Viele Festkörperdosimetriesonden haben eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung. Jedoch zeigt ihr Messsignal Quench-Effekte beim Einsatz in Protonenstrahlungsfeldern mit hohem linearen Energietransfer (LET). Ohne eine Korrektur dieses verminderten Messeffekts würde dies zu einer Unterschätzung der Dosis führen. In dieser Arbeit wurde ein Messsystem entwickelt, das auf einem an eine Lichtleitfaser gekoppelten sensitiven Volumen aus Berylliumoxid basiert, dessen Lumineszenzlicht während der Messung spektral geteilt wird. Dadurch entsteht eine zusätzliche Information, die eine Aussage über die Restreichweite und somit über den LET von Protonen am Messort ermöglicht. Es konnte gezeigt werden, dass das Signalverhältnis der beiden spektralen Anteile stark mit der Restreichweite von initial monoenergetischen Protonen korreliert. Auf dieser Basis wurde eine Korrekturfunktion implementiert, welche die Dosisunterschätzung für Protonen mit Anfangsenergien kleiner als 145 MeV gut ausgleicht. Eine beobachtete Abhängigkeit der Signalverhältnisbasierten Dosiskorrektur von der initialen Protonenenergie führt jedoch dazu, dass die Korrektur für initial höherenergetische Protonen bei hohem LET weiterhin eine unterschätzte Dosis liefert.:1 Einleitung
2 Physikalische Grundlagen zur Dosimetrie in Photonen- und Protonenfeldern
2.1 Strahlungsfeldgrößen
2.2 Wechselwirkungen von Photonen mit Materie
2.3 Wechselwirkungen geladener Teilchen mit Materie
2.4 Wichtige Größen der Dosimetrie und dosimetrische Konzepte
2.5 BeO-basierte Faser-Dosimetriesonden
3 Material und Methoden
3.1 Verwendetes Messsystem
3.2 Dosis-Kalibrierung des Messsystems im Photonen-Referenzfeld
3.3 Messungen im Protonenfeld an der UPTD
3.4 LET-abhängige Korrektur des Messeffekts
3.5 Verifikation
4 Ergebnisse
4.1 Dosis-Kalibrierung im Photonen-Referenzfeld
4.2 Messungen im Protonenfeld
4.3 LET-abhängige Korrektur des Messeffekts
4.4 Verifikation
5 Diskussion
6 Zusammenfassung / Many solid dosemeters offer high spatial and temporal resolution. However, a common problem is their quenching in regions of high linear energy transfer (LET) during measurements in proton beams. This leads to reduced measurement signal, and thus, to dose underestimation. Hence, a dose correction is necessary. In this work a dosimetric system was developed which is based on a fiber coupled sensitive volume of beryllium oxide. Its radioluminescence signal is split into two spectral parts during measurement. Thereby one can obtain additional information that enables access to the values of residual range and LET of proton beams at the point of measurement. It could be shown that there exists a strong correlation between the signal ratio of both spectral parts of luminescence and the residual range of monoenergetic proton beams. Based on this, a correction function
was implemented which allows for the adjustment of dose underestimation for measurements in proton beams of initial energies less than 145 MeV. Nevertheless, the signal ratio based correction function was observed to be dependent on the initial proton beam energy. Hence, the underestimation of the dose remains in the case of higher initial proton energies in regions of high LET.:1 Einleitung
2 Physikalische Grundlagen zur Dosimetrie in Photonen- und Protonenfeldern
2.1 Strahlungsfeldgrößen
2.2 Wechselwirkungen von Photonen mit Materie
2.3 Wechselwirkungen geladener Teilchen mit Materie
2.4 Wichtige Größen der Dosimetrie und dosimetrische Konzepte
2.5 BeO-basierte Faser-Dosimetriesonden
3 Material und Methoden
3.1 Verwendetes Messsystem
3.2 Dosis-Kalibrierung des Messsystems im Photonen-Referenzfeld
3.3 Messungen im Protonenfeld an der UPTD
3.4 LET-abhängige Korrektur des Messeffekts
3.5 Verifikation
4 Ergebnisse
4.1 Dosis-Kalibrierung im Photonen-Referenzfeld
4.2 Messungen im Protonenfeld
4.3 LET-abhängige Korrektur des Messeffekts
4.4 Verifikation
5 Diskussion
6 Zusammenfassung
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:73676 |
| Date | 29 January 2021 |
| Creators | Grabs, Leopold |
| Contributors | Kormoll, Thomas, Enghardt, Wolfgang, Pawelke, Jörg, Technische Universität Dresden, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:masterThesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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