NL1005370C2

NL1005370C2 - Inrichting voor het meten van de dieptedosis.

Info

Publication number: NL1005370C2
Application number: NL1005370A
Authority: NL
Inventors: Kazunori Ikegami; Hiroshi Nishizawa; Toshifumi Hayakawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1999-12-21
Also published as: DE19707714A1; NL1005370A1; JPH09230053A; US5856673A; JP3102342B2; DE19707714B4

Description

Korte aanduiding: Inrichting voor het meten van de diepte- dosis.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van de dieptedosis, om de verdeling van de absorp-tiedosis in een menselijk lichaam te meten wanneer het menselijk lichaam wordt bestraald, in het bijzonder de 5 verdeling van de absorptiedosis in de diepte van het menselijk lichaam. Deze inrichting wordt bijvoorbeeld gebruikt bij de bepaling van het belichtingsgebied van bestralings-uitrusting voor behandeling van kanker.

Een bekende inrichting voor het meten van de diepte-10 dosis is schematisch weergegeven in fig. 16. Hij is bestemd voor Co—60 gamma-straling en röntgenstraling met hoge energie, zoals bijvoorbeeld beschreven in een publicatie Standard measuring method of absorption dose of high-energy X-ray and electron beam in radiotherapy, Chapter 1.

15 60Co gamma-ray and high-energy X-ray, p. 19 (ed. Physics Committee of Japan society of Medical Radiation, gepubliceerd door Trade and Industry Research Co.). Hierin wordt door 24-1 voorwaarts water aangeduid, zijnde het weefsel-equivalent tot aan het meetpunt, en door 24-2 wordt achter-20 waarts water voorgesteld dat het weefselequivalent is achter het meetpunt. Door 2-1 wordt een bovenste bak aangeduid om het voorwaartse water 24-1 te bevatten, en PI, P2 en P3 stellen diepten voor om de bovenste bak 2-1 te vullen, zijnde respectievelijk 5 cm, 7 cm en 10 cm. Door 2-2 wordt 25 een onderste bak aangeduid om het achterwaartse water 24-2 te bevatten. Hier bedraagt Q 30 cm en R 20 cm of meer. Door 3 wordt een meetgat aangeduid om een dosimeter voor de ionisatiekamer in te steken, en door 4 de as van een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes.

30 De werking van deze bekende inrichting is als volgt.

Eerst wordt de dosimeter in het meetgat 3 gestoken en worden de onderste bak 2-2 en de bovenste bak 2-1 met water gevuld. Op dat moment wordt de bovenste bak 2-1 met water 24-1 gevuld tot aan de positie van de eerst te meten dieptedosis, 35 bijvoorbeeld tot de diepte PI (5 cm) in de schets.

1005370 2

Vervolgens wordt Co-60 gamma-straling of röntgenstraling met hoge energie uitgezonden langs de bundelas 4. In deze toestand wordt de absorptiedosis gemeten in de dosimeter die in het meetgat 3 van de ionisatiekamer gestoken is.

5 Dan wordt de bundelemissie gestopt en wordt de hoe veelheid water 24-1 in de bovenste bak 2-1 vergroot tot de volgende meetdiepte. In de schets wordt bijvoorbeeld de diepte van het water 24-1 opgevoerd tot plaats P2 (7 cm). Dan wordt CO-60 gamma straling of röntgenstraling van hoge 10 energie geëmitteerd langs de bundelas 4. In deze toestand wordt de absorptiedosis gemeten met de in het meetgat 3 gestoken dosimeter, deze handeling wordt herhaald, de hoeveelheid water 24-1 wordt vergroot, en de verdeling van de absorptiedosis in de diepte van het menselijk lichaam wordt 15 gemeten.

Bij deze bekende inrichting moeten, om een verdeling van de absorptiedosis te meten, meerdere malen dosismeet-handelingen worden verricht. Om bijvoorbeeld een patiënt met kanker te behandelen, is het noodzakelijk de bestralingsbun-20 del zo in te stellen dat de verdeling van de absorptiedosis aangepast is aan de vorm en afmetingen van het kankerweefsel van de patiënt dat bestraald moet worden; daarom dient de verdeling van de absorptiedosis meerdere malen te worden gemeten door verandering van de parameters van de bestra-25 lingsbundel. Er is dan ook veel tijd nodig om de parameters van de bestralingsbundel te bepalen die geschikt zijn voor de vorm en afmetingen van het aan bestraling te onderwerpen kankerweefsel.

Doel van de uitvinding is dan ook een meetinrichting 30 voor de verdeling van de dieptedosis te verschaffen die in staat is de bestralingsbundel onverwijld in te stellen overeenkomstig de vorm en afmetingen van het zieke weefsel van de patiënt die kanker heeft, door een verdeling van de absorptiedosis precies te meten met een enkele bestraling.

