• 제목/요약/키워드: Time-of-flight(TOF)

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양전자 방출 단층 촬영기의 비행 시간 정보를 이용한 고속 영상재구성 (Fast Image Reconstruction for Positron Emission Tomography Using Time-Of-Flight Information)

  • 이남용
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.865-872
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    • 2017
  • Recent advance in electronics and scintillators makes it possible to utilize the time-of-flight (TOF) information in improving image reconstruction of positron emission tomography(PET). In this paper, we propose a TOF-based fast image reconstruction method for PET. The proposed method uses the deconvolution of TOF data for each angle view and the rotational averaging of deconvolved images. Simulation results show an improved performance of the proposed method, as compared with filtered backprojection (FBP) method, TOF-FBP, and TOF version of expectation-maximization(EM) methods. Simulation results also show a great potentiality of the proposed method in limited angle tomography applications.

Novel analysis procedure for red ginseng polysaccharides by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight/time-offlight mass spectrometry

  • Jin, Ye Rin;Oh, Myung Jin;Yuk, Heung Joo;An, Hyun Joo;Kim, Dong Seon
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권5호
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    • pp.539-545
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    • 2021
  • Background: Red ginseng polysaccharides (RGPs) have been acknowledged for their outstanding immunomodulation and anti-tumor activities. However, their studies are still limited by the complexity of their structural features, the absence of purification and enrichment methods, and the rarity of the analytical instruments that apply to the analysis of such macromolecules. Thus, this study is an attempt to establish a new mass spectrometry (MS)-based analysis procedure for RGPs. Methods: Saponin pre-excluded powder of RG (RG-SPEP, 10 mg) was treated with 200 µL of distilled water and centrifuged for 5 h at 1000 rpm and 85 ℃. Ethanol-based precipitation and centrifugation were applied to obtain RGPs from the heated extracts. Further, endo-carbohydrase treatments were performed to produce specific saccharide fragments. Solid-phase extraction (SPE) processes were implemented to purify and enrich the enzyme-treated RGPs, while matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) MS was employed for the partial structural analysis of the obtained RGPs. Results: Utilizing cellulase, porous graphitized carbon (PGC), hydrophilic interaction chromatography (HILIC), and MALDI-TOF/TOF MS, the neutral and acidic RGPs were qualitatively analyzed. Hexn and Hexn-18 (cellulose analogs) were determined to be novel neutral RGPs. Additionally, the [Unknown + Hexn] species were also determined as new acidic RGPs. Furthermore, HexAn (H) was determined as another form of the acidic RGPs. Conclusion: Compared to the previous methods of analysis, these unprecedented applications of HILIC-SPE and MALDI-TOF/TOF MS to analyze RGPs proved to be fairly effective for fractionating and detecting neutral and acidic components. This new procedure exhibits great potential as a specific tool for searching and determining various polysaccharides in many herbal medicines.

뇌혈관 자기공명영상에서 Time-of-flight(TOF) 기법을 이용한 영상의 질 평가: 1.5 T 와 3.0 T 자기공명영상 비교 (The Evaluation of Image Quality using Time of Flight in Intracranial Magnetic Resonance Imaging : Comparison with 1.5 T and 3.0 T)

  • 구은회
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.43-48
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    • 2015
  • Intracrnial 3D TOF MR angiography was performed in 30 normal volunteers with both 1.5 and 3.0 T MRI system with high resolutions. Used Voxel sizes were $0.39{\times}0.39{\times}0.2$(1.5 T) and $0.19{\times}0.19{\times}0.35$(3.0 T), respectively. High image quality and depiction of small vessel branches were equality demonstrated with 1.5 T and 3.0 T HR TOF MRA(p<0.05). Intracranial high resolution TOF MRA with 1.5 T and 3.0 T provides high diagnostic information with having merits and demerits in depiction of vascular branches.

