• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.407-410
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• 2002

Monochromatic x-ray CT has several advantages over conventional CT, which utilizes bremsstrahlung white x-rays from an x-ray tube. There are several methods to produce such monochromatic x-rays. The most popular one is crystal diffraction monochromatization, which has been commonly used because of the fact that the energy spread is very narrow and the energy can be changed continuously. The alternative method is the use of fluorescent x-ray, which has several advantages such as large beam size and fast energy change. We have developed a parallel-beam and a fan-beam monochromatic x-ray CT, and compared some characteristics such as accuracy of CT numbers between those systems. The fan beam monochromatic x-rays were generated by irradiating target materials by incident white x-rays from a bending magnet beam line NE5 in 6.5 GeV Accumulation Ring at Tukuba. The parallel beam monochromatic x-rays were generated by using a silicon double crystal monochromator at the bending magnet beam line BL-20BM in Spring-8. A Cadmium telluride (CdTe) 256 channel array detector with 512mm sensitive width capable of operating at room temperature was used in the photon counting mode. A cylindrical phantom containing eight concentrations of gadolinium was used for the fan beam monochromatic x-ray CT system, while a phantom containing acetone, ethanol, acrylic and water was used for the parallel monochromatic x-ray CT system. The linear attenuation coefficients obtained from CT numbers of those monochromatic x-ray CT images were compared with theoretical values. They showed a good agreement within 3%. It was found that the quantitative measurement can be possible by using the fan beam monochromatic x-ray CT system as well as a parallel beam monochromatic X-ray CT system.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권3호
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• pp.179-184
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• 2010

나노 공간분해능을 갖는 영상을 얻기 위한 경엑스선 현미경 시스템에서는 단색 엑스선이 요구된다. 엑스선관에서 발생되는 화이트 빔으로부터 8.4 keV의 텅스텐 $L_{\alpha}$ 특성방사선을 84% 이상 반사시킬 수 있는 5.65 nm의 단위막 두께를 가지는 C/W 다층박막 거울을 설계하였고, 이온빔 스파터링 장치를 이용하여 $50{\times}50\;mm$ 크기로 제작하였다. 제작된 C/W 다층박막 거울은 99.5% 이상의 균일도(Uniformity)를 가지며, TEM 사진을 이용해 그 구조를 확인하였다. 8.05 keV의 구리 특성방사선을 광원으로 하는 엑스선 반사율 측정 장치를 이용한 다층박막 거울의 반사율을 측정함으로써 C/W 다층박막 거울의 8.4 keV에서의 반사율을 예상할 수 있었다. 제작된 C/W 다층박막 거울과 엑스선관을 이용하여 8.4 keV의 특성방사선을 획득함으로써 단색 엑스선을 획득하였다. 이때의 반사율은 77.1%였고, 단색 엑스선의 반치폭은 0.21 keV이었다. 엑스선관에서 높은 효율로 단색 엑스선을 획득할 수 있어 실험실 규모의 경엑스선 현미경 장치의 광원으로써 사용될 수 있는 가능성을 확인하였고, 다층박막 거울의 단위막 두께를 수 나노미터로 제작한다면 17.5 keV의 몰리브덴 특성방사선에 해당하는 단색 엑스선을 얻어 유방촬영에도 적용할 수 있을 것이다.

• 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.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.205-211
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• 2015

최근 의료영상기술에서 유방암 엑스선 진단기술의 주요 이슈는 정확한 조기암 진단과 환자의 피폭선량의 감소에 있다. 엑스선 영상대비도를 높이고 피폭선량을 줄이는 기술 중 하나로써 다층박막거울을 이용한 단색 엑스선을 획득하는 연구가 선행되어 왔다. 그러나 기존의 Uniform 다층박막거울은 거울면의 일부 반사영역에서만 원하는 파장대역의 단색 엑스선을 얻을 수 있어서 엑스선 영상기술 응용에 한계가 있다. 본 연구에서는 다층박막거울의 전 영역에 걸쳐 동일한 단색엑스선을 얻기 위해 거울에 입사하는 백색 엑스선의 입사각에 상응하는 선형적 기울기의 박막두께를 갖는 Graded 다층박막거울을 설계하였고, 기존 이온빔 스퍼터링 장치에 마스크 제어 장치를 추가 제작하여 $100{\times}100mm^2$ 크기로 제작하였다. 제작된 Graded 다층박막거울은 17.5keV의 단색 엑스선을 획득할 수 있도록 설계하였으며 박막두께주기는 2.88nm~4.62nm(Center 3.87nm)이다. 엑스선 반사율은 60% 이상이며, 단색 엑스선의 FWHM은 1.4keV 이하이고 엑스선 빔 폭은 3mm정도이다. 유방촬영에 적합한 몰리브덴 특성엑스선에 해당하는 17.5keV의 단색 엑스선을 얻음으로써 저선량 고감도 유방암 진단장치 개발에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.396-399
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• 2002

