DE2526116C2

DE2526116C2 - Vorrichtung zur Kontrolle der Homogenität der Intensitätsverteilung eines Bündels ionisierender Strahlung

Info

Publication number: DE2526116C2
Application number: DE2526116A
Authority: DE
Inventors: Rene Versailles Boux
Original assignee: Cgr-Mev Paris Fr
Current assignee: Cgr-Mev Paris Fr
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1975-06-11
Publication date: 1986-07-24
Also published as: GB1488555A; JPS5116982A; DE2526116A1; NL164999B; CA1036717A; NL7506940A; US3997788A; NL164999C; CH588085A5; JPS6225996B2; FR2275022B2; FR2275022A2

Description

b) h\ +in='23+/24,

prüfen, worin

in, in, Zn Ή die von vier aufeinanderfolgend nebeneinanderliegenden streifenförmigen Elektrodenelementen fen, ei2, en, ei₄) der einen KoHektorelektrode (Ei) abgenommenen Ionenströme,
'21, '22. '23. '24 die von vier aufeinanderfolgend nebeneinanderliegenden streifenförmigen Elektrodenelementen (en, e22, 623, e_M) der armieren KoHektorelektrode (E₂) abgenommenen lonenströme sind,
Ä-, ein Koeffizient ist, der für die die eine Kollektorelektrode (Ei) gleich dem Verhältnis der Flächeninhalte von jeweils zwei benachbarten streifenförmigen Elektroelementen auf einer Seite der zugehörigen Symmetrieachse ist und

Jc₂ ein Koeffizient ist, der für die andere Kollektorelektrode (E₂) gleich dem Verhältnis der Flächeniahalte von jeweils zwei benachbarten streifenförmigen Elektrodenelementen auf einer Seite der zugehörigen Symmetrieachse ist,
und daß die Verarbeitungsschaltungen dergestalt ausgebildet sind, daß sie eine Sicherheitseinrichtung zur Korrektur der Homogenität des Bündels oder Abschaltung des Bündels aktivieren, wenn mindestens eine der Beziehungen a, b, c und d nicht erfüllt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenelemente (en, ei2, en, e\A\ e₂\, e22, β23, e24) an einem ihrer äußeren Enden jeweils mit einer Fahne (113,114,115,116) zum Befestigen von Ausgangsanschlüssen (13,14,15,16; 23, 24,25,26) versehen sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 22 21 151 bekannt. Sie dient zur Kontrolle der Homogenität der Intensitätsverteilung eines Bündels ionisierender Strahlung und enthält mehrere Ionisationskammern, die jeweils eine Kollektorelektrode aufweisen. Die Kollektorelektroden von zwei in bezug auf das Strahlungsbündel übereinander angeordneten Ionisationskammern bestehen jeweils aus zwei halbkreisförmigen, voneinander isolierten Elektrodenelementen, die einander zu einem Kreis ergänzen. Die Symmetrieachsen der zwei übereinander angeordneten KoUektorelektroden sind gegeneinander um 90" verdreht. Die Vorrichtung enthält elektronische Verarbeitungsschaltungen zur Verarbeitung der an den nebeneinanderliegenden Elektrodenelementen abgenommenen lonenströme durch Bildung von Summen und Differenzen der lonenströme. Durch diese bekannte Vorrichtung ist es zwar möglich, eine relativ grobe Kontrolle der Homogenität der Intensir5 tätsverteilung eines ionisierenden Strahlungsbündels durchzuführen, eine genaue Kontrolle der Homogenität der radialen Intensitätsverteilung ist jedoch nicht möglich. Bei einer ähnlichen Vorrichtung, die aus der Druckschrift »The Review of Scientific Instruments«, Bd. 43, 1972, Nr. 3, Seiten 447 —450 bekannt ist, ist aufgrund der gleichen Elektrodenausbildung ebenfalls keine genaue Kontrolle der radialen Intensitätsverteilung des Strahlungsbündels möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß auch eine Kontrolle der Homogenität der radialen Intensitätsverieilung des Bündels ionisierender Strahlung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 und 2 zwei schcmatischc Darstellungen von Koliektorelektroden als wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung,

Fig.3 Einzelheiten einei- besonderen Ausführungsform einer KoHektorelektrode der Vorrichtung und