35 In een eerste uitvoeringsvorm bezit de meetinrichting volgens de uitvinding dat hij omvat een blok van een fluorescerende stof, gevormd door het bundelen van scintillatie-vezels, elk met een soortgelijke absorptiekarakteristiek voor straling als die van weefsel van menselijk lichaam, 1005370 3 welk blok zo is opgesteld dat de richting waarlangs de seintillatievezels zich uitstrekken loodrecht staat op een richting van inval van straling, en een beeldmeetinrichting om de verdeling van de fluorescentieintensiteit op vezel-5 eindvlakken van het blok te meten.

Aldus kan de twee-dimensionale intensiteitsverdeling van de fluorescentie worden gemeten in de invalsrichting van de straling en in een andere, loodrecht erop staande straling. Dit wil zeggen dat de verdeling van de absorptiedosis 10 gelijktijdig gemeten kan worden met één bestraling. Bij voorkeur wordt dit zo uitgevoerd dat de beeldmeetinrichting samengesteld is uit meerdere fotodetectors, elk aangebracht op een corresponderend vezeleindvlak van het blok. In dat geval kan, omdat het eindvlak van het blok met fluoresceren-15 de stof rechtstreeks met de fotodetector verbonden is, het beeld efficiënt worden weergegeven.

Een verdere voorkeursuitvoering is gekenmerkt doordat elk van de vezel eindvlakken van het blok met de ermee corresponderende fotodetector verbonden is door middel van een 20 optische versterker. In dat geval kan, omdat de optische versterker geschakeld is tussen het eindvlak van het blok vezels en de fotodetector, het beeld met grote gevoeligheid worden weergegeven.

Bij voorkeur worden de scintillatievezels van het blok 25 fluorescerende stof door warmte aan elkaar gesmolten. Op die manier is de opbouw van het blok eenvoudig.

Bij voorkeur worden de scintillatievezels van het blok afwisselend loodrecht gelamineerd vanuit het oogpunt van de invalsrichting van straling en elk van de intensiteitsverde-30 lingen van de fluorescentie op de twee soorten onderling loodrechte vezeleindvlakken wordt gemeten door de beeldmeetinrichting.

In dat geval kan de verdeling van de absorptiedosis worden gemeten in drie-dimensionale verdeling, dat wil zeggen de 35 spreiding in de diepterichting en twee andere richtingen, door de bundelingsrichting van de scintillatievezels te wisselen. De verdeling van de absorptiedosis in dwars-richting en verticale richting van de invallende bundel kunnen dus gelijktijdig worden gemeten.

1005370 4

Bij voorkeur omvat de inrichting verder een beeld-weergaveinrichting om de verdeling van de absorptiedosis af te geven in twee-dimensionale verdeling, dat wil zeggen de spreiding in diepterichting en een andere richting. Omdat 5 aldus de verdeling van de absorptiedosis in twee-dimensionale verdeling weergegeven kan worden, dat wil zeggen de spreiding in diepte in een andere richting, kan de verdeling van de absorptiedosis van meerdere bundels met één handeling worden gemeten.

10 Bij voorkeur omvat de inrichting verder een reflector die aangebracht is aan het eindvlak tegenover het eindvlak waar de beeldmeetinrichting van het blok ligt. Op die manier kan de helderheid van de fluorescerende stof bij het meten efficiënt worden benut.

15 Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting bezit volgens de uitvinding het kenmerk dat hij omvat een blok van een fluorescerende stof, gevormd door het lamineren van plaatvormige scintillators, elk met een soortgelijke absorp-tiekarakteristiek voor straling als die van weefsel van 20 menselijk lichaam, welk blok op zodanige op zodanige wijze is aangebracht dat spreidingsoppervlakken van de plaatvormige scintillators loodrecht staan op een invalsrichting van straling, en een beeldmeetinrichting om de verdeling van de fluorescentieintensiteit op plaateindvlakken van het blok te 25 meten.

Met deze inrichting kan, omdat het blok fluorescerende stof samengesteld is door het lamineren van plaatvormige scintillators, de een-dimensionale verdeling van de dosis in de diepterichting gemeten worden met één meethandeling.

30 Bij voorkeur is het blok van fluorescerende stof met de beeldmeetinrichting verbonden door middel van optische transmissievezels. Op die manier wordt de meting gemakkelijk.

