화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교)
권호 10권 1호
발표분야 Sensor
제목 Y2O2S:Tb를 이용한 신크로트론 방사선 영상 획득 및 평가
초록 1. 서 론
현재 의료영상 분야에서 고해상도 영상획득과 기능적인 분석 방법의 요구가 증대되어짐에 따라 고성능 진단 기기들을 개발되어지고 있다. 그러나 일반적으로 쓰이는 해상도가 높은 X-선 유방촬영기 또한 수십 ㎛의 해상도를 지니기 때문에 ㎛단위의 초 미세구조 생체계의 물리, 화학적 신호들을 인식하여 영상화하는것은 무리가 따른다. 방사광 가속기에서 나오는 X-선은 위상이 일치하고 평행한 특성으로 이를 이용하면 기존 일반 X-선 영상시스템보다 고해상도 및 고대조도의 영상 획득이 가능하다. 또한 미세구조에 대한 보다 많은 기능적 정보를 제공할 수 있다.
따라서 본 논문에서는 synchrotron X-선을 이용한 영상획득시스템을 구축하고, 초 미세구조의 고해상도 투시영상 획득하였다. 영상 획득은 형광체와 CMOS 센서를 이용하였는데 형광체에서 일어나는 Burring을 최소화 하고자 희토류 형광체(Y2O2S:Tb)를 제작하였다. 제작된 형광체의 결정구조, 성분, 표면상태 등을 분석하기 위하여 XRD, PL, SEM 등을 이용하여 분석하였고 영상획득을 통해 MTF를 구하여 영상의 질을 비교하였다.
2. 실 험
본 논문에서 쓰인 Y2O2S:Tb 형광체 필름은 Screen printing법을 이용하여 약 50 ㎛의 두께로 제작하였다. 제작된 필름은 결정성 여부 및 화학 결합상태, 격자상수 등 재료의 결정구조를 분석하기 위하여 XRD (Rigaku RAD-3C)를 측정하였으며 SEM(JEOL JSM-82)을 이용하여 표면 결정 상태 및 미세 구조를 관찰하였다. 또한 형광체의 광학적 특성을 분석하기 위하여 스펙트로메터(FS900CDT,Edinburgh Analytical In.)를 이용하여 emission spectrum을 측정하였다. 또한 본 형광체에 CMOS 센서를 이용하여 MTF 측정을 위한 테스트 패턴 영상을 획득하였다.
3. 결 론
형광체의 발광 스펙트럼 측정결과, 550nm에서 최대 발광 피크를 보였으며, 이는 실험에서 사용된 CMOS 흡수 스펙트럼의 흡수치와 거의 일치한다는 것을 알 수 있었으며 XRD 측정 결과, 다결정 구조의 Y2O2S:Tb를 보였으며, SEM 측정을 통해 입자의 균일도를 관찰 할 수 있었다.
또한 획득한 테스트 패턴 영상을 이용하여 MTF를 측정한 결과 20 lp/mm에서 약 2.7%의 비교적 높은 값을 가졌다.
4. 감사의 글
본 연구는 과학기술부 국가지정연구실지원(M1-0104-00-0149)에 의하여 수행되었습니다.
저자 김진영, 강상식, 이동길, 차병열, 조성호, 최흥국, 남상희
소속 인제대
키워드 방사선 가속기; synchrotron; 형광체; CMOS
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