In this work we developed two new devices that aim to improve the accuracy of relative and reference dosimetry for radiation therapy: a guarded liquid ionization chamber (GLIC) and an electron sealed water (ESW) calorimeter. With the GLIC we aimed to develop a perturbation-free energy-independent detector with high spatial resolution for relative dosimetry. We achieved sufficient stability for short-term measurements using the GLIC-03, which has a sensitive volume of approximately 2 mm3. We evaluated ion recombination in pulsed photon beams using a theoretical model and also determined a new empirical method to correct for relative differences in general recombination which could be used in cases where the theoretical model was not applicable. The energy dependence of the GLIC-03 was 1.1% between 6 and 18 MV photon beams. Measurements in the build-up region of an 18 MV beam indicated that this detector produces minimal perturbation to the radiation field and confirmed the validity of the empirical recombination correction. The ESW calorimeter was designed to directly measure absorbed dose to water in clinical electron beams. We obtained reproducible measurements for 6 to 20 MeV beams. We determined corrections for perturbations to the radiation field caused by the glass calorimeter vessel and for conductive heat transfer due to the dose gradient and non-water materials. The overall uncertainty on the ESW calorimeter dose was 0.5% for the 9 to 20 MeV beams and 1.0% for 6 MeV, showing for the first time that the development of a water-calorimeter-based standard for electron beams over a wide range of energies is feasible. Comparison between measurements with the ESW calorimeter and the NRC photon beam standard calorimeter in a 6 MeV beam revealed a discrepancy of 0.7±0.2% which is still under investigation. Absorbed-dose beam quality conversion factors in electron beams were measured using the ESW calorimeter for the Exradin A12 and PTW Roos ionization / Dans ce travail nous avons développé deux nouveaux détecteurs qui visent à améliorer l'exactitude de la dosimétrie relative et de référence en radiothérapie: une chambre d'ionisation liquide gardée (GLIC) et un calorimètre d'eau scellé pour les électrons (ESW). Avec la GLIC nous avons visé à développer un détecteur indépendant de l'énergie et libre de perturbations avec une résolution spatiale élevée pour la dosimétrie relative. Nous avons atteint une stabilité suffisante pour des mesures à court terme en utilisant la GLIC-03, qui a un volume sensible d'approximativement 2 mm3. Nous avons évalué la recombinaison générale des ions dans des faisceaux de photons pulsés en utilisant un modèle théorique et nous avons également déterminé une nouvelle méthode empirique, permettrant de corriger pour les différences relatives de recombinaison générale, qui pourrait être employée dans les cas où le modèle théorique ne serait pas applicable. La dépendance d'énergie du GLIC-03 était 1.1% dans des faisceaux de photon entre 6 et 18 MV. Les mesures dans la région de déséquilibre électronique ('build-up') d'un faisceau du 18 MV ont indiqué que ce détecteur introduit une perturbation minimale du champ de rayonnement et ont confirmé la validité de la correction empirique de recombinaison. Le calorimètre ESW a été conçu pour mesurer directement la dose absorbée dans les faisceaux d'électrons cliniques. Nous avons obtenu des mesures reproductibles pour des faisceaux de 6 à 20 MeV. Nous avons déterminé les corrections nécessaires pour tenir compte des perturbations du champ de rayonnement introduites par le récipient de verre du calorimètre et du transfert thermique de conduction dû au gradient de dose et au fait que les matériaux ne sont pas de l'eau. L'incertitude globale sur la dose pour le calorimètre ESW était 0.5% pour les faisceaux de 9 à 20 MeV et 1.0% pour 6 MeV, prouvant pour la première fois que le d
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.18423 |
| Date | January 2007 |
| Creators | Stewart, Kristin Joy |
| Contributors | Jan Peter Frans Seuntjens (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Physics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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