of high-energy and ultra-intense laser will be reviewed.

Study of The Anisotropy of Electron Energy Distribution of Optical-Field Ionized Oxygen Plasma by Using Polarization Spectroscopy

  • Kim, Dong-Eon;Kim, Jae-Hoon;Kawachi, Tetsuya;Hasegawa, Noboru;Sukegawa, Kouta;Iwamae, Atsushi;Fujimoto, Takashi
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권3호
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    • pp.145-149
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    • 2003
  • The anisotropy of electron energy distribution in oxygen plasmas produced by a high intensity laser was investigated by using polarization spectroscopy. An ultra-short pulsed laser with a pulse duration of 66.5 fs and a power density of $1 {\times} 10^17/ W/$\textrm{cm}^2$$ was used. At this power density and pulse duration, the plasma was generated predominantly by optical field ionization. The degree of polarization of OVI 1s$^2$2p$^2$p2- 1s$^2$4d$^2$D$^{0}$ (J = 1/2-3/2 and 3/2-5/2) transition line at 129.92 $\AA$ was measured. O VI 1s$^2$2p$^2$P$^2$ -1s$^2$4s$^2$S$^2$ (J = 1/2-1/2 and 3/2-1/2) transition line at 132.26 $\AA$ was used to calibrate the sensitivity of the optical system. The dependencies of the degree of polarization on the initial gas density and on the laser polarization were investigated. When the laser polarization was changed from a linear to a circular polarization, the degree of polarization was decreased. When the initial gas density was increased, the degree of polarization was decreased.

MCNPX를 이용한 의료용 선형가속장치의 광자 스펙트럼에 관한 연구 (A Study on Photon Spectrum in Medical Linear Accelerator Based on MCNPX)

  • 박은태;이동연;고성진;김정훈;강세식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.249-254
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    • 2014
  • 의료용 선형가속장치는 1952년에 개발된 이후 방사선 치료에 사용되어 왔으며 그 활용도가 더욱 증가하고 있다. 현재는 6 MeV 이상의 광자 에너지를 사용하는 고 에너지 방사선치료가 보편화되어 사용되고 있으나, 광핵반응에 의한 중성자의 생성으로 환자 및 술자에 대한 피폭이 문제가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 MCNPX를 사용하여 의료용 선형가속장치에서 발생되는 6~24 MV 광자선의 스펙트럼을 분석하고, 평균에너지 및 텅스텐의 중성자 생성 임계에너지인 7.41 MeV 이상의 광자 개수를 평가하였다. 그 결과 8 MV를 시작으로 24 MV에서는 전체 검출 광자 수에 비해 0.59%의 비율로서 광핵 반응을 일으킬 수 있는 광자수가 증가함을 알 수 있었다.

고에너지 광자선의 선속 변화에 따른 쐬기인자의 의존성 (The Dependence of the Wedge Factor with the Variation of High Energy Photon Beam Fluences)

  • 오영기;윤상모;김재철;박인규;김성규
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제11권1호
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    • pp.1-18
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    • 2000
  • 쐬기인자의 조사면에 따른 변화는 여러 저자들에 의해 보고되었으나, 아직도 정량적인 설명이 이루어지지않고 있다 따라서 본 연구에서는 4 cm $\times$ 4 cm에서부터 25 cm $\times$ 25 cm까지의 조사면에 대해서 10 cm $\times$ 10 cm 기준 조사면에 대한 상대적 쐬기인자를 조사하였다. 조사면의 증가에 따라 쐬기를 통과하는 고에너지 광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자는 6MV 광자선에서 최고 8.0%까지 증가하였다. 이러한 증가는 조사면이 10 cm보다 작은 경우를 제외하고는 일반적으로 알려진 바와 같이 광자선이 통과하는 쐬기의 부피와 선형적인 관계를 갖고 있음이 박혀졌다. 그러나 특히 쐬기의 경사면에 평행한 방향으로의 조사면이 증가하는 좁은 조사면의 경우에서는 쐬기의 두께변화로 인해 야기되는 광자선의 선속변화가 상대적으로 작아짐에 따라 10-15 cm까지는 약간의 감소가 나타나고 있다 따라서, 광자선의 중심축의 선량에 기여하는 주광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자의 변화원인을 설명할 수 있으며, 그 관자선의 선속변화는 쐬기의 경사방향에 대한 조사면의 크기변화에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 기존에 제안되어진 쐬기인자의 변환 식을 본 연구결과에 잘 맞도록 보정하여 제시하였다.

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방사선 치료용 MM-22 마이크로트론의 설계 특징과 동작 특성 (Design Features and Operating Characteristics of the MM-22 Microtron for Radiotherapy)

  • Bak, Joo-Shik;Lee, Dong-Hun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제22권4호
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    • pp.380-388
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    • 1990
  • 원자력병원에 설치되어 있는 MM-22 의학용 마이크로트론은 고에너지의 전자선 치료와 photon 치료를 위해 가동중에 있다. 이 마이크로트론은 5.3-22.5MeV의 전자선을 발생하도록 설계되었으며, 발생된 전자선은 암치료에 적합한 강도와 안정도를 유지하면서 빔 수송장치를 통해 치료기로 공급된다. MM-22에서의 양질의 방사선 이용은 심부 종양 치료에 새로운 가능성을 보여주고 있다. 본 논문에서는 MM-22의 동작원리, 장치의 구조 및 동작특성에 대해서 기술하고 있다.

