DE3516696A1 - Arrangement for measuring the most probable energy of directional electron radiation - Google Patents
Arrangement for measuring the most probable energy of directional electron radiationInfo
- Publication number
- DE3516696A1 DE3516696A1 DE19853516696 DE3516696A DE3516696A1 DE 3516696 A1 DE3516696 A1 DE 3516696A1 DE 19853516696 DE19853516696 DE 19853516696 DE 3516696 A DE3516696 A DE 3516696A DE 3516696 A1 DE3516696 A1 DE 3516696A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- energy
- arrangement
- radiation
- absorber
- electron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/02—Ionisation chambers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/185—Measuring radiation intensity with ionisation chamber arrangements
Abstract
Description
Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten EnergieArrangement for measuring the most likely energy
gerichteter Elektronenstrahlung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung. Sie findet Anwendung für Elektronenbeschleuniger, die in der Medizin für die Strahlentherapie eingesetzt werden. Sie kann verwendet werden für industriell genutzte Elektronenbeschleuniger (z.B. eingesetzt für RunststofSpolymerisation) sowie für Elektronenbeschleuniger in der Forschung, soweit deren Energie einen Wert von etwa 50 KeV nicht überschreitet und das Auflösungsvermögen der Anordnung zur Messung der wilrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung ausreichend ist.Directed Electron Beams The invention relates to an arrangement to measure the most likely energy of directed electron beams. she is used for electron accelerators, which are used in medicine for radiation therapy can be used. It can be used for industrially used electron accelerators (e.g. used for plastic polymerisation) and for electron accelerators in research, provided that their energy does not exceed a value of around 50 KeV and the resolving power of the arrangement for measuring the most likely energy directed electron radiation is sufficient.
Das Prinzip der Bestimmung der wahrscheinlichsten Energie Ep,0 (Definition z.B. in "Procedures in External Radiation Therapy Dosimetry with Electron and Photon Beams with Maximum Energies between 1 and 50 MeV" der Nordic Association of Olinical Phvsicists (NACP), Acta Radiologica Oncol.Radiat.Phys.3iol.The principle of determining the most likely energy Ep, 0 (definition e.g. in "Procedures in External Radiation Therapy Dosimetry with Electron and Photon Beams with Maximum Energies between 1 and 50 MeV "from the Nordic Association of Olinical Phvsicists (NACP), Acta Radiologica Oncol.Radiat.Phys.3iol.
Stockholm 1979 (Preprint)) aus der praktischen Reichweite Rp von Elektronen in einem als Absorber dienenden Medium niederer Ordnungszahl (z.3. Wasser oder Aluminium) ist seit langem bekannt. Rp ist die Entfernung zwischen dem Eintrittspunkt der Achse der Elektronenstrahlung in das Medium und dem Schnittpunkt der Wendepunkttangente der '2iefendosiskurve der Elektronen in dem Medium mit der rückwärtigen Extrapolation des Brmsstrahlungsausläufers der Tiefendosiskurve (siehe z.B.Stockholm 1979 (Preprint)) from the practical range Rp of electrons in a medium with a lower atomic number serving as an absorber (e.g. water or aluminum) has long been known. Rp is the distance between the entry point of the axis of the electron radiation in the medium and the intersection of the inflection point tangent the depth dose curve of the electrons in the medium with the backward extrapolation of the radiation tail of the depth dose curve (see e.g.
Harder, D.; Korpuskularstrahlen; in "Dosimetrie und Strahlenschutz", herausgegeben von Jaeger, R.G. und W. Hübner, G. Thieme Verlag Stuttgart 1974, Seite 108). Aus Rp kann Ep,o nach bekannten Energie-Reichweite-Beziehungen fur das betreffende Medium berechnet werden.Harder, D .; Corpuscular rays; in "Dosimetry and Radiation Protection", edited by Jaeger, R.G. and W. Huebner, G. Thieme Verlag Stuttgart 1974, page 108). From Rp, Ep, o can be derived from known energy-range relationships for the relevant Medium.
Dieses Prinzip wird angewendet durch Messung der Ionendosis bei Verwendung von unterschiedlich dicken Absorberschichten aus Plexiglas und Variation der Elektroneneergie (Pohlit, W.; Dosimetrie und Betatrontherapie; G. Thieme Verlag Stuttgart (965, Seite 20-24). Nachteilig ist die 10 Minuten erfordernde lange Meßdauer pro Energiewert. - Weiterhin ist ein bekanntes Verfahren, Tiefendosiskurven von Elektronenstrahlung in Wasser zu messen und daraus wie beschrieben die wahrscheinlichste Energie der betreffenden Elektronenstrahlung zu ermitteln (ICRU Report 21, "Radiation Dosimetry: Electrons with Initial Energie between 1 and 50 MeV"; Washington 1972, Seite 5). Dieses Verfahren ist sehr zeitaufwendig und gestattet nur die Kontrolle oder Kalibrierung von Geräten und Einrichtungen zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung.This principle is applied by measuring the ion dose when in use of different thicknesses of absorber layers made of Plexiglas and variation of the electron energy (Pohlit, W .; Dosimetry and Betatron Therapy; G. Thieme Verlag Stuttgart (965, p 20-24). The disadvantage is the long measurement time required for 10 minutes per energy value. - Furthermore, a known method is depth dose curves of electron beams to measure in water and from this, as described, the most probable energy of the to determine the electron radiation concerned (ICRU Report 21, "Radiation Dosimetry: Electrons with Initial Energie between 1 and 50 MeV "; Washington 1972, page 5). This procedure is very time consuming and only allows control or calibration of devices and facilities for measuring the most likely energy directional Electron radiation.