Intense quasi-monochromatic x-ray irradiation from the linear plasma target is described. The plasma x-ray generator employs a high-voltage power supply, a low-impedance coaxial transmission line, a high-voltage condenser with a capacity of about 200 nF, a turbo-molecular pump, a thyristor pulse generator as a trigger device, and a flash x-ray tube. The high-voltage main condenser is charged up to 55 kV by the power supply, and the electric charges in the condenser are discharged to the tube after triggering the cathode electrode. The x-ray tube is of a demountable triode that is connected to the turbo molecular pump with a pressure of approximately 1 mPa. As electron flows from the cathode electrode are roughly converged to the molybdenum target by the electric field in the tube, the weakly ionized plasma, which consists of metal ions and electrons, forms by the target evaporating. In the present work, the peak tube voltage was almost equal to the initial charging voltage of the main condenser, and the peak current was about 20 kA with a charging voltage of 55 kV. When the charging voltage was increased, the linear plasma x-ray source grew, and the characteristic x-ray intensities of K-series lines increased. The quite sharp lines such as hard x-ray lasers were clearly observed. The quasi-monochromatic radiography was performed by a new film-less computed radiography system.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권3호
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• pp.159-174
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• 1998

개인방사선측정시스템은 광범위한 에너지의 방사선에 대하여 정확한 개인선량당량을 측정할 수 있어야 하지만 현재 사용중인 선량평가 알고리즘은 ANSI N13.11의 방사선장과 거의 유사한 과학기술부 고시에 명시되어 있는 X-선장을 기준으로 개발되었고 이는 실제 측정이 요구되는 방사선장과 상당한 차이가 있을 수 있다. 방사선작업종사자가 ANSI N13.11의 방사선장과 다른 형태의 방사선에 피폭되었을 경우 좀더 정확한 선량을 평가하기 위하여 한국원자력연구소에 설치되어 있는 단일에너지 X-선장에 $CaSO_4:Dy$ 열형광체를 조사시켜 에너지반응도를 실험적으로 구한 후 두 가지 형태의 알고리즘을 개발하였으며 이를 ANSI N13.11의 연속스펙트럼 X-선장에 기본을 두고 개발한 알고리즘과 비교하였다. 알고리즘 개발 후 ANSI, ISO의 연속 스펙트럼 X-선 및 단일에너지 X-선장과 IAEA/RCA 상호비교시험시 사용되었던 혼합방사선장 및 각도변화 실험데이타를 이용하여 이를 검증하였다. 검증결과 개발된 알고리즘들은 과학기술부 고시에 나타나 있는 X-선장뿐만 아니라 방사선작업환경에서 피폭될 수 있는 다른 종류의 방사선장에서도 매우 정확한 선량평가를 하고 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권12호
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• pp.1834-1839
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• 2018

A tabletop ultrafast soft x-ray has been generated from the laser-produce plasma with a femtosecond pulsed Ti:Sapphire laser. The estimated total flux of Al $K{\alpha}$ is of $2.2{\times}10^9photons/sec$ in $4{\pi}$ radian and the parameters related to the optical performance were obtained. The tungsten/silicon multilayer, flat quartz and bent thallium acid phthalate (TLAP) crystal were used for monochromatization of soft x-ray to refine the aluminum $K{\alpha}$ radiation and compared the respective value of $E/{\Delta}E$. To estimate the size of the x-ray source beam generated by a fs laser, the approximation using the FWHM obtained from the x-ray beam scan near the focal point was discussed, and the size of the diameter was about $9.76{\mu}m$.

• 한국방사선학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.23-28
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• 2009

단색 엑스선은 적은 방사선 피폭으로 대조도가 높은 의료영상을 만들 수 있다. 엑스선 튜브와 다층박막 거울을 결합하면 높은 플루언스의 단색 엑스선을 얻을 수 있다. 몰리브덴(Mo) 타깃을 갖는 엑스선 튜브에서 Mo 특성방사선(17.5keV)을 높은 반사율로 획득하기 위한 W/C 다층박막 거울의 최적화를 수행하였다. 반사율이 최대가 되는 조건에서 두께주기와 두께비를 결정하였다. 최적 설계된 다층박막 거울에 대한 두께주기와 브래그 정렬에 대한 공차를 구하였다. 증착(deposition) 공차 0.2nm와 회전정렬 공차 ${\pm}0.01^{\circ}$에서 이론 반사율의 85% 이상에 해당하는 반사율이 얻어질 수 있다. 다층박막 거울을 이용하면 높은 플루언스의 특성방사선을 얻어 낼 수 있기 때문에 의료영상 획득 장치에 많이 사용될 것이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.418-421
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• 2002

Fundamental study on quasi-monochromatic parallel radiography using a polycapillary plate and a plane-focus x-ray tube is described. The x-ray generator consists of a negative high-voltage power supply, a filament (hot cathode) power supply, and an x-ray tube. The negative high-voltage is applied to the cathode electrode, and the transmission type target (anode) is connected to the ground potential. The maximum voltage and current of the power supply were -100 kV (peak value) and 3.0 mA, respectively. In this experiment, the tube voltage was regulated from 20 to 25 kV, and the tube current was regulated by the filament temperature and ranged from 1.0 to 3.0 mA. The exposure time is controlled in order to obtain optimum film density, and the focal spot diameter was about 10 mm. The polycapillary plate is J5022-21 made by Hamamatsu Photonics Inc., and the outside and effective diameters are 87 and 77 mm, respectively. The thickness and the hole diameter of the polycapillary are 1.0 mm and 25 ${\mu}$m, respectively. The x-rays from the tube are formed into parallel beam by the polycapillary, and the radiogram is taken using an industrial x-ray film of Fuji IX 100 without using a screen. In the measurement of image resolution, we employed three brass spacers of 2, 30, and 60 mm in height. By the test chart, the resolution fell according to increases in the spacer height without using a polycapillary. In contrast, the resolution slightly fell with corresponding increases in the height by the polycapillary. In angiography, fine blood vessels of about 100 ${\mu}$m are clearly visible.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2004년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.669-670
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• 2004