• 제목/요약/키워드: Photon density

검색결과 235건 처리시간 0.023초

Evaluation of gamma-ray and neutron attenuation properties of some polymers

  • Kacal, M.R.;Akman, F.;Sayyed, M.I.;Akman, F.
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제51권3호
    • /
    • pp.818-824
    • /
    • 2019
  • In the present work, we determined the gamma-ray attenuation characteristics of eight different polymers(Polyamide (Nylon 6) (PA-6), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidenechloride (PVDC), polyaniline (PANI), polyethyleneterephthalate (PET), polyphenylenesulfide (PPS), polypyrrole (PPy) and polytetrafluoroethylene (PTFE)) using transmission geometry utilizing the high resolution HPGe detector and different radioactive sources in the energy range 81-1333 keV. The experimental linear attenuation coefficient values are compared with theoretical data (WinXCOM data). The linear attenuation coefficient of all polymers reduced quickly with the increase in energy, at the beginning, while decrease more slowly in the region from 267 keV to 835 keV. The effective atomic number of PVDC and PTFE are comparatively higher than the $Z_{eff}$ of the remaining polymers, while PA-6 possesses the lowest effective atomic number. The half value layer results showed that PTFE ($C_2F_4$, highest density) is more effective to attenuate the gamma photons. Also, the theoretical results of macroscopic effective removal cross section for fast neutrons ($\sum_{R}$) were computed to investigate the neutron attenuation characteristics. It is found that the $\sum_{R}$ values of the eight investigated polymers are close and ranged from $0.07058cm^{-1}$ for PVDC to $0.11510cm^{-1}$ for PA-6.

Optical Simulation Study on Indoor Organic Photovoltaics with Textured Electrodes towards Self-powered Photodetector

  • Biswas, Swarup;Kim, Hyeok
    • 센서학회지
    • /
    • 제28권4호
    • /
    • pp.236-239
    • /
    • 2019
  • In this work, we performed an optical simulation study on the performance of a PMDPP3T:PCBM based on an organic photovoltaic (PV) device. The virtual PV device was developed in Lumerical, finite-difference time-domain (FDTD) solutions. Different layers of the PV cell have been defined through the incorporation of complex refractive index value of those layers' constituent materials. During the simulation study, the effect of the variation active layer thickness on an ideal short circuit current density ($J_{sc,ideal}$) of the PV cell has been, first, observed. Thereafter, we have investigated the impact of surface roughness of a transparent conducting oxide (TCO) electrode on $J_{sc,ideal}$ of the PV cells. From this simulation, it has been observed that the $J_{sc,ideal}$ value of the PV cell is strongly dependent on the thickness of its active layer and the photon absorption of the PV cell has gradually decreased with the increment of the TCO's surface roughness. As a result, the capability of the PV device has been reduced with the increment of the surface roughness of the TCO.

Characterization and experimental investigation for gamma-ray shielding competence of basalt-doped polyethylene nanocomposites

  • I.A. El-Mesady;F.I. El-Agawany;H. El-Samman;Y.S. Rammah;A. Hussein;R.A. Elsad
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제56권2호
    • /
    • pp.477-484
    • /
    • 2024
  • Experimental investigations on gamma - rays attenuation parameters and dielectric spectroscopic properties were done on a polymeric mixture with chemical composition (100-x) polyethylene + x basalt, where x = 0, 1, 3, 5, 10, and 20 wt%. Using the melting blending technique,six nanocomposite polymeric samples were prepared. The linear attenuation coefficient µ of each prepared set of samples was measured using a gamma-ray spectrometer including High Purity Germanium detector (HPGe) at energies 662.5, 1173.24, and 1332.51 keV. Based on the measured values of (µ) and sample density, the other effective shielding parameters were calculated. The values of µ showed an increase with increasing the dopant ratios from 0.0 up to 20.0 wt%. In addition, the µ values decreased with the photon's energy. The µ values were found 0.0847 up to 0.1175 cm-1, 0.0571 up to 0.0855 cm-1, and 0.0543 up to 0.075 cm-1 at 662.5, 1173.24, and 1332.51 keV. for B0 up to B20, respectively. The ATR spectroscopy was done on the prepared samples, and a good evidence of adding the filler to the pure polyethylene (HDPE) was obtained. Besides, an enhancement in dielectric constant by insertion of basalt NPs also recorded and can be attributed to the large dielectric constant of basalt compared to pure HDPE.

Metal artifact reduction algorithm의 두경부 CT에 대한 적용 가능성 평가 (Evaluating applicability of metal artifact reduction algorithm for head & neck radiation treatment planning CT)

  • 손상준;박장필;김민정;유숙현
    • 대한방사선치료학회지
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.107-114
    • /
    • 2014
  • 목 적 : 두경부 치료계획 CT영상에서 dental implant로 인한 metal artifact 발생 시 O-MAR(Metal artifact Reduction for Orthopedic Implants)(ver. 3.6.0, Philips, Netherlands)를 적용할 수 있을지 여부를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 모든 CT영상은 Brilliance Big Bore CT(Philips, Netherlands)에서 관전압 120kVp, 2mm 두께로 촬영하였으며, O-MAR를 이용하여 Metal artifact reduction 후 전산화치료계획장비(Eclipse ver 10.0.42, Varian, USA)로 원본영상과 비교, 분석하였다. O-MAR의 기본적인 성능 테스트를 위해 Metal artifact가 발생하지 않은 영상과 발생한 영상에서 O-MAR 적용시, HU 변화를 검증하기 위해 원통형 팬텀과 cerrobend 막대, 불균질 팬텀을 이용하여 실험하였다. 각각의 원본 영상과 O-MAR 적용 영상에서 관심영역 내 HU 변화를 측정하였다. 이를 바탕으로 본 연구의 주목적인 dental implant로 인한 metal artifact 발생 영상을 재현하기 위해 팬텀을 제작하여 사용하였고, 실제 임상 환자 영상에 O-MAR를 적용한 영상과 원본 영상 그리고 artifact 부분을 보정한 영상의 선량 분포를 SNC Patient(Sun Nuclear Co., USA)로 비교하였다. 결 과 : 두경부에서의 metal artifact를 재현한 원본 영상과 O-MAR 적용영상의 선량 분포를 비교한 결과 gamma passing rate 는 2 mm / 2% 기준으로 99.8%, 일치를 보였다. 실제 임상 환자 영상을 바탕으로 O-MAR 적용 전후 영상과 density corrected CT 영상에 동일한 조건으로 치료 계획을 수립하여 선량 분포를 비교한 결과는 98.5% 일치로 비교적 높은 gamma passing rate를 보였다. 전체적인 선량 분포 차이는 모두 2% 이내로 팬텀 실험과 실제 임상 환자 영상 실험에서 비슷한 결과로 나타났다. 하지만 선량 편차가 적더라도 국소적으로 집중되어 있는 것은 문제의 소지가 될 가능성이 있다. 화질 개선 면에서는 모든 실험에서 O-MAR 적용영상이 원본에 비해 개선됨을 알 수 있었으나, 두경부 metal artifact를 재현한 팬텀 영상 air cavity 내에서 최대 HU 값이 상승하는 경우가 생겼고, 환자 영상에서는 air cavity가 tissue로 잘못 보정되는 경우 또한 발견할 수 있었다. 결 론 : 업체에서 제시한 사용제한 사항인 피부 근처와 저밀도 영역이 공존하는 두경부에서 O-MAR의 사용 가능성을 확인해 본 결과, 원본의 왜곡과 보정이 동시에 일어났다. 심지어 팬텀 실험보다 더 심한 artifact가 생긴 환자의 경우 air cavity가 tissue로 잘못 보정되는 경우도 발생하였다. 결과적으로 아직까지는 O-MAR 알고리즘이 air cavity와 photon starvation artifact를 정확히 구분하지 못하는 것으로 보인다. 선량 측면에서의 영향은 임상에서 배제될 만큼 큰 차이를 보이지는 않았다. 임상에서 원본과 O-MAR 적용 영상을 비교하며 작업한다면 contouring, artifact 보정작업, DRR 화질 개선 등에 도움을 받을 수 있을 것으로 사료된다.

넓은둥근돌김(Porphyra suborbiculata Kjellman f. latifolia Tanaka)의 생장, 성숙에 미치는 온도, 광량, 광주기의 영향 (Effect of Temperature, Photon Flux Density and Photoperiod on the Life History of Porphyra suborbiculata Kjellman f. latifolia Tanaka(Bangiales, Rhodophyta))

  • 김남길
    • 한국양식학회지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.295-301
    • /
    • 2000
  • 1996년 2월 24일 전남 진도에서 채집한 넓은둥근돌김을 엽상체기와 사상체기의 생장, 성숙에 미치는 온도, 광량, 광주기의 영향을 구명하고 둥근돌김과의 생리특성을 비교하고자 수행하였다. 넓은둥근돌김의 엽상체와 사상체는 장.단일하의 5~$25^{\circ}C$에서 생장하며 엽상체는 장일하의 15$^{\circ}C$와 단일하의 10, 15$^{\circ}C$에서 생장과 성숙이 이루어졌고 엽형은 단일하의 1$0^{\circ}C$에서 천연의 조체와 비슷한 폭이 넓은 둥근형으로 되었다. 사상체의 생장은 양광주기하의 2$0^{\circ}C$이상, 40~80${\mu}$mol m$^{-2}$s$^{-1}$의 광량조건에서 빨랐으며, 광주기는 단일조건에 비하여 장일조건이 더 빨랐다. 각포자낭의 형성은 장, 단일하의 15~$25^{\circ}C$에서 나타났으며 각포자낭 형성시기 및 형성률은 단일하의 $25^{\circ}C$에서 빠르고 높게 나타났다. 이상의 결과에서 넓은둥근돌김은 엽상체 및 사상체기에 있어서 둥근돌김과는 다른 생리특성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 따라서 넓은둥근돌김은 장일, 고온하의 조건이 5월 이후에도 천연에서 생육 가능성이 높은 것으로 추정되며 하기에도 유아 상태로 여름을 지날 수 있는 가능성이 높은 것으로 시사되었다.

  • PDF

Energy build-up factors estimation for BaZr0.10Ti0.90O3, Ba0.90La0.10TiO3 and Ba0.90La0.10Zr0.10Ti0.90O3 ceramics in shielding applications

  • Sarabjeet Kaur;Vidushi Karol;Pankaj Kumar;Gurpreet Kaur;Prianka Sharma;Amandeep Saroa;Amrit Singh
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제56권5호
    • /
    • pp.1822-1829
    • /
    • 2024
  • The search for materials that serve as good shields for radiation has become very important in light of the increasing exposure to ionizing radiation in various vital sectors. The aim is to search for novel materials with better radiation shielding properties that are stable, nontoxic, and abundant and environment friendly. The solidstate reaction approach has been used to synthesize a few ceramics, including BaZrXTi1-XO3, Ba1-XLaXTiO3 and Ba1-XLaXZrXTi1-XO3 (with x = 0.10) i.eBaZr0.10Ti0.90O3 (BZT), Ba0.90La0.10TiO3 (BLT), and Ba0.90La0.10Zr0.10Ti0.90O3 (BLZT). The density of the prepared samples varies from 6.3471 to 11.6003 g/cm3. The X-ray diffraction technique, shows strong peaks to confirm the crystalline structure of prepared ceramic samples. Using the G-P fitting approach, the advanced radiation shielding parameters (build-up factor) have been evaluated in the photon energy region of 1.5 keV-15 MeV. It is observed from the results that exposure buildup factor (EBF) and energy absorption buildup factor (EABF) are maximum for BLZT and has the minimum value for BZT in the entire photon energy regime. The results of this work should be useful in radiation shielding applications such as in industry, medicine, and nuclear engineering.

컴퓨터영상의 전자밀도보정에 근거한 치료선량확인: XiO 실험 (Verification of Radiation Therapy Planning Dose Based on Electron Density Correction of CT Number: XiO Experiments)

  • 최태진;김진희;김옥배
    • 한국의학물리학회지:의학물리
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.105-113
    • /
    • 2006
  • 본 연구는 전산치료선량계획장치에서 중첩(Superposition)법을 사용해 비균질성 조직층을 통한 교정선량을 확인하기 위해 수행되었다. 조직등가물질로는 폐조직으로 콜크($\rho=0.2\;g/cc$)를, 근조직에는 n-Glucose, 골조직에는 $K2HPO4$를 사용한 시료의 전자밀도를 구하였으며, CT영상은 110 KVp와 130 KVp X선을 주사해서 얻고 CT번호(H)와 전자밀도의 함수관계를 조사하였다. 물에 대한 전자밀도비는 컴퓨터선량계획에 중요한 변수이므로 CT번호에 대응된 전자밀도비를 입력하고, 선량확인을 위해 펜텀 구성은 폴리스탈린 고체 펜텀 사이에 5.0 cm 층의 시료를 삽입하고 깊이 12.0 cm와 20.0 cm의 조직 선량을 구하여 실측과 비교하였다. 실험결과 CT번호-전자밀도비는 광전효과 현상에 영향을 크게 받게 되어 원자번호가 높은 재질에서 비선형적으로 나타났으며, 130 KVp에서 근조직에는 0.001026H+1.00을, 골조직에는 0.000304H+1.07을 얻었다. 균질 근조직에서 컴퓨터선량과 실측선량을 비교한 결과 중첩법과 FFT 콘볼루션(convolution) 법에서 6, 15 MV X선 모두 1.0% 오차 범위내에 있었으며, 폐조직층 통과한 경우 중첩법은 6 MV X선에서 평균 -1.2%, 골조직에는 평균 -2.9%를 보였고, 15 MV X선에서 2.7%와 2.2%를 얻었으며, FFT콘볼루션법은 6 MV X선에서 폐조직 2.8%, 골조직 -5.0%를 보였고, 15MV X선에서는 각각 6.0%, 0.2%를 보여 중첩법에 의한 치료계획선량이 신뢰성이 있음을 확인하였다. 본 실험을 통해 저자들은 각 임상기관에서 사용하고 있는 CT는 일정하지 않고 교정이 필요한 장비이므로, 발전된 치료계획시스템에 적용하고 있는 CT번호-전자밀도비에 대한 정기적인 확인이 필요하며, FFT 콘볼루션법에 비해 빔의 확산방향에 일치된 커널빔을 사용한 중첩법에서 오차가 적음을 확인하였다.

  • PDF

조사처리한 건조수산품의 전처리 방법에 따른 Luminescence 판별 특성 (Luminescence Identification Characteristics for Irradiated Dried Fishery Products)

  • 김문영;안재준;김귀란;곽지영;박건상;이경진;권중호
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제42권11호
    • /
    • pp.1837-1842
    • /
    • 2013
  • 건조수산품의 조사여부 확인을 위하여 PSL-TL 방법으로 분석하였다. 비 조사 시료에서는 모두 700보다 낮은 PCs를 나타내었고 조사된 홍합 5, 10 kGy에서만 5,000 이상의 PCs를 나타내었으나 조사된 오징어, 한치, 꼴뚜기, 홍합, 가자미, 꽁치는 비 조사값과 중간값을 나타내었다. TL분석에 이용되는 광물질을 얻기 위해 비중분리법(DS)과 산가수분해법(AH)을 이용하였으며, 그 결과 비 조사시료에서는 $250^{\circ}C$ 이상의 범위에서 낮은 intensity와 peak를 나타났으며 조사된 시료에서는 $150{\sim}250^{\circ}C$ 범위에서 높은 intensity와 peak를 나타내었다. 그러나 특히 AH 방법으로 미네랄을 분리하였을 때 TL ratio($TL_1/TL_2$)와 TL glow curve 결과가 보다 정확한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 PSL 방법은 홍합시료에서만 적용 가능하였으며, TL 방법은 실험에 사용된 모든 건조수산품에 적용 가능하였으나, AH 방법으로 처리한 판별결과가 DS 방법보다 더 정확한 결과를 나타내었다.

한국 성인의 Vitamin D 영양 상태가 골밀도에 미치는 영향 (The Effect of Vitamin D Status on Bone Mineral Density of Korean)

  • 문수재
    • Journal of Nutrition and Health
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.46-61
    • /
    • 1998
  • This study was carried out to evaluate the effects of vitamin D nutritional status on bone mineral density of adults (21-49 years). To attain the aim, we measured bone mineral density (BMD) of the subjects at distal radius by single-photon absorptiometry (SPA). Serum level of 25-hydroxyvitamin D(25-(OH)D) , known to be the best indicator of indicator of vitamin D status in humans was analyzed . The factors affecting this vitamin D level were also investigated in autumn in 122 young adults. Serum level of 25-(OH)D was measured by high pressure liquid chromatography(HPLC) and biochemical variables, general health status, time spent outdoors, and dietary intakes of the subjects. BMD of the male subjects was significantly greater than that of female subjects. Weight, activity and total energy expediture (TEE) showed a positive correlation with distal BMD. The mean level of serum 25-(OH)D was 24.4$\pm$11.0 ng./ml and by sex, 26.0$\pm$6.8ng/ml for males and 23.3$\pm$12.3ng/ml for females , the level was significantly higher in male (p<0.01). there was significant correlation between BMD at distal-radius and s-25(OH)D levels (p<0.001). The serum level fo parathyroid hormone (PTH) showed a negative correlation with BMD(p<0.05), with the more obvious correlation in females. Vitamin D intake was estimated to be 3.75$\pm$2.19ug/day in average. Among the nutrients studied, protein ,fat, calcium , and vitamin D intake were positively correlated with distal BMD. When food frequencies were concerned , milk and dairy products showed a significant positive correlation with the BMD level, and driedfoods, eggs , fats and oils, and cereals also showed a positive correlation. Time spent outdoors was estimated to be about 70 minutes in average and positively correlated with the distal BMD level(p<0.01). During the day, the specific time between 12 :00pm and 2:00pm showed the most significant correlation with BMD (p<0.001). Multiple regression analysis with the variables showed that distal BMD could be fit 31.9% by the time spent outdoors a day, intake of Ca and vitamin D, and TEE. The standardized estimates were 0.344 for vitamin D intake, 0.284 for Ca intake 0.179 for the time spent outdoors a day and 0.273 for TEE. For males, s-25*OH)D level, TEE and time spent outdoors during a day showed a significant correlation. For females, intake of Ca and vitamin D could fit about 27.1% of the distal BMD.

  • PDF

Convolution-Superposition 알고리즘을 이용한 치료계획시스템에서 공기가 포함된 표적체적에 대한 IMRT 플랜: 전립선 케이스 (Convolution-Superposition Based IMRT Plan Study for the PTV Containing the Air Region: A Prostate Cancer Case)

  • 강세권;윤제웅;박소아;황태진;정광호;한태진;김해영;이미연;김경주;배훈식
    • 한국의학물리학회지:의학물리
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.271-277
    • /
    • 2013
  • 전립선에 대한 IMRT 치료계획을 작성 시 CTV를 확장해서 PTV를 얻을 때 가끔 직장 내의 공기가 포함되는 경우가 있는데, 공기의 처리 여부에 따라 선량 처방에 문제가 발생한다. 이 경우 IMRT 플랜의 최적화 과정에서 다음과 같은 세 가지 가능성을 생각해 볼 수 있다: PTV에 포함된 공기를 원래의 공기밀도로 두는 경우('airOpt'), 포함된 공기의 밀도를 조직과 비슷하게 밀도 1로 하는 경우('density1Opt'), 공기 부분을 제외한 PTV를 고려하는 경우('noAirOpt'). 본 연구에서는 이 세가지 경우에 대해 7개 방향에서 10 MV 광자선으로 동일한 인자의 IMRT 플랜을 하였다. 평가를 위해서는 CTV를 복사한 후, PTV 내에서 직장 쪽으로 이동시켜 최악의 표적 위치 설정이 되도록 원래의 공기가 있는 부분에 위치하도록 해서 가상의 CTV를 만들었다. PTV의 선량커버(dose coverage)와 최대 선량값을 비교했을 때, density1Opt 플랜만이 임상적으로 적절하였다. airOpt 경우, PTV에 과도한 선량이 전달되었고 선량전달체적 또한 과도하였다. noAirOpt 경우에는 이동된 가상 CTV 위치에서 저선량을 보였다. 이 결과에 의하면, 전립선 IMRT 플랜의 작성에서 공기가 포함된 PTV의 경우 플랜의 최적화와 선량 처방을 하기 전에, PTV에 포함된 공기의 밀도를 밀도값 1로 변경하는 것이 적절하였다. 이 아이디어는 두경부 IMRT 플랜을 비롯하여, 표적체적 내에 공기가 포함된 기타 경우에도 그대로 적용가능한 것으로 판단되며, 추가연구를 진행 중이다.