• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.618-625
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• 2021

In this paper, the single-photon avalanche diodes (SPADs) featuring three different p-well implantation doses (∅_p-well) of 5.0 × 10¹², 4.0 × 10¹², and 3.0 × 10¹² atoms/cm² under the identical device layouts were fabricated and characterized to evaluate the effects of field enhanced mechanisms on primary dark pulses due to the maximum electric field. From the I-V curves, the breakdown voltages were found as 23.2 V, 40.5 V, and 63.1 V with decreasing ∅_p-well, respectively. By measuring DCRs as a function of temperature, we found a reduction of approximately 8% in the maximum electric field lead to a nearly 72% decrease in the DCR at V_ex = 5 V and T = 25 ℃. Also, the activation energy increased from 0.43 eV to 0.50 eV, as decreasing the maximum electric field. Finally, we discuss the importance of electric field engineering in reducing the field-enhanced mechanisms contributing to the DCR in SPADs and the benefits on the SPADs related to different types of radiation detection applications.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권3호
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• pp.219-226
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• 2012

방사선 중재적 시술자들이 중재적 시술 중 잠재적인 위험을 인식하지 못하고 있다. 본 연구의 목적은 방사선 중재적 시술 중 시술자들의 피폭선량을 평가하여 이를 바탕으로 중재적 시술 중 피폭선량을 줄일 수 있는 방법의 기준안을 제안하는 것이다. 본 연구는 3개월 동안 전신선량계를 사용하여 20명의 중재적 시술자로부터 시행하는 모든 중재적 시술에서 방사선 피폭선량을 측정하였다. 방사선 중재적 시술을 시행하는 동안 납당량이 0.5 mmPb 방사선장해방어용 기구를 착용하는 것으로 평균 89.5 %의 피폭선량이 감쇄되었고, 납당량이 두꺼울수록 선량감쇄율은 증가하였다. TACE 시술을 시행하는 동안 연속투시보다 펄스투시를 선택하여 사용하는 것은 피폭선량이 평균 47.7 % 감쇄되었다. 중재적 시술자는 중재적 시술이 진행되는 동안 방사선장해방어용 기구를 착용하고, 적극적인 방사선방호 활동을 실시하여야 하며, 자신의 피폭선량에 대해 알고 있어야 한다. 그리고 피폭선량을 최소화하기 위한 자신의 위치나 장비 사용에 대해서도 알아야 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권5호
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• pp.723-728
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• 2009

The response property of the CZT detector ($5{\times}5{\times}5\;mm^3$), widely used in photon spectroscopy, was evaluated by considering the charge collection efficiency, which depends on the interaction position of incident radiation, A quantitative analysis of the energy spectra obtained from the CZT detector was also performed to investigate the tail effect at the low energy side of the full energy peak. The collection efficiency of electrons and holes to the two electrodes (i.e., cathode and anode) was calculated from the Hecht equation, and radiation transport analysis was performed by two Monte Carlo codes, Geant4 and MCNPX. The radiation source was assumed to be 59.5 keV gamma rays emitted from a $^{241}Am$ source into the cathode surface of this detector, and the detector was assumed to be biased to 500 V between the two electrodes. Through the comparison of the results between the Geant4 calculation considering the charge collection efficiency and the ideal case from MCNPX, an pronounced difference of 4 keV was found in the full energy peak position. The tail effect at the low energy side of the full energy peak was confirmed to be caused by the collection efficiency of electrons and holes. In more detail, it was shown that the tail height caused by the charge collection efficiency went up to 1000 times the pulse height in the same energy bin at the calculation without considering the charge collection efficiency. It is, therefore, apparent that research considering the charge collection efficiency is necessary in order to properly analyze the characteristics of CZT detectors.

• 센서학회지
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• 제5권5호
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• pp.11-20
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• 1996

본 연구에서는 가속기에서 발생하는 치료방사선을 방사선원으로 사용하여 다이오드 치료방사선 검출센서의 특성을 조사하였다. 방사선량에 따른 선형성, 재현성, 오차율, 에너지의존성, 방사선조사후의 감도변화량, 다이오드의 숫자에 따른 출력값 측정 및 Portal 영상을 위한 가능성 검사를 위해서 핵계측기를 이용한 펄스 성형(成形)을 시도하였다. 제작된 시스템의 효율성을 검증하기 위하여 구성된 다이오드 센서로 조사야(照射野)별 심부량(深部量)를 백분율을 기존의 측정장치인 기체 전리함을 이용한 값과 상호 비교하여 보았다. 또한 다이오드의 선량측정회로를 다채널로 구성하여 A/D 변환후 컴퓨터 상에서 치료영역의 범위를 읽을 수 있었다. 모형인체(模型人體)를 치료대 위에 놓고 읽은 출력값과 모형인체(模型人體)없이 직접 읽은 출력값을 비교하여 Portal 영상을 위한 가능성을 제시하여 보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.79-84
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• 2013

DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로) 제어기, MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서 등으로 구성되어있다. 코발트 60 ($^{60}Co$) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험에서 방사선의 영향으로 PWM-IC의 전기적 특성중에 문턱전압과 옵셋전압이 증가되고, SEL에 적용된 4종류의 중이온 입자는 PWM-IC의 파형을 불안정하게 만든다. 또한, 입/출력관계의 파형을 SPICE 시뮬레이션 프로그램으로 관찰하였다. PWM-IC의 TID 실험은 30 Krad 까지 수행하였으며, SEL 실험을 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)으로 연구하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권2호
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• pp.9-19
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• 2020