Ebenfalls bekannt ist die Verwendung von zwei Ionisationskammern, die in Strahlrichtung hintereinander in einem Absorber liegen (Naylor, G.P.; P.C, Williams; Dose distribution and stability of radiotherapy electron beams from a linear accelerator; Brit. J. Radiology 45 (1972)603). Das Verhältnis der Izeßsignale beider Kammern ist bei einer der wahrscheinlichsten Energie der Elektronenstrahlung angepaßten Lage der hinteren Kammer im Absorber ein Maß für die wahrscheinlichste Energie der Elektronenstrahlung. Nachteilig ist der geringe Energiemeßbereich der Anordnung bei vorgegebener Lage der beiden Kammern im Absorber. Bei Energiewechsel muß die Anordnung verändert werden.The use of two ionization chambers is also known, which lie one behind the other in an absorber in the direction of the beam (Naylor, G.P .; P.C, Williams; Dose distribution and stability of radiotherapy electron beams from a linear accelerator; Brit. J. Radiology 45 (1972) 603). The ratio of the process signals both chambers is at one of the most likely energies of electron radiation adapted position of the rear chamber in the absorber a measure of the most likely Electron beam energy. The disadvantage is the low energy measurement range of the Arrangement with a given position of the two chambers in the absorber. When changing energy the arrangement must be changed.
Ein ähnliches Verfahren (Saunders, J.E.; The Application of the Logarithmic Response of Silicon Diodes to Monitoring Beam Symmetry and Electron Energy; Phys. Med. Biol. 19 (1974)371) verwendet Silizium Dioden als Strahlungsdetektoren mid dem zusätzlichen Nachteil einer Empfindlichkeitsänderung der Dioden durch die Einwirkung von Elektronenstrahlung (Dixon, R.L.; K.E. Ekstrand; Silicon diode Dosimetry; Int. J. Appl.A similar procedure (Saunders, J.E .; The Application of the Logarithmic Response of Silicon Diodes to Monitoring Beam Symmetry and Electron Energy; Phys. Med. Biol. 19 (1974) 371) uses silicon diodes as radiation detectors mid the additional disadvantage of a change in the sensitivity of the diodes due to the action of electron radiation (Dixon, R.L .; K.E. Ekstrand; Silicon diode Dosimetry; Int. J. Appl.
Radiat. Isot. 33 (1982)1171).Radiate. Isot. 33 (1982) 1171).
Ein weiteres bekanntes Verfahren benutzt eine in Richtung der Elektronenstrahlung lineare Anordnung von Silizium-Dioden in einem Perspex-Absorber (Procter, IT.M.; A device for checking electron energies; Phys. Med. Biol. 28 (1933)739). Dioden innerhalb der praktischen Reichweite von Elektronenstrahlung im Absorber liefern ein Signal, das mit Leuchtdioden angezeigt wird. Jede als Strahlungsdetektor benutzte Siliziumdiode besitzt als indikator eine Leuchtdiode mit entsprechendem Verstärker illit Halteschaltung. Nachteilig ist der sehr hohe Aufwand an Dete':toren mit ihren zugehörigen Verstärkern, wena ein großes Energieauflösungsvermögen erreicht werden soll.Another known method uses one in the electron beam direction linear arrangement of silicon diodes in a Perspex absorber (Procter, IT.M .; A device for checking electron energies; Phys. Med. Biol. 28 (1933) 739). Diodes deliver within the practical range of electron beams in the absorber a signal that is displayed with light emitting diodes. Each used as a radiation detector The silicon diode has a light-emitting diode with a corresponding amplifier as an indicator illit hold circuit. The disadvantage is the very high expenditure on detectors with their associated amplifiers, wena a great energy-dissolving power should be achieved.
