• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제44권2호
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• pp.72-78
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• 2019

Background: In the calibration and testing laboratory of Korea Atomic Energy Research Institute, the old X-ray generator used for the production of reference X-ray fields was replaced with a new one. For this newly installed X-ray irradiation system, beam alignment as well as the verification of beam qualities was conducted. Materials and Methods: The existing X-ray generator, Phillips MG325, was replaced with YXLON Y.TU 320-D03 in order to generate reference X-ray fields. Theoretical calculations and Monte Carlo simulations were used to determine initial filter thickness. Beam alignment was performed in three steps to deliver a homogeneous radiation dosage to the target at different distances. Finally, the half-value layers were measured for different X-ray fields to verify beam qualities by using an ion chamber. Results and Discussion: Beam alignment was performed in three steps, and collimators and other components were arranged to maintain the uniformity of the mean air kerma rate within ${\pm}2.5%$ at the effective beam diameter of 28 cm. The beam quality was verified by using half-value layer measurement methods specified by American National Standard Institute (ANSI) N13.11-2009 and International Organization for Standardization (ISO)-4037. For each of the nine beams than can be generated by the new X-ray irradiation system, air kerma rates for X-ray fields of different beam qualifies were measured. The results showed that each air kerma rate and homogeneity coefficient of the first and second half-value layers were within ${\pm}5%$ of the recommended values in the standard documents. Conclusion: The results showed that the new X-ray irradiation system provides beam qualities that are as high as moderate beam qualities offered by National Institute of Standards and Technology in ANSI N13.11-2009 and those for narrow-spectrum series of ISO-4037.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.289-295
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• 2018

대부분의 진단용 방사선 장치는 엑스선을 사용하며, 엑스선은 다양한 에너지를 갖는 스펙트럼을 갖는다. 진단 영상에서 엑스선의 정량적 및 정성적 분석은 선량을 줄이면서 영상 화질을 유지하는데 필수적이다. 본 연구의 목적은 진단 영상에 사용되는 엑스선 스펙트럼을 몬테칼로 시뮬레이션으로 측정하는 것이다. 다양한 엑스선 에너지 스펙트럼이 몬테칼로 시뮬레이션으로 측정되었다. 이 스펙트럼들은 다항식을 보간 한 양극 텅스텐 모델에 의해 계산된 결과와 비교하였다. 엑스선 관전압은 50, 60, 80, 100, 110 kV 였다. 검출기로는 카드뮴 텔루라이드와 비정질 셀레늄 물질을 사용하였다. 엑스선 에너지 스펙트럼의 시뮬레이션 결과는 참조 결과와 일치하였고, NRMSD 값은 최소 1.1%에서 최대 5.7%를 보였다. 시뮬레이션 결과에 의하면 진단 영상을 획득할 때 적절한 관전압의 선택을 가능하게 할 것이다. 또한, 영상 획득 전 환자에 전달되는 선량을 예측하는데 기여할 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권3호
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• pp.183-187
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• 2021

The field size of the lumbar spine X-ray examination, which belongs to the most frequent examination in general radiography, is 5 times wider than the width of the lumbar spine. Exposure index (EI) as per International Electrotechnical Commission has a proportional relationship with the dose incident on the image receptor for clinical protocols in addition to RQA5, which is a calibration beam quality. In this study, the effectiveness of the set field size was evaluated through the change of EI according to the size of field during lumbar spine X-ray examinations. Lumbar anterior-posterior and lateral examinations was performed using a whole-body phantom, and the national average exposure conditions of Korea investigated in 2017 were introduced for the X-ray exposure. As a result of comparing the EI displayed on the console of digital radiography system for the three field size in ① 18 × 36 cm2 ② 25 × 36 cm2 ③ 36 × 36 cm2, the EI values showed a tendency to increase as the field size increased. Since the patient dose, such as organ dose around the lumbar spine, increases as the field size becomes larger, thus, if the EI obtained from the field size at a level that does not interfere with diagnosis is set as a reference, the effectiveness of the field size can be evaluated through the EI displayed on the console when the lumbar spine X-ray examination is conducted.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권6호
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• pp.483-489
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• 2019

This paper obtained and compared these dose values by setting and comparing the X-ray imaging conditions (tube voltage 60 kVp, 70 kVp, 80 kVp, tube current 10 mAs, 16 mAs and X-ray field size are 10 × 10 cm, 15 × 15 cm). Each dose value was measure 10 times and represented as an average value. The purpose of this experiment is to serve as a reference for the X-ray exposure of diagnostic areas according to the type of dosimeter and to help with another dose measurement. The results of the experiment showed very little difference between the glass dosimeter(GD) and semiconductor dosimeter values due to changes in tube voltage of 60, 70, 80 kVp, regardless of field sized, but for dose area product(DAP), the difference in dose value was significant according to field size.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.153-158
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• 2021

