• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권5호
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• pp.1754-1759
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• 2022

The activity of gamma-ray emitting nuclides is calculated assuming that each gamma-ray is detected individually; thus, the magnitude of the coincidence summing signal must be considered during activity calculations. Here, the correction factor for the coincidence summing effect was calculated, and the detection efficiencies of two HPGe detectors were compared. The CANBERRA Inc. GC4018 high-purity Ge detector provided an estimate for the peak-to-total ratio using a point source to determine the coincidence summing correction factor. The ORTEC Inc. GEM60 high-purity Ge detector uses EFFTRAN in LVis to obtain the parameters of the detector and source model and the gamma-gamma and gamma-X match estimates, in order to determine the coincidence summing correction factor. Nuclide analyses, radioactivity comparisons, and analyses of reference material samples were performed utilizing certified reference materials to accurately determine the detection efficiencies. For both Co-60 and Y-88, the detection efficiency for a point source increased by an average of at least 12-13%, whereas the detection efficiency determined using LVis increased by an average of at least 13-15%. The calculated radioactivity values of the certified reference material and reference material samples were accurate to within 3% and 6% of the measured values, respectively.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권4호
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• pp.229-233
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• 2002

CdZnTe 검출기를 제작하고 CT/SPECT 조합영상 시스템에 설치하여 엑스선 및 감마선검출기로서의 응용가능성을 타진해 보았다. 검출기의 크기는 10$\times$10$\times$5 ㎣ 이었다. 양극은 4$\times$4 픽셀로 설계하였으며 각 픽셀의 크기는 $1.5\times$l.5 $\textrm{mm}^2$ 이었다. 음극은 Au로 전극을 만들어 주었다. 시스템의 성능을 조사하기 위해서 방사선촬영용 분해능팬텀과 호프만 뇌 팬텀을 사용하였다. X선 영상에서 고광자방출율을 만족시키기 위해서 shapping time은 50ns 로 하었으며, 3$\times$$10^{5}$ counts/s 까지 선형성이 유지되었다. Tc-99m의 140 keV 감마선에 대한 에너지 분해능은 50 ㎱와 2 $\mu\textrm{s}$ shaping time을 걸어주었을 때 각각 10.4%와 5.3%이었다. CT와 SPECT의 공간분해능은 각각 1 mm와 9 mm 이었다. 광피이크 효율은 50 ㎱와 2 $\mu\textrm{s}$일 때 각각 41.0%와 72.5%이었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권4호
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• pp.426-433
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• 2010

The characteristic X-rays emitted from materials after gamma ray exposure was simulated and measured. A CdTe semiconductor detector and a $^{57}Co$ radiation source were used for energy spectroscopy. The types of materials could be identified by comparing the measured energy spectrum with the theoretical X-ray transition energy of the material. The sample composition was represented by the $K_{\alpha1}$-line (Siegbahn notations), which has the highest intensity among the characteristic X-rays of each atom. The difference between the theoretic prediction and the experimental result of K-line measurement was < 0.61% even if the characteristic X-rays from several materials were measured simultaneously. 2D images of the mixed materials were acquired with very high selectivity.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.253-259
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• 2014

Traveling heater method(THM) 방법을 이용하여 성장시킨 CdZnTe(CZT) 단결정 방사선 소자에 대한 고에너지(high energy) 감마선 에너지 분해능(energy resolution)을 평가하고자 $6{\times}6{\times}12mm^3$ 크기의 CZT 소자를 제작하였다. 두꺼운 방사선 소자의 경우, 전자에 비해 상대적으로 이동속도가 느린 정공(hole)으로 인해 발생하는 hole-tailing 효과가 심화되어 고에너지 영역의 에너지 분해능이 저하되는 현상이 발생한다. 전자(electron)와 정공(hole)의 두 개의 전하 운반자(charge carrier) 중에서 하나의 전하 운반자를 선택적으로 수집하여 에너지 분해능을 높이는 것이 가능하다. 가상 Frisch-그리드(virtual Frisch-grid) 소자는 소자 내부의 가중 퍼텐셜(weighting potential)을 조절하여 전자에 의한 유도전류(induced current)만을 선택적으로 이용하는 방법으로써 제작 과정과 적용이 용이하다. 본 연구에서는 THM 방법으로 성장한 큰 부피의 CZT 방사선 소자의 특성과 가상 Frisch-그리드의 효용성을 평가하였다. 가상 Frisch-그리드의 적절한 위치와 너비는 Maxwell ver.14(ANSYS, 미국)를 이용하여 모의실험으로 정하였다. $^{137}Cs$ 동위원소를 이용한 펄스 높이 스펙트럼(pulse height spectrum) 측정에서 가상 Frisch-그리드를 적용했을 때 662 keV 피크에 대해 2.2%의 에너지 분해능을 확인할 수 있었다.