Nach DE-OS 3106 428 A1 ist ein lageempfindlicher Strahlungsdetektor bekannt, der eine Vorrichtung zum erfassen der Lage mittels empfangener Strahlung darstellt, bei der eine Vielfalt diskreter Fühler in einer Erfassungsebene beabstandet und in mindestens zwei Gruppen angeschlossen sind, wobei die Dichte der Fühler in jeder Gruppe verläuft, wobei jede Gruppe eine unterschiedliche änderung besitzt und mindestens ein Fühler in jeder Gruppe von der empfangenen Strahlung beeinflußt ist. Das Verhältnis der summe des Einflusses auf alle Gruppen ergibt ein Maß für die Lage der empfangenen Strahlung.According to DE-OS 3106 428 A1 is a position-sensitive radiation detector known, a device for detecting the position by means of received radiation represents in which a variety of discrete sensors spaced in a detection plane and are connected in at least two groups, the density of the sensors in each group runs, each group having a different change and at least one sensor in each group is influenced by the received radiation is. The ratio of the sum of the influence on all groups gives a measure of the location of the received radiation.
Diese Anordnung ist zur Bestimmung der räumlichen Lage eines außerhalb der Anordnung liegenden Raumelementes durch von diesem Raumelement ausgehende und auf die Anordnung einwirkende Strahlung gedacht. Sie kann prinzipiell auch zur Messung der praktischen Reichweite Rp von Elektronenstrahlung und daraus zur bestimmung der wahrscheinlichsten Energie dieser Strahlung benutzt werden. Der iNachteil dieser technischen Lösung bei Verwendung für diesen Zweck besteht darin, daß die Dichten der Fühler sich andern müssen und sich alle Gruppen längs im wesentlichen der Erfassungsrichtung erstrecken müssen und daß mindestens ein Fühler jeder Gruppe von der Strahlung beeinflußt ist. Dadurch müssen die Gruppen ineinander verschachtelt werden und eine vorgegebene Fühlerdichtestruktur naben, was zu einer sehr aufwendigen IIerstellungstechnologie führt.This arrangement is used to determine the spatial location of an outside the arrangement lying room element by proceeding from this room element and thought of radiation acting on the arrangement. In principle, it can also be used for measurement the practical range Rp of electron beams and from this to determine the most likely energy of this radiation to be used. The disadvantage of this technical solution when used for this purpose is that the densities the feeler must change and all groups are essentially along the direction of detection must extend and that at least one sensor in each group is affected by the radiation is. As a result, the groups have to be nested within each other and a given one Sensor density structure hub, resulting in a very complex production technology leads.
Weiterhin ist die Verwendung von Mehrleiter-Proportionalkammern MWPC als Fühler mit ihrer zugerhörigen Signalverarbeitungselektronik sehr aufwendig.Furthermore, the use of multi-conductor proportional chambers MWPC very complex as a sensor with its associated signal processing electronics.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie Ep,o von gerichteter Elektronenstrahlung, insbesondere mit einem definierten Energiespektrum im Energiebereich bis etwa O MeV, zu entwickeln.The invention is based on the object of an arrangement for measurement the most likely energy Ep, o of directed electron beams, in particular with a defined energy spectrum in the energy range up to about 0 MeV.
Die Anordnung soll die Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung auf einfache, sichere, ausreichend genaue und zeitlich kontinuierliche Weise mit sehr geringem technischen und zeitlichen Aufwand ermöglichen.The arrangement aims to measure the most probable energy directional Electron radiation in a simple, safe, sufficiently accurate and temporally continuous manner Way with very little technical effort and time.
Die Lösung der Aufgabe gelingt unter Ausnutzung der Energie-Reichweite-Beziehung für Elektronenstrahlung in einem materiellen Medium mit einer Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung mit einem beliebigen aber definierten Energiespektrum, wobei ein Absorber verwendet wird, in welchen in Einstrahlrichtung der Elektronen in derem gesamten Einwirkungsbereich, festgelegt durch den größten inert der zu messenden wahrscheinlichsten Energie der Elektronenstrahlung und damit der größten dazu auftretenden praktischen Reichweite Rp, Strahlungsdetektoren eingefügt sind, erfindungsgemäß dadurch, daß mindestens zwei hintereinanderliegende Gruppen von Strahlungsdetektoren zusammengefaßt werden, wobei die Zusammenfassung in einer signalmäßigen Parallelschaltung der zu einer Gruppe gehörenden Strahlungsdetektoren besteht. Die erste Gruppe der Strahlungsdetektoren ist im gesamten Einwirkungsbereich der Elektronenstrahlung mit der niedrigsten zu messenden wahrscheinlichsten Energie im Absorber verteilt. Die zweite oder weitere Gruppen von Strahlungsdetektoren liegen im in Strahlrichtung anschlie-Benden Einwirkungsbereich der Elektronenstrahlung, dessen Grenze durch die praktische Reichweite Rp bei der zu messenden maximalen wahrscheinlichsten Energie von Elektronenstrahlung bestimmt wird. Der Quotient Q aus dem Signal M (i:eßsignal) dieser Gruppe zum Signal R (Referenzsignal) der erstgenannten Gruppe ist ein Maß für die wahrscheinlichste Energie Ep,o der einwirkenden gerichteten Elektronenstrahlung in der Ebene seines Eintritts in die Anordnung. Das für die Anordaung verwendete Absorbmaterial sollte aus