• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권10호
• /
• pp.2346-2352
• /
• 2020

Dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) is the noninvasive method to diagnose osteoporosis disease characterized by low bone mass and deterioration of bone tissue. Many global companies and research groups have developed the various DXA detectors using a direct photon-counting detector such as a cadmium zinc telluride (CZT) sensor. However, this approach using CZT sensor has some drawback such as the limitation of scalability by high cost and the loss of efficiency due to the requirement of a thin detector. In this study, a SiPM based DXA system was developed and its performance evaluated experimentally. The DXA detector was composed of a SiPM sensor coupled with a single LYSO scintillation crystal (3 × 3 × 2 ㎣). The prototype DXA detector was mounted on the dedicated front-end circuit consisting of a voltage-sensitive preamplifier, pulse shaping amplifier and constant fraction discriminator (CFD) circuit. The SiPM based DXA detector showed the 34% (at 59 keV) energy resolution with good BMD accuracy. The proposed SiPM based DXA detector showed the performance comparable to the conventional DXA detector based on CZT.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권10호
• /
• pp.2328-2333
• /
• 2020

The filter technique was applied to noise images, as noise is the significant factor that cause poor image quality due to lower photon counting. The purpose of this study is to confirm that image quality can be improved using the median modified Wiener filter (MMWF) technique; this is achieved via a National Electrical Manufacturers Association International Electrotechnical Commission body phantom with four large spheres that are filled with the ^99mTc radioisotope when evaluating the image quality. Conventional filters such as Wiener, Gaussian, and median filters were designed, and signal to noise ratio, coefficient of variation, and contrast to noise ratio were used as the evaluation parameters. The improvement in the image quality was in the following order, from the least to the highest improvement, in all cases: Wiener filter, Gaussian filter, median filter, and the MMWF technique. The results show that the image quality was improved from 20.6 to 65.5%, 7.4-40.3%, and 12.7-44.7% for the SNR, COV, and CNR values, respectively, when using the MMWF technique, compared with the use of conventional filters. In conclusion, our results demonstrated that the MMWF technique is useful for reducing the noise distribution in gamma camera images.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제19권7호
• /
• pp.747-753
• /
• 1998

The phoisomerization process of symmetric carbocyanine dyes such as 3,3'-diethyloxadicarbocyanine iodide (DODCI), 3,3'-diethylthiadicarbocyanine iodide (DfDCI), 1,1'-diethyl-2,2'-dicarbocyanine iodide (DDI), 1,1'-diethyl-2,2'-carbocyanine iodide (DCI), and cryptocyanine (1,1'-diethyl-4,4'-carbocyanine) iodide (CCI) have been studied by measuring the steady state and time resolved fluorescence spectra and the ground-state recovery profiles. The steady-state fluorescence spectrum of photoisomer as a function of concentration and excitation wavelength provides the evidence that the fluorescence of photoisomer is formed by the radiative energy transfer from the normal form and the quantum yield for the formation of photoisomer is increased by decreasing the excitation wavelength. The fluorescence decay profiles have been measured by using the time correlated single photon counting (TCSPC) technique, showing a strong dependence on the concentration and the detection wavelength, which is due to the formation of excited photoisomers produced either by the radiative energy transfer from the non-nal form or by absorbing the 590 nm laser pulse. We first report the fluorescence decay time of photoisomers for these cyanine dyes. The experimental results are explained by introducing the semiempirical calculations. The ground state recovery profiles of DTDCI, DDI, and CCI normal forms have been measured, showing that the recovery time from the singlet excited state is similar with the fluorescence decay time.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제42권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2019

Although digital mammography is a representative method for breast cancer detection. It has a limitation in detecting and classifying breast tumor due to superimposed structures. Machine learning, which is a part of artificial intelligence fields, is a method for analysing a large amount of data using complex algorithms, recognizing patterns and making prediction. In this study, we proposed a technique to improve the diagnostic accuracy of energy-selective mammography by training data using the machine learning algorithm and using dual-energy measurements. A dual-energy images obtained from a photon-counting detector were used for the input data of machine learning algorithms, and we analyzed the accuracy of predicted tumor thickness for verifying the machine learning algorithms. The results showed that the classification accuracy of tumor thickness was above 95% and was improved with an increase of imput data. Therefore, we expect that the diagnostic accuracy of energy-selective mammography can be improved by using machine learning.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제25권1호
• /
• pp.86-102
• /
• 2024

