In diesem Report wird eine Niederenergie-Implantationskammer (NEI-Kammer) beschrieben, die im Forschungszentrum Rossendorf entwickelt und aufgebaut wurde. Die Kammer ermöglicht es, die Implantation von Ionen bei niedrigen Energien (< 30 keV) mit einer Implantationsanlage für mittlere Energien durchzuführen. In der Kammer werden der Ionenstrahl, den der Implanter liefert, auf die erwünschte niedrige Energie abgebremst. Dazu wird ein elektrostatisches Bremslinsensystem eingesetzt, das auf einem neuartigen Prinzip basiert. Das System besteht aus einer Sammellinse und einer Zerstreuungslinse, wobei die Öffnungsfehler beider Linsen entgegengesetzte Vorzeichen besitzen und sich gegenseitig kompensieren. Dadurch ist es möglich, Wafer gebräuchlicher Größe bei geringer Energie mit hoher Dosishomogenität zu implantieren. Die NEI-Kammer ist insbesondere für Forschungseinrichtungen eine vorteilhafte Lösung, da sie eine wesentlich kostengünstigere und flexiblere Alternative zur Anschaffung einer Niederenergie-Implantationsanlage darstellt.

In diesem Report wird eine Niederenergie-Implantationskammer (NEI-Kammer) beschrieben, die im Forschungszentrum Rossendorf entwickelt und aufgebaut wurde. Die Kammer ermöglicht es, die Implantation von Ionen bei niedrigen Energien (< 30 keV) mit einer Implantationsanlage für mittlere Energien durchzuführen. In der Kammer werden der Ionenstrahl, den der Implanter liefert, auf die erwünschte niedrige Energie abgebremst. Dazu wird ein elektrostatisches Bremslinsensystem eingesetzt, das auf einem neuartigen Prinzip basiert. Das System besteht aus einer Sammellinse und einer Zerstreuungslinse, wobei die Öffnungsfehler beider Linsen entgegengesetzte Vorzeichen besitzen und sich gegenseitig kompensieren. Dadurch ist es möglich, Wafer gebräuchlicher Größe bei geringer Energie mit hoher Dosishomogenität zu implantieren. Die NEI-Kammer ist insbesondere für Forschungseinrichtungen eine vorteilhafte Lösung, da sie eine wesentlich kostengünstigere und flexiblere Alternative zur Anschaffung einer Niederenergie-Implantationsanlage darstellt.

<p>Cerebral radiation necrosis as a consequence of radiation therapy is often observed in patients several months to years after treatment. Complications include painful headaches, seizures, and in the worst-case death. Radiation necrosis is an irreversible condition with the options available to manage it all having noticeable downsides. As such, there is a critical need for better ways of either preventing the onset of necrosis and/or managing its symptoms. As radiation necrosis cannot be induced in humans for ethical reasons, a mouse model that mirrors the features of radiation necrosis observed in patients would allow for new techniques to be tested before being used in human clinical trials. This thesis will explain how our lab designed a murine model of cerebral radiation necrosis that uses a 320 keV cabinet irradiator to produce radiation necrosis and MRI and histology to evaluate the development of radiation necrosis at multiple time points.</p><p><br></p> <p> </p> <p>Our model required the development of a mouse positioning apparatus that could be used in the cabinet irradiator used as well as the machining of lead shields so that focal semi-hemispheric irradiations could be conducted with other critical structures spared. The MRI scans used as well as the algorithm used to draw radiation necrosis lesions were based off what has been used in previous Gamma Knife models of radiation necrosis. Our initial work showed that since the cabinet irradiator has a relatively flat dose distribution unlike the Gamma Knife, the radiation lesion volumes produced in the former either plateaued or decreased, unlike in the case of the latter where lesion volumes tended to decrease over time. Further work analyzed the effects of fractionation and found minimal sparing using four different fractionation schemes. The effects of strain and sex on the development of radiation necrosis were also analyzed, with strain being found to be a statistically significant parameter while sex was not. Future research should focus on testing the effects of new drugs and techniques for better dealing with radiation necrosis.<b></b></p>