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Ionisationskammer, die mit zwei Kollektorelektroden der in Fig.3 gezeigten Art versehen ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung sind die beiden Kollektorelektroden E\ und E₂ in vier streifen- oder lamellenförmige Elektrodenelemente en, e\₂, en, en bzw. e2i, e22, e23, e₂A unterteilt Die Elektrodsnelemente en, ei₂, en, en sind symmetrisch beiderseits einer Achse XiX\ angeordnet, welche die KoHektorelektrode E\ in zwei gleiche Teile unterteilt. Die Elektrodenelemente ^i, e22, £23, e24 sind symmetrisch beiderseits einer Achse X₂X₂ angeordnet, welche die Kollektorelektrode E₂ in zwei gleiche Teile unterteilt. Die streifenförmigen Elektrodenelemente e,i... en sind durch isolierende Streifen 10,11,12 voneinander getrennt Die streifenförmigen Elektrodenelemente e₂\... e24 sind durch isolierende Streifen 20, 21, 22 voneinander getrennt, die orthogonal zu den Streifen 10, 11, 12 angeordnet sind. Die Elektrodenelemente en ...en und ei\,..eu sind jeweils mit Ausgangsanschlüssen 13, 14, 15, 16 bzw. 23, 24, 25, 26 versehen. F i g. 2 zeigt eine besonders vorteilhafte Anordnung dieser Ausgangsanschlüsse 13 bis 16 und 23 bis 26 in bezug aufeinander.

F i g. 3 zeigt ausführlicher eine KoHektorelektrode E\ in einem Ausführungsbeispiel. Diese kreisförmige Kollektorelektrode E\ hat vier flächengleiche Elektroden-

elemente en ... ei4, die an einem ihrer äußeren Enden mit Anschlußfahnen 114 bzw. 113 bzw. 115 bzw. 116 versehen sind. Eine metallisierte Einfassung 30 umgibt die Elektrodenelemente ei ι... en und ist von denselben durch einen nichtmetallisierten Ring 31 elektrisch isoliert. Die Kollektorelektrode E₁ kann durch Metallisierung der beiden Seiten einer Polyäthylenterephthalat-Folie hergestellt werden, die auf einem ringförmigen Rahmen 42 angebracht ist, der beispielsweise aus PoIymethacrylsäuremethylester (Plexiglas) besteht to

Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Ionisationskammer, welche zwei Kontrollelektroden E\ und Ei aufweist, die durch eine metallisierte Zwischenmembran Ei voneinander getrennt sind. Ringförmige Rahmen 41,42,43, 44 sind aufeinanderfolgend angeordnet, und die Kollektorelektrode E\, die Membran Ei und die Kollektorelektroden Ez sind auf Schultern 45 bzw. 46 bzw. 47 angeordnet, die in den Rahmen 41 bis 44 gebildet sind und das passende Positionieren der Kollektorelektroden E\, Ei und der Membran E,- erlauben. Die Ausgangsanschlüsse 13 bis 16 der Koilektörelektroüe £Ί und die Ausgangsanschlüsse 23 bis 26 der KoLiektorelektroden Ei sowie der Ausgangsanschluß der Membran £/durchqueren radial die entsprechenden Rahmen 41,44 und 42 und treten aus diesen Rahmen 41,44 und 42 seitlich aus. In F i g. 4 sind lediglich die Ausgangsanschlüsse 13 und 15 der in Fig.4 im Schnitt längs der Achse AA (F i g. 3) dargestellten Kollektorelektrode E\ sichtbar.

Auf den äußeren Stirnseiten 48 und 49 der Rahmen 41 bzw. 44 sind zwei Membranen 50 bzw. 51 aus Polyethylenterephthalat befestigt, das auf seiner Innenseite metallisiert ist. Diese beiden Membranen 50 und 51 sowie die Membran E-, werden in bezug auf die Kollektorelektroden E\ und Ei auf ein positives Potential von einigen Hundert Volt gebracht Die Kollektorelektroden E\ und Ei sind über einen Widerstand R mit Masse verbunden. Um eine ausreichende elektrische Isolierung zwischen den Ausgangsanschlüssen 13... 16 und 23... 26 in dem Bereich ihrer Befestigung an den Anschlußfahnen 113 ... 116 und 123... 126 sicherzustellen, haben die Membranen 50 und 51 metallisierungsfreie ringförmige Bereiche 52 bzw. 53, deren mittlerer Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser ist, auf dem die Befestigungspunkte der Ausgangsanschlüsse 13 bis 16 und 23 bis 26 an den Anschiußfahnen 113 ... 116 und 123 ... 126 liegen.

