Radiolumineszenz von Berylliumoxid durch schwere geladene Teilchen

Publikation: Hochschulschrift/AbschlussarbeitMasterarbeit

Beitragende

Abstract

Die Anwendung ionisierender Strahlung in der Krebstherapie erfordert präzise Verifikation der applizierten Dosis. Üblicherweise werden für diesen Zweck Ionisationskammern genutzt. In dieser Arbeit soll eine Alternative zur Ionisationskammer, speziell für die Therapie mit Hadronen, untersucht werden, deren Signalgenerierung auf Radiolumineszenz basiert und die eine hohe Ortsauflösung sowie Widerstandsfähigkeit gegen äußere Magnetfelder und Temperaturschwankungen aufweist. Als Probenmaterial wird Berylliumoxid genutzt. Radiolumineszenz im Probenmaterial erzeugt Photonen, deren Anzahl proportional zur Dosis ist, welcher die Sonde ausgesetzt ist. An der Berylliumoxid-Probe ist eine lange, dünne und flexible Faser befestigt, welche Messungen in komplexen und engen Geometrien erlaubt. Diese Faser leitet die Photonen zur Registrierung zu zeitauflösenden Einzelphotonensensoren. Aufgrund der genannten Eigenschaften ist Echtzeit-Dosimetrie, sowie die Darstellung des Strahlprofils in Strahlungsfeldern mit hoher Dosisleistung und steilen Gradienten möglich. Für diese Arbeit wurden Experimente durchgeführt, um die Eignung der Sonde in monoenergetischen, sowie in nicht monoenergetischen Protonenfeldern zu untersuchen. Da das Sondenmaterial in Feldern von schweren geladenen Teilchen Sättigungseffekte erfährt, wurde mithilfe der Messergebnisse eine Korrekturfunktion aufgestellt. Bei der Auswertung der Ergebnisse zeigte sich, dass die BeO-Sonde das Potential besitzt, ein Maß für den linearen Energietransfer schwerer geladener Teilchen wiederzugeben. Weiterhin wurde die BeO-Sonde in einem Deuteronenfeld eingesetzt um zu prüfen, ob die Sättigungseffekte auch bei höherem Massenbremsvermögen nach dem gleichen Prinzip korrigiert werden können. Zusätzlich stellte sich heraus, dass sich bis zu einer bestimmten Dosisakkumulierung der BeO-Sonde die ausgesendete Lichtmenge pro Dosis ändert.

Details

OriginalspracheDeutsch
Betreuer:in / Berater:in
Datum der Verteidigung (Datum der Urkunde)1 Nov. 2022
PublikationsstatusVeröffentlicht - 23 Feb. 2023
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Schlagworte

Forschungsprofillinien der TU Dresden