Piranha 657의 Internal Detector를 이용한 저에너지에서 유리선량계의 선량 특성에 관한 연구 Experimental Study with Respect to Dose Characteristic of Glass Dosimeter for Low-Energy by Using Internal Detector of Piranha 657원문보기
최근 유리선량계는 Thermoluminescent Dosimeter (TLD)와 더불어 진단영역부터 치료영역에까지 즉, 저에너지영역에서부터 고에너지 영역에 걸쳐 광범위하게 흡수선량 측정에 이용되고 있다. 그러나, 유리선량계의 재현성과 에너지 의존성 등 선량특성에 관한 연구 보고는 주로 고에너지 영역에서 이루어진 결과 값들이다. 이는 방사선 선량 측정소자나 측정기들의 특성연구를 137Cs 이나 60Co를 이용하기 때문으로 사료되며 이들은 모두 치료영역에서 사용되는 고에너지 방출 방사선 선원들이다. 따라서, 본 연구에서는 Glass Dosimeter (GD)를 이용하여 진단 영역의 저에너지 방사선 특성을 50kV, 80kV, 100kV 관전압 변화를 주어 측정한 Piranha 선량에 대한 유리선량계의 선형성, 재현성, 시간에 따른 재현성을 실험 평가하였다. 실험 기기 및 방법으로는 진단용 발생장치에서 발생되는 방사선선량 측정은 다기능 QA 측정기(RTI Electronic, Sweden)인 Piranha 657의 internal detector로 측정 하였으며 측정조건은 25mA, 0.02sec, 2.5mAs 그리고 SSD가 100cm일 때 조사면 $10{\times}10cm^2$로 하였다. 유리선량계 총 60개를 50kV, 80kV, 100kV 세 그룹으로 나누고 동일한 조건으로 유리선량계에 조사하였다. 본 실험결과에서 유리선량계의 선형성은 기존 보고된 고에너지 고선량 영역과 같이 저에너지, 저선량에서도 선량에 따른 선형성을 나타냈다. 재현성과 시간에 따른 재현성도 양호하였다. 본 실험결과와 같이 유리선량계는 고에너지영역에서의 선량측정 뿐만 아니라 저에너지의 선량측정도 가능한 선량계임을 알 수 있었다.
최근 유리선량계는 Thermoluminescent Dosimeter (TLD)와 더불어 진단영역부터 치료영역에까지 즉, 저에너지영역에서부터 고에너지 영역에 걸쳐 광범위하게 흡수선량 측정에 이용되고 있다. 그러나, 유리선량계의 재현성과 에너지 의존성 등 선량특성에 관한 연구 보고는 주로 고에너지 영역에서 이루어진 결과 값들이다. 이는 방사선 선량 측정소자나 측정기들의 특성연구를 137Cs 이나 60Co를 이용하기 때문으로 사료되며 이들은 모두 치료영역에서 사용되는 고에너지 방출 방사선 선원들이다. 따라서, 본 연구에서는 Glass Dosimeter (GD)를 이용하여 진단 영역의 저에너지 방사선 특성을 50kV, 80kV, 100kV 관전압 변화를 주어 측정한 Piranha 선량에 대한 유리선량계의 선형성, 재현성, 시간에 따른 재현성을 실험 평가하였다. 실험 기기 및 방법으로는 진단용 발생장치에서 발생되는 방사선선량 측정은 다기능 QA 측정기(RTI Electronic, Sweden)인 Piranha 657의 internal detector로 측정 하였으며 측정조건은 25mA, 0.02sec, 2.5mAs 그리고 SSD가 100cm일 때 조사면 $10{\times}10cm^2$로 하였다. 유리선량계 총 60개를 50kV, 80kV, 100kV 세 그룹으로 나누고 동일한 조건으로 유리선량계에 조사하였다. 본 실험결과에서 유리선량계의 선형성은 기존 보고된 고에너지 고선량 영역과 같이 저에너지, 저선량에서도 선량에 따른 선형성을 나타냈다. 재현성과 시간에 따른 재현성도 양호하였다. 본 실험결과와 같이 유리선량계는 고에너지영역에서의 선량측정 뿐만 아니라 저에너지의 선량측정도 가능한 선량계임을 알 수 있었다.
Recently, Glass Dosimeter (GD) with thermoluminescent Dosimeter (TLD) are comprehensively used to measure absorbed dose from diagnostic field to therapy field that means from low energy field to high energy field. However, such studies about dose characteristics of GD, such as reproducibility and en...
