| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | B. 나노재료(Nanomaterials) |
| 제목 | 영상 화질 개선을 위한 Eu를 도핑한 희토류 계열의 Host 변화 시 Phosphor의 구조 및 발광 특성 평가 |
| 초록 | 오늘 날 의료 진단분야에서는 의료영상저장전송시스템(picture archiving communication system, PACS)이 상용화되면서 상수용체(Image receptor)가 Analog System에서 Digital System으로 급속히 바뀌어 가고 있는 추세이다. 이러한 추세 속에 현재 의료영상의 획득 시, 조사된 X-ray를 가시 광으로 변환 후 이를 수광 소자에서 전기적 신호로 변환 후 검출하는 IDR(Indirect Digital Radiography) 방식을 널리 이용하고 있다. IDR에 이용되는 형광체의 경우 기존에는 CaWO4 같은 벌크 형광체가 이용되어 왔으나, 낮은 변환 효율에 따른 발광량 감소, 가시광의 산란에 의한 영상의 blurring 현상이 발생하는 문제점이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위한 대안으로 최근 Gadolinium, Yttrium, Lutetium와 같은 희토류계 형광체에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서는 Gadolinium(Ga), Yttrium(Y), Lutetium(Lu)와 같은 희토류계 형광체에 동일한 Europium(Eu)를 doping하여 Host 변화에 따른 구조 및 발광 특성을 분석하였다. 저온 액상법을 이용하여 Host인 Gadolinium, Yttrium, Lutetium에 Activator인 Europium를 5 Wt%의 농도로 합성 후 건조 시키고 건조된 합성 powder를 고압 상태에서 900℃의 온도로 1시간 동안 소결하여 형광분말을 합성하였다. 희토류계 형광체 powder 특성들은 XRD(X-ray Diffraction), FE-SEM(Field Emission scanning Electron Microscope), PL(Photoluminescence)을 통하여 비교 분석하였다. XRD 결과 결정 구조는 입방체(Cubic) 형태로, 격자면 (2, 2, 2)로 주 피크가 발생하는 것으로 나타났으며, 이 결과들을 바탕으로 세 가지의 물질을 Gd2O3:Eu, Lu2O3:Eu, Y2O3:Eu로 분석하였다. PL 측정 결과 주 피크가 613 nm ~ 613.5 nm로 모두 비슷한 적색 계통의 파장을 가지는 것으로 분석되었다. 이 후 FE-SEM을 이용하여 입자 크기를 분석한 결과 약 50 ~ 70 nm으로 분석되었다. 이러한 분석 결과 주 피크는 비슷하나 발광량은 Lu2O3:Eu 이 가장 많은 것으로 분석되었고, Gd2O3: Eu는 약 85 %, Y2O3:Eu는 약 87 % 정도 적은 것으로 분석되었다. 추후, 이러한 결과는 현재 의료 진단용 상수용체에 상용화된 물질과의 비교 연구를 통해 DR로써 적용 한다면 현재 환자의 피폭 선량 보다 저감화 및 영상 화질의 개선을 이룰 수 있을 것으로 사료된다. 감사의 글 : 본 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단의 지역혁신인력양성사업과 지식경제부 산업원천기술개발사업(No. 10038652)의 지원을 받아 수행하였음 |
| 저자 | 김교태1, 김진선1, 이영규1, 허예지1, 강상식2, 박지군2, 남상희1 |
| 소속 | 1인제대, 2한국국제대 |
| 키워드 | Phosphor; Host; X-ray Diffraction; Field Emission scanning; Photoluminescence |
