DE2118426B2 - Neutronenkollimator - Google Patents

Description

Erfindung liegt bei einer schnell und sicher durchzuführenden Strahlenbehandlung darin, daß das Nutzstrahlbündel in jeder gewünschten Größe und Form 45 exakt und schnell einstellbar ist. Eine Begrenzung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kollimator des Duchlaßwertes durch mechanische Mittel ist für energiereiche Strahlen, der zur Abschirmung einer nicht gegeben. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sein seinem Innern angerdneten Strahlenquelle ge- hen, daß ein spezieller Bodeneinsatz eine Vielzahl gen die Umgebung aus einem die Strahlung abschir- von verschiedenen Nutzstrahlenbündeln auszublenmendcn Material besieht und eine Blende für den 50 den gestattet, ohne daß es erforderlich ist, Blenden-Austritt der Nutzstrahlen aufweist, die bis auf den einsätze auszuwechseln und die erforderliche gewünschten, willkürlich wählbaren Durchlaß für das Schichtdicke für die Abschirmung vergrößern zu Nutzstrahlbündel mit einem Abschirmmaterial aus- müssen. Damit sind wesentlich mehr Variationsmögfüllbarist. lichkciten bezüglich der Einstellung von Form und Es sind Neutionenkollimatoren für die Neutro- 55 Größe der Bestrahlungsfelder gegeben. Durch ein denentherapie bekannt, bei denen die Nutzstrahlbündel finiertes Einbringen des Abschirmmalcrials in die durch Blendeneinsätze mit verschiedenen Öffnungen einzelnen Zellen kann die Dosisleistung in den einausgeblendet werden. Verschiedene Blendeneinsätze /einen Teilen des Bestrahlungsfeldes verändert, insweiden im Behandlungsraum bereitgehalten. Da die besondere auch die Dosis im gesamten Bestrahlungs-Blendcn zum Teil ein erhebliches Gewicht besitzen 60 feld homogen gemacht und Randeffekte kompensiert (50 bis 100 kg). können sie oft nur durch Benutzung werden.

von Hubgeräten in den Kollimator eingesetzt wer- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach

den. Der Austausch des Blendeneinsalzes kann erst der Erfindung dargestellt.

dann erfolgen, wenn der Kollimator in eine be- F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Neutronen-

stimmtc Lage gefahren worden ist. Diese Arbeit ist 65 kollimator mit dem Blendeneinsatz nach der Erfin-

zeitraubend und erfordert einige Geschicklichkeit des dung,

Bedienungspersonals. Fig.2 den Blendeneinsatz getrennt vom Kollima-

Es sind ferner Kollimatoren für die Strahlenthera- tor und die

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Ji Dieses Abschirmmaterial kann Fig.3 und 4 Draufsichten auf die Blendenöff- saugt werden kann.u« _{bßi normaler oder}

g ^^^ ^_tr bei normaler oder Der Neutronenkollimator weist ein mit 1 bezeich- auch erhöhter J^P"***? ^ d/d

Der Neutronenkollimator weist ein mit 1 bezeich- auch erhöhter J^P"***? ^e _pu]_ver- und/oder gra-

»etes Strahlrohr eines Ionenbeschleunigers mit einem sion Paste uhwwh Beispiele für geeig-

«e Neutronenquelle 2 büdendes Target auf, das im 5 nulatfornuge ^«JV _sind öle, Wasser, Paraf-

Mittelpunkt eines zylindrischen Kollimatori angeord- nete Abscnirmm^d£"* ^ _?asten bestehend aus

«et ist. Der Kollimator besteht vorzugsweise aus fine und *"£» ^ ^^ _Bleip_Uiver sowie an-

mehrerer. durch 3 angedeuteten Schichten, von denen Kunstston mn c Eisenpulver usw. zu nen-

eine erste Schicht die hochenergetischen Neutronen deren^Lusauen ru- ^ _ß ^ ^ _{den ZeUen er}

abbremst, eine zweite die gestreuten Neutronen wei- io nen. LiesefWf*?* _ÄnderunK des Bestrahlungsfel-

ter abbremst und absorbiert und eine dritte Schicht starren und ^beV^*ⁿ"_b*_mp_{t wer}den. Die die