Deze uitvoeringsvorm wordt bij voorkeur verder zo 35 uitgevoerd dat de beeldmeetinrichting een optische vertra-gingsvezel bevat die de gelamineerde plaatvormige scintillators in serie verbindt, twee fotodetectors die aangesloten zijn op de respectieve einden van de optische transmissieve-zei, en een inrichting voor het meten van een tijdsverschil 1005370 5 tussen de uitgangspulsen van de twee fotodetectors, en waarbij de beeldmeetinrichting in staat is de intensiteits-verdeling van de fluorescentie op de eindvlakken van de platen van het blok te meten overeenkomstig dat tijds-5 verschil. Doordat de meerlaags fluorescerende stof met de optische transmissievezel gekoppeld is en de dosisverdeling in de diepte van het menselijk lichaam wordt gemeten door gebruik te maken van het tijdsverschil bij de lichtdetectie, kan het verlichtende laminaat worden onderscheiden.

10 Bij voorkeur omvat de inrichting verder een golflengte- verschuivingsvezel die aangebracht is rond de fluorescerende stof. Het is dan mogelijk met grote gevoeligheid te meten.

Daarna kan de golflengteverschuivingsvezel gekoppeld zijn met de beeldmeetinrichting door middel van een optische 15 transmissievezel. Het is dan mogelijk zelfs met hoge gevoeligheid te meten als de beeldmeetinrichting apart staat.

De inrichting kan zo worden uitgevoerd dat de fluorescerende stof een elliptische vorm heeft en het zijvlak ervan voorzien is van een laag reflecterend materiaal. Op die 20 manier kan al het nabij het invalsbrandpunt geëmitteerde licht worden gefocusseerd.

De inrichting wordt dan verder bij voorkeur zo uit-gevoerd dat hij een golflengteverschuivingsvezel omvat die ingestoken is op de plaats van het brandpunt van de ellips 25 van de fluorescerende stof. Daardoor kan al het nabij het invalsfocus-geëmitteerde licht worden gefocusseerd en kan de golflengteomzettingsvezel, die een geringe weerstand heeft tegen straling, op afstand van de plaats van inval van de straling worden geïnstalleerd.

30 Bij alle uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding is het van voordeel wanneer het blok fluorescerende stof geplaatst is in een vacuümcel. Op die manier kan de meetnauwkeurigheid worden opgevoerd.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand 35 van de bijgaande tekening van een reeks uitvoeringsvoorbeel-den.

Fig. l toont schematisch een meetinrichting voor de verdeling van de dieptedosis in een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding; 1005370 6

Fig. 2 is een toelichtend schema van een inrichting in een tweede uitvoeringsvorm;

Fig. 3 toont op soortgelijke wijze een derde uitvoeringsvorm; 5 Fig. 4 dient ter toelichting van een inrichting in een vierde uitvoeringsvorm;

Fig. 5 dient ter toelichting van een vijfde uitvoeringsvorm;

Fig. 6 dient ter toelichting van een inrichting in 10 een zesde uitvoeringsvorm;

Fig. 7 is een doorsnede volgens de pijlen VII-VII in fig. 6 ter toelichting van de zesde uitvoeringsvorm;

Fig. 8 dient ter toelichting van een zevende uitvoeringsvorm; 15 Fig. 9 dient ter toelichting van een achtste uitvoeringsvorm;

Fig. 10 dient ter toelichting van een negende uitvoeringsvorm;

Fig. 11 dient ter toelichting van een tiende 20 uitvoeringsvorm;

Fig. 12 dient ter toelichting van een elfde u i tvoeringsvorm;

Fig. 13 dient ter toelichting van een twaalfde uitvoeringsvorm; 25 Fig. 14 dient ter toelichting van een dertiende uitvoeringsvorm;

Fig. 15 dient ter toelichting van een veertiende uitvoeringsvorm, en

Fig. 16 toont schematisch een bekende meetinrichting 30 voor de verdeling van de dieptedosis.

In de inrichting volgens de uitvinding voor het meten van de verdeling van de dieptedosis worden plastic seintil-latorstof plastic scintillatievezels, waarvan wordt verondersteld dat ze equivalent zijn met weefsel, gelamineerd, 35 wordt de hoeveelheid lichtemissie overeenkomend met de absorptiedosis onafhankelijk gemeten in de diepterichting, en zijn middelen aanwezig om het gemeten signaal onafhankelijk te verwerken en weer te geven.

