This study aims to validate the dosimetric characteristics of Low Dose Rate (LDR) I-125 source Geant4-based Monte Carlo code. According to the recommendation of the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) task group report (TG-43), the dosimetric parameters of a new brachytherapy source should be verified either experimentally or theoretically before clinical procedures. The simulation studies are very important since this procedure delivers a high dose of radiation to the tumor with only a minimal dose affecting the surrounding tissues. GEANT4 Monte Carlo simulation toolkit associated brachytherapy example was modified, adapted and several updated techniques have been developed to facilitate and smooth radiotherapy techniques. The great concordance of the current study results with the consensus data and with the results of other MC based studies is promising. It implies that Geant4-based Monte Carlo simulation has the potential to be used as a reliable and standard simulation code in the field of brachytherapy for verification and treatment planning purposes.
As the size of semiconductor devices shrinks in the horizontal as well as vertical dimension it is difficult to estimate the transport-velocity of electron because they drift in non-equilibrium with a few scattering. In this paper HYbrid Monte Carlo simulator which employs the drift-diffusion model for hole-transport and Monte Carlo model for electron-transport in order to reduce the simulation time and increase the accuracy as well has been developed and applied to analyze the electron-transport in InAlAs/InGaAs HBT which is attractive for an ultra high speed active device in high speed optical fiber transmission systems in terms of the velocity and energy distribution as well as cutoff frequency.
Flood damage has been increased due to the abnormal climate and extreme rainfall. So, quantitative and qualitative hydrologic data should be improved in oder to enhance accuracy of hydrologic forecast. However, research regarding hydrologic data have not been thorough enough. Therefore, in this study, monte carlo simulation was applied to rainfall runoff model to improve the reliability of runoff analysis and risk analysis. Rainfall-Stage-Discharge curve was developed as a consequence of MCS and it is possible to get correct rating curve for high water level.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers A
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v.53
no.3
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pp.135-139
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2004
Nowadays, one of the serious problems in KEPCO system is large fault current which exceeds the SCC(Short Circuit Capacity) of circuit breaker, As the superconductivity technology has been developed, the HTS-FCL(High Temperature Superconductor-Fault Current Limiter) can be one of the attractive alternatives to solve the fault current problem. However, the parameters of HTS-FCL should be designed optimally to have a best performance. Under this background, this paper presents the optimal design method of parameters for resistive type HTS-FCL using stochastic analysis technique.
In the present study, we develop two history matching techniques based on Markov chain Monte Carlo method where radial basis function and Gaussian distribution generated by unconditional geostatistical simulation are employed as the random walk transition kernels. The Bayesian inverse methods for aquifer characterization as the developed models can be effectively applied to the condition even when the targeted information such as hydraulic conductivity is absent and there are transient hydraulic head records due to imposed stress at observation wells. The model which uses unconditional simulation as random walk transition kernel has advantage in that spatial statistics can be directly associated with the predictions. The model using radial basis function network shares the same advantages as the model with unconditional simulation, yet the radial basis function network based the model does not require external geostatistical techniques. Also, by employing radial basis function as transition kernel, multi-scale nested structures can be rigorously addressed. In the validations of the developed models, the overall predictabilities of both models are sound by showing high correlation coefficient between the reference and the predicted. In terms of the model performance, the model with radial basis function network has higher error reduction rate and computational efficiency than with unconditional geostatistical simulation.
In the two-step analysis of Pebble-Bed type High-Temperature Gas-Cooled Reactor (PB-HTGR), the lattice physics calculation for the generation of homogenized cross-sections is based on the fuel pebble. However, the randomly-dispersed fuel particles in the fuel pebble introduce double heterogeneity and randomness. Compared to the deterministic method, the Monte Carlo method which is flexible in geometry modeling provides a high-fidelity treatment. Therefore, the Monte Carlo code NECP-MCX is extended in this study to perform the lattice physics calculation of the PB-HTGR. Firstly, the capability for the simulation of randomly-dispersed media, using the explicit modeling approach, is developed in NECP-MCX. Secondly, the capability for the generation of the homogenized cross-section is also developed in NECP-MCX. Finally, simplified PB-HTGR problems are calculated by a two-step neutronics analysis tool based on Monte Carlo homogenization. For the pebble beds mixed by fuel pebble and graphite pebble, the bias is less than 100 pcm when compared to the high-fidelity model, and the bias is increased to 269 pcm for pebble bed mixed by depleted fuel pebble. Numerical results show that the Monte Carlo lattice physics calculation for the two-step analysis of PB-HTGR is feasible.
We have developed a Monte Carlo (MC) simulator for electron beam lithography in multi-layer resists and multi-layer substrates in order to fabricate and develop high-speed PHEMT devices for millimeter- wave applications. For the deposited energy calculation to multi-layer resists by electron beam in MC simulation, we modeled newly for multi-layer resists and heterogeneous multi-layer substrates. Using this model, we simulated T-gate or r-gate fabrication process in PHEMT device and showed our results with SEM observations.
Threshold porosity above which fission gas release channels would be formed in the rim egion of high burnup UO$_2$ fuel was estimated by the Monte Carlo method and Hoshen-Kopelman algorithm. With the assumption that both rim pore and rim grain can be represented by cube, pore distribution in the rim was simulated 3-dimensionally by the Monte Carlo method according to porosity and pore size distribution. Then, using the Hoshen-Kopelman algorithm, the fraction of open rim pores interlinked to the outer surface of a fuel pellet was derived as a function of rim porosity. The simulation showed that porosity of 24-25% is the threshold above which the number of rim pores forming release channels increases very rapidly. On the other hand, channels would not be formed if the porosity is less than about 23.5%. This is consistent with the observation that, for porosity less than 23.5%, almost no fission gas is released in the rim. However, once the rim porosity reaches beyond 25%, extensive open paths would be developed and considerable fission gas release would start in the rim.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.33
no.4
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pp.1433-1446
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2013
In this study, we proposed a methodology to develop Rating Curves for high water level using rainfall generation by the Monte Carlo Simulation (MCS) technique, optimized rainfall-runoff model, and flood routing model in an urban stream. The developed stage discharge Rating Curve based on observed data was contained flow measurement errors and uncertainties. The standard error ($S_e$) for observations was 0.056, and the random uncertainty ($2S_{mr}$) was analyzed by ${\pm}1.43%$ on average, and up to ${\pm}4.27%$. Moreover, it was found that the Rating Curve extensions by way of logarithmic and Stevens methods were overestimated to compare with the urban basin scale. Finally, we confirmed that the high water level extension by random generation of hydrological data using MCS can be reduced uncertainty of the high water level, and it will consider as a more reliable approach for high water level extension. In the near future, this results can be applied to real-time flood alert system for urban streams through construction of the high water level extension system using MCS procedures.
The DICOM converter program of the Geant4 Monte Carlo simulation code for the application of radiotherapy was developed. We analysis the header part of the DICOM file and find various parameters, such as matrix size, pixel size, stored data bits, high bit, and padding values. Especially we evaluate every pixel value of the DICOM files. To conform the exact convert of the pixel values, we developed the verify program. As a result, the DICOM formats generated from difference CT vendors can be converted and verified for Genat4 calculations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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