SU1066050A1

SU1066050A1 - Method of adjusting energy in installation for exposing objects to hard braking radiation

Info

Publication number: SU1066050A1
Application number: SU823485880A
Authority: SU
Inventors: Ренат Соломонович Мильштейн
Original assignee: Московский Государственный Научно-Исследовательский Рентгено-Радиологический Институт
Priority date: 1982-09-06
Filing date: 1982-09-06
Publication date: 1984-01-07

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕР ГИЙ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОБЪЕ ТОВ ЖЕСТКИМ ТОРМОЗНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ; эаклнмаювдийс в измерении интен л1В ности пучка тормозного излучени / формировании измерительного сигнала, сравнении измерительного сигнгша с опоршлм сигналом.и осуществлении регулирующего воздействи , о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени точности формировани дозного пол в облучаемом объекте, производ т ослабление пучка сло ми пбглотител различной толщины, регистрируют максимальный сигнал в ослабленном пучке, дополнительно измер ют сигнаш за поглотителем, толщина которого выбрана из -услови спада распределени глубинных доз дл всех V энергий рабочего диапазона, формируют сигнал отношени указанных сигналов § и используют сигнал отношени в качестве измерительного сигнала дл сравнени ...METHOD FOR REGULATING ENERGY IN INSTALLATION FOR RADIATION OF VOLUME BY RIGID BRAKE RADIATION; in measuring the intensity of the bremsstrahlung beam / generating a measuring signal, comparing the measurement signal with a signal and making a regulating effect, so that, in order to improve the accuracy of formation of the dose field in the irradiated the object is attenuated by a layer of pb of an absorber of various thickness, the maximum signal in the attenuated beam is recorded, and the absorber is additionally measured, the thickness of which is chosen from the depth doses for all energies V operating range, the ratio signal form § said signals and use the signal ratios as a measuring signal for comparison ...

Description

Изобретение относитс к рентгенотехнике , а более конкретно к средствам облучени объектов жестким тормоэшм излучением.The invention relates to X-ray technology, and more specifically to means of irradiating objects with a hard deceleration radiation.

Известен метод использовани источников жесткого тормозного излучёВИЯ , выполненных на базе ускорителей электронов (линейных ускорителей, микротронов и бетатронов) снабженшлх на выходе рентгеновской мишенью ci:.A known method of using sources of hard bremsstrahlung, made on the basis of electron accelerators (linear accelerators, microtrons and betatrons), provides an x-ray target ci: at the output.

Известен метод регулировани па- раметров рабочего пучка, сс г дасно которому используют поглощающие тела определенной конфигурации йконцентричные детекторы/ по сигналам которых устанавливают требуемое тело и регулируют его попожение.A known method of controlling the parameters of the working beam, which is used by absorbing bodies of a certain configuration (concentric detectors), according to which signals determine the required body and regulates its behavior.

Данный метод позвол ет выравнивать распределение интенсивности излчени в первичном пучке ускорител и фактически не вли ет на энергию пучка С 21.This method makes it possible to equalize the distribution of the intensity of radiation in the primary beam of the accelerator and, in fact, does not affect the energy of the C 21 beam.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс реализованный в установке дл облучени объектов жестким элект тромагнитным излучением, содержащей ускоритель, например бетатрон, способ регулировани энергии, заключающийс в измерении интенсивности излучени в пучке, форми овании измерительного (Й1гнала с опорны1 { сигналом и осуществлении регулирующего воздей стви на электронную пушку ускорител Сбетатрона) в соответствии с результатами сравнени С31.The closest to the present invention is a method of controlling energy, consisting in measuring the intensity of radiation in a beam, forming a measuring signal (H1 signal with a reference1 {signal and executing a regulating effect), implemented in an installation for irradiating objects with hard electromagnetic radiation containing an accelerator, such as a betatron. Sbatatron accelerator electron gun) in accordance with the results of comparison C31.

Известный способ обеспечивает под держание постр нной мощности дозы на импульс излучени ,.однако он не гарантирует точности получени требуемого распределени дозного пол в Объекте что определ етс прежде всего энергией излучени .The known method ensures the maintenance of a steady dose rate per pulse of radiation, however, it does not guarantee the accuracy of obtaining the required distribution of the dose field in the Object, which is determined primarily by the radiation energy.

Цель изобретени - повышение точности формировани дозного пол в облучаемом объекте.,The purpose of the invention is to improve the accuracy of the formation of a dose floor in the irradiated object.

Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу регулировайи энергии в установке .дл облучени объектов жестким тормозным излучением , заключающемус в измерении интен сивности пучка тормозного излучени , формировании измерительного сигнала, сравнении измерительного сигнала с опоршлм сигналом и осуществлении регулирующего воздействи , производ т ослабление пучка сло ми поглотител различной тал1даны, регистрируют максимальный сигнал в ослабленном пунке дополнительно измер ют сигнал за поглотителем, толщина которого выбрана из услови спада распределени глубтнных доз дл всех энергий рабочего диапазона, формируют сигнал отношени указанных сигналов и используют сигнал отношени в качестве измерительного сигнала дл сравнени . This goal is achieved by the fact that according to the method of controlling the energy in an installation for irradiating objects with rigid bremsstrahlung, consisting in measuring the intensity of a bremsstrahlung beam, generating a measurement signal, comparing the measurement signal with the support signal, and performing a regulating action, the beam is attenuated by the absorber layers different tal1dany, register the maximum signal in a weakened point additionally measure the signal after the absorber, the thickness of which you wound conditions of decay distribution glubtnnyh doses for all energies of the operating range of said ratio signal form the signal and use the signal ratios as a measuring signal for comparison.

На фиг. 1 показано распределение , глубинных доз по глубине поглощающего материала дл жесткого тормозного излучени на фиг. 2 - блок-схема установки дл облучени объектов; на фиг. 3 - схема определени детекlopa , сигнал которого имеет наибольшее значение.FIG. 1 shows the distribution of depth doses over the depth of the absorbing material for the hard bremsstrahlung in FIG. 2 is a block diagram of an installation for irradiating objects; in fig. 3 is a detection circuit of a detector, the signal of which has the highest value.

Положение максимума характеризует энергию пучка, но вследствие его пологости точность определени энергии низка .,Из фиг. 1 следует, что практически в любом диапазоне работы медицинского ускорител (например, отечественный бетатрон марки Б5М-25 можно найти такую толщину сло погло щак дего материала, котора одновременно будет соответствовать спадам распределений дозного пол дл всех энергий электронов, причем отношение дозного ПОЛЯ на этой глубине к максимуму дозного пол однозначно характеризует ;рабочу10 энергию ускорител , т.е. этот параметр можно использовать дл регулировани энергии ускор емых электронов в установке дл облучени объектов жестким элек тромагнитным излучением.The position of the maximum characterizes the beam energy, but because of its flatness, the accuracy of determining the energy is low. From FIG. 1 it follows that in almost any range of operation of a medical accelerator (for example, a domestic B5M-25 betatron, one can find such a thickness of the material absorbing layer that simultaneously corresponds to the decay of the distribution of the dose field for all electron energies, and the ratio of the dose field at this depth to the maximum of the dose field, it unambiguously characterizes; the working10 energy of the accelerator, i.e. this parameter can be used to regulate the energy of accelerated electrons in a facility for irradiating objects that are hard electromagnetic radiation.

