The purposes of this report are to evaluate whether lead ball and steel ball could be used as protective material of radiation and to acquire physical data of them for protecting 4-10 MV X-ray beams. Lead balls of diameter 2.0~2.5mm or steel balls of diameter 1.5~2.0 mm were filled in an acrylic box of uniform width. An MV radiograph of metal balls in a box were taken to ascertain uniformity of ball distribution in the box. Average density of metal ball and linear attenuation coefficient of metal balls for 4~10 MV X -rays were measured. At the time of measurement of linear attenuation coefficient, Farmer ionization chamber was used and to minimize the scatter effect, distance between the ball and the ionization chamber was 70 cm and field size was 5.5cm${\times}$5.5cm. For comparison, same parameters of lead and steel plates were measured. The distribution of metal balls was uniform in the box. The density of a mixture of lead-air was 6.93g/cm$^3$, 0.611 times density of lead, and the density of a mixture of steel-air was 4.75g/cm$^3$, 0.604 times density of steel. Half-value layers of a mixture of lead-air were 1.89 cm for 4 MV X-ray, 2.07 cm for 6 MV X-ray and 2.16 cm for 10 MV X-ray, and approximately 1.64 times of HVL of lead plate. Half-value layers of a mixture of steel-air were 3.24 cm for 4 MV X-ray, 3.70 cm for 6 MV X-ray and 4.15 cm for 10 MV X-ray, and approximately 1.65 times of HVL of lead plate. Metal balls can be used because they could be distributed evenly. Average densities of mixtures of lead-air and steel-air were 6.93g/cm$^3$, 4.75g/cm$^3$ respectively and approximately 1.65 times of densities of lead and steel. Product of density and HVL for a mixture of metal-air are same as the metal.
For wedged photon beams, the variation of the wedge factor with field size was reported by several authors. However, until now such variation with field size had not been explained quantitatively. Therefore, the variation of the wedge factor was investigated by measuring outputs with field sizes increasing from 4 cm $\times$ 4 cm to 25 cm $\times$ 25 cm for open and wedged 6 and 10MV X-ray beams. The relative outputs for wedged fields to 10 cm $\times$ 10 cm have been obtained. The results show the Increase of the wedge factor caused by the change in fluence of high energy Photon beam with field size, up to 8.0% for KD77-6MV X-ray beam. This increase could be explained as a linear function of the irradiated wedge volume except small field size up to about 10 cm. In the cases of the narrow rectangular beam parallel to the wedge direction, the wedge factor decreases slightly with increasing field size up to about 10-15 cm due to a relatively reduced photon fluence from the change of the wedge thickness. We could explain the causes of a wedge factor variation with field size as the fluences of primary photon passed throughout the wedge, contributing to the dose at the central beam axis and that the fluences were affected by the gradient of the wedge with the change of field size. For clinical use, the formula developed to describe the wedge factor variation with field size has been corrected.
Neutrons are high LET (linear energy transfer) radiation and cause more damage to the target cells than x-rays or gamma rays. The damage from neutrons is generally considered fatal to a cell and neutrons have a greater tendency to cause cell death through direct interaction on DNA. We performed experiments to measure growth delay ratio and oxygen enhancement ratio (OER) in mouse model system. We inoculated EMT-6 cells to the right hind leg of BALB-c mouse and X-rays and neutron beams were given when the average volume of tumors reached $200-300mm^3$. We irradiated 0, 11, 15.4 Gy of X-ray and 0, 5, 7 Gy of fast neutron beam at normoxic and hypoxic condition. The volume of tumors was measured 3 times per week. In x-ray experiment, growth delay ratio was 1.34 with 11 Gy and 1.33 with 15.4 Gy in normoxic condition compared to in hypoxic condition, respectively. In neutron experiment, growth delay ratio was 0.94 with 5 Gy and 0.98 with 7 Gy, respectively. The OER of neutron beam was 0.97. The neutron beam was more effective than X-ray in the control of hypoxic tumors.
The treatment of tumors along curved surfaces with stationary electron beams using cone collimation may lead to non-uniform dose distributions due to a varying air gap between the cone surface and patient. For large tumors, more than one port may have to be used in irradiation of the chest wall, often leading to regions of high or low dose at the junction of the adjacent ports. Electron-beam arc therapy may elimination many of these fixed port problems. When treating breast tumors with electrons, the energy of the internal mammary port is usually higher than that of the chest wall port. Bolus is used to increase the skin dose or limit the range of the electrons. We invertiaged the effect of various arc beam parameters in the isodose distributions, and combined into a single arc port for adjacent fixed ports of different electron beam eneries. The higher fixed port energy would be used as the arc beam energy while the beam penetration in the lower energy region would be controlled by a proper thickness of bolus. We obtained the results of following: 1. It is more uniform dose distribution of electron to use rotation than stationary irradiation. 2. Increasing isocenter depth on arc irradiation, increased depth of maximum dose, reduction in surface dose and an increasing penetration of the linear portion of the curve. 3. The deeper penetration of the depth dose curve and higher X-ray background for the smaller field sized. 4. If the isocenter depth increase, the field effect is small. 5. The decreasing arc beam penetration with decreasing isocenter depth and the isocenter depth effect appears at a greater depth as the energy increases. 6. The addition of bolus produces a shift in the penetration that is the same for all depths leaving the shape of the curves unchanged. 7. Lead strips 5 mm thick were placed at both ends of the arc to produce a rapid dose drop-off.