Di Ab des wieder ^e^^ar^^U°J\

ter abbremst und absorbiert und eine dritte Schicht sta V^_bmp_{t wer}den. Die die

die erzeugte Gammastrahlung absorbiert. Die Ab- des wieder ^e^^ar^_b ^U°J_irinnia\_erials vermindernde schirmung von Neutronen ist beispielsweise beson- Adhäsion aes £,, _dung gewährleistet eine

ders wirksam, wenn sie aus mehreren Schichten auf- Schicht aui aer ** _{d Absc}hirmmaterials

gebaut ist, von denen die erste und die dritte Schicht 15 vollkommende Entfernung aes aus Stahl und die zweite Schicht au« einem Material ^au* <?^eilbinzeizeiief- _{das Rasterfeld} wieder, das

»!it hohem Wasserstoffgehalt pro Volumeneinheit · ?'^e._p ^F'l;_r Bestrahlung durch das Blendensyslem fcesteht. Um die energiereiche Wasserstoff- und sich-^/_ε^^Ϊ«Ϊμ. Jedes Quadrat im Raster-Eisen-Einfangstrahlung zu reduzieren, enthalten die nach der trlinau g t g Grundfläche einer

«weite und die drille Schicht darüber hinaus ßorzu- =o feld ist d.e_ Abb dung der uiUe _{Emzelzel]en mil ali}. »ätze. Der Kollimator weist eine Öffnung 4 zur Aui- Zelle 5.1 bis Soi. lsi.Kt _&^ _mu,

«ahme des den Neutronennutzstrahl ausblendenden ^schirme"f ^m _u.^MfΓIr Si'ahlenquelle2 aus der Blendensystems 5 auf. Nutzstrah enbundel de Str£ enquU· _da

Das BlendensystemS ist aus einer Vielzahl von Blendenoffnung aus. Dits^e^ ™^_η'" _Id ^fc _eine bekonischen Zellen 5.1 bis 5.« mit quadratischen 25 sie.::. Soll dagegen uas . werden mil Grundflächen aufgebaut. Die Wandstärke jeder Zelle stimmte Form undüroKe erna ς . _Zellci1 ist so cerine wie möglich gehalten und die Wandung Hilfe der Fülle nnchtung ^{8 b}J* Jf^ _{ial üefü}i_h. mit einer die Adhäsion des Abschirmmaterials ver- des Blendensystems 5 mit Abs£™™« ^stellt, mindernden Schicht versehen. ^Diese ^f ^{len sin} . , , _n„_{r nnch durc}h die inneren. Aus der Darstellung nach F i g. 2 ist zu ersehen, 30 Die Strahlen treten jeJzt nu ^ J^urch _aJ_{f da? B}J wie das Blendensyslem 5 in einen Blendeneinsatz 6 von Abschirmmatenal irejen Zdkn ^ eingebaut ist, der in die öffnung 4 des Kollimators strah «^η6^^1ϋ.^· °'^ besondere die Dosisleistung eingesetzt wird. Der Blendeneinsatz besitzt eine Ab- emzelncn ZeI en kannL'ichS de^ Bestrahlungsfeldes schirmung?, die auf ihrem äußeren Umfang Stufen in den ^einz?^len _T ^B^'^H_cre ist es dadurch auch und Absätze aulweist, die den Durchtritt von Streu- 35 van.ert werden, .!"^esonde« ¹^ J _f _ strahlen durch die öffnung des Kollimators vorhin- ^'f^taSu.Td^ande^

Xe dieser Zellen 5.1 bis 5., ist mit einer Mit einem Kollimator-mit^^SS-

Schlauch- bzw. Rohrleitung 8 verbunden, durch die Blendensyslem «t e.n voll_autom^Uschcr M

über Ventile 9 ein die Strahlen gut abschirmendes 40 "P^emebdurchfuh bar. ^^ⁿ^_{jdrt durch}

Material aus einem Vorratsbehälter 10 mit Hilfe von Strahlenfeld dem zu bestrahlenden uoj

