[표지] 1
제출문 3
보고서 요약서 4
요약문 5
SUMMARY 6
CONTENTS 8
목차 10
제1장 연구개발과제의 개요 15
제1절 연구개발의 목적 15
제2절 연구개발의 필요성 16
제3절 연구개발의 범위 17
제2장 국내외 기술개발 현황 18
제1절 국내 18
제2절 국외 19
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 21
제1절 9 MeV 급 가속관 RF 효율 향상 기술개발 21
1. 서론 21
2. 연구 내용 21
3. 결과 및 토의 25
제2절 가속관용 RF 윈도우 도파관 및 RF dummy load 개발 26
1. 서론 26
2. 연구 내용 26
3. 결과 및 토의 31
제3절 펜슬 빔 알고리즘을 이용한 팬텀 선량분포 계산 구현 32
1. 서론 32
2. 연구 내용 32
3. 결과 및 토의 38
제4절 6축 치료테이블 구현용 제어모듈 구현 및 엑츄에이터 전원장치 제작 39
1. 서론 39
2. 연구 내용 40
3. 결과 및 토의 46
제5절 4*4배열 실리콘 픽셀 센서를 이용한 직접방식 영상 검출기 개발 47
1. 서론 47
2. 연구내용 49
3. 결과 및 토의 60
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 61
제1절 연구개발 목표 달성도 61
제2절 관련분야 기술발전에의 기여도 63
제5장 연구개발 결과의 활용계획 64
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 65
제7장 참고문헌 66
[뒷표지] 68
표 1. 인체용 팬텀(CIRS-062)의 물리적 파라미터 33
표 2. 개발목표 및 수입 기종과 비교 40
그림 1. 국내 방사선치료기 현황 18
그림 2. 세계 치료용선형가속기 수 19
그림 3. 세계 치료용 선형가속기 수 분포 20
그림 4. 설계 수정 전,후 도면(좌)와 수정 전,후 노멀셀의 단면(우) 21
그림 5. 전해연마 전후 노멀셀의 사진(좌)과 측정된 반사계수 그래프(우) 22
그림 6. 13차 진공용접 후 상태 및 정렬모습 23
그림 7. 11차 가속관의 RF 효율 측정 결과 23
그림 8. 13차 가속관의 진공용접 전,후 전자기장 분포(Bead test 결과) 24
그림 9. 저주파 통과 회로(좌)와 필터 유무에 따른 노이즈 변화(우) 24
그림 10. 비접촉식 샘플 치수 측정 컨트롤 패널(좌)과 측정 나선 경로(우) 25
그림 11. 캐비티 샘플 측정(좌)과 캐비티 실물, 2D, 3D 스캔 결과(우) 25
그림 12. pill-box type으로 디자인된 RF window 26
그림 13. RF vacuum window 진공용접하는 모습 27
그림 14. 네크워크분석기로 RF윈도우 RF 특성 측정 27
그림 15. CST 시뮬레이션 결과와 완성품 측정결과 28
그림 16. VNA를 사용한 RF 측정 결과 28
그림 17. 메탈라이징된 세라믹 모습 29
그림 18. 열팽창 계수의 차이를 보완하기 위해 제작된 KOVAR 29
그림 19. 디자인된 RF dummy load의 layout 30
그림 20. CST 시뮬레이션 결과 30
그림 21. 중심주파수에서의 electric field 30
그림 22. 열해석 결과 31
그림 23. Pencil beam 모델을 코드로 구현하기 위한 설정 35
그림 24. 6 MV X-ray에 대한 depth dose 커널(a)와 off-axis dose 커널(b) 36
그림 25. 6 MV X-ray의 off-axis dose 커널 계산에 사용된 fitting parameters 36