Early diagnosis, accurate assessment, and localization of peritoneal metastasis (PM) are essential for the selection of appropriate treatments and surgical guidance. However, available imaging modalities (computed tomography [CT], conventional magnetic resonance imaging [MRI], and 18fluorodeoxyglucose positron emission tomography [PET]/CT) have limitations. The advent of new imaging techniques and novel molecular imaging agents have revealed molecular processes in the tumor microenvironment as an application for the early diagnosis and assessment of PM as well as real-time guided surgical resection, which has changed clinical management. In contrast to clinical imaging, which is purely qualitative and subjective for interpreting macroscopic structures, radiomics and artificial intelligence (AI) capitalize on high-dimensional numerical data from images that may reflect tumor pathophysiology. A predictive model can be used to predict the occurrence, recurrence, and prognosis of PM, thereby avoiding unnecessary exploratory surgeries. This review summarizes the role and status of different imaging techniques, especially new imaging strategies such as spectral photon-counting CT, fibroblast activation protein inhibitor (FAPI) PET/CT, near-infrared fluorescence imaging, and PET/MRI, for early diagnosis, assessment of surgical indications, and recurrence monitoring in patients with PM. The clinical applications, limitations, and solutions for fluorescence imaging, radiomics, and AI are also discussed.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제20권4호
• /
• pp.275-283
• /
• 1995

${\alpha}$-선 액체섬광계수기인 PERALS(Photon Electron Rejecting Alpha Liquid Scintillation) 분광기를 측정수단으로 사용하고 용매추출법을 이용하여 지하수중의 $^{222}Rn$과 $^{226}Ra$ 분석기술을 확립하였다. 이로서 기존의 액체섬광계수법에서 문제가 되었던 고준위 백그라운드, 낮은 에너지 분해능 및 소광현상(quenching) 문제를 극복하였다. 표준 $^{226}Ra$ 물질인 NIST SRM 4966을 이용하여 $^{226}Ra$의 방사능을 분석한 결과 정밀도는 약 1%, 정확도는 약 3%로 나타났으며, $pH 2{\sim}10$사이에서 pH에 따른 Rn 추출의 재현성은 7%이었다. 계측시간 10시간을 기준으로 $^{222}Rn$ 과 $^{226}Ra$의 검출 하한 값은 각각 $0.42 pCi/{\iota},\;0.016 pCi/{\iota}$이었다. 지하수중의 Ra과 Rn의 방사능을 측정하기 위하여 전국 17곳의 온천수를 시험분석대상으로 택하였다. Rn의 방사능은 90에 서 $5200pCi/{\iota}$까지의 범위를 보이며, 평균 방사능은 $1470pCi/{\iota}$이었다. Ra의 방사능은 강원도 한 곳에서 $97.9pCi/{\iota}$의 높은 수치를 보이며, 이를 제외한 평균함량은 $1.14pCi/{\iota}$이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.219-219
• /
• 2016