Im Betrieb erlaubt die Kontrollvorrichtung die Zentrierung des die Ionisationskammer durchquerenden ionisierenden Strahlungsbündels, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der verwendeten Kollektorelekiroden E\ und Ei ist, zu kontrollieren, indem die Ionenströme i\\··- i\* und /21... /24 der Elektrodenelemente en ...en und en ...ein folgendermaßen verglichen werden:

— unter der Voraussetzung, daß die Flächeninhalte der Elektrodenelemente en ... eu ebenso wie die Flächeninhalte der Elektrodenelemente ei\... en gleich sind, ist die Zentrierung des Bündels zufriedenstellend, wenn gilt:

cherheitssystem (oder ein Korrektursystem), das Bündel abzuschalten (oder zu korrigieren). Eine ähnliche Signalauswertung ist an sich bereits der DE-OS 22 21 151 entnehmbar.

Weiter ist die Homogenität des Bündels zufriedenstellend, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

/22+/23 ^k₂(In +/24)

worin kt ein Koeffizient ist, der für die erste Kollektorelektrode E\ gleich dem Verhältnis der Flächeninhalte der Elektrodenelemente en und e_u bzw. ei 4 und ei 3 ist und ki ein Koeffizient ist, der für die zweite Kollektorelektrode Ei gleich dem Verhältnis der Flächeninhalte der Elektrodenelemente e2i und e22 bzw. e24 und en ist

Ein System zur Korrektur der Homogenität des Bündels kann durch Verarbeitungsschaltungen für die von den verschiedenen Elektrodenelemente r jer Kcllektoreiektroden £1 und Ei erfaßten elektrischen Signale gesteuert werden.

Die Intensität des Strahlungsbündels entspricht der Summe der Ströme /11... /Ή oder in ... 1Ί4, die auf jeder der Kollektorelektroden E\ bzw. E₂ gewonnen werden. Die Gleichheit des von der Kollektorelektrode E₁ und von der Kollektorelektrode Ei gewonnenen Stroms entspricht einem richtigen Arbeiten der Vorrichtung.

Eine solche Vorrichtung weist gegenüber bereits bekannten Vorrichtungen mehrere Vorteile auf, nämlich

— Einfachheit der Befestigung der Ausgangsanschlüsse an den verschiedenen Elektrodenelementen der Kollektorelektroden E\ und £2;

— Handlichkeit der kranzförmigen Anordnung der Ausgangsanschlüsse;

— die Möglichkeit, in dem Fall, in. welchem das Bündel einen Durchmesser hat, der viel kleiner ist als der Durchmesser der Kontrollelektroden, in sehr zufriedenstellender Weise die Zentrierung und die H-jmogenität des Abtastbündels, das vewendet werden soll, kontrollieren zu können;

die Möglichkeit der Vereinfachung der Ausführung der Verarbeitungsschaltungen und der zu ergreifenden Maßnahmen für die Kontrolle der Zentrierung und der Homogenität des Bündels in dem Fall, in welchem die Elektrodenelemente der Kollektorelektroden £i und Ei derart gewählt sind, daß sie gleiche Flächeninhalte haben (k — 1).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

und

hi + /24

Wenn die Gleichungen (1) und (2) nicht erfüllt sind, so erlaubt ein durch jeder de; Kollektorelektroden E_u Ει zugeordnete Verarbeitungsschaltungen gesteuertes Si-

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kontrolle der Homogenität der Intensitätsverteilung eines Bündels ionisierender Strahlung mit wenigstens zwei Ionisationskammern, die jeweils mit einer Kollektorelektrode versehen sind, weiche jeweils aus mehreren elektrisch leitenden, symmetrisch in bezug auf eine Symmetrieachse angeordneten und elektrisch voneinander isolierten Elektrodenelementen besteht, wobei die Symmetrieachsen der zwei in bezug auf das Strahlungsbündel übereinander angeordneten Kollektorelektroden gegeneinander verdreht sind, und mit Verarbeitungsschaltungen zur Verarbeitung der an den nebeneinanderliegenden Elektrodenelementen abgenommenen Ionenströme, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kollektorelektrode (E_x, E₂) vier streifenförmige Elektrodenelemente (e_u, e_i2, e\3, en und e2i, en, ezs, 624) aufweist, daß die Verarbeitungsscfcaltungen die Gleichungen