The absorbed dose and contaminant electron distribution of therapeutic X-ray beam (15MV photon) was studied with a half blocked beams of 30$\times$30$\textrm{cm}^2$ and field size ranging from 5$\times$5 to 30$\times$30$\textrm{cm}^2$. For a 15MV photon beam energy, the value of the depth of dose maximum, d$_{max}$, gradually decrease with increasing field size from 5$\times$5 to 30$\times$30$\textrm{cm}^2$ due to mainly by contaminant electrons which are produced in the flattening filter and scattered by collimator jaws, tray holder〔Lucite〕, blocking block and air. The results suggest that separate dosimetry data should be kept for blocked and unblocked field. The inherence of the contaminant electrons to the open field depth of maximum dose can lead to mistaken results if attenuation measurements are made at that depth. A nurmerous contaminant electrons mainly were distributed as shape of corn in the central photon beam and their path length in the water were shorter than 30mm because of the electrons energy having around 6MeV. These results clearly appears that the substraction of scattered electrons (electrons and positrons) from the total depth dose curve not only lowers the absolute dose in the bulidup region and surface dose, it also causes a shift of d$_{max}$ to a deeper depth. In the terapeutic high energy photon beam, the absorbed dose near the buildup region is the combined result of incident contaminant electrons and phantom generated electronsrons.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
/
2000.02a
/
pp.60-60
/
2000
The adhesion interface formation between copper and poly(ethylene terephthalate)(PET), poly(methyl methacrylate)(PMMA) and Polyimide films was treated using Ion assisted reaction system to sequential sputter deposition by High-Frequency ion source. The ion beam modification system used a new type of low power HF ion thruster for space application as new low thruster electric propulsion system. Low power HF ion thruster with diameter 100mm gives the opportunity to obtain beams of Ar+ with currents 20~150 mA (current density 0.5~3.5 mA/cm2) and energy 200~2500eV at HF power level 10~150 W. Using Ar as a working gas it is possible to obtain thrust within 3~8 mN. Contact angles for untreated films were over 95$^{\circ}$ and 80 for Pet, 10o for PMMA and 12o for PI samples as a condition of ion assisted reaction at the ion dose of 10$\times$1016 ions/cm2, the ion beam potential of 1.2 keV and 4 ml/min for environmental gas flow rate. 900o peel tests yielded values of 15 to 35 for PET, 18 to 40 and 12 to 36 g/min. respectively. High resolution X-ray photoelectron spectrocopy is the Cls region for Cu metal on these polymer substrates showed increases in C=O-O groups for polymide, whereas PET and PMMA treated samples showed only C=O groups with increase the ion dose. Finally, unstable polymer surface can be changed from hydrophobic to hydrophilic formation such as C-O and C=O that were confirmed by the XPS analysis, conclusionally, the ion assisted reaction is very effective tools to attach reactive ion species to form functional groups on C-C bond chains of PET, PMMA and PI.
Chang-Woo, Oh;Sang-Il, Bae;Young-Min, Moon;Hyun-Kyoung, Yang
Journal of the Korean Society of Radiology
/
v.16
no.6
/
pp.687-695
/
2022
To find a 3D printer material that can replace lead used as a shield for high-energy electron beam treatment, the shielding composites were simulated by using MCNP6 programs. The Percent Depth Dose (PDD), Flatness, and Symmetry of linear accelerators emitting high-energy electron beams were measured, and the linear accelerator was compared with MCNP6 after simulation, confirming that the source term between the actual measurement and simulation was consistent. By simulating the lead shield, the appropriate thickness of the lead shield capable of shielding 95% or more of the absorbed dose was selected. Based on the absorption dose data for lead shield with a thickness of 3 mm, the shielding performance was analyzed by simulating 1, 5, 10, and 15 mm thicknesses of ABS+W (10%), ABS+Bi (10%), and PLA+Fe (10%). Each prototype was manufactured with a 3D printer, measured and analyzed under the same conditions as in the simulation, and found that when ABS+W (10%) material was formed to have a thickness of at least 10mm, it had a shielding performance that could replace lead with a thickness of 3mm. The surface morphology and atomic composition of the ABS+W (10%) material were evaluated using a scanning electron microscope (SEM) and an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). From these results, it was confirmed that replacing the commercialized lead shield with ABS+W (10%) material not only produces a shielding effect such as lead, but also can be customized to patients using a 3D printer, which can be very useful for high-energy electron beam treatment.