Recently, Glass Dosimeter (GD) with thermoluminescent Dosimeter (TLD) are comprehensively used to measure absorbed dose from diagnostic field to therapy field that means from low energy field to high energy field. However, such studies about dose characteristics of GD, such as reproducibility and energy dependency, are mostly results in high energy field. Because characteristic study for measurement devices of radiation dose and radiation detector is performed using 137Cs and 60Co which emit high energy radiations. Thus, this study was evaluated the linearity according to Piranha dose which measured by changing tube voltage (50kV, 80kV and 100kV which are low energy radiations), reproducibility and reproducibility according to delay time using GD. Measurement of radiation dose is performed using internal detector of Piranha 657 which is multi-function QA device (RTI Electronic, Sweden). Condition of measurement was 25mA, 0.02sec, 2.5mAs, SSD of 100 cm and exposure area with $10{\times}10cm^2$. As above method, GD was exposed to radiation. Sixty GDs were divided into three groups (50kV, 80kV, 100kV), then measured. In this study, GD was indicated the linearity in low energy field as high energy existing reported results. The reproducibility and reproducibility according to delay time were acceptable. In this study, we could know that GD can be used to not only measure the high energy field but also low energy field.
Recently, Glass Dosimeter (GD) with thermoluminescent Dosimeter (TLD) are comprehensively used to measure absorbed dose from diagnostic field to therapy field that means from low energy field to high energy field. However, such studies about dose characteristics of GD, such as reproducibility and energy dependency, are mostly results in high energy field. Because characteristic study for measurement devices of radiation dose and radiation detector is performed using 137Cs and 60Co which emit high energy radiations. Thus, this study was evaluated the linearity according to Piranha dose which measured by changing tube voltage (50kV, 80kV and 100kV which are low energy radiations), reproducibility and reproducibility according to delay time using GD. Measurement of radiation dose is performed using internal detector of Piranha 657 which is multi-function QA device (RTI Electronic, Sweden). Condition of measurement was 25mA, 0.02sec, 2.5mAs, SSD of 100 cm and exposure area with $10{\times}10cm^2$. As above method, GD was exposed to radiation. Sixty GDs were divided into three groups (50kV, 80kV, 100kV), then measured. In this study, GD was indicated the linearity in low energy field as high energy existing reported results. The reproducibility and reproducibility according to delay time were acceptable. In this study, we could know that GD can be used to not only measure the high energy field but also low energy field.
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문제 정의
진단영역에서는 치료방사선영역에서와 달리 상대적으로 매우 작은 에너지를 이용하여 검사를 하며 그에 따른 피폭선량을 측정함에 따라 진단영역에서 사용되는 저에너지 표준조사선원을 이용한 직접적인 선량특성을 파악하고자 하였지만 작은 선량의 표준 측정이 어려워 Piranha 657의 internal detector를 이용하였다. 그러므로 표준선원을 기준 한 이들의 편차를 파악하기는 어려웠고 각 유리 선량계들의 상대적 특징들을 보고하였다.
이와 관련해서 피폭선량감소를 위해 정확한 선량치를 구하기 위해 최근 들어 TLD와 GD의 선량비교 논문들이 많이 발표되고 있다8,9). 이에 국내 실정에 맞는 진단용 방사선 저 선량 특성에 대한 연구가 필요한 시점이며, 이에 본 연구에서는 GD를 이용하여 진단 영역의 저에너지 방사선 특성을 관전압 변화에 따른 유리선량계의 에너지 의존성과 재현성, 시간에 따른 선량변화를 실험 평가하였다.
제안 방법
4는 세 그룹(50 kV, 80 kV, 100 kV)의 각 20개의 유리선량계의 선량 값들을 그래프로 나타내었다. 각각의 유리선량계는 10번에 걸쳐 판독하였다. 50 kV에서 표준편차는 1.
방사선선량측정은 다기능 QA 측정기(RTI Electronic, Sweden)인 Piranha 657의 internal detector로 측정하였고, 이는 반도체를 이용한 검출기로 오차범위가 ±5% 이내이며 각각의 관전압에 따른 보정계수를 가진 지금까지 나와 있는 다른 선량계보다 정확한 선량 값을 나타내준다(Figure 2(c)).
선량 재현성을 위해 세 그룹(50 kV, 80 kV, 100 kV)의 각각 유리선량계 20개를 동일한 절차에 따라 유리선량계의 판독과정을 10회 반복하여 재현성 평가를 실시하였다.
