Park, Jang-Sick;Nishimura, Fumio;Ichimori, Toshihiro;Kobayashi, Hiso;Oda, Nobuo
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 1994년도 제7회 학술발표회 및 한·일 CVD 심포지움 논문개요집
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pp.92-92
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1994
Relative intensities of photons emitted from tilted carbon foils have been measured in the wavelength region 300800 nm by 0,6-2,4 MeV $H^{+}\;and\;He^{+}$ ion impacts, Ions were directed onto target surfaces at tilt angles with respect to the sllrface normal, Experimental results support the model that the observed continuum radiation is emitted from the exited carbon foil itself. At each incident projectile energy, the photon intensities of continuum spectra for tilted carbon foi Is were compatred to the stoppi ng powers of carbon for $H^{+}\;and\;He^{+}$ ions, It was found that the photon emission intensity for $H^{+}$ ion is linearly proportional to the stopping power, whereas that for $He^{+}$ ions is proportional to a higher power of the stopping power, and that this tendency increases wi th decreasing velocity of the projectiIes[1, 2].[1, 2].
고체표면의 비점유 전자에너지 상태를 연구하고자 역광전자분광기를 제작하고 시험하였다. 이 분광기는 초고진공 챔버속에 전자총과 광검출기로 구성되어 있다. 전자총은 궤도 시뮬레이션과 전류 측정을 통해 좋은 집속도와 높은 전류밀도를 가지고 있음을 알 수 있었다. 이 분광기의 전체적인 분해능은 0.74 eV이고, 광검출기의 감도는 약 10 counts/$sec{\cdot}{\mu}A$이다. 하나의 결과로서 Ge(111) 시료의 역광전자분광 스펙트럼은 이론적인 계산결과와 잘 일치하였다.
국내 원전의 주종인 가압경수로를 대상으로 스펙트로메트리 기법에 의한 감마, 중성자 그리고 베타 방사선장에 대한 특성조사를 수행하였다. 감마선장의 경우, HPGe 반도체 검출기로 구성된 휴대용 감마 스펙트로메타를 사용하여 측정한 결과, 평균 에너지 값의 분포는 가동정지중일 때 원전의 격납용기내에서 $440{\sim}780keV$, 가동중일 때 원전의 보조건물내에서 $280{\sim}760 keV$로 나타났다. 가동중인 원전의 격납용기내 operation deck를 중심으로 5개 지점에 대하여 BMSS (Bonner Multiple Spectrometry System)을 사용하여 중성자선장을 조사하였다. BUNKI 코드를 사용하여 측정스펙트럼을 분해하였으며, 측정 장소에서의 평균 에너지 값의 분포는 $20{\sim}210 keV$이었다. 베타피폭원인 오염에 대하여 가동정지 상태인 원전의 격납용기내와 보조건물의 총 14개 지점의 고방사성 오염지역에서 smearing 시료를 채취하여 표면장벽형 Si 반도체검출기를 사용하여 에너지 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과 부식생성물 $^{60}Co$에 의한 베타 에너지가 지배적인 것으로 나타났다.
Co-60과 Cs-137의 감마선원이 균일하게 분포된 ICRU의 표준 조직등가 물질에서 광자의 감속과 이감속과정에서 생성된 전자의 감속을 결합시킨 에너지 분포를 비적길이의 함수로서 계산하였으며 계산은 최적 전산코드의 입력으로서 최근의 핵단면적 데이터를 사용하였다. 본 논문에서는 이론적 계산방법을 상세히 기술하였으며 계산 결과는 그림으로 나타내었다. 그 결과, 미소 비적길이의 함수로서 정의되는 에너지 분포는 상이한 에너지의 감마선원에 대해 동일한 형태로 나타나며, 초기광자는 어느 에너지 이하로 감속되지 않기 때문에 $T=(1/T_0+2/m_0c^2)^{-1}$의 에너지에서 불연속이 나타난다.