치주질환의 조기 진단률 및 예측 정확도 향상을 위한 X-선 영상 분석은 매우 중요한 분야이다. 이러한 치과 X-선 영상의 화질 개선을 위한 인공 지능 기반의 알고리즘 개발 및 적용에 관한 연구는 전 세계적으로 널리 수행 중이다. 따라서 본 연구의 목표는 치주질환 예측을 위한 치과 X-선 영상에서의 초해상화 알고리즘의 모델링 및 적용 가능성에 관하여 평가하는 것이다. 초해상화 알고리즘은 convolution layer와 ReLU를 기반으로 구성하였고, 저해상도 영상을 2배로 업샘플링 한 영상을 입력으로 사용하였다. 딥러닝 훈련을 위해 사용한 치과 X-선 데이터는 1,500장을 사용하였다. 영상의 정량적 평가는 2가지 영상의 비교를 통해 유사도를 측정할 수 있는 인자인 root mean square error와 structural similarity를 사용하였다. 이와 더불어 최근에 개발된 no-reference 기반으로 사용되는 natural image quality evaluator 와 blind/referenceless image spatial quality evaluator를 추가적으로 분석하였다. 결과적으로 기존에 사용되던 bicubic 기반의 업샘플링 기법을 사용하였을 때에 비하여 제안하는 방법이 치과 X-선 영상에서 평균적으로 유사도와 no-reference 기반의 평가 인자가 각각 1.86 그리고 2.14배 향상됨을 확인하였다. 결론적으로 치주질환의 예측을 위한 초해상화 알고리즘의 치과 X-선 영상에서의 유용성을 증명하였고 향후 다양한 분야에서의 적용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.29-34
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• 1995

쐐기인자는 중심축선상의 어느 특정 깊이에서 측정한 흡수선량으로써 쐐기가 제거된 선량과 쐐기가 부착된 선량의 비로써 정의된다. 본 연구에서는 조사야의 크기별 쐐기인자의 의존성을 살펴보았다. 쐐기인자들은 Varian Clinac1800의 6MV와 15MV 광자선과 Philips SL75/5 의 5MV광자선의 쐐기에 대하여 여러 조사야에 따라 구하였다. 특정 조사야 (10cmx10cm) 에서 구한 단일 쐐기인자를 모든 조사야에 적용시키는 것은 타당치가 않다. 두꺼운 쐐기일 경우 특히 SL75/5 의 5MV 광자선에서 autowedge 의 30cmx30cm 조사야 일 때 오차가 중요하였다(6.6%). 따라서 이러한 쐐기의 치료선량을 계산할 때는 조사야 크기에 따른 쐐기인자를 적용하여야 한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권1호
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• pp.91-99
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• 2004

목 적 : 두경부 종양의 방사선치료에서 동일 방사선 조사면을 분리하여 X-선과 전자선을 인접시켜 조사하는 경우는 빈번히 사용되는 방법이다. 따라서 본 연구는 X-선과 전자선 조사면의 인접면에서의 선량을 측정하여 임상에 적용할 수 있는 자료를 얻고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구는 Clinac1800 (Varian, USA) 선형가속기에서 방출되는 6MV X-선과 9 MeV 전자선을 이용하였다. 흡수선량을 측정하기 위해 X-OMAT V film을 사용하였다. 조사야 $10cm{\times}10cm$에 0.1Gy - 4Gy를 조사하여 film densitometer (WP102 : Welhofer, German)로 OD 값(광학 밀도)를 얻어 film의 특성 곡선을 얻었다. X-선과 전자선 조사면을 분리하여 인접 조사할 때 X-선 조사면은 $10cm{\times}10cm$의 X축 중심에서 2 cm부터 폭 3cm의 차폐를 하고 X-선 조사면에서 차폐된 부분을 전자선 조사면으로 하였다. 전자선 조사면은 $15cm{\times}15cm$ cone을 이용하였다. 흡수선량 측정은 solid water phantom에서 깊이 0 cm(표면), 0.5 cm, 1.5 cm, 2cm, 3 cm에서 film을 설치하고 X-선은 8 cm 깊이에 100 cGy를 조사하고 전자선은 SSD(source surface distance) 100cm로 표면에서 X-선 조사면에 일치시키고 1Gy를 조사하였다. 선량 측정은 X-선과 전자선 조사면의 인접면에서 film densitometer로 scan하여 OD 값을 구하고 6 MV X-선의 Dmax의 OD값을 기준으로 비교하였다. 기준 흡수선량을 구하기 위해 X-선과 전자선 각각의 흡수선량을 깊이 0 cm(표면), 0.5cm, 1.5cm, 2cm, 3cm에서 측정하였다. 결 과 : X-선과 전자선의 조사면을 인접시켰을 때 깊이 0 cm, 0.5 cm, 1.5 cm, 2 cm, 3 cm에서의 두 조사면의 인접면에서의 선량 분포의 분석에서 X-선 조사면에서 선량 증가는 깊이 1.5 cm에서 폭 7 mm에 걸쳐 있었고 최고 $6\%$의 증가를 보였으며 다른 측정 깊이에서는 선량증가가 허용범위 내에 있었다. 그리고 전자선 조사면쪽에서 선량 감소는 전 측정 깊이 0.5 cm-3 cm에서 각각 폭이 1mm-12.5 mm에 걸쳐 $4.5\%-30\%$의 주변부보다 선량감소를 보였다. 결 론 : 본 연구에서 X-선과 전자선을 표면에서 인접시켜 조사 할 때 두 조사면의 인접면을 중심으로 X-선 조사면 쪽에서 선량증가, 전자선 조사면쪽에서 선량 감소가 있음을 확인하였다. 위의 연구 결과는 X-선과 전자선의 인접 방사선조사를 할 때 유용한 참고 자료가 될 수 있겠다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권1호
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• pp.3-11
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• 2011