Fig. 1 toont schematisch een eerste uitvoeringsvorm 1005370 7 van de meetinrichting volgens de uitvinding, waarin door 1 een fluorescerende stof (vezelblok) is aangeduid voor de emissie van licht door bestraling van een bundel radioactieve deeltjes, het vezelblok wordt samengesteld door het 5 bundelen van lineaire scintillators en het wordt opgesteld loodrecht op de invalsrichting van de bundel radioactieve deeltjes. Het materiaal van de scintillators dient een absorptiekarakteristiek voor de straling te hebben, dicht bij die van het weefsel. Zulke scintillators kunnen plastic 10 scintillators omvatten. Door 2 is een raamwerk aangeduid om de fluorescerende stof vast te houden, door 4 een as van inval van zware ionendeeltjes of andere bundels radioactieve deeltjes in de fluorescerende stof, door 4-1 een bundel zware ionendeeltjes of andere radioactieve deeltjes, door 15 4-2 een stralingsgebied van bundels radioactieve deeltjes, door 5 een lichtafschermend middel om uitwendig licht af te schermen dat ruis is bij de meting van een beeld, en door 6 een beeldmeetinrichting voor de meting van de verdeling van de fluorescentiesterkte op het eindvlak van de fluoresceren-20 de stof, welke inrichting 6 opgesteld is tegenover het eindvlak in de axiale richting van het blok fluorescerende stof. Door 7 is een beeldverwerkingsinrichting aangeduid om het door de beeldmeetinrichting 6 gemeten beeld te verwerken, en door 8 een beeldweergaveinrichting om het resultaat 25 van de beeldbewerking af te geven.

Bij een aldus opgebouwde meetinrichting voor de verdeling van de dieptedosis zal, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes wordt gezonden naar de fluorescerende stof 1 in de vorm van een vezelblok waarin 30 scintillatievezels zijn gebundeld, in het vezelblok licht worden geëmitteerd. Dit licht wordt onafhankelijk in elke vezeleenheid overgebracht naar het eindvlak van het vezelblok, en de verdeling van het bedrag van de absorptiedosis kan in de beeldweergaveinrichting worden weergegeven via de 35 beeldinrichting en de beeldverwerkingsinrichting.

In vergelijking met de conventionele meetinrichtingen voor hetzelfde doel, waarbij meermalen moest worden gemeten terwijl de waterdiepte in de met het menselijk lichaam equivalente watercel werd veranderd, kan de twee-dimen- 1005370 8 sionale verdeling in de diepterichting en de horizontale richting in één meting worden gemeten. Het vezelblok van fluorescerende stof wordt samengesteld door het bundelen van lineaire scintillators, maar kan ook door het lamineren van 5 plaatvormige scintillators waardoor een een-dimensionale verdeling van de dieptedosis in de diepterichting kan worden gemeten.

Fig. 2 toont een tweede uitvoeringsvorm, waarin door 1 weer een fluorescerende stof (vezelblok) is aangeduid waar-10 door licht wordt opgewekt, door 9 een fotodetector om heet vanuit de fluorescerende stof geëmitteerde stof om te zetten in een electrisch signaal, door 7 een beeldverwerkingsinrichting om het signaal uit de fotodetector te verwerken, en door 8 een beeldweergaveinrichting om het behandelingsresul-15 taat van het signaal weer teven.

In de aldus opgebouwde inrichting zal, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes de fluorescerende stof l in de vorm van het vezelblok binnenkomt, in het vezelblok licht worden geëmitteerd. Het licht wordt 20 waargenomen door meerdere fotodetectors 9 die op het eind-blok van het vezelblok zijn aangebracht, en de verdeling van de absorptiedosis kan via de beeldverwerkingsinrichting 7 weergegeven worden in de beeldweergaveinrichting 8.

Fig. 3 toont een derde uitvoeringsvorm waarin door l 25 een fluorescerende stof (vezelblok) is aangeduid die licht opwekt, door 10 een optische versterker voor het benutten van het vanuit de fluorescerende stof geëmitteerde licht, door 9 een fotodetector om het optisch versterkte licht om te zetten in een electrisch signaal, door 7 een beeldverwer-30 kingsinrichting om het signaal van de fotodetector te verwerken, en door 8 een beeldweergaveinrichting om het behandelingsresultaat van het signaal weer te geven.

In de aldus opgebouwde meetinrichting zal, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes de fluo-35 rescerende stof in de vorm van een vezelblok binnenkomt, in het vezelblok licht worden geëmitteerd. Het licht wordt versterkt door de optische versterker 10 die onafhankelijk geïnstalleerd is aan het eindvlak van het vezelblok, en het versterkte licht wordt waargenomen door de fotodetector 9, Ï005370 9 en de verdeling van de absorptiedosis kan op de beeldweer-gaveinrichting 8 worden weergegeven door middel van de beeldverwerkingsinrichting 7.

Fig. 4 toont een vierde uitvoeringsvorm, waarin door 1 5 een fluorescerende stof is aangeduid waaruit een vezelblok is samengesteld om licht te emitteren, en door 1-1 een scintillatievezel om de fluorescerende stof 1 samen te stellen door verwarming en smelten.

