Die Reichweiteverifikation von Protonen ist ein wichtiger Schritt zur Erhöhung der Präzision der Protonentherapie. Eine neue Methode ist das Prompt -Ray Timing, bei dem Reichweiteinformation aus der Zeitverteilung detektierter Gammaquanten gewonnen wird. Für eine genaue Reichweitebestimmung wird jedoch eine präzise und konstante Zeitreferenz benötigt. Um entdeckte Phasenverschiebungen zwischen Protonbunch und der als Zeitreferenz genutzten Hochfrequenz des Zyklotrons korrigieren zu können, werden Proton- Bunch-Monitore eingesetzt. Diese Arbeit soll abschätzen, ob und wo Proton-Bunch-Monitore im Protonenstrahl eingesetzt werden können. Nach ersten Abschätzungen mit dem Lynx von IBA Dosimetry wurden zwei Monitore auf Basis einer szintillierenden Faser und dem U100-Spektrometer von Target in die äußeren lateralen Bereiche von Protonenstrahlen verschiedener Energien bei niedrigen Strahlströmen (0,01 nA bis 0,1 nA) gebracht. Es zeigt sich eine systematische Abhängigkeit der Relativzeit und der horizontalen Position im Strahl, welche auf die Strahlumlenkung zurückzuführen ist. Diese resultiert in einer systematischen Abhängigkeit der mittleren Reichweite und der horizontalen Position. Durch Abschätzung der Protonenrate für einen klinischen Strom von 2 nA konnten potentielle Einsatzorte im Strahl-Halo identifiziert werden. Weitere Untersuchungen sind jedoch notwendig, um die Einsetzbarkeit zur Korrektur von Phasenverschiebungen unter klinischen Bedingungen zu erproben. / The range verification of protons is an important step towards increasing the precision of proton therapy. A new method is the prompt -ray timing, where range information is obtained from the time distribution of detected gamma quanta. However, the method requires a precise and constant time reference for accurate range determination. proton bunch monitors can be used to correct detected phase shifts between proton bunch and the
cyclotron radio frequency used as a time reference. This work should estimate if and where proton bunch monitors can be used in the proton beam. According to initial estimates with the Lynx from IBA Dosimetry, two monitors based on scintillating fiber and Target’s U100 spectrometer were used in the outer lateral regions of proton beams of different energies at low beam currents (0.01 nA to 0.1 nA). It shows a systematic dependence of the relative time and the horizontal position in the beam, which is due to the beam deflection. This results in a systematic dependence of the mean range and the horizontal position. By estimating the proton rate for a clinical current of 2 nA, potential positions of application in the beam halo were identified. However, further investigations are needed to test the applicability for the correction of phase shifts under clinical conditions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:38081 |
| Date | 31 January 2020 |
| Creators | Schmidt, Maximilian |
| Contributors | Enghardt, Wolfgang, Hietschold, Volker, Pausch, Guntram, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:masterThesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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