본 연구에서는 제작한 수직형 다엽 콜리메이터를 이용하여 방사선치료에 사용되는 Co-60 감마선 및 6 MV 엑스선의 조사면 크기와 모양을 결정하고 동일한 모양 및 크기의 조사면을 납차폐체로 결정하여 방사선 조사면 내 선량분포 특성을 상호 분석하여 수직형 다엽 콜리메이터의 방사선 조사면 크기 결정에 관한 유용성을 평가하였다. 이를 위해 이온전리함, 유리선량계, 방사선크로믹 필름을 사용하여 선량측정 실험을 수행하였다. Co-60 감마선과 6 MV 엑스선에 대하여 기준조사면의 이온전리함 측정결과 수직형 다엽 콜리메이터의 빔 중심축 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 5.1%, 4.2% 높게 측정되었다. 그리고 Co-60 감마선에 대한 4개 조사면(기준 조사면, 원형, 삼각형, 십자형)의 유리선량계 측정 결과는 수직형 다엽 콜리메이터의 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 2.2%, 7.8%, 7.2%, 4.0% 높게 측정되었고, 6 MV 엑스선에 대하여는 수직형 다엽 콜리메이터의 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 6.7%, 6.2%, 3.8%, 6.2% 높게 측정되었다. 방사선크로믹 필름에서 차폐체의 선량분포곡선 중 최대선량의 80%에서 20%까지의 거리를 나타내는 반음영 크기는 모든 조사면에서 수직형 다엽 콜리메이터의 반음영 크기가 납차폐체보다 Co-60의 경우 2.0~3.5 mm, 6 MV 엑스선의 경우 0.5~1.0 mm 작게 나타났으며 이는 제작한 수직형 다엽 콜리메이터가 임상에 사용되었을 때 반음영의 크기를 납차폐체보다 줄일 수 있음으로써 치료 조사면적 결정시 차폐물의 반음영으로 생기는 방사선치료체적(Treatment Volume, TV)을 최소화시킬 수 있는 장점이 있으리라 판단된다. 아울러 2차원 및 3차원 방사선치료 시 본 다엽 콜리메이터를 이용하여 다양한 방사선치료 조사면을 간편하게 결정하여 사용할 수 있으리라 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권2호
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• pp.3-17
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• 1997

