Детектор на «теплой жидкости» для измерения дозных профилей от ионизирующих излучений
Аннотация
Актуальным является применение «теплой жидкости» тетраметилсилана (TMС) в ионизационных камерах для измерения дозных профилей в водных фантомах для подготовки ускорителя к сеансу протонной терапии. Одно из перспективных направлений лучевой терапии — протонная терапия. Для повышения конформности процедуры важно точно знать дозные распределения от энерговыделения протонного пучка в водном фантоме перед проведением сеанса протонной терапии. Повысить точность дозного распределения помогает внедренный на ускорителе «Прометеус» детектор телевизионного типа (ДТеТ), измеряющий профили пика Брэгга по глубине пучка в водном фантоме. Для точного определения профиля пика Брэгга предлагается дополнительный способ, который позволит ДТеТ быстро в режиме on-line определять профиль по ширине пика Брэгга. Данная приставка к ДТеТ позволит повысить качество подведения терапевтического пучка, благодаря точному знанию профиля по ширине, и поэтому формируемое поле распределения высокой дозы будет соответствовать облучаемому объему у пациента и повысит конформность облучения. Дополнительная приставка к ДТеТ сконструирована на кремнийорганической «теплой жидкости» и представляет собой высокоточную ионизационную камеру с координатной чувствительностью по ширине водного фантома.
Полностью отработанная технология получения «теплой жидкости» ТМС, позволяет создать как микродозиметры для протонной терапии, так и детекторы для измерения «дозных профилей» в водных фантомах при калибровке ускорителя.
Рассматриваемая приставка к детектору ДТеТ, — калибратор-измеритель дозного поля (КИДП), может использоваться независимо от ДТеТ и с большой точность измерять в водном фантоме дозные профили пика Брэгга, как по глубине так и по ширине. Также КИДП может применяться для измерения выходов вторичных «мгновенных» нейтронов и гамма-квантов вылетающих из водного фантома ортогонально направлению протонного пучка.Об авторе
В. В. СиксинРоссия
Сиксин Виктор Васильевич —канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник
Список литературы
1. Eberle K., Engler J., Hartmann G., Hofmann R., Hörandel J. R. First tests of a liquid ionization chamber to monitor intensity modulated radiation beams // Phys. Med. Biol. 2003. V. 48, N 21. P. 3555—3564. DOI: 10.1088/0031-9155/48/21/007
2. Матвеева О. В., Сиксин В. В. Полупромышленная установка для получения тетраметилсилана (TMS) — рабочего вещества в адронной калориметрии: препринт ИФВЭ 90-17. Протвино, 1990.
3. Сиксин В. В., Ендовин Ю. П. Создание микродозиметров для лучевой терапии на основе сверхчистого тетраметилсилана и проверка его электропроводности // Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева РАН. 2018. Т. 45, № 6. С. 42—49.
4. Сиксин В. В. Установка по очистке тетраметилсилана (TMS) от электроотрицательных примесей и система контроля за электропроводностью TMS после очистки: препринт ИФВЭ ОНФ 90-112. Протвино, 1990.
5. Воробьев А. П., Матвеева О. В., Сиксин В. В. Автоматизированная ректификационная установка и очистка жидкостей методом разделения»: препринт ИФВЭ ОНФ, 88-90. Серпухов, 1988.
6. Сиксин В. В. Дозовые характеристики ионизационной камеры на основе «теплой» жидкости TMS // Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева РАН. 2018. № 4. C. 26—30.
7. Benítez E. M., Casado F. J., García-Pareja S., Martín-Viera J. A., Moreno C., Parra V. Evaluation of a liquid ionization chamber for relative dosimetry in small and large fields of radiotherapy photon beams // Radiation Measurements. 2013. V. 58. P. 79—86. DOI: 10.1016/j.radmeas.2013.08.009
8. PWT Wasser- und Abwassertechnik GmbH. URL: www.pwt.de
9. Hummel A., Schmidt W. F. Ionization of dielectric liquids by high-energy radiation studied by means of electrical conductivity methods // Radiation Res. Rev. 1974. V. 5. P. 199—300.
10. Сиксин В. В. Пилотная установка по очистке «теплой жидкости» тетраметилсилана и проведения «неускорительных экспериментов» // Изв. вузов. Материалы электрон. техники. 2019. Т. 22, № 2. С. 138—146.
11. Brusasco C., Cattai A., Cirio R., Dellacasa G., Donetti M., Isoardi P., Marchetto F., Peroni C., Rolando V., Ruspa M., Solano A., Zambernardi C. Strip ionization chambers as 3-D detector for hadron therapy // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 1997. V. 389, Iss. 3. P. 499—512. DOI: 10.1016/S0168-9002(97)00348-3
12. Brusasco C., Voss B., Schardt D., Krämer M., Kraft G. A dosimetry system for fast measurement of 3D depth-dose profiles in charged-particle tumor therapy with scanning techniques // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2000. V. 168, Iss. 4. P. 578—592. DOI: 10.1016/S0168-583X(00)00058-6
13. Potashev S. I., Akulinichev S. V., Burmistrov Yu. M., Mordovskoy M. V., Drachev A. I. A thin-walled air-ionization chamber for proton therapy // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2004. V. 535, Iss. 1–2. P. 115—120. DOI: 10.1016/j.nima.2004.07.116
14. Сиксин В. В. Пути совершенствования детектора ДТеТ // Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева РАН. 2018. № 12. C. 78—82.
15. Сиксин В. В. Измерение профилей пиков Брэгга детектором ДТеТ // Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева РАН. 2019. Т. 46, № 2. С. 47—52.
16. Пат. RU2654838 (РФ). Способ измерения энерговыделения от ионизирующих излучений / В. В. Сиксин, 2018.
17. Пат. RU179244 (РФ). Телевизионный детектор ионизирующих излучений / А. В. Гринкевич, В. В. Сиксин, 2018.
18. Серия Технических Докладов № 398. Определение поглощенной дозы при дистанционной лучевой терапии: Международные практические рекомендации по дозиметрии, основанные на эталонах единицы поглощенной дозы в воде. При поддержке IAEA, WHO, PAHO и ESTRO. Вена: Международное агентство по атомной энергии, 2004. URL: https://www-pub.iaea.org/mtcd/publications/pdf/trs398r_web.pdf
Для цитирования:
Сиксин В.В. Детектор на «теплой жидкости» для измерения дозных профилей от ионизирующих излучений. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2019;22(3). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-3-
For citation:
Siksin V.V. «Warm liquid» detector for measuring dose profiles from ionizing radiation. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2019;22(3). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-3-
Послать статью по эл. почте 