In de aldus opgebouwde inrichting worden meerdere 10 scintillatievezels 1-1 opgesteld in de vorm van een rechthoekig blok en verwarmd, wordt elk van de scintillatievezels gesmolten en wordt de fluorescerende stof 1 in de vorm van een vezelblok samengesteld. Op deze manier is het raamwerk 2 om het vezelblok vast te houden overbodig.

15 Fig. 5 toont een vijfde uitvoeringsvorm, vergezeld van een grafiek die heet meetresultaat toont ter toelichting van de meetinrichting voor de verdeling van de dieptedosis. Er wordt een twee-dimensionale weergave getoond van de verdeling van de absorptiedosis, waarbij langs de X-as de plaats 20 van de invallende bundel is uitgezet, langs de Y-as de uitgangsdiepte, en langs de Z-as de absorptiedosis. In deze uitvoering wordt een grafische functie toegevoegd aan de beeldweergaveinrichting 8 in de vorige vier uitvoeringsvormen: door 11-1 wordt de verdeling van de absorptiedosis op 25 de plaats van inval getoond.

Bij de aldus opgebouwde meetinrichting kan de verdeling van de absorptiedosis twee-dimensionaal worden weergegeven, zodat de verdeling van de absorptiedosis op de plaats van inval van meerdere bundels tegelijk gemeten kan worden als 30 grafische weergave in de hoogterichting.

Fig. 6 dient ter toelichting van een zesde uitvoeringsvorm, waarin door 1 een fluorescerende stof is aangeduid in de vorm van een vezelblok, door 1-2 een scintillatievezel in dwarsrichting om de fluorescente stof 1 samen te stellen, 35 door 1-3 een scintillatievezel in verticale richting om hem samen te stellen, en door 4-1 een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes die de fluorescerende stof 1 zal binnenkomen. Fig. 7 is een doorsnede volgens de pijlen VII-VII in fig. 6. Hier is door 1-2 weer de scintillatie- 1005370 10 vezel in dwarsrichting aangeduid, en door 1-3 de scintilla-tievezel in verticale richting. Hoewel in de figuren niet weergegeven, zijn op de eindvlakken van de scintillatie-vezels 1-2 en 1-4 in dwarsrichting respectievelijk in 5 verticale richting beeldmeetinrichtingen aangebracht.

In de aldus gevormde meetinrichting voor de verdeling van de dieptedosis kunnen, omdat de scintillatievezels 1-2 in dwarsrichting en de scintillatievezels 1-3 in verticale richting afwisselend per laag zijn gelamineerd, de verdeling 10 van de absorptiedosis in de richting dwars op de invallende bundel en de verdeling van de absorptiedosis in de verticale richting gelijktijdig worden gemeten. Dat wil zeggen dat de verdeling van de dieptedosis in drie richtingen, zijnde de diepterichting die de invalsrichting van de straling is, en 15 twee andere richtingen, gelijktijdig worden gemeten. De richtingen van de scintillatievezels zijn de verticale en de dwarsrichting, maar ze kunnen ook in meer richtingen worden gelamineerd.

Fig. 8 dient ter toelichting van een zevende uitvoe-20 ringsvorm. Hier is door 1 een fluorescerende stof aangeduid in de vorm van een vezelblok, door l-l een seintillatievezel voor de samenstelling van de fluorescerende stof 1, en door 12 een reflecterend materiaal voor de weerkaatsing van het in de scintillatievezels geëmitteerde licht.

25 Bij de aldus opgebouwde inrichting wordt een eindvlak van de uit scintillatievezels l-l opgebouwde fluorescerende stof voorzien van een bedekkingslaag met het reflecterende materiaal 12, of wordt deze laag opgedampt, en wordt het in de scintillatievezels l-l geëmitteerde licht weerkaatst en 30 in één richting geëmitteerd, zodat het door de scintillatievezels geëmitteerde licht volledig gebruikt kan worden voor de meting.

Fig. 9 illustreert een achtste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Hier wordt door 1-4 een gelamineerde fluores-35 cerende stof voor de emissie van licht aangeduid, door 4 een invalsas van een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes in de detector, door 4-1 een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes, door 13 een optische transmis-sievezel voor het geleiden van het licht dat geëmitteerd 1005370 11 wordt door de gelamineerde fluorescerende stof 1-4, door 14 de fotodetector om een lichtsignaal om te zetten in een electrisch signaal, door 15 een signaaldraad om een electrisch signaal te geleiden, door 16 een meetinrichting 5 om een electrisch signaal te meten, door 17 een signaalver-werkingsinrichting voor het verwerken van een gemeten signaal, en door 18 een weergaveinrichting om het meetresultaat weer te geven.