Atomsorten mit möglichst niedriger Ordnungszahl in Form eines reinen Stoffes, Mischungen aus reinen Stoffen, einer chemischen Verbindung, Mischungen aus chemischen Verbindungen oder lÄschungen aus reinen Stoffen und chemischen Verbindungen bestehen, um eine hohe Bremsstrahlungserzeugung durch die Elektronenstrahlung im Absorber zu vermeiden.The task is solved by making use of the energy-range relationship for electron radiation in a material medium with an arrangement for measurement the most likely energy of directed electron radiation with any but defined energy spectrum, in which an absorber is used in the direction of irradiation of the electrons in their entire area of action by the greatest inert of the most probable electron beam energy to be measured and thus the greatest practical range Rp that occurs in addition, radiation detectors are inserted, according to the invention in that at least two one behind the other Groups of radiation detectors are combined, with the summary in a signal-wise parallel connection of the radiation detectors belonging to a group consists. The first group of radiation detectors is in the entire area of exposure the electron radiation with the lowest probable energy to be measured distributed in the absorber. The second or further groups of radiation detectors lie in the area of influence of the electron radiation following in the direction of the beam, its limit by the practical range Rp at the maximum to be measured most likely energy of electron beams is determined. The quotient Q from the signal M (i: eßsignal) of this group to the signal R (reference signal) of the former Group is a measure of the most likely energy Ep, o the acting directed Electron radiation in the plane of its entry into the arrangement. That for them Absorbent material used should be made of atomic types with as low a value as possible Ordinal number in the form of a pure substance, mixtures of pure substances, one chemical compound, mixtures of chemical compounds or erasures Pure substances and chemical compounds exist to generate a high level of bremsstrahlung to be avoided by the electron radiation in the absorber.
Die Strahlungsdetektoren, die vorteilhafterweise in Ionisationskammern bestehen, sollen einen möglichst linearen Zusammenhang zwischen Signalamplituden und Ionendosisleistung im empfindlichen Detektorvolumen für den gesamten Intensitätsbereich der zu messenden Elektronenstrahlung aufweisen.The radiation detectors, which are advantageously in ionization chambers exist, the relationship between signal amplitudes should be as linear as possible and ion dose rate in the sensitive detector volume for the entire intensity range of the electron radiation to be measured.
Dabei ist besonders die Verwendung flacher Ionisationskammern zu empfehlen, welche z.B. aus elektrisch leitfähigen Elementen des Absorbers aufgebaut werden können. Vorzugsweise wird Luft als Kammergas eingesetzt, wobei die Kammervolumina sämtlicher Strahlungsdetektoren in geeigneter Weise miteinander verbunden sind.The use of flat ionization chambers is particularly recommended, which, for example, are made up of electrically conductive elements of the absorber can. Air is preferably used as the chamber gas, the chamber volumes all radiation detectors are connected to one another in a suitable manner.
Das signal einer weiteren Gruppe oder Gruppen voll Strahlungs detektoren, welche außerhalb des Einwirkungsbereiches der Elektronenstrahlung im Absorber in Strahlrichtung und demzufolge im Eiixvirkungsbereich von Bremsstrahlung liegen, die zum Teil bereits vor Eintritt des Elektronenstrahls in die Anordnung in ihm enthalten ist und zum eil in der Anordnung er,s-t entsteht, kann dazu verwendet werden, ein weiteres oder weitere Signale zu gewinnen, mit dem oder denen das Meßsignal M und das Referenzsignal R hinsichtlich der in ihnen enthaltenen unerwünschten Signalanteile durch Bremmstrahlung vor der Quotient enbildung korrigiert werden können.The signal from another group or groups full of radiation detectors, which are outside the area of influence of the electron radiation in the absorber in The direction of the beam and therefore are in the area of effect of bremsstrahlung, some of which already exist before the electron beam enters the arrangement in it is contained and partly in the arrangement he, s-t arises, can be used for this are to gain a further or further signals with which or which the measurement signal M and the reference signal R with regard to the undesired signal components contained in them can be corrected by braking radiation prior to the formation of the quotient.
Die Anordnung hat folgende vorteilhafte Eigenschaften und Wirkungen: - Bei Verwendung von Strahlungsdetektoren mit elektrischen Strömen als Signale können handelsübliche Strahlungsdosimeter, wie sie bei j jedem Elektronenbeschleuniger als Ileßzubehör vorhanden sind, zur Signalverarbeitung verwendet werden. Bei Zweikanalausführung des Dosimeters mit der Möglichkeit einer Quotientenbildung (analog oder digital) ist die Signalverarbeitung besonders einfach.The arrangement has the following advantageous properties and effects: - When using radiation detectors with electrical currents as signals Commercially available radiation dosimeters, such as those used in every electron accelerator are available as measuring accessories, can be used for signal processing. With two-channel design of the dosimeter with the option of forming a quotient (analog or digital) signal processing is particularly easy.