그림 26. 크기가 다른 15개 조사면에 대하여 pencil beam 모델을 적용한 Depth dose 계산 결과 36
그림 27. pencil beam 모델의 계산결과와 실제 치료기(Elekta)의 depth 측정결과와 비교 37
그림 28. 6 MV X-rays 평행한 10x10 ㎠ 조사면에 대한 3차원 iso-dose 분포 계산 38
그림 29. 6 MV X-rays divergent 10x10 ㎠ 조사면에 대한 3차원 iso-dose 분포 계산. 38
그림 30. 레이저 거리계를 이용한 Actuator의 운동 분석 실험 41
그림 31. 펄스 주파수에 따른 Actuator의 운동 분석 (a) in direction, (b) out direcation 41
그림 32. 6개의 액츄에이터 콘트롤을 위한 컨트롤러 제작 42
그림 33. 6D 플랫폼과 컨트롤러의 연결 형태 43
그림 34. 6축 멀티 펄스 출력 시스템 컨트롤 패널 44
그림 35. 6축 중 4축의 주파수를 측정한 결과 그래프 44
그림 36. 펄스의 폭 길이를 측정한 결과 그래프 45
그림 37. 2초 동안 펄스가 출력되도록 설정했을 때 측정한 결과 그래프 45
그림 38. 각 채널의 펄스 상승 에지로부터 측정한 지연시간 결과 46
그림 39. Linear attenuation coefficients as a function of energy for biological materials in human body. 47
그림 40. Conceptual design of a-Si TFT based EPID system. 48
그림 41. 의료형 검출기에서 직접방식인 픽셀형의 특징 48
그림 42. JFET 스위치와 PIN 구조가 합쳐진 픽셀 실리콘 검출기의 단면도 49
그림 43. TCAD 센서 시뮬레이션을 통한 필드 셰이퍼 도핑 50
그림 44. 디자인 툴 캐이던스(Cadence)를 이용한 매트릭스 픽셀 센서 디자인 50
그림 45. JFET 매트릭스 픽셀 센서의 공정 51
그림 46. 포토마스크 설계 51
그림 47. 시작품 센서의 전기적 특성 및 센서의 스위치 성능 측정시스템 51
그림 48. 원통형 Junction Field Effect Transistor 52
그림 49. 제작된 6인치 웨이퍼 상에 있는 총 245 센서 칩 52
그림 50. 단일 픽셀과 2×2 매트릭스 센서 시작품 53
그림 51. 단일 픽셀의 드레인 전압의 함수로서 드레인 전류 53
그림 52. 매트릭스 픽셀의 드레인 전압의 함수로서 드레인 전류 53
그림 53. 2X2 매트릭스 센서 측정에 사용된 픽셀 사진 54
그림 54. 프로브스테이션에서의 2×2 매트릭스 센서 측정 셋업 (왼편) JFET-쪽, (오른편) back-쪽 54
그림 55. 2X2 매트릭스 센서 측정 결과 (a) 드레인1, (b) 드레인 2 54
그림 56. 필더 셰이퍼에 대한 다양한 공정조건에 따른 시뮬레이션 결과 55
그림 57. 두 픽셀 센서 시뮬레이션 (뒷면에 역전압 272 V을 걸어주고 두 픽셀 게이트 모두 (a) 열고, (b) 닫음) 56
그림 58. 두 픽셀사이의 cross talk을 확인하기 위한 시뮬레이션 (뒷면에 역전압 272 V을 걸어주고 각각 픽셀 off/on) 56
그림 59. 두 픽셀사이의 cross talk을 확인하기 위한 시뮬레이션 (뒷면에 역전압 280 V을 걸어주고 각각 픽셀 off/on) 56
그림 60. 고저항 실리콘 웨이퍼에 CMOS 구조를 갖는 픽셀 센서 개념도 57
그림 61. column-parallel ADC 구조 59
그림 62. 카운터 방식의 Single Slope의 ADC 개념도 60
그림 64. 카운터 타입의 Single Slope(SS) ADC 회로 설계도 60