In de aldus opgebouwde inrichting zal, wanneer een 10 bundel van zware ionen of andere radioactieve deeltjes 4-1 de gelamineerde fluorescerende stof 1-4 binnenkomt, in die stof licht worden geëmitteerd. Dit licht wordt overgebracht naar de fotodetector via de optische transmissievezel 13 die onafhankelijk aangebracht is aan de zijkant van de gelami-15 neerde fluorescerende stof. Het omgezette electrische signaal wordt naar de meetinrichting 16 gezonden via de signaaldraad 15, en wordt in de signaalverwerkingsinrichting 17 verwerkt, en het resultaat van de signaalverwerking wordt weergegeven in de weergaveinrichting 18.

20 In deze uitvoeringsvorm, waarin geen beeldmeetinrich ting wordt gebruikt, wordt in plaats daarvan een eenvoudige electronische keten gebruikt, zodat hij economisch is.

Fig. 10 dient ter toelichting van een negende uitvoeringsvorm. Hier wordt door 1-5 een plaatvormige fluoresce-25 rende stof voor de emissie van licht aangeduid, door 14 een fotodetector om een lichtsignaal om te zetten in electrisch signaal, en door 19 een golflengteomzettingsvezel om de golflengte van het in de fluorescerende stof geëmitteerde licht om te zetten.

30 In de aldus opgebouwde inrichting zal, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes de plaatvormige fluorescerende stof 1-5 binnenkomt, in die stof licht worden geëmitteerd. Wanneer dit licht de golflengte-omzettingsvezel 19 binnenkomt die aangebracht is opzij van 35 de plaatvormige fluorescerende stof, wordt licht met omgezette golflengte geëmitteerd aan de zijde van de lange golflengten in de omzettingsvezel. Dit licht plant zich voort door die omzettingsvezel en wordt overgebracht naar de fotodetector 14. De vezel voor omzetting van de golflengte 100537 : 12 kan de helderheid van de scintillatie omzetten in een golflengte van grote gevoeligheid van de fotodetector.

Fig. ll dient ter toelichting van een tiende uitvoeringsvorm. Hier is door 1-5 een plaatvormige fluorescerende 5 stof aangeduid voor de emissie van licht, door 13 een optische transmissievezel om een lichtsignaal over te brengen, door 14 een fotodetector om een lichtsignaal om te zetten in een electrisch signaal, en dor 19 een golflengteomzettings-vezel om de golflengte van het in de fluorescerende stof 10 geëmitteerde licht om te zetten.

In de aldus opgebouwde meetinrichting zal, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes de plaat-vormige fluorescerende stof 1-5 binnenkomt, in die stof licht worden geëmitteerd. Wanneer dit licht de golflengte-15 omzettingsvezel 19 binnenkomt die aangebracht is opzij van de plaatvormige fluorescerende stof, wordt een in golflengte omgezet licht geëmitteerd aan de zijde van de lange golflengte in die vezel. Dit licht plant zich voort door de optische transmissievezel 13 en wordt overgedragen naar de 20 fotodetector 14.

Fig. 12 dient ter toelichting van een elfde uitvoeringsvorm. Hier wordt door 1-4 een gelamineerde fluorescerende stof voor de emissie van licht aangeduid, door 13 een vertragingsketen die een optische transmissievezel gebruikt 25 om het door de gelamineerde fluorescerende stof 1-4 geëmitteerde licht te geleiden, door 14 een fotodetector om een lichtsignaal in een electrisch signaal, door 15 een signaal-draad om een electrisch signaal te geleiden, door 20 een meetinrichting voor de meting van het tijdsverschil van 30 electrische pulsen, door 17 een signaalverwerkingsinrichting om een gemeten signaal te verwerken, en door 18 een weer-gaveinrichting om het meetresultaat weer te geven.

In de aldus opgebouwde meetinrichting zal, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes de gela-35 mineerde fluorescerende stof 1-4 binnenkomt, licht geëmitteerd worden in de gelamineerde fluorescerende stof. Dit licht wordt overgedragen naar de fotodetectors aan beide einden door middel van de vertragingsketen 13 die continu is aangebracht zodat alle lagen van de fluorescerende stof 1005370 13 opzij van die stof worden gekoppeld. Het omgezette electri-sche signaal wordt gezonden naar de meetinrichting 20 voor het tijdsverschil, via de signaaldraad 15, en het tijdsverschil van electrische pulsen die binnenkomen vanaf beide 5 einden van de vertragingsketen wordt gemeten. Door behandeling van het gemeten tijdsverschil in de signaalverwerkings-inrichting 17 kan de verlichtende gelamineerde fluorescerende stof worden onderscheiden. Bovendien wordt het resultaat van de signaalbehandeling weergegeven in de weergaveinrich-10 ting 18.