• Progress in Superconductivity
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• 제9권2호
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• pp.162-166
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• 2008

We are developing a sensitive gamma ray spectrometer based on superconducting transition edge sensors. The detector consists of a small piece of high purity Sn as an absorber and a Ti/Au bilayer as a temperature sensor. It is designed to measure the thermal signal caused by absorption of gamma rays. The mechanical support and the thermal contact between the absorber and the thermometer were made with Stycast epoxy. The bilayer was formed by e-beam evaporation and patterned by wet etching on top of a $SiN_X$ membrane. A sharp superconducting transition of the film was measured near 100 mK. When the film was biased to the edge of the transition, signals were observed due to single photon absorption emitted from an $^{241}Am$ source. The measured spectrum showed several characteristic peaks of the source including 59.5 keV gamma line. The full with at half maximum was about 900 eV for the 59.5 keV gamma line. The background was low enough to resolve low energy lines. Considerations to improve the energy resolution of the gamma ray spectrometer are also discussed.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.2323-2328
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• 2012

전 세계적으로 해운물류 안전 보안체계가 강화됨에 따라 국가물류보안 체계 구축을 위한 유비쿼터스 기술 기반의 해운물류 안전 보안 핵심기술 개발이 이루어지고 있다. 현재까지의 U-기반 해운물류 안전보안 시스템 개발과 관련하여 X-선을 이용한 3차원 검색장치 즉, 화물검색장치 개발에 대한 핵심기술을 개발해 오고 있고, 추가적으로 감마선을 검출할 수 있는 휴대용 방사선 검출 장치의 개발 필요성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 방사선에 의한 인체, 물체 및 공공상의 장해를 미연에 방지하기 위한 고속의 휴대용 방사선 검출 장치 플랫폼 구현에 대한 연구를 제안하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4671-4677
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• 2023

For the first time Pb, Ni, and Cu nanocomposites were synthesized by versatile solution combustion synthesis using Aloevera extract as a reducing agent, to study the potential applications in X-ray/gamma, neutron, and Bremsstrahlung shielding. The synthesized Lead-Nickel-Copper (LNC) nanocomposites were characterized by PXRD, SEM, UV-VIS, and FTIR for the confirmation of successful synthesis. PXRD analysis confirmed the formation of multiphase LNC NCs and the Scherrer equation and the W-H plot gave the average crystal sizes of 19 nm and 17 nm. Surface morphology using SEM and EDX confirmed the presence of LNC NCs. Strong absorption peaks were analyzed by UV visible spectroscopy and the direct energy gap is found to be 3.083 eV. Functional groups present in the LNC NCs were analyzed by FTIR spectroscopy. X-ray/gamma radiation shielding properties were measured using NaI(Tl) detector coupled with MCA. It is found to be very close to Pb. Neutron shielding parameters were compared with traditional shielding materials and found LNC NCs are better than lead and concrete. Secondary radiation shielding known as Bremsstrahlung shielding characteristics also studied and found that LNC NCs are best in secondary radiation shielding. Hence LNC NCs find shielding applications in ionizing radiation such as X-ray/gamma and neutron radiation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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• pp.15-18
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• 2003

In recent years, there has been keen interest in phosphor materials responding X-ray. Cesium iodide of the materials is a material with a high $\gamma$-ray stopping power due to its relative high density and atomic number. CsI is noted for its high resistance to thermal and mechanical shock due to the absence of a cleavage plane. To design the structure of CsI detector, we analysed the structure with SEM and XRD and measured UV meter.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권3호
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• pp.778-784
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• 2016

HyperGam-U was recently developed to determine uranium enrichment based on ${\gamma}$- and X-ray spectroscopy analysis. The $XK_{\alpha}$ region of the uranium spectrum contains 13 peaks for $^{235}U$ and $^{238}U$ and is used mainly for analysis. To describe the X-ray peaks, a Lorentzian broadened shape function was used, and methods were developed to reduce the number of fitting parameters for decomposing the strongly overlapping peaks using channel-energy, energy-width, and energy-efficiency calibration functions. For validation, eight certified reference material uranium samples covering uranium enrichments from 1% to 99% were measured using a high-resolution planar high-purity germanium detector and analyzed using the HyperGam-U code. When corrections for the attenuation and true coincidence summing were performed for the detection geometry in this experiment, the goodness of fit was improved by a few percent. The enrichment bias in this study did not exceed 2% compared with the certified values for all measured samples.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.65-71
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• 2024

소동물용 양전자방출단층촬영기기(positron emission tomography, PET)의 고분해능과 고민감도를 달성하기 위해 매우 가늘고 긴 섬광 픽셀을 사용하여 검출기를 구성한다. 이러한 섬광 픽셀의 구조로 인해 시스템의 관심 시야 외곽에서 공간분해능 저하 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 반응 깊이를 측정하여 공간분해능을 향상시키고, 준블록 섬광체를 사용하여 민감도를 향상시킬 수 있는 검출기를 설계하였다. 12.6 mm x 12.6 mm x 3 mm 크기의 준블록 섬광체를 네 층으로 배열하고, 모든 옆면에 광센서를 배치하여 감마선과 섬광체가 상호작용하여 발생된 빛을 수집하도록 설계하였다. 설계한 검출기의 성능 평가를 위해 DETECT2000 시뮬레이션을 수행하였다. 각 층별 섬광체 내에서 1.3 mm부터 11.3 mm까지 1 mm 간격으로 감마선 이벤트를 발생시켜 평면 영상을 획득하였다. 11 x 11 배열의 평면 영상에서 각 위치별 공간분해능과 피크 간 거리를 측정하였다. 측정된 공간분해능의 평균은 0.25 mm였으며, 피크 간 거리의 평균은 1.0 mm였다. 이를 통해 모든 위치가 서로 분리됨을 확인할 수 있었다. 또한 모든 층은 빛의 신호가 서로 분리되어 측정되므로 감마선과 상호작용한 섬광체의 층을 완벽히 분리해낼 수 있었다. 설계한 검출기를 소동물용 PET 시스템의 검출기로 사용할 경우, 우수한 공간분해능과 민감도를 달성하여 영상의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.