• Journal of IKEEE
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• v.22 no.3
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• pp.638-644
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• 2018

In this paper, we develop a measurement system that uses 3D Scintillator and NaI(TI) Detector to 3-dimensionally identify the location of multiple radiation sources in moving vehicle loads. The radiation measurement system consists of radiation measurement (plastic scintillator), 2-channel Pulse Counter Board, nuclide analysis (NaI(TI) detector) and 1 channel MCA Board. The source locator algorithm calculates the coordinate value of the ratio of the CPS value($1/r^2$) of the source according to the angle(${\theta}$) in inverse proportion to the square of the distance(X, Y) through the SVM classification. The coordinate values are input every predetermined period of the spectrum, and after analyzing the spectrum per unit cycle, the position of the nuclide at the time is calculated by determining whether or not the nuclide is present in the remaining part except for the background area. As a result of the position discrimination test, the error within the international standard of ${\pm}1m$ was shown. Thus, the utility of the proposed system has been demonstrated.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.40 no.4
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• pp.211-215
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• 2015

In case of radiation emergencies, radioactive materials released into environments can cause internal exposure of members of the public. Even though whole body counters are widely used for direct measurement of internally deposited radionuclides, those are not likely to be used at the field to rapidly screen internal exposure. In this study, we estimated the counting efficiencies of portable NaI detector for different size BOMAB phantoms using Monte Carlo transport code to apply handheld gamma spectrometers for rapid screening of internal exposure following radiological accidents. As a result of comparison for two counting geometries, counting efficiencies for sitting model were about 1.1 times higher than those for standing model. We found, however, that differences of counting efficiencies according to different size are higher than those according to counting geometry. Therefore, we concluded that when we assess internal exposure of small size people compared to the reference male, the body size should be considered to estimate more accurate radioactivity in the human body because counting efficiencies of 4-year old BOMAB phantom were about 2.4~3.1 times higher than those of reference male BOMAB phantom.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.192-193
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• 2009

• Progress in Medical Physics
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• v.8 no.2
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• pp.67-76
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• 1997

We studied optical behavior of scintillation light generated in NaI(TI) crystal using Monte Carlo simulation method. The simulation was performed for the model of NaI(TI) scintillator (size: 60 mm ${\times}$ 60 mm ${\times}$ 6 mm) using an optical tracking code. The sensitivity as a function of surface treatment (Ground, Polished, Metal-0.95RC, Polished-0.98RC, Painted- 0.98RC) of the incident surface of the scintillator was compared. The effects of NaI(TI) scintillator thickness and the refractive index of light guide optically coupling between the NaI(TI) scintillator and photomultiplier tube (PMT) were simulated. We also evaluated intrinsic position resolution of the system by calculating the spread of scintillation light generated. The sensitivities of the system having the surface treatment of Ground, Polished, Metal-0.95RC, Polished-0.98RC and Painted-0.98RC were 70.9％, 73.9％, 78.6％, 80.1％ and 85.2％, respectively, and the surface treatment of Painted-0.98RC allowed the highest sensitivity. As increasing the thickness of scintillation crystal and light guide, the sensitivity of the system was decreased. As the refractive index of light guide increases, the sensitivity was increased. The intrinsic position resolution of the system was estimated to be 1.2 mm in horizontal and vertical directions. In this study, the performance of NaI(TI)-PMT detector system was evaluated using Monte Carlo simulation. Based on the results, we concluded that the NaI(TI)-PMT detector array is a favorable configuration for small gamma camera imaging breast tumor using Tc-99m labeled radiopharmaceuticals.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.21 no.4
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• pp.285-296
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• 1996

The energy spectra in the air and water of several ${\gamma}-ray$ sources such as Cr-51, Cs-137, Mn-54, Zn-65 have been investigated using the NaI(T1) scintillation detector. General response functions, which can curve fit the measured spectra, have been constructed. We have found that the constructed response functions can successfully represent the measured spectra in the water as well as in the air, It is possible, by comparing the relevant parameters of the response functions, to quantitatively characterize the changing features of the measured spectra as obtained with varying the water depth. Of the response function parameters, those which affect the shape of the full-energy Peak have most notably changed. Besides, those parameters which affect the shapes of the flat continuum, the Compton continuum and edge have also shown slight changes with varying the water depth.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.206.2-206.2
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• 2012