시간에 따른 재현성을 파악하기 위해 세 그룹(50 kV, 80 kV, 100 kV)의 각각 유리선량계 20개를 6, 12, 24, 48, 72 시간의 간격을 두고 동일한 절차에 따라 유리선량계의 반응도 변화를 선량 판독과정을 10회 반복하여 평균 값으로 선량 변화를 평가하였다.
유리선량계의 선량변화에 따른 선형성을 평가하기 위해서 방사선 선량측정조건과 동일(25 mA, 0.02 sec, 2.5 mAs 고정)하게하고 각 세 그룹(50 kV, 80 kV, 100 kV)으로 나뉜 총 60개(각각 20개)의 유리선량계를 조사시키고 선량을 판독하였다. 이때 판독 선량 값은 각각 10번씩 동일한 판독과정을 거치고 평균하여 Piranha의 선량측정값에 대한 선형성을 평가하였다.
5 mAs 고정)하게하고 각 세 그룹(50 kV, 80 kV, 100 kV)으로 나뉜 총 60개(각각 20개)의 유리선량계를 조사시키고 선량을 판독하였다. 이때 판독 선량 값은 각각 10번씩 동일한 판독과정을 거치고 평균하여 Piranha의 선량측정값에 대한 선형성을 평가하였다.
25 Mev일 때 ±20 %이내이다(Figure 2 (a)). 정확한 측정을 위해 실험 전 사용될 GD 소자를 전기로NEW-3C (Hayashi Denko Co, LTD, Japan)를 이용하여 열처리과정(400℃, 1시간)에 의해 혹시 남아있을 선량을 제거하였다. 예비가열기로 DKN402(Yamato Scientific.
앞서 보고된 치료방사선영역에서 사용되는 코발트나 세슘 등 표준조사선원으로 유리선량계의 특성들은 유리선량계의 재현성 및 선량의 선형성 그리고 에너지 의존성 등에 의하여 치료영역의 소조사면에 대한 선량평가의 기준이 되었다. 진단영역에서는 치료방사선영역에서와 달리 상대적으로 매우 작은 에너지를 이용하여 검사를 하며 그에 따른 피폭선량을 측정함에 따라 진단영역에서 사용되는 저에너지 표준조사선원을 이용한 직접적인 선량특성을 파악하고자 하였지만 작은 선량의 표준 측정이 어려워 Piranha 657의 internal detector를 이용하였다. 그러므로 표준선원을 기준 한 이들의 편차를 파악하기는 어려웠고 각 유리 선량계들의 상대적 특징들을 보고하였다.
진단용 발생장치 AccuRay-650R (Dong Kang, Korea)을 이용하여 50 kV, 80 kV, 100 kV으로 관전압에 변화를 주고 각각 3회 조사하여 나온 선량의 평균값을 구하였다. 진단용 발생장치에서 발생되는 X-선 광자의 선량은 다기능 QA 측정기(RTI Electronic, Sweden)인 Piranha 657의 internal detector로 측정 하였으며 측정조건은 25 mA, 0.
진단용 발생장치에서 발생되는 X-선 광자의 선량은 다기능 QA 측정기(RTI Electronic, Sweden)인 Piranha 657의 internal detector로 측정 하였으며 측정조건은 25 mA, 0.02 sec, 2.5 mAs 그리고 SSD가 100 cm일 때 조사면 10×10 cm2로 하였다.
대상 데이터
방사선조사 장치로는 AccuRay-650R(Dong Kang, Korea)을 이용하였는데 이는 진단용 방사선 발생장치로 고주파 인버터 (Hight Frequency Inverter Type) 3상 방식으로 초점의 크기는 0.6 mm이고 양극의 target 재질은 텅스텐(W)이며 고유여과 (inherent filtration)는 0.9 mmAl이고 부과여과 (additional filtration)는 1.5mmAl를 갖는다. 방사선선량측정은 다기능 QA 측정기(RTI Electronic, Sweden)인 Piranha 657의 internal detector로 측정하였고, 이는 반도체를 이용한 검출기로 오차범위가 ±5% 이내이며 각각의 관전압에 따른 보정계수를 가진 지금까지 나와 있는 다른 선량계보다 정확한 선량 값을 나타내준다(Figure 2(c)).
실험에 사용된 유리선량계(AGC Techno Glass Co, Japan)는 SC-1 모델로 30 mm×40 mm× 9 mm 크기 이며 사각모형으로 측정이 가능한 에너지는 ɣ선과 X선이며 범위는 30 keV~3 MeV 이고 측정 선량 범위는 10 μGy~10 Gy / 10 μSv~10 Sv이다.
