목 적: 화학수송법으로 성장시킨 Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정의 광학적 에너지 띠 간격 energy band gap의 온도의존성을 규명하고, 이로부터 기초적 열역학 함수를 추정고자 한다. 방 법: gallium(99.9999 %, 2 mol), selenium(99.9999 %, 3 mol), cobalt(99.99 %, 0.1 mol %) 그리고 수송물질로 iodine(99.99 %, 6 mg/cm3)을 함께 석영관에 넣고 내부를 5×10-6 torr로 유지하면서 봉입하여 성장용 ampoule을 만들었다. 성장용 ampoule을 2단 전기로의 중앙에 위치시키고, 결정 성장측의 잔류불순 물을 깨끗이 제거한 후, 시료 출발측을 890 ℃, 성장측을 780 ℃로 6일간 유지하여 단결정을 성장시켰다. 기초 흡수단 부근에서 에너지 띠 간격의 온도의존성을 구하기 위하여 저온장치(Air Products, SH-4)가 부 착된 UV-VIS-NIR spectrophotometer(Hitachi, U-3501)를 사용하여 광흡수 스펙트럼을 측정하였다. 결과 및 고찰: Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정들의 광흡수 스펙트럼은 순수한 Ga2Se3 단결정의 경우 570 nm영역에서, Ga2Se3 : Co2+ 단결정의 경우 594 nm영역에서 광흡수가 급격히 증가하여 cobalt를 첨가한 단 결정의 기초 흡수단이 장파장 측으로 이동됨을 볼 수 있었다. 또한 에너지 띠 간격의 온도의존성은 Varshni 가 제안한 실험식으로부터 구하였다. 결 론: 성장된 단결정의 구조는 cubic구조이었고, 이들의 격자상수 값은 Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정 들에 대하여 각각 a = 5.442 Å, a = 5.672 Å이었다. 광흡수 스펙트럼으로부터 구한 optical energy band gap(Eg)의 band구조는 직접 전이형이었고, 에너지 띠 간격의 온도의존성은 Varshni방정식이 잘 적용되었 다. 이때 구한 상수 값은 Ga2Se3 단결정의 경우 Eg(0) = 2.177 eV, α= 7.8×10-4eV/K, β= 378 K로 주어 지고, Ga2Se3 : Co2+단결정의 경우 Eg(0) = 2.089 eV, α= 1.20×10-3 eV/K, β= 349 K로 주어졌다. 이들 값 으로부터 구한 에너지 띠 간격의 온도의존성으로부터 열역학 함수인 entropy(SCV), heat capacity(CCV), enthalpy(HCV) 값을 추정할 수 있었다.

국제전기기술위원회의 문서 IEC 60601-1의 3판 규격과 IEC 60601-2-45의 개별 규격에서는 진단용 X선 장치에서 X선 피폭 선량 정보를 표시하고 그 정확성을 명시할 것을 권고하고 있다. 하지만 임상에서 사용 하는 부착형 공기커마 면적선량계는 교정에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 임상에 적용 가능한 RQR 표준 선질을 이용하여 공기커마 면적선량계의 에너지 의존성과 정확도를 평가하였고 임상에서 간접 교정을 시행할 수 있도록 방법론을 마련하고자 하였다. RQR5의 표준 선질에서 시행한 시험에서 부착형 공기커마 면적선량계는 –7.5%의 오차를 나타냈고, RQR8의 표준 선질에서는 –10.3%의 오차를 나타냈으며 시험한 모든 RQR 선질에 대해 평균 절대오차는 8.30%±2.85%를 나타내 IEC 60580과 AAPM TG 190의 조건을 만족하였다. 본 연구에서 도출한 공기커마 면적선량계의 교정 방법은 임상에서 사용하는 공기커마 면적 선량계의 간접 교정법으로 사용할 수 있을 것으로 기대한다.