남극 40km 상공에서 고에너지우주선을 관측하는 CREAM(Cosmic Ray Energetics And Mass)실험은 2004년 CREAM I의 발사 및 운영을 시작으로 2010년 겨울 CREAM VI까지 성공적으로 그 관측 임무를 수행해 왔다. 이미 지난 모든 실험에서 검증된 두 개 층의 실리콘 입자 전하량 검출기(SCD)와 더불어 보다 정확하고 신뢰성 있는 결과를 얻기 위해, CREAM 검출기 최상단에 전 검출 영역을 커버하는 대면적의 Large-SCD를 추가로 장착하고자 한다. 이를 위해 2년간 420개 실리콘 센서, 5040채널로 이루어진 대면적 Large-SCD의 제작을 완료 하였으며, CERN 가속기 연구소에서 Beam 테스트를 마친 후 이미 메릴랜드 대학에서 최종 테스트 중이다. 이번 발표에서는 제작 된 Large-SCD와 이를 통해 기대되는 CREAM 실험에서의 우주선 성분 관측 정확도의 향상에 관하여 이야기 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2016.10a
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• pp.473-474
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• 2016

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.365-365
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• 2012

본 연구에서는 X-ray 영상을 얻기 위한 검출기 중 직접 검출방식에 쓰이고 있는 광도전체(Photoconductor)의 전극으로 Au를 사용하여 전기적인 특성을 파악하였다. Au는 유기물에 대한 반응이 적고 전기 전도도가 좋은 물질로서 투명전극으로 많이 쓰이고 있는 인듐 주석 산화물(ITO)을 대체할 수 있는 물질로 각광받고 있다. 우선 시편 제작을 위해 투명한 기판(Corning Glass, 0.7t)위에 하부전극으로 Au를 $3cm{\times}3cm$의 크기로 Physical Vapor Deposition(PVD) 방식을 이용하여 증착하였다. 이 때 챔버 내 저진공은 Rotary Pump를 이용하여 $3.9{\times}10-2Torr$ 이하를 유지하고 고진공은 Diffusion Pump를 이용하여 $5.3{\times}10-5Torr$ 이하를 유지하였다. 완성된 하부전극 위에 광도전체인 $HgI_2$를 폴리머 물질에 교반하여 메탈 폴리머 결합을 가진 Paste를 제조하고 이 Paste를 Screen Printing Method를 이용하여 증착 후 건조하였다. 마지막으로 시편위에 상부전극을 하부전극과 같은 조건으로 증착함으로서 시편을 완성한다. 상하부 전극으로 쓰이는 Au의 증착 조건을 변화시키면서 그에 따른 시편의 전기적인 특성 변화를 관찰하였다. 그 결과, Au의 증착온도와 질량에 따라 특성이 변화함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 디지털 방사선 검출기에서 Au 전극의 적용 가능성을 확인하였으며, 추후 Au 증착 조건의 최적화를 통해 방사선 검출기의 효율 향상을 위한 연구를 하고자 한다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.1
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• pp.107-113
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• 1999

The purpose of this study was to develop a miniature imaging gamma probe with high performance that can detect small or residual tumors after surgery. Gamma probe detector system consists of NaI(Tl) scintillator, position sensitive photomultiplier tube (PSPMT), and collimator. PSPMT was optically coupled with 6.5 mm thick, 7.62 cm diameter of NaI(Tl) crystal and supplied with -1000V for high voltage. Parallel hexagonal hole collimator was manufactured for characteristics of 40-mm hole length, 1.3-mm hole diameter, and 0.22 mm septal thickness. Electronics consist of position and trigger signal readout systems. Position signals were obtained with summing, subtracting, and dividing circuit using preamplifer and amplifier. Trigger signals were obtained using summing amplifier, constant fraction discriminator, and gate and delay generator module with preamplifer. Data acquisition and processing were performed by Gamma-PF interface board inserted into pentium PC and PIP software. For imaging studies, flood and slit mask images were acquired using a point source. Two hole phantom images were also acquired with collimator. Intrinsic and system spatial resolutions were measured as 3.97 mm and 5.97 mm, respectively. In conclusion, Miniature gamma probe images based on the PSPMT showed good image quality, we conclude that the miniature imaging gamma probe was successfully developed and good image data were obtained. However, further studies will be required to optimize imaging characteristics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.265-266
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• 2012

