• 센서학회지
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• 제18권5호
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• pp.402-407
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• 2009

In this study, plastic optical fiber sensors which can measure thermal neutron dose in a mixed neutron-gamma field are developed and characterized. Using $^{252}Cf$ and $^{60}Co$ sources, the scintillators suitable for thermal neutron detection, are tested and the scintillating lights generated from a plastic optical fiber sensor in the Kyoto University Critical Assembly (kuca) core are measured. Also, the distributions of thermal neutron and gamma-ray are measured in a mixed field as a function of the distance from the center of the reactor core at KUCA and the distribution of thermal neutron is obtained using a subtraction method. Sensitivity of the fiber-optic radiation sensor system is about 0.49 V/mW according to power of the KUCA core and its relative error is about 1.2 %.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제7권3호
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• pp.191-198
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• 1975

혼합 방사선장에서 LiF 열형광 선량계에 의한 중성자 선량측정법에 고나해 연구하였다. 혼합 방사선장에서 중성자선량을 선택적으로 측정하고 평가하기 위해서 $^{6}$LiF 와 $^{7}$LiF 선량계를 속중성자 선량과 열중성자 선량측정에 이용하였다. 개인 방사선 피폭 선량측정에 사용키 위한 보정상수를 유도하였고 중성자와 감마선 선량측정을 위한 그로우곡선을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.789-792
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• 2003

pMOSFET having 10 ${\mu}um$ thickness Gd layer has been tested to be used as a slow neutron sensor. The total thermal neutron cross section for the Gd is 47,000 barns and the cross section value drops rapidly with increasing neutron energy. When slow neutrons are incident to the Gd layer, the conversion electrons are emitted by the neutron absorption process. The conversion electrons generate electron-hole pairs in the $SiO_2$ layer of the pMOSFET. The holes are easily trapped in Oxide and act as positive charge centers in the $SiO_2$ layer. Due to the induced positive charges, the threshold turn-on voltage of the pMOSFET is changed. We have found that the voltage change is proportional to the accumulated slow neutron dose, therefore the pMOSFET having a Gd nuclear reaction layer can be used for a slow neutron dosimeter. The Gd-pMOSFET were tested at HANARO neutron beam port and $^{60}CO$ irradiation facility to investigate slow neutron response and gamma response respectively. Also the pMOSFET without Gd layer were tested at same conditions to compare the characteristics to the Gd-pMOSFET. From the result, we have concluded that the Gd-pMOSFET is very sensitive to the slow neutron and can be used as a slow neutron dosimeter. It can also be used in a mixed radiation field by subtracting the voltage change value of a pMOSFET without Gd from the value of the Gd-pMOSFET.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권2호
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• pp.745-752
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• 2024

A method for gamma/neutron event classification based on frequency-domain analysis for mixed radiation environments is proposed. In contrast to the traditional charge comparison method for pulse-shape discrimination, which requires baseline removal and pulse alignment, our method does not need any preprocessing of the digitized data, apart from removing saturated traces in sporadic pile-up scenarios. It also features the identification of neutron events in the detector's full energy range with a single device, from thermal neutrons to fast neutrons, including low-energy pulses, and still provides a superior figure-of-merit for classification. The proposed frequency-domain analysis consists of computing the fast Fourier transform of a triggered trace and integrating it through a simplified version of the transform magnitude components that distinguish the neutron features from those of the gamma photons. Owing to this simplification, the proposed method may be easily ported to a real-time embedded deployment based on Field-Programmable Gate Arrays or Digital Signal Processors. We target an off-the-shelf detector based on a small CLYC (Cs2LiYCl6:Ce) crystal coupled to a silicon photomultiplier with an integrated bias and preamplifier, aiming at lightweight embedded mixed radiation monitors and dosimeter applications.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.66-73
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• 2001

목적 : 붕소-중성자 포획치료법(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)을 위해 원자력병원 싸이클로트론에서 발생되는 최대에너지 34.4 MeV의 속중성자(Fast neutron)를 70 cm 파라핀으로 감속시킨 후 선량 특성을 조사하였다. 그 결과를 토대로 열외중성자(Epithermal neutron) 선량 측정법에 대한 프로토콜을 확립하여 원자로에서 방출되는 열외 중성자 선량 특성 평가의 기초를 삼고, 가속기를 이용한 BNCT 연구에 대한 타당성 여부를 조사하고자 한다. 대상 및 방법 : 공기 중 선량 및 물질 내 선량 분포 측정을 위해 Unidos 10005 (PTW, Germany) 전기계와 조직 등가 물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 (Far West, USA) 및 IC-18, ElC-1 이온함을 사용하였고, 감마선의 측정을 위해서는 마그네슘으로 제작된 IC-l7M 이온함을 이용하였으며 조직등가 기체와 아르곤 기체를 분당 5cc 씩 주입하며 측정하였다. 중성자, 광자, 전자가 혼합된 장의 모의 수송 해석을 위해 이용되는 Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code를 사용하여 2차원적 선량 분포 및 에너지 분포를 계산하였으며 이 결과를 측정값과 비교하였다. 결과 : BNCT에서의 유효 치료 깊이인 물 팬텀 4 cm에서의 선량은 치료기 1 MU 당 $6.47\times10^{-3}\;cGy$로 미세하였으며, 이때 감마 오염도(contamination)는 $65.2{\pm}0.9\%$로 중성자보다는 감마선에 의한 선량 기여분이 우세하였다. 깊이에 따른 선량 분포 특성에서는 중성자 선량은 선형적으로 감쇠 되었고, 감마선량은 지수적으로 보다 급격히 감쇠되는 경향을 보였으며 전체 선량의 $D_{20}/D_{10}$은 0.718 이었다. MCNP에 의한 에너지 분포 전산 계산의 결과 2.87 MeV 이하에서 중성자 피크가 나타났으며, 저에너지 영역에서는 감마선이 연속적으로 분포되는 양상을 보였다. 결론 : 벽 물질이 서로 다른 두 개의 이온함을 사용한 직접 선량 측정과 MCNP 전산 시뮬레이션을 이용한 공간 선량분포 계산으로 미세 속중성자 빔에 대한 선량 특성을 파악할 수 있었으며, 원자로 열외중성자 주(Epithermal neutron column)에 대한 선량 평가 자료로 확보하였다. 아울러 가속기에 대한 연구가 진행되어 고전압, 고전류를 발생시키는 전원 공급장치와 표적핵(Target) 물질이 개발되고 비스무스나 납 등에 의해 감마 오염도를 줄일 경우, 싸이크로트론에 의한 보론-중성자 포획치료도 가능해질 것으로 판단된다.