- Eine kontinuierliche Registrierung und damit Überwachung der wahrscheinlichsten energie eines Elektronenstrahls bei seiner Nutzung ist möglich. Damit kann auch das beschleunigerinterne Energieregelsystem oder eine Warn- bzw. Abschaltautomatik beim Überschreiten von Toleranzgrenzen der wahrscheinlichsten Energie der Elektronenstrahlung kontrolliert werden.- A continuous registration and thus monitoring of the most likely energy of an electron beam when using it is possible. So can the accelerator's internal energy control system or an automatic warning or switch-off system when exceeding tolerance limits of the most likely energy of the electron beam to be controlled.
- Die erstmalige wie auch wiederholte Kalibrierungen der ftnordnung können mit Hilfe eines Wasserphantoms durch den Elektronenstrahl des betreffenden Elektronenbeschleunigers vorgenommen werden. Teure und zeitaufwendige Kalibrierungen in einem Standardlaboratorium entfallen dadurch.- The initial as well as repeated calibrations of the order can with the help of a water phantom through the electron beam of the concerned Electron accelerator can be made. Expensive and time consuming Calibrations in a standard laboratory are therefore not necessary.
- Der Zeitaufwand für periodische Kontrollen beschleunigerinterner Energieeinstell- und Energieregelsysteme durch die Anordnung ist minimal. Dadurch wird teure Elektronenbeschleunigerzeit eingespart.- The time required for periodic checks within the accelerator Energy adjustment and control systems through the arrangement are minimal. Through this expensive electron accelerator time is saved.
2s erfolgt eine Steigerung der Patientensicherheit bezüglich des physikalischen Ergebnisses von Bestrahlungen bei medizinisch genutzten Elektronenbeschleunigern bei Einsatz der Anordnung zur kontinuierlichen oder periodischen Kontrolle des internen Systems zur Einstellung, Stabilisierung und Messung der wahrscheinlichsten Energie der Elektronenstrahlung.2s there is an increase in patient safety with regard to the physical Results of radiation exposure to electron accelerators used for medical purposes when using the arrangement for continuous or periodic control of the internal Systems for setting, stabilizing and measuring the most likely energy of electron beams.
- Die Verwendung dieser Anordnung bei IndustrIell genutzten Elektronenbeschleunigern kann von Vorteil für die Qualität und/oder die Quantität des Bestrahlungsgutes und/oder für die Effektivität der Bestrahlungsanlage sein, wenn diese Größen von der Einhaltung einer definierten wahrscheinlichsten Energie der Elektronenstrahlung abhängen, vor allem dann, wenn in Abhängigkeit von Produktionsprozeß diese Energie häufig geändert werden muß.- The use of this arrangement in industrially used electron accelerators can be of advantage for the quality and / or the quantity of the material to be irradiated and / or for the effectiveness of the irradiation system if these sizes are of compliance depend on a defined most probable energy of the electron radiation especially when this energy changes frequently depending on the production process must become.
Das Wesen der Erfindung soll anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden.The essence of the invention is intended to be illustrated in the drawings using one of the drawings Embodiment are explained.
Es zeigen: Fig. 1: Prinzipschema der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung Fig. 2: Querschnitt durch eine Anordnung nac' Fig.1 mit Ionisationskammern als Strahlungsdetektoren Fig. 3: Querschnitt durch eine Anordnung nach Fig.2, eingebaut in den Strahlerkopf eines Elektronenbeschleunigers.The figures show: FIG. 1: Basic diagram of the arrangement according to the invention for Measurement of the most likely energy of directed electron radiation Fig. 2: Cross section by an arrangement according to Fig.1 with ionization chambers as radiation detectors Fig. 3: Cross section through an arrangement according to Fig. 2, installed in the radiator head an electron accelerator.