정확한 측정을 위해 실험 전 사용될 GD 소자를 전기로NEW-3C (Hayashi Denko Co, LTD, Japan)를 이용하여 열처리과정(400℃, 1시간)에 의해 혹시 남아있을 선량을 제거하였다. 예비가열기로 DKN402(Yamato Scientific. LTD, Japan)를 사용하였다. 판독장치로는 FGD-202(AGC Techno Glass Co, Japan)를 사용하였다)(Figure 2(b)).
각각의 유리선량계는 10번에 걸쳐 판독하였다. 50 kV에서 표준편차는 1.0 으로 가장 우수한 재현성을 보이며 80 kV에서는 1.1 이며 100 kV에서 표준편차는 1.7 로 나타났다.
5에서와 같이 각각 세 그룹(50 kV, 80 kV, 100 kV)으로 나뉜 유리선량계를 임의적 시간 간격(6 hr, 12 hr, 24 hr, 72 hr)을 두고 동일한 절차로 유리선량계를 판독한 결과 유리선량계의 시간에 따른 재현성은 평균에 대한 표준 편차가 각각 50 kV에서는 ±1.0 %, 80 kV에서는 ±1.3 %, 100 kV에서는 ±1.7 % 나타내었다.
후속연구
본 실험결과와 같이 유리선량계는 고에너지, 고선량 영역에서의 선량측정 뿐만 아니라 저에너지, 저선량의 선량 측정도 가능한 선량계임을 알 수 있었고 최근 들어 저 에너지영역인 진단영역에서 유방촬영, 일반촬영, 투시 및 인터벤션, 컴퓨터단층촬영 등 환자의 피폭선량 등을 측정하는데 광범위하게 이용되므로 저 에너지영역에서의 특성연구도 보다 활발히 진행되어야 한다고 사료되며 또한, 본 실험에서는 관전압변화에 따른 선량변화에 대한 유리선량의 선량특성을 실험하였는데 추후 조사선량(mA, sec)에 따른 유리선량의 특성연구도 필요하리라 사료된다.
. 이들 선량계들은 저선량 특성에 대해서 일반적인 특성에 포함하고 있으므로 저 선량 방사선에 대한 특성 및 측정 평가가 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
방사선 선량특성에 대한 피폭방사선량을 측정하는데 이용되는 선량계는?
일반적으로 방사선 선량특성에 대한 피폭방사선량을 측정하는데 이용되는 선량계로 Film배지와 열형광선량계(Thermoluminescent Dosimeter, TLD), 유리선량계(Glass Dosimeter, GD) 등이 있다1). 이들 선량계들은 저선량 특성에 대해서 일반적인 특성에 포함하고 있으므로저 선량 방사선에 대한 특성 및 측정 평가가 필요할 것으로 사료된다.
열형광선량계의 장점은?
Film배지의 장점으로는 가격이 저렴하고, 방사선의 종류와 에너지의 판별이 가능하나 방향의존성이 크고, 반복 사용이 불가능하며, 현상과정에서 불확실성(uncertainty)의 요인이 증가할 수 있는 단점이 있다2). TLD는 반복사용이 가능하고, 방향의존성이 양호하며, 판독이 용이하나 한번 판독하면 측정치가 소멸되며 또한 방사선 조사 후 퇴행(fading)현상이 나타나는 단점이 있다3). 유리선량계는 TLD에 비해 반복적으로 판독이 가능하며, 소자간 재현성이 우수하며 또한 퇴행현상이 거의 없고 주변 환경의 온도에도 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다4,5).
Film배지의 장점은?
Film배지의 장점으로는 가격이 저렴하고, 방사선의 종류와 에너지의 판별이 가능하나 방향의존성이 크고, 반복 사용이 불가능하며, 현상과정에서 불확실성(uncertainty)의 요인이 증가할 수 있는 단점이 있다2). TLD는 반복사용이 가능하고, 방향의존성이 양호하며, 판독이 용이하나 한번 판독하면 측정치가 소멸되며 또한 방사선 조사 후 퇴행(fading)현상이 나타나는 단점이 있다3).
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동경래: 파노라마 촬영시 눈과 갑상선에 미치는 표면 선량에 관한 연구: TLD, GD 중심으로, 한국콘텐츠학회, 7(1), 1118-1123, 2009
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