적외선 카메라를 이용하여 물체를 탐지하여 분류하는 개념은 군 운용 장비에 많이 적용되고 있다. 물체를 탐지하는 기술은 오래 전부터 연구되어 왔으며, 현재는 서브픽셀 단위로 물체를 탐지 할 수 있는 기술까지 발전해 왔다. 하지만 탐지된 물체를 분류하는 기술은 많은 연구가 필요하다. 본 논문에서는 적외선 카메라를 이용하여 물체(Target, Artillery, Missile등)의 복사량을 측정하고 이를 바탕으로 물체를 분류하는 방법을 제시하였다. 제시된 물체 분류 방법을 검증하기 위해 블랙바디를 이용한 실험으로 복사량을 측정하여 입증하였다. 또한 정확한 복사량 측정을 위해 측정 시 발생할 수 있는 오차는 모델링을 이용한 교정을 통하여 보정되었다. 점표적 및 면표적에 대한 복사세기의 이론적 배경을 기반으로 복사량 계측 후 복사량에 대한 모델링을 표준화 하였다. 본 연구를 기반으로 표준화된 모델은 대상물체를 실측하여 교정된 복사량과 비교하여 물체분류에 적용할 수 있다.
본 논문은 최근 급증하는 ISM(Industrial Scientific Medical) 기기 및 무선기기의 사용 증가에 따라 ISM 기기와 무선기기가 인접한 공간에서 운용될 경우 상호간에 간섭이 예측되는 상황에서, ISM 기기와 무선기기 상호간에 간섭 없이 양립할 수 있도록 ISM 기기의 방사 한계치 산출 방법을 제시하였다. ISM 기기의 방사 한계치는 원하는 무선기기의 신호에 무선기기 보호를 위해 요구되는 보호비를 적용하고 이에 보정 요소를 고려하여 산출한다. 이어서 한계치 산출이 요구되는 시나리오를 제시함과 동시에 Matlab GUI(Graphical User Interface)를 이용한 방사 한계치 산출 S/W를 구현하였다. 본 논문에서 제시한 ISM 기기의 방사 한계치 산출 방법은 ISM 기기로부터 무선기기를 보호하기 위한 방안으로 활용될 것으로 기대된다.
국제원자력기구의 TRS-398 측정 프로토콜을 임상에 적용하기 위해서는 사용하는 빔과 전리함에 대한 선질 보정인자가 필요하다. 본 연구에서는 몬테칼로 계산코드(DOSRZnrc/EGSnrc)를 사용하여 상용의 평판형전리함에 대한 고에너지 전자선($4{\sim}20\;MeV$)에서의 선질보정인자를 계산하였다. 계산결과를 프로토콜에서 제시하는 값과 비교한 결과 $5{\sim}20\;MeV$에서 약 1% 이내로 일치하였으며 4 MeV의 경우에는 약 1.9% 차이를 보였다. 본 연구 방법은 선질보정인자를 독립적으로 결정하는 방법의 하나로서 프로토콜에서 주어진 값들의 확인이 필요하거나 또는 새로운 모델의 전리함을 사용하는 경우에 응용될 수 있다.
In u-healthcare services based on wireless body sensor networks, reliable connection is very important as many types of information, including vital signals, are transmitted through the networks. The transmit power requirements are very stringent in the case of in-body networks for implant communication. Furthermore, the wireless link in an in-body environment has a high degree of path loss (e.g., the path loss exponent is around 6.2 for deep tissue). Because of such inherently bad settings of the communication nodes, a multi-hop network topology is preferred in order to meet the transmit power requirements and to increase the battery lifetime of sensor nodes. This will ensure that the live body of a patient receiving the healthcare service has a reduced level of specific absorption ratio (SAR) when exposed to long-lasting radiation. We propose an efficientmethod for delivering delay-intolerant data packets over multiple hops. We consider forward error correction (FEC) in an erasure correction mode and develop a mathematical formulation for packet-level scheduling of delay-intolerant FEC packets over multiple hops. The proposed method can be used as a simple guideline for applications to setting up a topology for a medical body sensor network of each individual patient, which is connected to a remote server for u-healthcare service applications.