방사선치료에 이용되는 X-선의 특성을 고찰하기 위하여, 몬테칼로 방법을 이용하여 텅스텐 표적에 입사한 6, 10, 15 MeV 의 전자선에 의해 발생되는 X-선의 에너지분포와 평균에너지를 계산하였다. 빔의 반경의 함수로서 계산된 광자의 평균에너지는 6, 10, 15 MV에 대하여 각각, 1.4-1.6, 2.1-2.5, 2.8-3.3 MeV 범위로서 반경에 크게 의존하지 않고 거의 일정하였다. 표적과의 수직거리 100 cm에서 구해진 6, 10, 15 MV X-선의 에너지분포를 이용하여, 몬테칼로 계산으로 깊이선량율을 계산하였다. 이 중 10 MV에 대한 것을 측정값과 비교하였다. 계산된 10 MV X-선의 깊이선량율은 표면영역을 제외하고 깊이의 증가에 따라 측정값보다 낮게 나타났다. 그 이유는 실제 X-선의 에너지분포에는 편평화여과기에 의한 빔경화효과가 포함되어 있는 반면, 본 연구에서 수행한 몬테칼로 계산결과에는 이 효과가 포함되어 있지 않기 때문으로 생각된다.
Kim, Hyun-Soo;Chu, Sung-Sil;Kim, Gwi-Eon;Lee, Won-Young;Kim, Ung
한국의학물리학회지:의학물리
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제6권2호
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pp.61-70
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1995
헤마토포르피린 유도체는 광역학 치료를 위한 활성감응제로 이용되고 있다. 본 연구는 헤마토포르피린 유도체 분자의 암세포와의 에너지 전달과정을 조사하기 위하여 동시 모드록킹된 색소 레이저와 ~70 피코초 ($10^{-12}$ sec) 시산 분해능을 갖는 단일광자 계수장치 장치를 이용하여 용액에서와 암세포에서 각각 시간분해 형광 스펙트럼을 측정 분석하였다. 측정된 스펙트럼은 deconvolution 방법으로 곡선맞춤되었는데 단량체의 느린 소멸 ($\tau$$_1$=6.3 ㎱)과 이량체의 빠른 소멸 ($\tau$$_1$= 250 ㎰)로 분석되었으며 정상상태에서의 흡수 및 형과 스펙트럼의 결과와 일치하였다. 농도를 일정하게 하고 극성 분자를 5%에서 95%까치 증가시키면서 형광 소멸 곡선을 측정하여 곡선 맞춤과 결과 빠른 소멸성분 ( $A_2$) 값이 증가하였으며 그 증가 폭이 비극성 분자인 메탄올에서 보다 현저하게 나타났다. 헤마토포르피린 유도체 용액에 암세포를 자연 부유시켜 형광 소멸 곡선을 비교 분석한 결과 암세포에 흡착되었을 때 유효 형광 수명 시간이 감소하였다. 이것은 단량체에 비하여 이량체가 암세포의 흡착에 관여하고 있다는 증거로 분석되었다.
GEANT4 Medical Linac 2 예제 코드를 이용하여 선형가속기 전자선의 에너지 분포를 계산하였다. 입사 전자의 평균 에너지는 6, 9, 12, 16, 20 MeV이었으며, 전자선 특성에 영향을 주는 전자선 산란박 물질, 두께, 위치에 따른 에너지 분포를 계산하였다. 산란박 물질은 납, 구리, 알루미늄, 금을 사용하였다. 산란박 위치를 변경하여 선형 가속기 헤드 속 산란박 위치가 전자 및 광자 에너지 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 의료용 선형가속기 시뮬레이션의 기초자료인 에너지 분포에 대해 여러 가지 산란박 조건을 적용하여 경향을 나타내었다. 이 결과는 선형가속기 헤드 설계에 이용될 수 있을 것으로 본다.
