• 제목/요약/키워드: Single beam method

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Off-line PET-CT를 이용한 양성자치료에서의 Range 검증 (Analysis of the Range Verification of Proton using PET-CT)

  • 장준영;홍건철;박세준;박용철;최병기
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.101-108
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    • 2017
  • 목 적: 양성자치료에 이용되는 양성자선은 종양 부위 앞에 있는 정상 조직에는 적은 선량을 주는 반면 암 조직 부위에서는 브래그 피크(Bragg peak)를 형성하며 최대 선량을 주고 바로 소멸하는 특징을 가지고 있으며 양성자치료의 장점을 극대화하기 위해서는 양성자의 도달 위치 검증이 매우 중요하다. 본 연구에서는 Off-line PET CT 방법을 이용하여 양성자 조사 후 양성자 궤적을 따라 생성된 11 C(반감기=20분), 150(반감기=2분), 13N (반감기=10분) 등의 핵자에서 방출되는 양전자의 분포를 측정하여 양성자의 Range와 Distal falloff 지점을 검증하게 되었다. 대상 및 방법: IEC 2001 Body 팬텀안에는 37 mm, 28 mm, 22 mm 구체를 삽입할 수 있게 구성되어 있으며 팬텀안에 물을 가득 채워 각 구체크기별로 CT image를 획득하였고 양성자의 Range와 Distal falloff 지점을 검증하기 위하여 양성자치료계획시스템으로 각 구체 크기 별로 37 mm 구체에서 46 mm, 28 mm에서 37 mm, 22 mm 구체에서 33 mm의 SOBP를 설정하였고, Scanning 방법으로 Gantry 0도의 Single beam으로 동일한 센터에서 양성자를 조사하였다. 조사된 팬텀은 PET-CT 장비를 이용하여 스캔하였고, PET-CT 영상획득방법은 1분씩 50개의 영상을 획득하여 팬톰 내의 구체를 포함하여 4개의 ROI를 설정한 후 10개씩 영상을 합산하여 재구성 하였다. 치료계획 시 수립한 구체크기에 따른 Dose profile과 비교하기 위하여 Depth에 따른 Activity profile로 나타냈다 결 과: 37 mm, 28 mm, 22 mm 구체에서 모두 Distal falloff position 에서 Dose profile과 같이 PET-CT의 Activity profile 역시 급격히 감소하는 양상을 나타냈다. 하지만 Range를 평가하는 구간인 SOBP구간에서는 Activity profile의 경우 Proximal 부분에서의 측정치가 Dose profile 양상과 다른 결과가 나왔으며, Distal falloff position을 구체 크기별로 양성자 치료계획과 PET-CT 측정치와의 차이를 비교해 본 결과 37 mm 구체에서는 Max dose의 50 % 지점에서 최대 1.4 mm, 28 mm 구체에서는 45 % 지점에서 최대 1.1 mm, 22 mm 구체에서의 차이는 40 % 지점에서 최대 1.2 mm로 모두 1.5 mm 미만의 차이를 보였다. 결 론: 양성자치료의 장점을 최대한 활용하기 위해서는 양성자빔의 Range를 검증하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 PET-CT 장비를 이용하여 양성자빔의 SOBP 와 Distal falloff 위치를 통해 양성자 Range를 확인하였고 그 결과 PET-CT 장비를 이용해 측정한 Activity 분포와 양성자 치료계획과의 Distal falloff position의 차이는 1.4 mm 내에서 일치함을 확인하였다. 이는 본원에서 양성자치료계획 시 적용하는 선량마진에 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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$Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_x$ 조성으로 제작된 박막의 결정상에 대한 고용비 해석 (Analysis of the Staking Fault in Crystalline Phase of Thin Films Fabricated by $Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_x$ Composition)

  • 양승호;이호식;박용필
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.524-527
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    • 2007
  • 이온 빔 스퍼터법을 이용하여 저속성장으로 동시 증착에 의해 $Bi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nO_x$(n=0, 1, 2) 박막을 제작하였다. Bi 2212 상은 기판온도 $750\sim795^{\circ}C$의 범위에서 나타났으며, $750^{\circ}C$보다 저온 측에서는 Bi 2201의 단일강이 존재하였나. 그러나, 조성과 관계되는 $PO_3$에 대해서 크게 변하지 않았다. 그리고 임계온도(Tc)가 $45\sim90K$ 가지는 c축 배향한 고품질의 Bi 2212 박막을 얻었다. 소수의 박막에서는 소량의 CuO가 불순물로 관찰되었으며, 얻어진 모든 박막에서 $CaCuO_2$의 불순물 상은 관찰되지 않았다.