쐐기필터를 통과한 방사선은 잦아진 일차선의 스펙트럼과 일치하지 않는다. 4~10 MV 엑스선의 15~60$^{\circ}$ 쐐기조사면에 대한 선량계산에서 쐐기에 의한 엑스선의 경화효과의 적용과, 조사면계수의 보정의 필요성 여부를 확립하고, 쐐기필터의 투과율 측정조건을 확립하는 것이 이 연구의 목적이다. 4 MV(Clinae 4/100, Varian), 6 MV(Clinae 6/100 와 Clinae 2100C, Varian), 10 MV(Clinae 2100C, Varian) 엑스선의 민조사면과 15, 30, 45, 60$^{\circ}$의 쐐기조사면의 깊이선량분포를 이온함으로 물에서 깊이 30 cm까지 측정하였다. 측정된 깊이선량율을 이용하여 광자선경화 계수를 계산하였다. 쐐기필터의 조사면계수와 투과율은 최대선량점 깊이(d$_{max}$)에서 측정하였다. 4MV 엑스선과 6MV 엑스선의 쐐기각과 쐐기조사면의 크기, d$_{max}$ 보다 갚은 곳에서 깊이에 관계없이 광자선경화계수는 1보다 컸으며, 쐐기각과 깊이에 따라 증가하는 추세를 보였으나 조사면크기에는 거의 무관하였다. 조사면크기 l0$\times$10$\textrm{cm}^2$에 대해 15cm 깊이에서 4MV 엑스선의 광자선경화계수는 15, 30, 45, 60$^{\circ}$ 쐐기각에 대하여 각각 1.010, 1.014, 1.023, 1.034 이였으며, Clinae 6/100 의 6MV 엑스선의 경우는 각 쐐기각에 대하여 1.005, 1.008, 1.019, 1.024, Clinae 2100C 의 6MV 엑스선의 경우는 각각 1.011, 1.021, 1.032, 1.036, 10MV 엑스선의 경우는 각각 1.008, 1.012, 1.012, 1.012였다. 10MV 엑스선의 경우는 광자선경화 계수가 1.2% 이내로 1이었다. 6MV 엑스선의 경우 광자선경화계수는 치료기의 영향도 있음이 밝혀졌다. 광자선경화계수와 깊이는 선형관계였다. d$_{max}$에서 쐐기필터에 대한 출력계수는 민조사면에 대한 값과 비교해서 15$\times$15a14$\textrm{cm}^2$ 크기의 조사면을 제외하고는 거의 일치하였으며, 최대 차이는 4MV 엑스선에 대한 것으로서 1.4%였다. 쐐기투과율을 정할 때 측정하는 위치의 깊이가 d$_{max}$인 경우는 조사면크기에 대한 의존성을 무시할 수 있지만 다른 깊이에서는 그렇지 않다. 4~6MV 광자선의 쐐기조사면에 대한 선량분포나 MU계산에서 광자선경화계수가 고려되어야 할 것이다. 그러나 10MV 엑스선의 경우는 무시해도 될 것이다. 쐐기 투과율을 정하는 위치가 d$_{max}$ 나 공기중이라면 민조사변에 대한 출력계수를 적용할 수 있지만 다른 깊이에서는 쐐기필터 각각에 대한 출력계수를 또는 조사면크기에 따른 쐐기투과율을 적용해야 할 것이다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.5-6
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• 2002

The new spectrometer for X-ray Induced Electron Emission Spectroscopy (XIEES) .has been recently developed in KRISS in collaboration with PTI (Russia). The spectrometer allows to perform research using the XAFS, SXAFS, XANES techniques (D.C.Koningsberger and R.Prins, 1988) as well as the number of techniques from XIEES field(L.A.Bakaleinikov et all, 1992). The experiments may be carried out with registration of transmitted through the sample x-rays (to investigate bulk samples) or/and total electron yield (TEY) from the sample surface that gives the high (down to several atomic mono-layers in soft x-ray region) near surface sensitivity. The combination of these methods together give the possibility to obtain a quantitative information on elemental composition, chemical state, atomic structure for powder samples and solids, including non-crystalline materials (the long range order is not required). The optical design of spectrometer is made according to Johannesson true focusing schematics and presented on the Fig.1. Five stepping motors are used to maintain the focusing condition during the photon energy scan (crystal angle, crystal position along rail, sample goniometer rail angle, sample goniometer position along rail and sample goniometer angle relatively of rail). All movements can be done independently and simultaneously that speeds up the setting of photon energy and allows the using of crystals with different Rowland radil. At present six curved crystals with different d-values and one flat synthetic multilayer are installed on revolver-type monochromator. This arrangement allows the wide range of x-rays from 100 eV up to 25 keV to be obtained. Another 4 stepping motors set exit slit width, sample angle, channeltron position and x-ray detector position. The differential pumping allows to unite vacuum chambers of spectrometer and x-ray generator avoiding the absorption of soft x-rays on Be foil of a window and in atmosphere. Another feature of vacuum system is separation of walls of vacuum chamber (which are deformed by the atmospheric pressure) from optical elements of spectrometer. This warrantees that the optical elements are precisely positioned. The detecting system of the spectrometer consists of two proportional counters, one scintillating detector and one channeltron detector. First proportional counter can be used as I/sub 0/-detector in transmission mode or by measuring the fluorescence from exit slit edge. The last installation can be used to measure the reference data (that is necessary in XANES measurements), in this case the reference sample is installed on slit knife edge. The second proportional counter measures the intensity of x-rays transmitted through the sample. The scintillating detector is used in the same way but on the air for the hard x-rays and for alignment purposes. Total electron yield from the sample is measured by channeltron. The spectrometer is fully controlled by special software that gives the high flexibility and reliability in carrying out of the experiments. Fig.2 and fig.3 present the typical XAFS spectra measured with spectrometer.