Das in Fig.1 dargestellte Prinzipschema der erfindungsgemäßen anordnung weist in einem Absorber 1 in Strahlrichtung -tereinanderliegende Strahlungsdetektoren 2 auf, die In dreI Gruppen 3, 4 und 5 durch signalmäßige Parallelschaltung zusammengefaßt sind. Die Gruppe 3 der Strahlungsdetektoren 2 liegt in dem Einwirkungsbereich der Elektronenstrahlung im Absorber 1, der durch den niedrigsten Wert der zu messenden wahrscheinlichsten Energie bestimmt wird. Das Signal dieser Gruppe 3 bildet das Referenzsignal R. Die Gruppe 4 der Strahlungsdetektoren 2 befindet sich in dem Bereich des Absorbers 1, der von Elektronen mit der niedrigsten zu messenden wahrscheinlichsten Energie nicht mehr beeinflußt wird, aber in dem Elektronen mit der höchsten zu erfassenden wahrscheinlichsten Energie voll wirksam sind. Das Signal dieser Gruppe 4 führt zu dem Meßsignal ii. Die Strahlungsdetektoren der dritten Gruppe 5 liegen in dem Teil des Absorbers 1, in welchem nur Bremsstrahlung wirksam ist, welche in der %lektronenstrahlung bereits vor Eintritt in die Anordnung enthalten ist und/oder im Absorbermaterial durch die Elektronenstrahlung erzeugt wird. Das Signal dieser Gruppe 5 kann zur Korrektur von Meßsignal M und Referenzsignal R verwendet werden, um die in den Strahlungsdetektoren 2 der Gruppen 3 und 4 durch Bremsstrahlung erzeugten unerwünschten Signalanteile einzuschränken.The schematic diagram of the arrangement according to the invention shown in FIG has in an absorber 1 in the beam direction - one behind the other radiation detectors 2, which are combined in three groups 3, 4 and 5 by signal-wise parallel connection are. Group 3 of radiation detectors 2 is in the area of action of Electron radiation in the absorber 1, which by the lowest value of the to be measured most likely energy is determined. The signal of this group 3 forms the Reference signal R. Group 4 of radiation detectors 2 is in the area of the absorber 1, that of electrons with the lowest probability to be measured Energy is no longer influenced, but in the electron with the highest to be detected most likely energies are fully effective. The signal of this group 4 leads to the measurement signal ii. The radiation detectors of the third group 5 are located in the part of the absorber 1, in which only bremsstrahlung is effective, which is in the% electron radiation is already contained before entry into the arrangement and / or in the absorber material is generated by the electron beam. The signal of this group 5 can be used to Correction of the measurement signal M and the reference signal R are used in the radiation detectors 2 of groups 3 and 4 undesired signal components generated by bremsstrahlung to restrict.
Als Strahlungsdetektoren 2 eignen sich Ionisationskammern in flacher Ausführung, welche aus Elementen des Absorbers 1 gebildet werden. Der Absorber 1 ist aus Aluminium hergestellt.Flat ionization chambers are suitable as radiation detectors 2 Execution, which are formed from elements of the absorber 1. The absorber 1 is made of aluminum.
Fig. 2 zeigt den Querschnitt dieser Anordnung. Die Meßelektroden 8 wie auch die Polarisationsspannungselektroden 9 für die als Strahlungsdetektoren 2 dienenden flachen Ionisationskammern sind aus relativ dickem (2 bzw. 5 mm) Aluminiumelementen des Absorbers 1 hergestellt und ineinander verschachtelt. Diese Elektrodenanordnung ist untereinander und gegen einen sie umgebenden geerdeten Abschimmantel 7 aus 1 mm dickem Aluminium durch Isoliermaterial 6 elektrisch getrennt.Fig. 2 shows the cross section of this arrangement. The measuring electrodes 8 as well as the polarization voltage electrodes 9 for use as radiation detectors 2 flat ionization chambers are made of relatively thick (2 or 5 mm) aluminum elements of the absorber 1 produced and nested. This electrode arrangement is between each other and against a surrounding, earthed shielding jacket 7 from FIG mm thick aluminum electrically separated by insulating material 6.
Fig. 3 zeigt den Einbau der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung in einem Basiskörper 10 für Elektronentubusse 13, wie er an den otrahlerkko; eines Elektronenbeschleunigers sei Elektronenstrahlbetrieb montiert wird. Die erfindungsgemäße Anordnung bildet einen Rahmen, der den größtmöglichen Querschnitt 11 (quadratisch, bedingt durch die Struktur der verstellbaren Schwermetallblenden für Bremsstrahlungsbetrieb mit aenen in den meisten Fällen auch eine Vorausblendung des Elektronenstrahls bei Elektronenstrahlbetrieb erfolgt) des Nutzstrahls faßt und von den Elektronen des daran anschließenden Randstrahlbereiches 12 beeinflußt wird.Fig. 3 shows the installation of the arrangement according to the invention for measurement the most likely energy of directed electron radiation in a base body 10 for electron tubes 13, as it is on the otrahlerkko; an electron accelerator may be Electron beam operation is mounted. The inventive The arrangement forms a frame with the largest possible cross-section 11 (square, due to the structure of the adjustable heavy metal screens for bremsstrahlung operation with aen also a pre-fading of the electron beam in most cases Electron beam operation takes place) of the useful beam and of the electrons of the adjoining marginal ray region 12 is influenced.