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The Noise Power Spectrum in Heavy Ion CT Based on Measurement of Residual Range Distribution

  • Yasuda, Naruomi;Abe, Shinji;Nishimura, Katsuyuki;Tomita, Tetsuya;Sato, Hitoshi;Muraishi, Hiroshi;Kanzaki, Takayuki;Inada, Tetsuo;Fujisaki, Tatsuya
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.228-230
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    • 2002
  • The relative electron density resolution was discussed by the noise power spectrum (NPS) in the heavy ion CT image. The heavy ion beam $\^$12/C accelerated up to 400MeV/u by RIMAC was used in this study. The two-dimensional (2-D) NPS in the CT image was obtained from the one-dimensional (1-D) NPS of the measured residual range distribution of water phantom for single projection, and the noise variance in the CT image was calculated from 2-D NPS. The technique used in the reconstruction was the filtered back-projection method with Shepp-Logan filter. The calculated value suggests the result of our previous works using the density resolution phantom, assuming that the relative electron density resolution is twice the standard deviation. Therefore, the estimation of the noise in CT images by 2-D NPS obtained the measured residual range distribution is the useful method.

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헤드램프의 시계성 평가를 위한 야간도로 영상 재현 알고리즘 (A Reproduction algorithm of nighttime road-image for visibility evaluation of headlamps)

  • 이철희;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제38권6호
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    • pp.630-639
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    • 2001
  • 본 연구는 헤드램프가 조명된 이간도로의 실사영상 재현 알고리즘을 제안한다. 램프가 조명된 야간도로 영상 추정시, 색재현성을 향상시키기 위해 헤드램프 혼합광의 분광분포와 각 물체의 표면 분광반사율에 기초한 색재현 알고리즘을 개발하였다. 물체의 분광반사율을 추정하기 위해서 주성분 분석법이 사용되었고, 영상의 각 영역에서 헤드램프 혼합광의 분광분포를 추정하기 위하여 거리에 따른 조도와 각 헤드램프의 분광분포를 계산하였다. 실험을 위한 헤드램프로는 HID와 할로겐 램프를 사용하였다 헤드램프가 조명된 도로의 시계성 평가를 위해 주간의 도로 영상을 촬영한 뒤 일광의 강도를 감쇄하여 야간도로 영상을 얻고 이를 이용해 각 헤드램프의 빔패턴을 평가하였다. 제안된 알고리즘으로 단수 및 복수 개의 헤드램프에 대해 예측 영상을 만들어 모니터에 재현한 후 실영상과 비교하였으며 결과, 제안된 방법이 기존의 그래픽 기반의 시계성 평가 방법에 비해 실영상에 더욱 근접함을 확인하였다.

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Thermoelectric properties of individual PbTe nanowires grown by a vapor transport method

  • Lee, Seung-Hyun;Jang, So-Young;Lee, Jun-Min;Roh, Jong-Wook;Park, Jeung-Hee;Lee, Woo-Young
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.7-7
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    • 2009
  • Lead telluride (PbTe) is a very promising thermoelectric material due to its narrow band gap (0.31 eV at 300 K), face-centered cubic structure and large average excitonic Bohr radius (46 nm) allowing for strong quantum confinement within a large range of size. In this work, we present the thermoelectric properties of individual single-crystalline PbTe nanowires grown by a vapor transport method. A combination of electron beam lithography and a lift-off process was utilized to fabricate inner micron-scaled Cr (5 nm)/Au (130 nm) electrodes of Rn (resistance of a near electrode), Rf (resistance of a far electrode) and a microheater connecting a PbTe nanowire on the grid of points. A plasma etching system was used to remove an oxide layer from the outer surface of the nanowires before the deposition of inner electrodes. The carrier concentration of the nanowire was estimated to be as high as $3.5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$. The Seebeck coefficient of an individual PbTe nanowire with a radius of 68 nm was measured to be $S=-72{\mu}V/K$ at room temperature, which is about three times that of bulk PbTe at the same carrier concentration. Our results suggest that PbTe nanowires can be used for high-efficiency thermoelectric devices.

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적분형 르장드르 형상함수를 이용한 단일 수준 적응적 hp-체눈 세분화 (Single Level Adaptive hp-Refinement using Integrals of Legendre Shape Function)

  • 조준형;유효진;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.331-340
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    • 2010
  • 적응적 hp-세분화 기법과 그 기법의 효과적인 구성방법을 포함한 새로운 적응적 유한요소 알고리즘의 기초이론 및 적용이 이 연구를 통해 제시되었다. 적응적 hp-세분화 기초의 유한요소기법은 적분형 르장드르 형상함수와 요소별로 불균등한차수의 분배 및 비정형적인 절점연결과 관련된 연속조건을 만족시킬 수 있는 제약조건을 필요로 한다. 따라서 요소간의 접합부분에서 적응적 hp-유한요소망의 연속성이 중요한 문제로 대두된다. 이러한 문제를 요소경계에 연속성 제약조건을 절점연결 사상행렬을 적용하여 해결하였다. 또한, 적분형 르장드르 형상함수의 계층성질을 이용하여 제시된 알고리즘의 효율적 정식화 방안을 제시하였다. 간단한 캔틸레버문제가 h-세분화, p-세분화 그리고 hp-세분화 방법에 의해 계산되었다. hp-세분화의 결과는 다른 방식의 세분화에 비해 보다 빠른 수렴성을 보여 주는 것이 확인되었다. 그러므로 제시된 hp-세분화 알고리즘은 실제문제에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

결정상에 대한 고용체가 $Bi_2Sr_2Ca{_{n-1}}Cu_nO_x$(n=0,1,2) 박막의 특성에 미치는 영향 (Influence of the Solid Solution for Crystalline Phase on the Characterization of $Bi_2Sr_2Ca{_{n-1}}Cu_nO_x$(n=0,1,2) Thin Films)

  • 양승호;이호식;박용필
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1115-1121
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    • 2007
  • 이온 빔 스퍼터법을 이용하여 저속성장으로 동시 증착에 의해 $Bi_2Sr_2Ca{_{n-1}}Cu_nO_x$(n=0,1,2) 박막을 제작하였다. Bi 2212 상은 기판온도 $750{\sim}795^{\circ}C$의 범위에서 나타났으며, $750^{\circ}C$보다 저온 측에서는 Bi 2201의 단일상이 존재하였다. 그러나, 조성과 관계되는 $PO_3$은 압력 변화에 대해서는 관찰되지 않았다. 그리고 $45{\sim}90K$의 임계온도(Tc)를 갖는 c축 배향한 고품질의 Bi 2212 박막을 얻었다. 소수의 박막에서는 소량의 CuO가 불순물로 관찰되었으며, 얻어진 모든 박막에서 $CaCuO_2$ 의 불순물 상은 관찰되지 않았다.

Three-Dimensional Evaluation of Skeletal Stability following Surgery-First Orthognathic Approach: Validation of a Simple and Effective Method

  • Nabil M. Mansour;Mohamed E. Abdelshaheed;Ahmed H. El-Sabbagh;Ahmed M. Bahaa El-Din;Young Chul Kim;Jong-Woo Choi
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제50권3호
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    • pp.254-263
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    • 2023
  • Background The three-dimensional (3D) evaluation of skeletal stability after orthognathic surgery is a time-consuming and complex procedure. The complexity increases further when evaluating the surgery-first orthognathic approach (SFOA). Herein, we propose and validate a simple time-saving method of 3D analysis using a single software, demonstrating high accuracy and repeatability. Methods This retrospective cohort study included 12 patients with skeletal class 3 malocclusion who underwent bimaxillary surgery without any presurgical orthodontics. Computed tomography (CT)/cone-beam CT images of each patient were obtained at three different time points (preoperation [T0], immediately postoperation [T1], and 1 year after surgery [T2]) and reconstructed into 3D images. After automatic surface-based alignment of the three models based on the anterior cranial base, five easily located anatomical landmarks were defined to each model. A set of angular and linear measurements were automatically calculated and used to define the amount of movement (T1-T0) and the amount of relapse (T2-T1). To evaluate the reproducibility, two independent observers processed all the cases, One of them repeated the steps after 2 weeks to assess intraobserver variability. Intraclass correlation coefficients (ICCs) were calculated at a 95% confidence interval. Time required for evaluating each case was recorded. Results Both the intra- and interobserver variability showed high ICC values (more than 0.95) with low measurement variations (mean linear variations: 0.18 mm; mean angular variations: 0.25 degree). Time needed for the evaluation process ranged from 3 to 5 minutes. Conclusion This approach is time-saving, semiautomatic, and easy to learn and can be used to effectively evaluate stability after SFOA.

타이어 접지폭을 고려한 3차원 차량모델에 의한 도로교의 동적해석 (Dynamic Analysis of Highway Bridges by 3-D. Vehicle Model Considering Tire Enveloping)

  • 정태주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.989-999
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    • 2006
  • 본 연구에서는 차량과 교량을 3차원으로 모델링하고, 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려하여 이동 차량이 교량을 통과할 때 교량의 선형동적해석을 수행할 수 있는 수치해석방법을 제시하였다. 3차원 차량모델에는 타이어의 접지폭을 고려하여 탠덤 다판스피링 차륜축의 피칭을 고려하여 단일차량인 2축과 3축 차량 및 5축 트랙터-트레일러를 각각 7-자유도, 8-자유도 미 14-자유도로 모델링하였다. 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였고, 그 해는 Newmark-${\beta}$법을 사용하여 계산하였다. 교량의 노면조도는 평균값이 영인 정상확율분포롤 가정한 지수스팩트럴밀도를 사용하여 생성시켰다. 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉴요소를 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Ragid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 교량의 운동방정시은 모우드 중첩법을 사용하여 풀었다. 본 연구에서 제시한 수치해석방법으로 구한 결과와 Whittemoare 등과 Fenves 등이 실시한 실험값과 비교 검토하여 본 연구의 타당성을 입증하였다.

탄소나노튜브/도전성폴리머 복합재 엑츄에이터의 제조 및 특성실험 (Fabrication and Electromechanical Behaviors of a SWNT/PANi Composite Film Actuator)

  • 장슈아이;김철
    • Composites Research
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    • 제19권5호
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    • pp.7-11
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    • 2006
  • SWNT(Single-Walled Carbon Nanotubes)와 도전성 고분자 PANi(Polyaniline)로 구성된 복합재료 합성물질을 제조하여 전기적 기계적 특성을 실험적으로 조사하였다. 이러한 재료는 인공근육 등으로 사용될 수 있어서 미소 인공생물체및 로봇의 구동에 응용될 수 있다. 이 작동기는 90% 순도의 SWNT와 화학적 Polymerization을 이용하여 본 연구실에서 개발된 완전히 새로운 방식으로 제조되었다. 4 탐침 측정법(4-probe method)을 사용하여 이 필름형 복합재 작동기의 전기전도도를 측정한 결과 56.15 S/cm의 값을 나타냈으며, 순수 PANi은 17.38 S/cm를 나타내었다. 순수한 도전성 폴리머 보다 3.2배 높은 전도성을 나타내었다. 이 작동기의 재료적 특성은 SEM을 사용하여 분석하였으며, 우수한 특성을 갖고 있었다. 전압이 작용할 때 변형률을 측정하기 위해서 레이저 측정 센서가 부착된 측정장치가 개발되었으며, $NaNO_3$ 용액 속에서 작동되며, 1볼트의 전압이 가해졌다. 초기 길이 12.690 mm에서 12.733 mm로 늘어났으며, 0.34%의 변형률이 계산되었다. 이 값은 호주 Tahhan의 0.23%보다 48% 정도 높은 변형률이다.