Lim, Sooyeon;Syam, Nur Syamsi;Maeng, Seongjin;Lee, Sang Hoon
Journal of Radiation Protection and Research
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제46권3호
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pp.127-133
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2021
Background: Phosphogypsum is material produced as a byproduct in fertilizer industry and is generally used for building materials. This material may contain enhanced radium-226 (226Ra) activity concentration compared to its natural concentration that may lead to indoor radon accumulation. Therefore, an accurate measurement method is proposed in this study to determine 226Ra activity concentration in phosphogypsum sample, considering the potential radon leakage from the sample container. Materials and Methods: The International Atomic Energy Agency (IAEA) phosphogypsum reference material was used as a sample in this study. High-purity germanium (HPGe) gamma spectrometry was used to measure the activity concentration of the 226Ra decay products, i.e., 214Bi and 214Pb. Marinelli beakers sealed with three different sealing methods were used as sample containers. Due to the potential leakage of radon from the Marinelli beaker (MB), correction to the activity concentration resulted in gamma spectrometry is needed. Therefore, the leaked fraction of radon escaped from the sample container was calculated and added to the gamma spectrometry measured values. Results and Discussion: Total activity concentration of 226Ra was determined by summing up the activity concentration from gamma spectrometry measurement and calculated concentration from radon leakage correction method. The results obtained from 214Bi peak were 723.4 ± 4.0 Bq·kg-1 in MB1 and 719.2 ± 3.5 Bq·kg-1 in MB2 that showed about 5% discrepancy compared to the certified activity. Besides, results obtained from 214Pb peak were 741.9 ± 3.6 Bq·kg-1 in MB1 and 740.1 ± 3.4 Bq·kg-1 in MB2 that showed about 2% difference compared to the certified activity measurement of 226Ra concentration activity. Conclusion: The results show that radon leakage correction was calculated with insignificant discrepancy to the certified values and provided improvement to the gamma spectrometry. Therefore, measuring 226Ra activity concentration in TENORM (technologically enhanced naturally occurring radioactive material) sample using radon leakage correction can be concluded as a convenient and accurate method that can be easily conducted with simple calculation.
Background: We are developing a small size dosimeter for dose estimation in particle therapies. The developed dosimeter is an optical fiber based dosimeter mounting an radiation induced luminescence material, such as an OSL or a scintillator, at a tip. These materials generally suffer from the quenching effect under high LET particle irradiation. Materials and Methods: We fabricated two types of the small size dosimeters. They used an OSL material Eu:BaFBr and a BGO scintillator. Carbon ions were irradiated into the fabricated dosimeters at Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC). The small size dosimeters were set behind the water equivalent acrylic phantom. Bragg peak was observed by changing the phantom thickness. An ion chamber was also placed near the small size dosimeters as a reference. Results and Discussion: Eu:BaFBr and BGO dosimeters showed a Bragg peak at the same thickness as the ion chamber. Under high LET particle irradiation, the response of the luminescence-based small size dosimeters deteriorated compared with that of the ion chamber due to the quenching effect. We confirmed the luminescence efficiency of Eu:BaFBr and BGO decrease with the LET. The reduction coefficient of luminescence efficiency was different between the BGO and the Eu:BaFBr. The LET can be determined from the luminescence ratio between Eu:BaFBr and BGO, and the dosimeter response can be corrected. Conclusion: We evaluated the LET dependence of the luminescence efficiency of the BGO and Eu:BaFBr as the quenching effect. We propose and discuss the correction of the quenching effect using the signal intensity ratio of the both materials. Although the correction precision is not sufficient, feasibility of the proposed correction method is proved through basic experiments.