Pumpen 11 in die Zellen gedruckt bzw. wieder abge- einen Polygonenzug relativ genau anpassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 pie mit Gamma- und/oder Elektronenstrahlen bePatentansprüche: kannt, bei denen das Strahlenbündel durch räumlich hintereinander angeordnete bzw. ineinander grei-

1. Kollimator für energiereiche Strahlen, der fende bewegbare Abschirmblöcke ausgeblendet wird, zur Abschirmung einer in seinem Innern an- 5 Bedingt durch diese Konstruktion können hiermit geordneten Strahlenquelle gegen die Umgebung nur Rechteckfelder ausgeblendet werden.

aus einem die Strahlung abschirmenden Material In der USA.-Patentschrift 3 114 043 ist ein KoIIibesteht und eine Blende für den Austritt der mator für energiereiche Strahlen beschrieben, bei Nutzstrahlen aufweist, die bis auf den gewünsch- dem die Blende bis auf den gewünschten, willkürlich ten, willkürlich wählbaren Durchlaß für das io wählbaren Durchlaß für das Nutzstrahlbündel mit Nutzstrahlbündel mit einem Abschirmmaterial einem Abschirmmaterial ausfüllbar ist. Die Blendenausfüllbar ist, dadurch gekennzeich- öffnung ist durch einen ringförmig gebogenen Sta-in e t, daß die Blende (5) aus einer Vielzahl von fen aus biegsamen Material, z. B. Blei, begrenzt und einzelnen Zellen (5.1 bis S.n) besteht, die zur Er- kann einer gewünschten Form und Größe durch Veizielung des gewünschten Durchlasses für das 15 änderung der Streifenform angepaßt werden. Nach-Nutzstrahlbündel unabhängig voneinander mit teilig ist jedoch, daß keine automatische Verstellung dem Abschirmmaterial ausfüllbar sind. der Blendenöffnung, sondern praktisch nur eine Ver-

2. Kollimator nach Anspruch!, dadurch gc- stellung von Hand möglich ist.

kennzeichnet, daß die Zellen konisch ausgebildet Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen KoIi;

sind. 20 mator <"ür cnciyicrcichc Strahlen zu schaffen. 111

3. Kollimator für energiereiche Strahlen nach dem eine automatische Strahlenbehandlung ohne der. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Wechsel von Blendeneinsätzen möglich ist.

Zelle eine mit Ventilen (9) versehene Schlauch- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

üdcr Rohrleitung (8) angeschlossen ist, die zur löst, daß die Blende aus einer Vielzahl von einzelnen

Einbringung oder Absaugung des Abschirmmate- 25 Zellen besteht, die zur Erzielung des gewünschten

rials dienen. Durchlasses iür das Nutzsirahlbündel unabhängig

4. Kollimator für energiereiche Strahlen nach voneinander mit dem Abschirmmaterial ausfüllbai Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als ab- sind. Die Zellen können konisch ausgebildet sein. Bei •■chirmendes Material eine Flüssigkeil, Emulsion einem solchen Blendcnsystein kann die Wandstärke oder Paste die:il. 30 der einzelnen Zellen so gering wie möglich gehalten

5. Kollimator für encigierciche Strahlen nach und die Zellenwandung mit einer die Adhäsion des Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschirmmaterials vermindernden Schicht versehen Abschirmmaterial pulver- und/oder granulation >-ein. Zur Änderung der Form und der Größe des rnige Substanzen dienen. austretenden Nutzslrahlenbündels ist an jede Zelle

ft. Kollimator für energiereichc Strahlen nach 35 'ine mit Ventilen versehene Schlauch- oder Rohrlci-

Aiispruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die lung angeschlossen, die zur Einbringung oder Absau-

Waudstaiken der Zellen so gering wie möglich gung des Abschirmmat^rials dienen. Ein solches Ma-

und die Zellenwandungcn mit einer die Adhäsion terial kann eine hochviskose Flüssigkeit. Emulsion

des Abschirmmaterials vermindernden Schicht oder Paste oder auch eine pulverförmige und oder

versehen sind. 40 granulatförmige Substanz sein.

Ein besonderer Vorteil des Kollimators nach der