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EQUIVALENT DOSE FROM SECONDARY NEUTRONS AND SCATTER PHOTONS IN ADVANCE RADIATION THERAPY TECHNIQUES WITH 15 MV PHOTON BEAMS

  • Ayuthaya, Isra Israngkul Na;Suriyapee, Sivalee;Pengvanich, Phongpheath
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제40권3호
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    • pp.147-154
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    • 2015
  • The scatter photons and photoneutrons from high energy photon beams (more than 10 MV) will increase the undesired dose to the patient and the staff working in linear accelerator room. This undesired dose which is found at out-of-field area can increase the probability of secondary malignancy. The purpose of this study is to determine the equivalent dose of scatter photons and neutrons generated by 3 different treatment techniques: 3D-conformal, intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT). The measurement was performed using two types of the optically stimulation luminescence detectors (OSL and OSLN) in the Alderson Rando phantom that was irradiated by 3 different treatment techniques following the actual prostate cancer treatment plans. The scatter photon and neutron equivalent dose were compared among the 3 treatments techniques at the surface in the out-of-field area and the critical organs. Maximum equivalent dose of scatter photons and neutrons was found when using the IMRT technique. The scatter neutrons showed average equivalent doses of 0.26, 0.63 and $0.31mSv{\cdot}Gy^{-1}$ at abdominal surface region which was 20 cm from isocenter for 3D, IMRT and VMAT, respectively. The scattered photons equivalent doses were 6.94, 10.17 and $6.56mSv{\cdot}Gy^{-1}$ for 3D, IMRT and VMAT, respectively. For the 5 organ dose measurements, the scattered neutron and photon equivalent doses in out of field from the IMRT plan were highest. The result revealed that the scatter equivalent doses for neutron and photon were higher for IMRT. So the suitable treatment techniques should be selected to benefit the patient and the treatment room staff.

A Monochromatic X-Ray CT Using a CdTe Array Detector with Variable Spatial Resolution

  • Tokumori, Kenji;Toyofuku, Fukai;Kanda, Shigenobu;Ohki, Masafumi;Higashida, Yoshiharu;Hyodo, Kazuyuki;Ando, Masami;Uyama, Chikao
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.411-414
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    • 2002
  • The CdTe semiconductor detector has a higher detection efficiency for x-rays and $\square$amma rays and a wider energy band gap compared with Si and Ge semiconductor detectors. Therefore, the size of the detector element can be made small, and can be operated at room temperature. The interaction between a CdTe detector and incident x-rays is mainly photoelectric absorption in the photon energy range of up to 100 keV. In this energy range, Compton effects are almost negligible. We have developed a 256 channel CdTe array detector system for monochromatic x-ray CT using synchrotron radiation. The CdTe array detector system, the element size of which is 1.98 mm (h) x 1.98 mm (w) x 0.5 mm (t), was operated in photon counting mode. In order to improve the spatial resolution, we tilted the CdTe array detector against the incident parallel monochromatic x-ray beam. The experiments were performed at the BL20B2 experimental hutch in SPring-8. The energy of incident monochromatic x-rays was set at 55 keV. Phantom measurements were performed at the detector angle of 0, 30 and 45 degrees against the incident parallel monochromatic x-rays. The linear attenuation coefficients were calculated from the reconstructed CT images. By increasing the detector angle, the spatial resolutions were improved. There was no significant difference between the linear attenuation coefficients which were corrected by the detector angle. It was found that this method was useful for improving the spatial resolution in a parallel monochromatic x-ray CT system.

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역광전자분광기의 제작 및 그 응용 (Construction of Inverse Photoemission Spectrometer and Its Application)

  • 김정원;김세훈
    • 대한화학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.719-723
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    • 1996
  • 고체표면의 비점유 전자에너지 상태를 연구하고자 역광전자분광기를 제작하고 시험하였다. 이 분광기는 초고진공 챔버속에 전자총과 광검출기로 구성되어 있다. 전자총은 궤도 시뮬레이션과 전류 측정을 통해 좋은 집속도와 높은 전류밀도를 가지고 있음을 알 수 있었다. 이 분광기의 전체적인 분해능은 0.74 eV이고, 광검출기의 감도는 약 10 counts/$sec{\cdot}{\mu}A$이다. 하나의 결과로서 Ge(111) 시료의 역광전자분광 스펙트럼은 이론적인 계산결과와 잘 일치하였다.

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고에너지 광자선에 대한 TRS-398 선질보정인자의 직접 계산 (Direct Calculation of TRS-398 Quality Correction Factors for High Energy Photons)

  • 신교철;오영기;김정기;김진기;김기환;정동혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권1호
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    • pp.54-60
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    • 2006
  • IAEA TRS-398 프로토콜의 임상적 적용을 위하여 고에너지 광자선에 대한 선질보정인자를 직접 계산으로 결정하였다. 본 계산은 상용의 원통형 전리함 모델 7종(A12, IC70, N23333, N30001, N30006, NE2571, PR06C/G)에 대하여 수행되었다. 본 계산결과와 TRS-398의 자료를 비교할 때 대부분의 전리함 및 선질에서 ${\pm}0.3%$ 이내(최대 ${\pm}0.4%$)로 일치하였다.

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