목 적: 본 연구는 두경부암 환자의 kVCT와 MVCT영상에서 치아 인공물의 체적을 비교하고, MVCT영상에서 치아체적을 얻은 후 kVCT영상에 배정하여 치아체적 및 주변 정상조직의 전자밀도 교정 후 치료계획체적(PTV) 선량변화를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원의 Radixact® X9에서 세기조절방사선치료를 받은 5명의 두경부암 환자를 대상으로 하였다. 환자의 MVCT영상에서 치아 및 주변 정상조직의 체적을 그린 후 kVCT영상에 영상정합 후 역방향 전산화 치료계획을 실시하였다. 처방선량지수와 선량균질지수를 이용하여 PTV 선량을 평가하였다. 결 과: kVCT영상과 MVCT영상에서 얻은 금속 인공물의 체적을 비교한 결과 평균 3.49±2.61cc, 최대 7.43cc의 차이를 보였다. PTV는 내부 치아가 충분히 포함된 곳으로 제한하였으며, PTV 선량평가 결과 인공물을 보정하지 않은 kVCT의 전산화치료계획의 CI값의 평균은 0.86, MVCT영상을 통해 인공물을 보정 한 kVCT의 CI값은 평균 0.9로 평가되었다. 결 론: 금속 인공물의 보정 없이 전산화치료계획이 이루어졌을 때 PTV의 선량이 저평가 되어 선량 불확실성이 발생됨을 알 수 있었다.
방사선 피폭량을 정확히 측정하는 방법의 하나로 열형광선량계의 각 소자별 보정인자를 구하여 사용하는 방법이 있다. 열형광선량계를 기준 선량계, 제어선량계 및 현장 선량계의 3그룹으로 분류하여, 기준 선량계는 제어 및 현장 선량계의 소자보정인자 산출시에만 사용하며, 소자보정인자 산출을 위해 일부분씩 사용할 때를 제외하고는 안전한 장소에 보관한다. 소자보정인자는 기준 선량계의 반응도 평균치에 대한 각 소자의 반응도 비로서 정의된다. 선량계는 판독 횟수가 증가하거나 손상으로 인해 반응도가 감소하기 때문에 최초 구입할 때 또는 사용중에 소자보정 인자를 주기적으로 재산출하여야 한다. 이 소자보정방법은 새로운 선량계의 판독 오차를 줄이고 사용중인 선량계의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 우수한 방법이다. 본 논문에서는 소자보정인자를 산출하기 위한 10가지 단계별 방법을 자세히 소개하였다.
Co-60 선원에 대해 교정된 원통형 전리함 이용하여 Ir-192 선원에 대한 공기커마세기를 측정하는 경우에 선질 차이에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 측정학적 방법을 적용하여 PTW-N30001과 N23333 전리함에 대하여 Ir-192 감마선에 대한 선질 인자를 결정하였다. Ir-192 선원(microSelectron)의 에너지스펙트럼을 적용할 경우에 선질인자($k_u$)는 두 전리함에 대해 각각 $k_u$=1.016 (N30001)과 $k_u$=1.017 (N23333)으로 계산되었다. 치료용 microSelectron 선원에 대해 선질 인자를 적용하여 공기커마 세기를 측정하였으며 결과를 기준값과 비교하였다. 결과적으로 선질인자를 적용하는 경우에 기준 공기커마율과 약 -0.5% 이내의 차이를 보였으며 적용하지 않는 경우에는 약 -2.0%의 차이를 보였다.
In high radiation fields, gamma cameras suffer from pulse pile-up, resulting in poor energy resolution, count losses, and image distortion. To overcome this problem, various methods have been introduced to reduce the size of the aperture or pixel, reject the pile-up events, and correct the pile-up events, but these technologies have limitations in terms of mechanical design and real-time processing. The purpose of this study is to develop a real-time gamma camera to evaluate the radioactive contamination in high radiation fields. The gamma camera is composed of a pinhole collimator, NaI(Tl) scintillator, position sensitive photomultiplier (PSPMT), signal processing board, and data acquisition (DAQ). The pulse pile-up is corrected in real-time with a field programmable gate array (FPGA) using the start time correction (STC) method. The STC method corrects the amplitude of the pile-up event by correcting the time at the start point of the pile-up event. The performance of the gamma camera was evaluated using a high dose rate 137Cs source. For pulse pile-up ratios (PPRs) of 0.45 and 0.30, the energy resolution improved by 61.5 and 20.3%, respectively. In addition, the image artifacts in the 137Cs radioisotope image due to pile-up were reduced.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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