In deze uitvoering, waarin geen beeldmeetinrichting wordt gebruikt, wordt in plaats daarvan een eenvoudige electronische keten gebruikt, zodat hij economisch is.

Fig. 13 dient ter toelichting van een twaalfde uitvoe-15 ringsvorm van de uitvinding. Hier wordt door 1-6 een elliptische fluorescerende stof voor uitzending van licht aangeduid, door 4-1 een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes die de elliptische fluorescerende stof binnenkomt, door 19 een golflengteomzettingsvezel, door 21-1 een invals-20 brandpunt dat de focale positie op de elliptische fluorescerende stof aanduidt waar de bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes binnenkomt, door 21-2 een uitgangs-brandpunt dat de uitgangspositie toont door verzameling van het in de elliptische fluorescerende stof geëmitteerde licht 25 in de golflengteomzettingsvezel, en door 22 een reflecterende film om het in de elliptische fluorescerende stof geëmitteerde licht te verzamelen in het brandpunt. De meetinrichting in de twaalfde uitvoeringsvorm is samengesteld door het lamineren van de in fig. 13 getoonde elliptische fluoresce-30 rende stof.

In de aldus opgebouwde meetinrichting wordt, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes 4-1 het invalsbrandpunt 21-1 van de elliptische fluorescerende stof 1-6 binnenkomt, het licht geëmitteerd nabij het invals-35 brandpunt in de elliptische fluorescerende stof. Dit licht wordt weerkaatst door de reflecterende film 22 die opzij van de elliptische fluorescerende stof aangebracht is en wordt gefocusseerd op het uitgangsfocus 21-2 naar de andere focale positie van de ellips. Door de golflengteomzettingsvezel 19 1005370 14 in de focale uitgangspositie in te steken, wordt alle nabij het invalsfocus van de elliptische fluorescerende stof geëmitteerd licht gefocusseerd, en de golflengte wordt omgezet om langs de golflengteomzettingsvezel te worden 5 overgedragen. Intussen kan de golflengteomzettingsvezel, die een zwakke weerstand tegen radioactiviteit heeft, op afstand van de invalspositie voor de straling worden aangebracht.

Fig. 14 dient ter toelichting van de dertiende uitvoeringsvorm. Hierin wordt door 1-6 een elliptische fluoresce-10 rende stof aangeduid voor de emissie van licht, door 4-1 een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes die de elliptische fluorescerende stof binnenkomt, door 13 een optische overdrachtsvezel om licht over te dragen, door 19 een golflengteomzettingsvezel, door 21-1 een invalsbrandpunt 15 dat de focale positie toont op de elliptische fluorescerende stof waar de bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes binnenkomt, door 21-2 een uitgangsbrandpunt dat de uitgangspositie toont door verzameling van het in de elliptische fluorescerende stof geëmitteerde licht in de golf-20 lengteomzettingsvezel, en door 22 een reflecterende film om het in de elliptische fluorescerende stof geëmitteerde licht in het brandpunt te verzamelen.

In de aldus opgebouwde inrichting wordt, wanneer een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes 4-1 het 25 invalsbrandpunt 21-1 van de elliptische fluorescerende stof binnenkomt, het licht geëmitteerd nabij het invalsbrandpunt in de elliptische fluorescerende stof. Dit licht wordt door de reflecterende film 22, die aangebracht is aan de zijkant van de elliptische fluorescerende stof, weerkaatst en gefo-30 cusseerd op het uitgangsbrandpunt 21-1 in de andere focale positie van de ellips. Door de golflengteomzettingsvezel 19 in te steken in de focale uitgangspositie, wordt het in de elliptische fluorescerende stof geëmitteerde licht gefocusseerd, en de golflengte wordt omgezet om te worden overge-35 dragen langs de optische overdrachtsvezel 13 die met de golflengteomzettingsvezel verbonden is.

Fig. 15 is een gedeeltelijke doorsnede die de veertiende uitvoeringsvorm van de uitvinding toont. Hierin wordt door 1-4 een gelamineerde fluorescerende stof aangeduid voor 1005370 15 de emissie van licht, door 4-1 een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes, en door 23 een vacuümcel waarin de gelamineerde fluorescerende stof geïnstalleerd is.