Purpose: This study aims to develop a multi-purpose electron beam irradiation device for preclinical research and material testing using the research electron linear accelerator installed at the Dongnam Institute of Radiological and Medical Sciences. Methods: The fabricated irradiation device comprises a dual scattering foil and collimator. The correct scattering foil thickness, in terms of the energy loss and beam profile uniformity, was determined using Monte Carlo calculations. The ion-chamber and radiochromic films were used to determine the reference dose-rate (Gy/s) and beam profiles as functions of the source to surface distance (SSD) and pulse frequency. Results: The dose-rates for the electron beams were evaluated for the range from 59.16 Gy/s to 5.22 cGy/s at SSDs of 40-120 cm, by controlling the pulse frequency. Furthermore, uniform dose distributions in the electron fields were achieved up to approximately 10 cm in diameter. An empirical formula for the systematic dose-rate calculation for the irradiation system was established using the measured data. Conclusions: A wide dose-rate range electron beam irradiation device was successfully developed in this study. The pre-clinical studies relating to FLASH radiotherapy to the conventional level were made available. Additionally, material studies were made available using a quantified irradiation system. Future studies are required to improve the energy, dose-rate, and field uniformity of the irradiation system.

• 분석과학
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• 제6권5호
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• pp.501-508
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• 1993

$^{241}Am-Be$(${\alpha}$, n) 중성자 선원의 중성자/감마선(n/${\gamma}$) 복합 방사선장에서 $^6Li$(n, ${\alpha}$)T 핵반응을 이용하고 두 섬광체, BC 501($C_8H_{10}$)과 Cerium의 섬광 감쇠 시간차와 동일 섬광체 내에서의 n/${\gamma}$에 대한 서로 다른 섬광감쇠 시간차를 병용하여 PSD(Pulse Shape Disciminator) 및 CFD(Constant Fraction Discriminator) 방법으로 n와 ${\gamma}$성분을 분리 측정하였으며 $^6Li$ 속중성자 분광계의 figure of merit는 1.36으로 평가되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.44-49
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• 2018

This study analyzed the Vulnerability of Network Communication devices when IEMI is coupled with the Network System. An Ultra Wide Band Generator (180 kV, 700 MHz) was used as the IEMI source. The EUTs are the Switch Hub and Workstation, which are used to configure the network system. The network system was monitored through the LAN system configuration, to confirm a malfunction of the network device. The results of the experiment indicate that a malfunction of the network occurs as the electric field increases. The data loss rate increases proportionally with increasing radiating time. In the case of the Switch Hub, the threshold electric field value was 10 kV/m for all conditions used in this experiment. The threshold point causing malfunction was influenced only by the electric field value. The correlation between the threshold point and pulse repetition rate was not found. However, in case of the Workstation, it was found that as the pulse repetition rate increases, the equipment responds weakly and the threshold value decreases. To verify the electrical coupling of the EUT by IEMI, current sensors were used to measure the PCB line inside the EUT and network line coupling current. As a result of the measurement, it can be inferred that when the coupling current due to IEMI exceeds the threshold value, it flows through the internal equipment line, causing a malfunction and subsequent failure. The results of this study can be applied to basic data for equipment protection, and effect analysis of intentional electromagnetic interference.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.59-66
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• 2024

본 논문에서는 임펄스 유사 신호 복사를 위한 안테나 설계 방법에 대하여 기술하였다. 임펄스 유사 신호의 스펙트럼은 수GHz의 대역을 가지는 파형으로 안테나의 설계도 광대역에 걸쳐 동작할 수 있도록 설계됨과 동시에 근거리 임펄스 레이더 응용에 활용되기 위해서는 시영역에서의 복사 펄스를 반영한 설계가 필요하다. 시영역에서의 복사 펄스 특성을 반영한 비발디 안테나를 설계하였고 안테나의 특성을 주파수 영역 및 시영역에서 검증하였다. 설계된 안테나는 약 1.8GHz에서 10GHz 이상의 광대역을 거쳐 동작함을 확인할 수 있으며 안테나의 입력임피던스는 1GHz 이후부터 10GHz까지 광대역에 걸쳐 100 Ω에 유사한 값으로 안정적으로 수렴함을 측정 및 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다. 전방향으로 복사되는 파형의 특성을 시영역에서 30도 간격으로 확인하였으며 안테나로부터 복사되는 파형은 지향성을 가짐을 확인하였다. 본 연구의 결과는 근거리 탐지 응용분야와 같은 지표투과레이더 설계에 활용 가능할 것으로 보인다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권2호
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• pp.745-752
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• 2024

A method for gamma/neutron event classification based on frequency-domain analysis for mixed radiation environments is proposed. In contrast to the traditional charge comparison method for pulse-shape discrimination, which requires baseline removal and pulse alignment, our method does not need any preprocessing of the digitized data, apart from removing saturated traces in sporadic pile-up scenarios. It also features the identification of neutron events in the detector's full energy range with a single device, from thermal neutrons to fast neutrons, including low-energy pulses, and still provides a superior figure-of-merit for classification. The proposed frequency-domain analysis consists of computing the fast Fourier transform of a triggered trace and integrating it through a simplified version of the transform magnitude components that distinguish the neutron features from those of the gamma photons. Owing to this simplification, the proposed method may be easily ported to a real-time embedded deployment based on Field-Programmable Gate Arrays or Digital Signal Processors. We target an off-the-shelf detector based on a small CLYC (Cs2LiYCl6:Ce) crystal coupled to a silicon photomultiplier with an integrated bias and preamplifier, aiming at lightweight embedded mixed radiation monitors and dosimeter applications.