• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.51-59
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• 2010

NaI(Tl) 섬광 결정과 광전자 증배관를 결합한 형태의 감마선 검출기는 감도와 개발비용 면에서 우수하여 일반적으로 환경 감시용 검출기에 잘 활용된다. 본 연구에서는 보다 조작이 용이하고 다목적으로 활용할 수 있는 지능형 감마선 검출기와 연동되어 동위원소 자동인식이 가능한 분석 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 크게 네트워크 인터페이스 모듈과 스펙트럼분석 모듈, 그리고 그래픽 유저 인터페이스 모듈의 세부분으로 나누어진다. 이중 핵심부분은 스펙트럼분석모듈로서 네트워크를 통해 수집된 신호로부터 해당 동위원소에 대한 에너지스펙트럼의 피크정보를 추출하고 이를 토대로 입력 동위원소의 종류를 판별해 내는 것이다. 일반적으로 채널과 에너지의 관계는 근사적으로 선형적인 함수관계가 있으므로 피크 정보를 정확히 얻어내면 해당 동위원소의 인식이 가능하다. 본 연구에서 개발된 피크 검출 알고리듬은 두 개의 피크를 가진 표준 동위원소에 대한 라이브러리 구축 및 이를 기준으로 한 미지의 동위원소에 대한 자동인식을 수행하도록 개발되었다. 대상 하드웨어인 뉴캐어메디컬시스템의 GammaPro 1410을 사용하여 연동 실험을 수행한 결과 하나의 미지의 선원에 대한 인식률을 측정할때 1% 이내의 피크 검출오차를 기록하였다. 또한 효율적인 네트워크 연동모듈의 설계를 통하여 세계 수준인 200K CPS의 데이터 처리속도를 달성하였다. 감마선 검출기와 본 소프트웨어에 더하여 선량분석 알고리듬에 대한 개발이 이어진다면 실시간 지능형 검출시스템으로서 의료기관 및 발전소, 연구시설 등 폭넓은 분야에 활용될 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2927-2934
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• 2023

The influence of the atmospheric radon background on the airborne gamma spectrum can seriously affect researchers' judgement of ground radiation information. However, due to load and endurance, unmanned aerial vehicle (UAV)-borne gamma-ray spectrometry is difficulty installing upward-looking detectors to monitor atmospheric radon background. In this paper, an advanced spectral-ratio method was used to correct the atmospheric radon background for a UAV-borne gamma-ray spectrometry in Inner Mongolia, China. By correcting atmospheric radon background, the ratio of the average count rate of U window in the anomalous radon zone (S5) to that in other survey zone decreased from 1.91 to 1.03, and the average uranium content in S5 decreased from 4.65 mg/kg to 3.37 mg/kg. The results show that the advanced spectral-ratio method efficiently eliminated the influence of the atmospheric radon background on the UAV-borne gamma-ray spectrometry to accurately obtain ground radiation information in uranium exploration. It can also be used for uranium tailings monitoring, and environmental radiation background surveys.

• 분석과학
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• 제5권4호
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• pp.367-372
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• 1992

방사선 중성자 선원의 에너지 스펙트럼을 측정하기 위하여 액체 섬광 검출기(NE213)와 펄스모형 분리장치를 감마선 선원과 중성자 선원을 이용하여 그 감응 특성을 분석하였다. Am-Be 선원을 이용하여 이 장치에 대한 "Figure of Merit"을 측정한 결과 1.13 이었다. 이 값은 단색 에너지 중성자 선원인 $^{12}C(d,\;n)^{13}N$에서의 1.3 과 상당히 유사한 값을 보여 준다. NE213-PSD 장치의 성능 시험을 위한 이 실험결과는 중성자-감마 혼합 방사선장에서 스펙트럼의 측정과 중성자 에너지 스펙트럼과 속밀도 측정표준을 확립하는 데 기술적으로 유용하게 쓰일 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권12호
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• pp.4715-4721
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• 2022

A comprehensive approach for modeling the pulse height spectra of gamma-ray detectors from passing radioactive cloud in a case of accident at NPP has been developed. It involves modeling the transport of radionuclides in the atmosphere using Lagrangian stochastic model, WRF meteorological processor with an ARW core and GFS data to obtain spatial distribution of radionuclides in the air at a given moment of time. Applying representation of the cloud as superposition of elementary sources of gamma radiation the pulse height spectra are calculated based on data on flux density from point isotropic sources and detector response function. The proposed approach allows us to obtain time-dependent spectra for any complex radionuclide composition of the release. The results of modeling the pulse height spectra of the scintillator detector NaI(Tl) Ø63×63 mm for a hypothetical severe accident at a NPP are presented.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.151-156
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• 2014