There is necessity for making a smaller and more sensitive detector in small field sizes. This report assesses the suitability of metal-loaded thermoluminescent dosimeters for this purpose. Measurements were performed in the 6 MV photon and 6 MeV electron beams of a medical linear accelerator with LiF thermoluminescence dosimeters (TLD-100) embedded in solid water phantom. TLD-100 chips(surface area 3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$) loaded with a metal plate(Tin or gold respectively) were used to enhance dose readings to TLD-100. Surface dose was measured for field size 10 $\times$ 10 $\textrm{cm}^2$ and 100 em SSD. Measurements have been made of the enhanced signal intensity and good linearity for absorbed dose with each metal. Using a 1 mm each metal on TLD-l00 in the beam increased the surface dose to 14% and 56% respectively for 6MV photon. In the case of 6 MeV electron, gold plate enhanced the TL response to 13%, but there is no difference for tin plate. The specific dose response of TLD-100 with thin metal plate increases with electron concentration of metal film, this is most likely due to increased electron scattered from the additional material with electron density higher than TLD-100. This emphasizes the role of TL dosimeters with metal as amplified dosimeters for therapeutic high energy x-ray beams. Due to the enhanced dose reading of TLD-100 with metal plate, it could be possible to develop smaller TL dosimeter with high sensitivity.
A radiophotoluminescent glass rod detector (GRD) system has recently become commercially available. We investigate the dosimetric properties of the GRD regarding the reproducibility of signal, dose linearity and energy dependence. The reproducibility of five measurements for 50 GRDs is presented by an average of one standard deviation of each GRD and it is ${\pm}1.2%$. It is found to be linear in response to doses of $^{60}Co$ beam in the range 0.5 to 50 Gy with a coefficient of linearity of 0.9998. The energy dependence of the GRD is determined by comparing the dose obtained using cylindrical chamber to that by using the GRD. The GRD response for each beam is normalized to the response for a $^{60}Co$ beam. The responses for 6 and 15 MV x-ray beams are within ${\pm}1.5%$ (1SD). The energy response of GRD for high-energy photon is almost the same as the energy dependence of LiF:Mg:Ti (TLD-100)and shows little energy dependence unlike p-type silicon diode detector. The GRDs have advantages over other detectors such diode detector, and TLD: linearity, reproducibility and energy dependency. It has been verified to be an effective device for small field dosimetry for stereotactic radiosurgery.
Lee Yong Ha;Park Kyung Ran;Lee Jong Young;Lee Ik Jae;Park Young Woo;Lee Kang Kyoo
Radiation Oncology Journal
/
v.21
no.4
/
pp.322-329
/
2003
Purpose: It is difficult to exactly determine the surface dose and the dose distribution In buildup region of high energy X-rays by using the conventional ion chamber. The aim of this study Is to evaluate the accuracy of widely used dosimetry systems to measure the surface dose and the depth of maximum dose (d$_{max}$). Materials and Methods: We measured the percent depth dose (PDD) from the surface to the d$_{max}$ in either a water phantom or in a solid water phantom using TLD-100 chips, thimble type ion chamber, diode detector, diamond detector and Markus parallel plate ion chamber for 6 MV and 15 MV X-rays, 10$\times$10 cm$^{2}$, at SSD=100cm. We analysed the surface dose and the d$_{max}$. In order to verify the accuracy of the TLD data, we executed the Monte Carlo simulation for 5 MV X-ray beams. Results: The surface doses In 6 MV and IS MV X-rays were 29.31% and 23.36% ior Markus parallel plate ion chamber, 37.17$\%$ and 24.01$\%$ for TLD, 34.87$\%$ and 24.06$\%$ for diamond detector, 38.13$\%$ and 27.8$\%$ for diode detector, and 47.92$\%$ and 35.01$\%$ for thimble type ion chamber, respectively. in Monte Carlo simulation for 6 MV X-rays, the surface dose was 36.22$\%$, which Is similar to the 37.17$\%$ of the TLD measurement data. The d$_{max}$ In 6 WV and 15 MV X-rays was 14$\~$16 mm and 27$\~$29 mm, respectively. There was no significant difference in the d$_{max}$ among the detectors. Conclusion: There was a remarkable difference in the surface dose among the detectors. The Markus parallel plate chamber showed the most accurate result. The surface dose of the thimble ion chamber was 10$\%$ higher than that of other detectors. We suggest that the correction should be made when the surface dose of the thimble ion chamber Is used for the treatment planning ion the supeficial tumors. All the detectors used In our study showed no difference in the d$_{max}$.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.