Die Anordnung besteht aus vier identischen erfindungsgemäßen Anordnungen zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung 14 gemäß Fig.1 mit einem Querschnitt gemäß Fig. 2 bei einer Länge von 120 mm des aktiven Volumens als Strahlungsdetektoren 2 wirkenden Ionisationskammern. Die Gruppen 3 bzw. 4 der vier Anordnungen 14 werden signalgemäß parallel geschaltet.The arrangement consists of four identical arrangements according to the invention for measuring the most likely energy of directed electron beams 14 according to 1 with a cross section according to FIG. 2 at a length of 120 mm of the active Volume ionization chambers acting as radiation detectors 2. The groups 3 or 4 of the four arrangements 14 are connected in parallel in accordance with the signal.
Eine Abschätzung ergibt folgende Werte für die zu erwartenden Signalströme
bei einer Dosisleistung der Elektronenstrahlung von 1 Gy/min im Maximum ihrer Tiefendosiskurve
von Aluminium oder wasser, bei einer rahmenförmigen Anordnung wie beschrieben:
Wenn eine Querabmessung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung nach Fig. 1 klein ist gegenüber der Abmessung in Strahlrichtung , für die e Bereiche der Gruppen 3 und 4 der Stranlungsdetektoren 2 im Absorber 1, dann ist in sehr guter Näherung der Zusammenhang zwischen der wahrscheinlichten Energie Ep,o der in die Anordnung eintretenden gerichteten Elektronenstrahlung und dem relativen Signal Q = M/R linear: Dies wurde experimentell ermittelt und folgt auch aus Modellrechnungen unter Verwendung von Tiefendosiskurven von Elektronenstrahlung, wie sie auftreten, wenn der Strahldurchmesser kleiner ist als die Reichweite der Elektronen in dem betreifenden Medium. Diese Eigenschaft ist wesentlich für Kalibrierungen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie gerichteter Elektronenstrahlung, wei' dann dafür nur wenige Meßpunkte, d.h. Energiewerte genügen.If a transverse dimension of the arrangement according to the invention for measurement the most likely energy of directed electron radiation according to FIG. 1 is small is opposite to the dimension in the direction of the beam, for the e areas of groups 3 and 4 of the disturbance detectors 2 in the absorber 1, then is a very good approximation the relationship between the probable energy Ep, o in the arrangement incoming directed electron radiation and the relative signal Q = M / R linear: this was determined experimentally and also follows from model calculations using of depth dose curves of electron radiation as they occur when the beam diameter is smaller than the range of the electrons in the medium in question. These Property is essential for calibrations of the arrangement according to the invention Measurement of the most likely energy of directed electron beams, then know only a few measuring points, i.e. energy values, are sufficient.
Im allgemeinen Fall ist die Charakteristik Ep,o = f(Q) der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der wahrscheinlichsten Energie Ep,o gerichteter Elektronenstrahlung schwach nichtlinear, und die Steilheit dQ/dE der Charakteristik wachst mit der Energie.In the general case, the characteristic Ep, o = f (Q) is that according to the invention Arrangement for measuring the most likely energy Ep, o of directed electron beams weakly non-linear, and the steepness dQ / dE of the characteristic increases with the energy.
Die Anordnung gemäß Fig. 2 ist unabhängig von Druck und Temperatur der sie umgebenden Luft, weil beide Gruppen 3 und 4 der Ionisationskammern mit ihren Kammervo luriiina druckmäßig g verbunden sind und Aluminium als Material für die Anordnung wegen seiner sehr guten Wärmeleitfähigkeit keinen Temperaturgradienten der Kammerwände unter normalen Bedingungen entstehen läßt. Bei änderungen von Druck und/oder Temperatur der Umgebung der Anordnung werden Referenzsignal R und Meßsignal M um den gleichen Faktor geändert, so daß sich dieser bei der Bildung des Quotienten Q heraushebt.The arrangement according to FIG. 2 is independent of pressure and temperature of the surrounding air, because both groups 3 and 4 of the ionization chambers with their Kammervo luriiina pressure-wise connected and aluminum as the material for the Arrangement because of its very good thermal conductivity no temperature gradient the chamber walls can arise under normal conditions. In the event of changes in pressure and / or the temperature of the surroundings of the arrangement become the reference signal R and the measurement signal M changed by the same factor, so that this changes in the formation of the quotient Q highlights.