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Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometry의 활용 (Application of Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometry)

  • 권필승
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.244-252
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    • 2023
  • 검사 결과의 적시성과 정확성은 임상의가 특히 생명을 위협하는 감염이나 시력과 같은 중요한 장기 및 기능이 위험에 처한 경우, 효과적이고 표적화된 항균 요법을 결정하고 즉시 시행하는데 중요한 요소이다. 가능한 한 최단 시간 내에 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻기 위해 matrix assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) 질량분석기기반 분석을 개선하고 최적화하기 위한 추가 연구 노력이 이루어져야 할 것이다. MALDI-TOF 질량분석기기반 세균 식별은 주로 임상 시료에서 병원체를 분리 및 정제하는 기술, 스펙트럼 라이브러리 확장 및 소프트웨어의 업그레이드에 중점을 둔다. 기술이 발전함에 따라 많은 MALDI-TOF 기반 미생물 동정 데이터베이스 및 시스템이 허가되어 임상에 사용되고 있다. 그럼에도 불구하고, 포괄적인 임상미생물의 특성화를 위해서는 MALDI-TOF 질량분석기 기반 항균제 내성 분석을 개발하는 것이 여전히 필요하다. 특정 적용 범주, 일반적인 분석물질, 주요 수행방법, 한계 및 해결점을 포함하여 임상 연구에서 MALDI-TOF의 적용이 중요하다. 임상 미생물 검사실에서 업무 활용을 위해 임상병리사들의 교육 및 훈련을 통한 전문성 확보가 필수적이며, 데이터베이스 구축과 경험을 극대화하여야 할 것이다. 향후 더 강력한 데이터베이스의 활용으로 다양한 분야에서 MALDI-TOF 질량분석기가 적용될 것으로 보인다.

수신 신호 모델을 이용한 초음파 거리 측정 방법 (Ultrasonic Distance Measurement Method Based on Received Signal Model)

  • 최진희;조황;최익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.53-60
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    • 2017
  • 현재 대부분의 초음파를 이용한 거리 측정 기술은 송신부로부터 수신기까지 초음파가 진행하는 시간 즉, TOF(: Time of Flight)를 측정하여 그 동안 음파가 진행한 거리를 산출하는 방법을 활용한다. 이 경우 거리 측정 정확도를 높이기 위해서는 정확한 TOF의 측정이 필요하다. 본 논문은 정확한 TOF를 산출하기 위해 초음파 송수신기의 수학적 모델을 이용하여 수신된 파형의 수학적 모델을 얻어내고 이를 바탕으로 TOF를 산출하는 방식을 제안한다. 이 방식은 트리거링 후부터 수신된 파형를 이미 얻어진 수학적 모델과 최소자승법을 이용하여 비교하여 초음파 신호가 수신기에 도달한 시점을 역으로 추정하는 방식이다. 제안된 방법을 사용할 경우 트리거링 시점의 변동에 의한 영향을 줄일 수 있음을 실험을 통하여 확인하였다.

Detailed Analysis of the KAERI nTOF Facility

  • Kim, Jong Woon;Lee, Young-Ouk
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권2호
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    • pp.141-147
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    • 2016
  • Background: A project for building a neutron time-of-flight (nTOF) facility is progressing. We expect that the construction will start in early 2016. Before that, a detailed simulation based on the current architectural drawings was performed to optimize the performance of our facility. Materials and Methods: Currently, several parts had been modified or changed from the original design to reflect requirements such as the layout of the electron beam line, shape of the vacuum chamber producing a neutron beam, and the underground layout of the nTOF facility. Detailed analysis for these modifications has been done with MCNP simulation. Results and Discussion: An overview of our photo-neutron source and KAERI nTOF facility were introduced. The numerical simulations for heat deposition, source term, and radiation shielding of KAERI nTOF facility were performed and the results are discussed. Conclusion: We are expecting that the construction of the KAERI nTOF facility will start in early 2016, and these results will be used as basic data.

Development of neutron time-of-flight measurement system for 1.7-MV tandem proton accelerator with lithium target

  • Lim, Soobin;Kim, Donghwan;Kang, Jin-Goo;Dang, Jeong-Jeung;Lee, Pilsoo;Kim, Geehyun;Chung, Kyoung-Jae;Hwang, Y.S.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권2호
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    • pp.437-441
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    • 2022
  • In this study, we developed a neutron time-of-flight (nTOF) measurement system for a 1.7-MV tandem proton accelerator with a target covered with 300-nm-thick lithium (Li) layer. With implementation of beam chopping module after its ion source, the accelerator is configured to operate in pulsed-beam mode with a pulse width <50 ns at 20-kHz repetition rate. This enables the gamma flash-type nTOF measurement system to identify the neutron generated with 3-MeV proton beam energy. The nTOF system consists of a 30" cylindrical NaI(Tl) and four stilbene scintillation detectors. The NaI(Tl) scintillator is placed 50 cm from the Li target to measure the time of beam irradiation on the target, and the stilbene detectors are placed 2 and 2.4 m away to measure nTOF at each location. The nTOF system successfully measured the generated neutron energy at irradiated proton energies of 2.6 and 3.0 MeV with an average energy resolution of 15%.

깊이 카메라를 이용한 객체 분리 및 고해상도 깊이 맵 생성 방법 (Foreground Segmentation and High-Resolution Depth Map Generation Using a Time-of-Flight Depth Camera)

  • 강윤석;호요성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권9호
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    • pp.751-756
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    • 2012
  • 본 논문에서는 색상 카메라와 Time-of-Flight (TOF) 깊이 카메라를 이용해 촬영된 장면에서 전경 영역을 분리하고 영상의 고해상도 깊이 정보를 구하는 방법에 대해 제안한다. 깊이 카메라는 장면의 깊이 정보를 실시간으로 측정할 수 있는 장점이 있지만 잡음과 왜곡이 발생하고 색상 영상과의 상관도도 떨어진다. 따라서 이를 색상 영상과 함께 사용하기 위한 색상 영상의 영역화 및 깊이 카메라 영상의 3차원 투영(warping) 작업, 깊이 경계 영역 탐색 등을 진행한 후, 전경의 객체를 분리하고, 객체와 배경에 대하여 깊이 값 계산한다. 깊이 카메라로부터 얻은 초기 깊이 정보를 이용하여 색상 영상에서 구해진 깊이 맵은 기존의 방법인 스테레오 정합 등의 방법보다 우수한 성능을 나타내었고, 무늬가 없는 영역이나 객체 경계 영역에서도 정확한 깊이 정보를 구할 수 있었다.

TOF 센서용 3차원 Depth Image 추출을 위한 고속 위상 연산기 설계 (A Design of High-speed Phase Calculator for 3D Depth Image Extraction from TOF Sensor Data)

  • 구정윤;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.355-362
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    • 2013
  • TOF(Time-Of-Flight) 센서에 의해 획득된 정보로부터 3차원 깊이 영상(depth image)을 추출하기 위한 위상 연산기의 하드웨어 구현을 기술한다. 설계된 위상 연산기는 CORDIC(COordinate Rotation DIgital Computer) 알고리듬의 vectoring mode를 이용하여 arctangent 연산을 수행하며, 처리량을 증가시키기 위해 pipelined 구조를 적용하였다. 고정 소수점 MATLAB 모델링과 시뮬레이션을 통해 최적 비트 수와 반복 횟수를 결정하였다. 설계된 위상 연산기는 MATLAB/Simulink와 FPGA 연동을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, TSMC 0.18-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성하여 약 16,000 게이트로 구현되었고, 200MHz@1.8V로 동작하여 9.6 Gbps의 연산 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

Development and Applications of TOF-MEIS (Time-of-Flight - Medium Energy Ion Scattering Spectrometry)

  • Yu, K.S.;Kim, Wansup;Park, Kyungsu;Min, Won Ja;Moon, DaeWon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.107.1-107.1
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    • 2014
  • We have developed and commercialize a time-of-flight - medium energy ion scattering spectrometry (TOF-MEIS) system (model MEIS-K120). MEIS-K120 adapted a large solid acceptance angle detector that results in high collection efficiency, minimized ion beam damage while maintaining a similar energy resolution. In addition, TOF analyzer regards neutrals same to ions which removes the ion neutralization problems in absolute quantitative analysis. A TOF-MEIS system achieves $7{\times}10^{-3}$ energy resolution by utilizing a pulsed ion beam with a pulse width 350 ps and a TOF delay-line-detector with a time resolution of about 85 ps. TOF-MEIS spectra were obtained using 100 keV $He^+$ ions with an ion beam diameter of $10{\mu}m$ with ion dose $1{\times}10^{16}$ in ordinary experimental condition. Among TOF-MEIS applications, we report the quantitative compositional profiling of 3~5 nm CdSe/ZnS QDs, As depth profile and substitutional As ratio of As implanted/annealed Si, Ionic Critical Dimension (CD) for FinFET, Direct Recoil (DR) analysis of hydrogen in diamond like carbon (DLC) and InxGayZnzOn on glass substrate.

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