In de aldus opgebouwde meetinrichting wordt, wanneer 5 een bundel zware ionen of andere radioactieve deeltjes 4-1 de gelamineerde fluorescerende stof 1-4 binnenkomt, in die gelamineerde fluorescerende stof licht geëmitteerd. Omdat de gelamineerde fluorescerende stof in de vacuümcel aangebracht is, is bijna geen lucht aanwezig in de ruimte tussen afzon-10 derlijke gelamineerde delen van fluorescerende stof. Aldus wordt de invallende bundel nauwelijks in zijn energie verzwakt tussen de gelamineerde delen van fluorescerende stof en gaat hij door de gelamineerde fluorescerende stof, zodat de meetnauwkeurigheid van de dieptedosis verbeterd kan 15 worden.

20 25 30 35 1005370

Claims

1. Inrichting voor het meten van de dieptedosis, met 5 het kenmerk, dat hij omvat een blok (l) van een fluorescerende stof, gevormd door het bundelen van scintillatie-vezels, elk met een soortgelijke absorptiekarakteristiek voor straling als die van weefsel van menselijk lichaam, welk blok (1) zo is opgesteld dat de richting waarlangs de 10 scintillatievezels zich uitstrekken loodrecht staat op een richting van inval van straling (4-1), en een beeldmeet-inrichting (6) om de verdeling van de fluorescentieinten-siteit op vezeleindvlakken van het blok (1) te meten.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 de beeldmeetinrichting (6) samengesteld is uit meerdere fotodetectors (9), elk aangebracht op een corresponderend vezeleindvlak van het blok (1).

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elk van de vezeleindvlakken van het blok (1) met de ermee 20 corresponderende fotodetector (9) verbonden is door middel van een optische versterker (10).

4. Meetinrichting volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de scintillatievezels (1-1) van het blok door warmte aan elkaar gesmolten zijn.

5. Meetinrichting volgens een der conclusie 1-4, met het kenmerk, dat de scintillatievezels (1-2, 1-3) van het blok (1) afwisselend loodrecht gelamineerd zijn van uit het oogpunt van de invalsrichting van straling (4-1), en dat elk van de intensiteitsverdelingen van de fluorescentie op 30 de twee soorten onderling loodrechte vezeleindvlakken gemeten wordt door de beeldmeetinrichting (6).

6. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder een beeldweergaveinrichting (8) omvat om de verdeling van de absorptiedosis af te geven in twee-dimensi- 35 onale verdeling, dat wil zeggen de spreiding in diepterich-ting en een andere richting.

7. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder een reflector (12) omvat die aangebracht is 1005370 aan het eindvlak tegenover het eindvlak waar de beeldmeetin-richting (6) van het blok (1) ligt.

8. Inrichting voor het meten van de dieptedosis, met het kenmerk, dat hij omvat een blok (l) van een fluoresce-5 rende stof, gevormd door het lamineren van plaatvormige scintillators (1-4), elk met een soortgelijke absorptie-karakteristiek voor straling als die van weefsel van menselijk lichaam, welk blok (1) op zodanige op zodanige wijze is aangebracht dat spreidingsoppervlakken van de plaatvormige 10 scintillators (1-4) loodrecht staan op een invalsrichting van straling (4-1), en een beeldmeetinrichting (6, 14) om de verdeling van de fluorescentieintensiteit op plaateindvlakken van het blok (l) te meten.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het blok (1) van fluorescerende stof met de beeldmeetinrichting (6, 14) verbonden is door middel van optische transmis-sievezels (13) .

10. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, 20 dat de beeldmeetinrichting een optische vertragingsvezel (13) bevat die de gelamineerde plaatvormige scintillators (1-4) in serie verbindt, twee fotodetectors (14, 14) die aangesloten zijn op de respectieve einden van de optische transmissievezel (13), en een inrichting (20) voor het meten 25 van een tijdsverschil tussen de uitgangspulsen van de twee fotodetectors (14, 14), en waarbij de beeldmeetinrichting (6) in staat is de intensiteitsverdelinbg van de fluorescentie op de eindvlakken van de platen van het blok (1, 1-4) te meten overeenkomstig dat tijdsverschil.

11. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat hij verder een golflengteverschuivingsvezel (19) omvat die aangebracht is rond de fluorescerende stof (1-5) .

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de golflengteverschuivingsvezel (19) met de beeldmeetin- 35 richting (6, 14) gekoppeld is door middel van een optische transmissievezel (13). r

13. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de fluorescerende stof (1-6) een elliptische vorm heeft 1005370 en het zijvlak ervan voorzien is van een laag reflecterend materiaal (22).

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat hij verder een golflengteverschuivingsvezel (19) omvat 5 die ingestoken is op de plaats van het brandpunt (21-2) van de ellips van de fluorescerende stof (1-6).

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het blok fluorescerende stof (1) geplaatst is in een vacuümcel (23). 10 15 20 25 30 35 1005370