본 연구의 목적은 붕소 중성자 포획 치료 시 집적된 붕소 영역에서 중성자 선속의 변화와 그에 따른 방출된 즉발 감마선의 검출 시뮬레이션을 통하여 치료 영역에 대한 영상화의 가능성을 확인하고자 함이다. 전산 모사를 통하여 (1) 붕소 유무에 따른 중성자의 영향, (2) 내부와 외부에서의 즉발 감마선량 검출, (3) 즉발 감마선에 대한 에너지 스펙트럼 검출을 수행하였다. 모든 전산 모사는 Monte Carlo n-particle extended (MCNPX, Ver.2.6.0, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA)를 이용하여 가상의 물 팬텀과 열중성자(thermal neutron) 소스, 붕소 영역을 지정하였다. 열중성자의 에너지는 1 eV 이하의 에너지였으며 선속은 2,000,000 n/sec.로 설정하였다. 이 때, 발생된 즉발 감마선의 검출은 물 팬텀과 수직 방향으로 위치시키고 납으로 둘러싸인 lutetium-yttrium oxyorthosilicate (Lu0,6Y1,4Si0,5:Ce; LYSO) 섬광체 검출기를 이용하였다. 붕소가 존재하는 영역인 5 cm 깊이에서의 28 분할로서 대략 0.18 cm의 bin을 도출하여 붕소 영역의 얕은 깊이에서부터 급격하게 저하되는 것을 확인하였다. 또한 붕소 영역이 시작되는 지점인 9 cm 깊이에서 감마선의 피크 레벨을 확인하였다. 그리고 478 keV 지점에서 정확한 즉발 감마선 피크가 관찰되는 것을 확인하였다. 478 keV의 즉발 감마선 피크는 41 keV의 반치폭으로 에너지 분해능 값은 8.5%로 측정되었다. 결론적으로 붕소 중성자 포획 치료 시 발생되는 즉발 감마선의 계측으로 치료가 행해지는 부위를 감마 카메라 또는 단일 광자 방출 단층 촬영 기기에서 영상화할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.49.3-50
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• 2015

Synchrotron radiation of relativistic electrons is an important radiation mechanism in many astrophysical sources. In the sources where the synchrotron cooling timescale is shorter than the dynamical timescale, electrons are cooled down below the minimum injection energy. It has been believed that such fast-cooling electrons have a power-law distribution in energy with an index -2, and their synchrotron radiation has a photon spectral index -1.5. On the other hand, in a transient expanding astrophysical source, such as a gamma-ray burst (GRB), the magnetic field strength in the emission region continuously decreases with radius. Here we study such a system, and find that in a certain parameter regime, the fast-cooling electrons can have a harder energy spectrum. We apply this new physical regime to GRBs, and suggest that the GRB prompt emission spectra whose low-energy photon spectral index has a typical value -1 could be due to synchrotron radiation in this moderately fast-cooling regime.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.754-756
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• 1999

In this paper, we have developed a high-sensitivity SNRD(Semiconductor Nuclear Radiation Detector) using silicon PIN photodiode. The SNRD is constructed with silicon PIN photodiode(S3590-05), preamplifier and shaping amplifier. To show the effectiveness of SNRD, nuclear radiation experiments are conducted with $\gamma$-ray Ba-133, Cs-137 and Co-60. The SNRD is different in characteristics of the energy spectrum to scintillation detectors. However, the SNRD have a good linearity on $\gamma$-ray energy and activity. The results of this paper can be applied to electronic personal dosimeter.

• 한국방사선학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.31-34
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• 2008

The neutron capture spectrum for the light nuclide was very useful to study the nuclear structure. In the present study, the capture gamma-ray from the 27-keV resonance of $^{19}F(n,g)^{20}F$ reaction were measured with an anti-Compton NaI(Tl) spectrometer and the 3-MV Pelletron accelerator of the Research Laboratory for Nuclear Reactors at the Tokyo institute of technology. A neutron Time-of-Flight method was adopted with a 1.5 ns pulsed neutron source by the $^7Li(p,n)^7Be$ reaction. In the present experiment, a Teflon(($CF_2$)n) sample was used The sample was disk with a diameter of 90mm. The thickness of sample was determined so that reasonable counting rates could be obtained and the correction was not so large for the self-shielding and multiple scattering of neutrons in the sample, and was 5mm. The primary gamma-ray transitions were compared with previous measurement of Kenny.

• 천문학논총
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• 제30권2호
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• pp.417-421
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• 2015

We analyzed 0.5-45 keV data of NGC 3227 observed by Suzaku six times between 2008 October 28 and December 2. The count-count plot between the 0.5-3 keV and 3-10 keV bands exhibits a clear break, separating the data into bright and faint phases. Applying the difference spectrum method and time-averaged spectral fits to the phase data, we found the presence of two kinds of variable primary X-rays, (1) a hard primary component with ${\Gamma}{\sim}1.7$ dominating in the faint phase and (2) a soft primary continuum with ${\Gamma}{\sim}2.4$ appearing in the bright phase, both affected by partial absorption. Considering their timing and spectral characteristics, component (1) is presumably identical to a Compton continuum in the low/hard state, while component (2) may correspond to the hard tail emission in the high/soft state, or compact-jet emission. In that case, an accretion ow onto the central super massive black hole in NGC 3227 can be interpreted to include the two different states.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권2호
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• pp.85-90
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• 2010

본 연구에서는, 에너지에 따른 peak의 상대효율을 구하였으며, 검출기의 응답함수를 작성하였다. 이를 위해 고효율, 고분해능을 가진 HPGe 검출기(지름 78.7 mm, 길이 86.5 mm)를 이용하였으며 콤프턴 억제용으로 NaI 검출기를 사용하였다. 감마선 스펙트럼은 $^{23}Na$(p, $\gamma$)$^{24}Mg$ 및 $^{27}Al$(p, $\gamma$)$^{28}Si$ 반응을 이용하여 얻었으며, 이 때 입사 입자의 에너지는 각각 $E_p$ = 1424 keV 및 $E_p$ = 992 keV 이었다. 한편 스펙트럼 측정은 입사 빔 방향에 대해 $55^{\circ}$에서 하였으며, 사용한 가속기는 일본 동경공업대학의 3 MeV Pelletron 가속기를 이용하였다. 검출기의 응답함수는 1.2 MeV에서 9.4 MeV까지 0.75 MeV 간격으로 작성하였다.