유기발광소자는 저전력, 빠른 응답속도, 고휘도 및 자체발광 등의 장점들 때문에 고체 광원과 플렉서블 디스플레이로 연구가 진행되고 있다. 유기발광소자는 유기 발광층을 인광물질로 사용 함으로서 100 % 내부양자 효율을 이루고 있지만 공기와 유리기판의 계면과 유리 기판과 ITO 계면에서 발생하는 내부 전반사 효과와 유기물과 ITO 기판 사이에서 발생하는 웨이브 가이드 효과 등으로 인해 발광량의 약 20 %만을 외부로 추출 할 수 있다. 따라서 유기발광소자의 광 추출 효과를 증가시키기 위해서 소자외부에 아웃커플링 필름 또는 마이크로렌즈 어레이 필름을 부착시키는 방법, 금속 나노 입자를 유기발광소자 내에 삽입하여 표면 플라즈몬 효과로 인한 광추출 효율을 높이는 방법 등이 제시되고 있다. 본 연구에서는 Au-ZnO 나노복합체를 간단한 졸겔법을 이용하여 양극 버퍼층으로 사용하여 그에 따른 계면, 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. Au-ZnO 나노복합체를 포함한 tris(8-hydroxyquinolinato) aluminium (Alq3) 발광층에서 ZnO를 포함한 Alq3 발광층보다 엑시톤 수명이 빠르게 감소하는 것을 시간 관련 단광자 계산(Time-Correlated Single Photon Counting) 측정을 통해서 알 수 있었다. 이러한 결과는 Au 금속 나노입자의 플라즈몬 흡수 파장과 Alq3 발광층에서 생성되는 발광 파장이 겹쳐서 효과적인 공명 에너지 전달효과로 인해 Alq3 발광층의 발광성질이 향상된 것을 의미한다. Au-ZnO 나노복합체와 ZnO 나노입자를 가지는 유기발광소자의 전류 효율은 50 mA/cm2 에서 각각 2.27와 1.83 cd/A 가지는 것으로 확인 되었다. 또한 Au-ZnO 나노복합체와 ZnO 나노입자를 사용한 유기발광소자의 전압-전류밀도가 유사한 것을 확인 할 수 있는데 이는 Au 금속 나노입자가 ZnO 나노입자의 정공 주입능력을 저하시키지 않는 것을 의미한다.

• 에너지공학
• /
• 제13권2호
• /
• pp.93-100
• /
• 2004

간접법을 이용한 표면오염도 측정 시 시료채취와 동시에 방사선 검출이 가능한 스메어 매체를 제조하고 성능을 평가하였다. 스메어 매체는 무기섬광체를 고분자 막에 함침시킨 것으로서, 용매로는 디메틸포름아마이드(DMF)와 메틸렌클로라이드(MC) 그리고 고분자 소재로서 폴리설폰(PSF)을 사용하였고, 무기섬광체는 CAYS(cerium activated yttrium silicate)를 사용하였다. 함침막은 단일 및 이중구조로 제조하였고, 물. 메타놀 등 비용매성 욕조에 침지하거나 용매 증발을 통하여 고형화하여 특성을 비교하였다. 방사선과의 상호작용에 의하여 무기섬광물질 함침막으로부터 방출되는 광자의 계측은 광전증배관과 고전압원, 증폭기. 계수기로 구성된 원형계수기를 사용하였다. $^{14}$ C표면오염에 대해 무기섬광 함침막을 이용해 얻은 계수율을 통상의 저준위 알파/베타 계수기로 얻은 결과와 비교할 때 상대 감도가 약 50%로 나타났다. 또한, 계수효율이 상대적으로 낮았지만 저에너지 베타선 방출핵종인 $^3$H표면오염도측정이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제6권2호
• /
• pp.61-70
• /
• 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.

• 한국광학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.341-347
• /
• 1996

He-Ne 레이저를 표면이 9.mu.m의 거칠기로 연마된 원형유리에 투과시킨 준열광원을 제작하여 측정시간 T와 회전속도 v등의 실험조건을 변화시키면서 광전자 분포의 변화를 측정하였다. 준열광원에서 나오는 빛의 광전자 분포의 평균값 과 가변도 <(.DELTA.n)$^{2}$>를 구해본 결과, 측정시간 T가 결맞음시간 .tau.$_{c}$에 비해서 클 때는 광전자 분포가 푸아송 분포로 접근한다는 것을 확인하였다. T가 .tau.$_{c}$보다 훨씬 큰 즉, T/.tau.$_{c}$>>1인 경우 연마유리 원판의 회전속도를 변화시키면서 광전자 분포를 측정함으로써 회전속도가 증가함에 따라 결맞음시간 .tau.$_{c}$가 31.43.mu.m에서 2.48.mu.m로 감소한다는 것을 확인하였으며 표면의 거칠기 .sigma.와 회전속도 v의 비로 나타내는 결맞음시간 .sigma./v와 비교하였다.