Способ реализуют в установке Дл облучени объектов жестким электромагнитным излучением, котора содержит ускоритель 1, например бетатрон-, со средствами регулировани энергии электронов (не показаны) и мишенью (не показана). В периферической части пучка (вне полезного пучкаЗ перед диафрагмой (.не показана) установлен набор расположенных друг за другом по ходу пучка детекторов 2-7, разделенных сло ми поглощающего ма териала 8-13. Предпочтительно детекторы 2-7 выполн ть в виде полупроводниковых пластин, а в качестве поглощающего материала выбирать свинец. Последнее обеспечивает компактность устройства детектировани . Детекторы 2-6 подключены к схеме 14 определени детектора, сигнал которого имеет наибольшее значение, со средствами подключени этого детектора к одгному входу схемы 15 делени , к другому входу которой подключен детектор 7, суммарна толщина слоев 8-13 поглощающего материала перед которым соответствует спаду распределений дозного пол в поглощающем материале | дл всех рабочего диапазона. Таким образом, схема14 ищет детектор из первых детекторов 2-6, положение которого соответствует одной из точек .5 ( фиг. 1), а детектор 7 выдает сигнал, соответствующий точке dg. Сигнал с выхода схемы 15 делени сравниваетс в схеме 16 сравнени с сигналом ис-очника 17 опорного напр жени Выходной сигнал схемы 16 сравнени поступает на средства регулировани энергии электронов ускорител 1. Схема 14 может состо ть из нескол ких двувходовых логических вентильных схем 18-21, включенных таким образом , что к первой вентильной схеме 18 подключены два детектора из детекторов 2-6, а к каждой следующей выход предыдущей вентильной схемы и один из детекторов. Логические вентильные схелш 18-21 настроены таким образом, что кажда из них пропускает больший сигнал, в результате чего на выходе последней венгальной схемы 21 по вл етс наибольший сигнал детекторов 2-6, который и поступает на вход схемы IS делени . При работе установки прежде всего необходимо откалибровать уставки источника 17 опорного напр жени , Эта калибровка производитс на тканеэквйвалентном материале, после чего осуществл етс переход на конкрет но используемый поглощающий материал ,с большим атомным номером свинец , который выбран дл придани компактности детекторному устройству. Такой переход возможен, поскольку при замене материала характер кривых распределени глубинных доз не мен етс , просто они сжимаютс или раст гиваютс в зависимости от атомного номера среды. Этот переход осуществл етс выбором толщин слоев 8-13. Схема регулировани представл ет собой обычную цепь обратной св зи с измерительШ;1м сигналом, получаемом путем регистрации излучени , и рабогг тает аналогично схеме, использованной в прототипе. Отличие заключаетс только в используемых параметрах регулировани и соответствукнцих средствах дл получени этих параметров. Предлагаемнй способ регулировани позвол ет с большей точностью, устанавливать на ускорителе энергию, при которой распределение дозного пол в облучаемом объекте будет оптимальным , что позвол ет повысить эффек-, тивность терапевтического воздействи - ..The method is implemented in an installation for irradiating objects with rigid electromagnetic radiation, which contains an accelerator 1, for example, a betatron, with means for controlling the energy of electrons (not shown) and a target (not shown). In the peripheral part of the beam (outside the useful beam, there is a set of detectors 2-7 arranged one after the other along the beam, separated by layers of absorbing material 8-13. A separator 2-7 is preferably made as semiconductor wafers and choose lead as the absorbing material. The latter ensures compactness of the detection device. Detectors 2-6 are connected to the detector detection circuit 14, the signal of which has the highest value, with the means of connecting this detector To the single input of dividing circuit 15, to another input of which detector 7 is connected, the total thickness of layers 8-13 of absorbing material in front of which corresponds to the decay of the distribution of the dose field in the absorbing material | for all operating ranges. Thus, scheme 14 searches for the detector from the first detectors 2- 6, the position of which corresponds to one of the points .5 (Fig. 1), and the detector 7 outputs a signal corresponding to the dg point. The output signal from dividing circuit 15 is compared in comparison circuit 16 with the signal of reference voltage source 17 Output signal Comparison circuit 16 is supplied to the means for controlling the energy of electrons of accelerator 1. Circuit 14 may consist of several two-input logic gate circuits 18-21 connected in such a way that two detectors from detectors 2-6 are connected to the first valve circuit 18, and the next output of the previous gate circuit and one of the detectors. Logical gate boxes 18–21 are configured in such a way that each of them passes a larger signal, as a result of which the output of the last Hungarian circuit 21 is the largest signal of the detectors 2–6, which is fed to the input of the IS division circuit. When the installation is in operation, it is first necessary to calibrate the settings of the source 17 of the reference voltage. This calibration is performed on tissue-equivalent material, after which a transition is made to the specific absorbing material used, with a large atomic number, lead, which is chosen to make the detector device more compact. Such a transition is possible because the nature of the curves for the distribution of depth doses does not change when the material is replaced, they are simply compressed or stretched depending on the atomic number of the medium. This transition is carried out by selecting the thickness of the layers 8-13. The control circuit is a conventional feedback circuit with a meter; 1m signal, obtained by registering the radiation, and operating in a manner similar to the circuit used in the prototype. The only difference is in the control parameters used and the corresponding means for obtaining these parameters. The proposed method of regulation allows, with greater accuracy, to set the energy on the accelerator, at which the distribution of the dose field in the irradiated object will be optimal, which allows to increase the effectiveness and efficiency of the therapeutic effect.

JCJc

/7/ 7

.TS.TS

//

LJLj

/- 2/ - 2

V7Z/V7Z /

..

70тй70th

-/ - /

Л-т .6 J2-:S2ZLt.6 J2-: S2Z

х7x7

Л7--L7--

Claims

METHOD FOR ENERGY REGULATION IN INSTALLATION FOR IRRADIATION OF OBJECTS WITH HARD BRAKE radiation; which consists in measuring the intensity of the bremsstrahlung beam, generating a measuring signal, comparing the measuring signal with the reference signal .. and implementing a regulatory action, so that, in order to increase the accuracy of the formation of the dose field in the irradiated object, the beam is attenuated by layers of pb - 'absorber of various thicknesses, and the maximum signal is weakened. To the radiation beam, the signal behind the absorber is additionally measured, the thickness of which is selected from the condition for the decay of the distribution of deep doses for all ‘energies of the working range, the signal of the ratio of these signals is generated § and the signal of the ratio is used as a measuring signal for | comparisons. ' . 10