의료용 X-ray의 발전에 따라, 영상의 Digital화가 필요하게 되었다. Digital 영상 구현을 위해 다양한 형태의 영상 검출기가 개발되었다. 진단 영상의 조건으로는 구현 시간이 빠르고 해상도가 높아야 한다. 조건에 부합하는 Flat panel 형태의 직접방식과 간접방식 검출기의 개발이 주로 이루어졌으며, X-ray 검출 효율이 높고 공간 분해능이 높은 직접 방식의 검출기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 직접방식의 X-ray 검출물질로는 A-Se이 이용되었다. 하지만 A-Se의 경우 낮은 원자번호로 인해 X-ray에 대한효율이 낮으며, 제조 공정과 수율의 문제로 인해 대체 물질의 개발과 공정의 개선이 필요하다. 선행 연구를 통해 X-ray 검출물질의 전기적 특성을 파악을 통해 대체 물질로서 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 기존에 제작된 X-ray 검출물질의 상부전극 증착 물질과 증착법 선정에 대한 연구이다. 선행 연구를 통해 선정된 X-ray 검출물질은 HgI2이다. 상, 하부 전극 선택에 있어 HgI2의 일함수 값(4.15eV)을 고려하여 그와 비슷한 일함수 값을 가진 물질로 전기적 장벽을 제거하여야 한다. 따라서, ITO (일함수 4.45eV)와 Au (일함수 5.1eV)을 선택하였다. ITO의 증착으로 이용된 방법으로는 on-axis 형태의 magnetron plasma sputtering을 이용하였으며, Au의 증착으로 이용된 방법은 Thermal evaporation deposition을 이용하였다. plasma sputtering에 이용된 타겟은 In2O3;SnO2 (조성비:90:10wt%)를 사용하였으며, Chamber의 크기는 넓이 456 ${\phi}cm^2$ 높이 25 cm이며, 로 target과 기판과의 거리는 15cm이다. plasma발생에 필요한 가스로는 Ar과 O2를 이용하였다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 Turbo molecular pump이다. plasma 발생 전 진공도는 $3.2{\times}10^{-5}$ Torr, 발생 후 진공도는 $5.1{\times}10^{-5}$ Torr이다. plasma 환경이 조성된 후 증착 시간은 1분 30초이다. Au는 순도 99.999%를 이용하였으며, 이용된 금은 1회 증착에 0.3 g을 이용하였다. Chamber의 넓이 1,444 ${\phi}cm^2$이며, 높이 40 cm, boat와 기판과의 거리는 25 cm이다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 diffusion pump를 이용하였다. Au의 승화 전 진공도는 $2.4{\times}10^{-5}$ Torr 증착 시 진공도는 $4.2{\times}10^{-5}$ Torr이며, Boat에 가해준 전압, 전류는 0.97 V, 47 A이며, 증착 시간은 1분 30초이다. 광도전체 층에 각각 증착된 전극의 저항을 통해 증착상태를 판단하였다. DMM (Digital Multimeter)로 1 cm 간격으로 측정된 표면의 저항은 ITO 약 $8{\Omega}$, Au 약 $3{\Omega}$으로 전극으로서 이용이 가능한 상태이다. Au와 ITO가 증착된 HgI2 시편의 전기적 특성은 기존에 이용된 X-ray 변환물질의 성능보다 우수하였다. 하지만 Au와 ITO가 각각 증착된 시편의 전기적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. ITO의 경우 진공 상태에서 이용되는 Gas가 이용되며, Plasma 환경 조성 유지가 어려운 점이 있다. Au전극은 증착 환경 조성이 쉽지만, 전극 물질 이용효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구를 통해 X-ray 변환물질인 HgI2의 전극물질로 Au와 ITO의 이용가능성을 알아보았다. 두 전극으로 제작된 검출기의 성능은 큰 차이 없이 우수하였고, 전기적 장벽 상태가 낮아 높은 검출 효율을 보였다. 상대적으로 Au 전극의 공정이 간단하고 수율이 높다. 하지만 Au Source의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 공정상의 유리함과 Source의 이용효율을 고려한 분석에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.