Up-conversion (UC) and down-conversion (DC) luminescence of $LuNbO_4:0.18Yb^{3+}$, $xEr^{3+}$ (x = 0.01-0.07) powders were investigated. Post-annealed powders were composed of a single $LuNbO_4$ phase with a monoclinic fergusonite structure, whereas as-calcined powders contained a small amount of the $Li_3NbO_4$ impurity phase. Under near infrared radiation, the UC spectra of the post-annealed powders exhibited the strong green and weak red emission peaks assigned to the transition of $^2H_{11/2}/^4S_{3/2}$ and $^4F_{9/2}$ to the ground state ($^4I_{15/2}$) of $Er^{3+}$ ions, respectively; the green and red emission intensities were approximately 330 and 270% stronger, respectively, than those of the as-calcined powders. A two-photon UC process was involved in the emission as a result of an energy transfer from $Yb^{3+}$ to $Er^{3+}$. Under ultraviolet radiation, the DC spectra exhibited broad blue and sharp green emission bands. The DC mechanism was explained using self-activated $[NbO_4]^{3-}$ niobates and an energy transfer from $[NbO_4]^{3-}$ to $Er^{3+}$.
In this paper, we are proposing a robust tool which is capable of measuring the size and elemental composition of submicron particles from twenty to several hundreds nanometers at the same time, i.e., named Single Particle Mass Spectrometer (SPMS). The home-made SPMS employs a laser ablation/multi-photon ionization method to tear a nanoparticle into the constituent elemental ions. One thing different from the conventional Aerosol Time-of-Flight Mass Spectrometer (ATOFMS) is the power of the ionization laser. Much strong laser used in this work makes it possible to generate elemental ions rather than molecular ions from a nanoparticle. Also the use of high power laser may guarantee a complete ionization of a particle, which was confirmed by the existence of multiple charged ions. If a particle is evaporated/ionized completely and detected through electric field-free TOF tube without any loss, we can extract the original particle volume from the measured total ion numbers. Collecting a number of particles mass spectra, we get a database of size and elemental composition of nanoparticles, with which we may take a took into any kinds of chemical reaction occurring at nanoscale. Several issues related to size estimation by SPMS will be discussed.
Kim, Sung-woo;Cho, Byungchul;Cho, Sangeun;Im, Hyunsik;Hwang, Ui-jung;Lim, Young Kyoung;Cha, SeungNam;Jeong, Chiyoung;Song, Si Yeol;Lee, Sang-wook;Kwak, Jungwon
한국의학물리학회지:의학물리
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제28권4호
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pp.226-231
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2017
The aim is to investigate the spectra responsibilities of QD (Quantum Dot) for the innovation of new dosimetry application for therapeutic Megavoltage X-ray range. The unique electrical and optical properties of QD are expected to make it a good sensing material for dosimeter. This study shows the spectra responsibility of toluene based ZnCd QD and PPO (2.5-diphenyloxazol) mixed liquid scintillator. The QDs of 4 sizes corresponding to an emission wavelength (ZnCdSe/ZnS:$440{\pm}5nm$, ZnCdSeS:470, 500, $570{\pm}5nm$) were utilized. A liquid scintillator for control sample was made of toluene, PPO. The Composition of QD loaded scintillators are about 99 wt% Toluene as solvent, 1 wt% of PPO as primary scintillator and 0.05, 0.1, 0.2 and 0.4 wt% of QDs as solute. For the spectra responsibility of QD scintillation, they were irradiated for 30 second with 6 MV beam from a LINAC ($Infinity^{TM}$, Elekta). With the guidance of 1.0 mm core diameter optical fiber, scintillation spectrums were measured by a compact CCD spectrometer which could measure 200~1,000 nm wavelength range (CCS200, Thorlabs). We measured the spectra responsibilities of QD loaded organic liquid scintillators in two scintillation mechanisms. First was the direct transfer and second was using wave shifter. The emission peaks from the direct transfer were measured to be much smaller luminescent intensity than based on the wavelength shift from the PPO to QDs. The emission peak was shifted from PPO emission wavelength 380 nm to each emission wavelength of loaded QD. In both mechanisms, 500 nm QD loaded samples were observed to radiate in the highest luminescence intensity. We observed the spectra responsibility of QD doped toluene based liquid scintillator in order to innovate QD dosimetry applicator. The liquid scintillator loading 0.2 wt% of 500 nm emission wavelength QD has most superior responsibility at 6 MV photon beam. In this study we observed the spectra responsibilities for therapeutic X-ray range. It would be the first step of innovating new radiation dosimetric methods for radiation treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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