- Leersite -- blank site -
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD26337984A DD243838A3 (en) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | ARRANGEMENT FOR MEASURING THE MOST LIKELY POWERED ELECTRON RADIATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3516696A1 true DE3516696A1 (en) | 1985-11-28 |
Family
ID=5557316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19853516696 Withdrawn DE3516696A1 (en) | 1984-05-25 | 1985-05-09 | Arrangement for measuring the most probable energy of directional electron radiation |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD243838A3 (en) |
| DE (1) | DE3516696A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3929013A1 (en) * | 1989-09-01 | 1991-03-07 | Philips Patentverwaltung | Determining filtering of X=ray source - using intensity measurement after passing X=rays through three analysis filters of selected absorption |
| EP2105763A1 (en) * | 2008-03-29 | 2009-09-30 | Ion Beam Applications S.A. | Device and method for measuring characteristics of an ion beam |
| CN101907718A (en) * | 2010-04-22 | 2010-12-08 | 中国科学院近代物理研究所 | Bragg curve detector for quick measurement in heavy-ion cancer therapy and using method thereof |
| FR2986397A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-02 | Getinge La Calhene | Device for determining e.g. dose rate of electron beam emitted by electron accelerator of sterilization system for sterilizing object, has processing unit whose reconstruction unit reconstructs penetration curve for predefined energy beam |
| WO2014117852A1 (en) | 2013-01-31 | 2014-08-07 | Getinge La Calhene | Device for determining the energy and dose rate of an electron accelerator |
-
1984
- 1984-05-25 DD DD26337984A patent/DD243838A3/en not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-05-09 DE DE19853516696 patent/DE3516696A1/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3929013A1 (en) * | 1989-09-01 | 1991-03-07 | Philips Patentverwaltung | Determining filtering of X=ray source - using intensity measurement after passing X=rays through three analysis filters of selected absorption |
| EP2105763A1 (en) * | 2008-03-29 | 2009-09-30 | Ion Beam Applications S.A. | Device and method for measuring characteristics of an ion beam |
| WO2009121850A1 (en) * | 2008-03-29 | 2009-10-08 | Ion Beam Applications S.A. | Device and method for measuring characteristics of an ion beam |
| US8426824B2 (en) | 2008-03-29 | 2013-04-23 | Ion Beam Applications S.A. | Device and method for measuring characteristics of An Ion beam |
| CN101907718A (en) * | 2010-04-22 | 2010-12-08 | 中国科学院近代物理研究所 | Bragg curve detector for quick measurement in heavy-ion cancer therapy and using method thereof |
| CN101907718B (en) * | 2010-04-22 | 2013-01-16 | 中国科学院近代物理研究所 | Bragg curve detector for quick measurement in heavy-ion cancer therapy and using method thereof |
| FR2986397A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-02 | Getinge La Calhene | Device for determining e.g. dose rate of electron beam emitted by electron accelerator of sterilization system for sterilizing object, has processing unit whose reconstruction unit reconstructs penetration curve for predefined energy beam |
| WO2014117852A1 (en) | 2013-01-31 | 2014-08-07 | Getinge La Calhene | Device for determining the energy and dose rate of an electron accelerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD243838A3 (en) | 1987-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19510267A1 (en) | Real time monitoring of electron beam properties | |
| DE202006021028U1 (en) | DOSMETRY DEVICE FOR VERIFYING A RADIATION THERAPY APPLICATION | |
| WO2010115608A2 (en) | Detector device | |
| DE102013214684B4 (en) | Direct converting X-ray detector | |
| DE1919824A1 (en) | Neutron detector | |
| DE102012204350B4 (en) | Method for energy calibration of quantum-counting X-ray detectors in a dual-source computer tomograph | |
| DE2453772A1 (en) | FAST SPEED CAMERA FOR IMAGE CONVERTER TUBES | |
| DE102011080547B4 (en) | Increasing the neutron flux through gamma shielding | |
| DE1085339B (en) | Measurement method and radiation absorption system for determining the density or thickness of a measurement object | |
| WO2005001512A2 (en) | Dosimeter for the detection of highly energy neutron radiation | |
| DE3516696A1 (en) | Arrangement for measuring the most probable energy of directional electron radiation | |
| DE102004043693A1 (en) | Detector assembly for a medical diagnostic device and medical imaging diagnostic method | |
| DE2110850A1 (en) | Radiation detector | |
| EP0075830B1 (en) | System supervising the acceleration energy of an electron accelerator | |
| DE4316083B4 (en) | Radiometric measuring device for thickness measurements | |
| Raju et al. | Pion studies with silicon detectors | |
| EP2820448B1 (en) | Method for detecting radiation and examination device for the radiation-based examination of a sample | |
| EP2377575B1 (en) | Grid dosimetry device | |
| DE866730C (en) | Device for continuous thickness measurement of foils, thin plates or sheets made of paper, plastic or metal | |
| WO2019207046A1 (en) | Assembly, use of assembly, method, and program element for measuring the fill level or density of a medium by means of muons | |
| DE102009033303A1 (en) | Device for measuring circumference of focal spot of X-ray anode in e.g. industrial and medical imaging application, has absorption structure absorbing X-ray radiation that is transmitted through opening of diaphragm and radiated from spot | |
| EP3662306B1 (en) | Neutron detector | |
| DE102013112573A1 (en) | Scintillation detector with intrinsic suppression of escaping secondary particles | |
| DE69721970T2 (en) | DEVICE AND SENSITIVE MEDIUM FOR MEASURING A DOSAGE TAKEN IN AN IONIZING RADIATION FIELD | |
| DE102009040007A1 (en) | MWPC detector with graphene for reducing penumbra in particle therapy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |