• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.666-673
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• 2022

The optimization of a transmission type bremsstrahlung conversion target was carried out with Monte Carlo code FLUKA for intense pulsed electron beams with electron energy of several hundred keV for maximum photon fluence. The photon emission intensity from electrons with energy ranging from 300 keV to 1 MeV on tungsten, tantalum and molybdenum targets was calculated with varied target thicknesses. The research revealed that higher target material element number and electron energy leads to increased photon fluence. For a certain target material, the target thickness with maximum photon emission fluence exhibits a linear relationship with the electron energy. With certain electron energy and target material, the thickness of the target plays a dominant role in increasing the transmission photon intensity, with small target thickness the photon flux is largely restricted by low energy loss of electrons for photon generation while thick targets may impose extra absorption for the generated photons. The spatial distribution of bremsstrahlung photon density was analyzed and the optimal target thicknesses for maximum bremsstrahlung photon fluence were derived versus electron energy on three target materials for a quick determination of optimal target design.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2016

현재 CCD 및 TFT LCD 기반의 평판형 디지털 X선 센서를 이용한 많은 디지털 X선 영상장치가 활용되고 있으며, 특히 포톤계수형 센서 기술에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 포톤계수형 센서의 정량적 성능 평가 항목인 포톤계수효율을 측정하기 위해 포톤계수형 센서 물질에 입사되는 X선 플루엔스 측정하였다. IEC 61223-1-2 권고안의 RQA-M2 Radiation beam quality를 이용하여 포톤 플루엔스를 측정한 결과, $10{\mu}m$ 핀홀 영역에서 입사 광자 플루엔스는 $4photon/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$, $30{\mu}m$ 핀홀 영역에서 약 $50photons/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$, $100{\mu}m$ 핀홀 영역에서 $698photons/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$의 플루엔스로 규정할 수 있었다. 셋업된 입사 플루엔스를 이용하여 포톤계수형 센서 물질에서의 X선 조사시 출력파형을 측정함으로써 실제 포톤계수효율을 측정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.193-201
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• 2020

본 연구 목적은 선형가속기를 통해 입사된 전자가 표적(target)을 구성하는 물질과 두께에 따른 광자 특성을 평가하는 것이다. 전산모사 설계는 2 mm 두께의 텅스텐 단일물질과 1.8 mm 와 2.3 mm 두께의 텅스텐과 구리 복합물질로 구성된 선형가속기 표적(Target)이다. 연구 방법은 첫째, 표적 내 일차 입자의 거동은 전자플루언스와 전자 에너지 축적으로 평가하였다. 둘째, 표적 내에서 발생하는 광자는 광자 플루언스로 평가하였다. 셋째, 표적으로부터 1 m 거리에서의 광자 각-에너지 분포는 광자 플루언스로 평가하였다. 그 결과 첫째, 단일물질과 복합물질 표적에서의 전자 플루언스와 에너지 축적을 통해 일차 입자인 전자가 표적 밖으로 방출되지 않았으며, 표적 두께에 따라 전자가 음의 선형적으로 감쇄하였다. 둘째, 복합물질 표적이 단일물질 표적보다 광자 생성이 더 높은 것으로 나타났다. 이는 물질 구성 성분과 두께가 광자 생성에 영향을 준다는 사실을 확인하였다. 셋째, 차폐 해석에 필요한 각 분포에 따른 광자 플루언스를 계산하였다. 이러한 결과는 선형가속기 표적을 구성하는 물질과 두께에 따라 광자 생성률이 차이 나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구는 국가에서 도입 중인 컨테이너 보안 검색용 선형가속기 사용시설의 설계 및 운영 시 필요한 자료이며, 방사선 방호에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제7권3호
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• pp.150-155
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• 2003

Femtosecond laser ablation mechanism was systematically investigated on sodalime glass in ambient conditions. The ablation crater diameter was measured for varying numbers of laser pulses as for varying well as the laser fluence. The analysis of the results with a one dimensional spatial Gaussian fluence distribution reveals that the inherent ablation mechanism has been altered from a multi-photon process to a single photon excitation due to defect sites that have been accumulated by successive laser pulses. Furthermore, the transition between the two regimes was found to be a function of both the laser fluence and the number of laser shots.

