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평행평판형 이온함의 두 전극간의 간격 변화에 따른 유효측정점에 관한 연구
신교철,윤형근 한국의학물리학회 2002 의학물리 Vol.13 No.2
본 연구는 제작된 방사선 측정시스템을 평가하기 위한 방법중의 하나인 유효측정점을 명확히 정하기 위하여 실행되었다. 일반적으로 원통형이나 두 전극간의 간격이 매우 작은 평행평판형 이온함의 경우 유효측정점은 잘 정의 되어있다. 그 정의에 의하면 그리 크지 않은 체적을 갖는 평행평판형 이온함의 유효측정점은 방사선이 입사되는 윗면의 바로 아래로 정의한다고 되어있다. 그러나 본 연구에서 제작한 이온함과 같이 두 전극간의 간격을 비교적 크게 할 경우 위의 정의는 더 이상 유효하지 않을 수도 있을 것으로 생각되어 평행평판형 이온함의 두 전극간의 간격을 3, 6, 10 mm로 하여 체적이 0.9, 1.9, 3.1 cc로 비교적 크게 한 경우에 그 유효측정점의 변화를 검토하고자 하였다. 실험은 의료용 선형가속기로부터 발생가능한 광자선 6, 10 MV와 전자선 6, 12 MeV에 대하여 시행되었으며, 방법은 이온함의 buildup의 두께를 증가시켜가면서 방사선의 측정선량이 최대가 되는 깊이를 조사하였다. 그 결과 광자선과 전자선의 경우 조사된 모든 에너지에 대하여 그 정도의 차이는 있으나 전반적으로 이온함의 체적이 커짐에 따라서 즉, 두 전극간의 간격이 멀어짐에 따라서 유효측정점이 이온함의 윗면에서부터 이온함의 중심 쪽으로 이동하는 경향을 보였다. 그 정도는 이온함 체적의 크기가 커질수록 더 크게 이동하는 양상을 보였다. 이와 같은 결과로 볼 때 평행평판형 이온함의 경우는 두 전극간의 간격이 어느 정도 큰 경우에는 유효측정점이 변하게 됨으로 이온함의 체적에 따라서 그 유효측정점을 조사할 필요가 있다고 생각된다. In this work, EPM (effective point of measurement) of parallel plate ionization chamber with three different spacing were investigated. If the plate separation is less than 2 mm one generally assumes that the effective point of measurement is just behind the front window of the parallel plate ionization chamber. For chamber with relatively large separation, such as the ones used for very accurate exposure measurements, this assumption breaks down and the EPM depends on plate separation and thickness of the front window. For parallel plate chambers, conventional theoretical analyses suggest that the EPM is the inner front wall and that it shifts towards the geometric centre of the chamber as the plate separation increases. The PP-IC (parallel plate ionization chamber) is fabricated using acrylic plate for the chamber medium and printed circuit board for electrical configuration. The various sizes of the sensitive volumes designed so far are 0.9, 1.9, and 3.1 cc. The gap between two electrodes ranges from 3, 6, and 10mm. Also the charge-to-voltage converter is designed to collect the electrons produced in the ionization chamber cavity. As the result of our experiment, the EPM shift was within 0.6 mm in photon beams and 0.4 mm to 2.5 mm in electron beams for the plate separation of 6 mm and 10 mm. EPM shifts towards the geometric center of the chamber as the plate separation increases.
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마이크로필름과 탄소막 전극을 이용한 소형방사선측정기 개발에 관한 연구
신교철,윤형근 한국의학물리학회 2004 의학물리 Vol.15 No.2
본 논문에서는 마이크로필름과 탄소막 전극을 이용하여 개발한 소형 방사선측정기의 특성을 평가하였다. 전극은 5 mm 직경의 고전압전극, 3.3 mm 직경의 수집전극, 그리고 넓이가 0.7 mm인 보호전극으로 구성되었으며, 이온수집 공동의 부피는 0.016 ㎤이었다. 6 MV X-선을 이용하여 제작된 측정기에 대한 전기적 특성을 조사하였는데, 누설전류는 0.1 pA, 재현 오차가 0.1% 이하, 선량률 효과는 1.5% 이하, 분극효과는 2.4% 이하로 나타났다. 개발된 측정기의 전기적 특성은 양호한 것으로 평가되며, 추후 깊이선량률, 빔측면도와 같은 선량분포에 대한 특성의 평가가 요구된다. We developed very small parallel plate radiation detector by using our existing experience of mating radiation dosimeter and capability of analyzing characteristics of dosimeter. The radiation detector was consisted of microfilm and carbon electrode. The detector was parallel plate type of all-filled ionization chamber. The ionization chamber had been fabricated using an acrylic plate for the air cavity and carbon coated microfilm for electrical configuration. The alr gap between two electrodes was 0.48 mm. The diameters of collect electrode and guard electrode were 3.3 mm, 5 mm respectively. The diameter of high voltage electrode was 5 mm. Nominal sensitive volume of the chamber was 0.016 ㎤. The major parameters of the chamber characteristics such as leakage current, reproducibility, dose rate effect, and polarity effect were measured. The experimental results were as followings. Leakage current was 0.1 pA. Standard deviation of reproducibility was less than 0.1%. Dose rate effect was less than 1.5%. Polarity effect was less than 2.4%. These data were comparable to those of commercially available dosimetric system for QA-purpose. As the result, we found that the radiation detector consisting of the ionization chamber, microfilm and carbon electrode, was satisfactory for the purpose of the small field dosimetry in size and characteristics. In the future, We will try to refine the dosimeter for use in very small volume.
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