• 한국방사선학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.31-37
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• 2007

본 연구의 목적은 CR(Computed Radiography)과 DR(Digital Radiography)장비의 각 Detector를 통해 획득된 영상의 화질을 비교 분석하기 위한 것이다. CR(AGFA MD 4.0 General plate, JAPAN)과 DR(HOLOGIC nDirect Ray, USA)에 대한 영상평가의 주요인자인 MTF(Modulation transfer function), NPS(Noise power spectrum), Photon fluence, DQE(Detective quantum efficiency)를 정량적인 값으로 도출하여 비교한 결과 CR이 DR보다 우수하게 나타났다. 본 연구의 결과는 CR과 DR장비의 Image quality를 정량적으로 평가할 수 있을 뿐만 아니라 이 장비들을 유지, 보수하는데도 도움이 될 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.79-84
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• 2011

본 연구에서는 GEANT4 toolkit을 이용하여 의료용 선형가속기에 대한 몬테칼로(Monte Carlo) 전산모사를 하였다. Medical Linac2 예제를 수정해서 사용하였다. 에너지스펙트럼, 최빈에너지, 평균에너지를 EGS4 결과와 비교 하였고 선속의 중심에서부터 반경에 따른 단위면적당 광자수, 단위면적당 에너지, 평균에너지를 분석하였다. 그 결과 EGS4 결과와 큰 차이를 보이지 않기 때문에 Medical Linac2 예제의 선속특성에 관한 전산모사에 큰 문제점은 없는 것으로 판단된다. 같은 헤드구조에서도 Physics List의 모델에 따라서는 결과에 차이가 발생하므로 연구 환경에 알맞은 Physics List 모델을 선택하는 것이 중요하다고 판단된다. 본 연구는 처음 몬테칼로 전산모사를 접하는 사용자가 선속특성에 대한 전산모사를 수행하고 6 MV 광자선속의 특성을 분석하는 과정에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.61-66
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• 2022

이 연구의 목적은 Ir¹⁹² 선원을 이용한 근접치료에서 물 흡수선량 1 Gy에 대한 광자 에너지플루언스와 질량에너지흡수계수를 유도하는데 있다. Khan이 저술한 방사선치료물리학으로부터 Ir¹⁹² 선원의 감마선 선속에 대한 납의 반가층을 얻었다. 얻어진 납의 반가층으로부터 선감쇠계수와 질량감쇠계수를 산출하였다. 산출된 납의 질량감쇠계수를 NIST의 납의 질량감쇠계수 자료에 대응시켜 일치하는 질량감쇠계수의 광자에너지를 유효에너지로 결정하였다. 결정된 유효에너지를 NIST의 물의 질량에너지흡수계수 자료의 광자에너지에 대응시켜서, 물의 질량에너지흡수계수는 0.03273 cm²/g(32.73 cm²/kg)으로 얻었다. 얻어진 물의 질량에너지흡수계수(32.73 cm²/kg)를 물 흡수선량 1 Gy에 나누어 광자에너지플루언스는 0.03055 J/cm²으로 산출하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.2195-2207
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• 2024

To enhance skeletal dosimetry in conjunction with the adult mesh-type reference Korean phantoms (MRKPs), Korean/Asian photon fluence-to-skeletal dose response functions (DRFs) were established utilizing an updated version of micro-CT-based detailed bone models from Tsinghua University. These bone models were incorporated into the MRKPs using the parallel geometry feature of Geant4. We calculated bone-site-specific electron absorbed fractions and used them to generate DRFs, following a similar methodology employed for ICRP-116 DRFs that have been used with the ICRP reference phantoms for skeletal dosimetry. To assess dosimetric implications of the Korean/Asian DRFs, we calculated RBM and BE doses for the MRKPs exposed to photon beams in the antero-posterior direction using the Korean/Asian and ICRP-116 DRFs. For energies ≥200 keV, the Korean/Asian DRFs-based skeletal doses exhibited excellent agreement with the ICRP-116 DRFs-based skeletal doses, attributed to the existence of charged particle equilibrium across the bone site. Conversely, significant differences of up to ~2.3 times were observed at lower energies, due to differences in the skeletal tissue distributions of bone models used to derive the Korean/Asian and ICRP-116 DRFs. The DRFs established in this study are expected to yield more accurate skeletal doses for Korean and Asian populations compared to the ICRP-116 DRFs.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권3호
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• pp.203-206
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• 2001

The mathematical processing (unfolding) of pulse height spectra from a scintillation detector helps to calculate the photon fluence rate energy distribution in a measured photon field. The data processing is based on the knowledge of detection system response function and directional dependence respectively. The experimental results of the photon fields measurements in the vicinity of the spent fuel temporary storage and inside the storage hall are presented. The containers Castor 440 are used for temporary storing of the burnt up fuel assemblies in the Czech nuclear power plant Dukovany. A set of periodical measurements was performed in order to get basic information on the time dependence of the photon fields spatial distributions and spectral characteristics in the temporary storage hall and its vicinity. The photon fields were measured by the scintillation system. The obtained photon fields spatial distributions and spectral characteristics present the information on the radiation hazard in the storage.