WO2011039330A1 - Dispositif et methode pour le controle en ligne d'un faisceau energetique - Google Patents

Dispositif et methode pour le controle en ligne d'un faisceau energetique Download PDF

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WO2011039330A1
WO2011039330A1 PCT/EP2010/064601 EP2010064601W WO2011039330A1 WO 2011039330 A1 WO2011039330 A1 WO 2011039330A1 EP 2010064601 W EP2010064601 W EP 2010064601W WO 2011039330 A1 WO2011039330 A1 WO 2011039330A1
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WO
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electrode
sheets
equal
support
support sheet
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/064601
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English (en)
Inventor
Jean-Marc Fontbonne
Jérôme PERRONNEL
Bruno Marchand
Caterina Brusasco
Original Assignee
Ion Beam Applications S.A.
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Publication date
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Priority to JP2012531435A priority patent/JP2013506823A/ja
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Priority to US13/499,634 priority patent/US20120310030A1/en
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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

Definitions

  • the present invention relates to the field of online control of a beam. More particularly, the present invention relates to a device comprising a plurality of ionization chambers, for measuring the dose deposited by an ionizing beam and the field of this beam.
  • the hadron therapy is a branch of radiotherapy, to accurately deliver a dose on a target volume, a tumor, while preserving the surrounding healthy tissue.
  • a hadron therapy apparatus includes an accelerator producing a charged particle beam, a beam transport means, and an irradiation unit.
  • the irradiation unit delivers a dose distribution to the target volume and generally comprises means for controlling the dose delivered.
  • Two major modes of particle beam delivery are employed in hadron therapy: a first mode of delivery includes so-called passive beam scattering techniques and a second more elaborate mode of processing includes dynamic beam scanning techniques.
  • Passive diffusion methods use an energy degrader that adjusts the path of the particles to the point of maximum depth of the region to be irradiated.
  • the energy degrader is also used in combination with a modulation wheel and a patient-specific compensator and collimator to provide a dose distribution that best coincides with the target volume.
  • a major flaw of this technique is that surrounding healthy tissues located upstream and outside the target volume may also be subjected to high doses of beams.
  • the need to use a compensator and a collimator specific to the tumor of the patient and the angle of irradiation makes the procedure complicated and expensive.
  • a dynamic beam delivery mode comprises the so-called "PBS" methods for Pencil Beam Scanning in which a thin beam of particles oriented along the z axis is scanned in a plane orthogonal to this z axis on the target volume by the medium of scanning magnets.
  • PBS Pencil Beam Scanning
  • By varying the energy of the particle beam different layers in the target volume can be irradiated successively. In this way, the radiation dose can be delivered over the entire target volume.
  • a first method of the technique called “Pencil Beam Scanning” is a method called spot scanning.
  • the irradiation of target volume layers is performed by the prescribed dose delivery of beam at discrete positions of that volume and interrupting the beam between each change of position.
  • Another method of "Pencil Beam Scanning” is the so-called continuous scanning technique, where the beam is scanned continuously following a predefined figure.
  • the intensity of the beam can vary at any time so as to deliver an accurate dose at the right place in the target volume, as specified in the treatment plan.
  • the scanning speed can be adjusted instantaneously, so as to have an additional degree of freedom to modulate the intensity of the beam.
  • Particle therapy or modulated intensity particle therapy.
  • the specification of the treatment is carried out by advanced planning systems of processing using optimization algorithms to specify the number and directions of beam processing as well as the particle intensities to be delivered for each location in each layer to be irradiated.
  • a dynamic technique is an irradiation technique that differs from PBS and is called a uniform scanning technique, in which a uniform dose is delivered to a target volume layer by layer, and where the beam is continuously scanned while taking the shape of a geometrical figure.
  • the beam does not take the shape of the target volume contour, but it is scanned over a predefined geometric area and lateral compliance is achieved through a collimator with multiple blades or through a patient-specific aperture.
  • the calibration of a hadron-therapy device is standardized and is carried out using a water phantom which mainly comprises a detector, generally an ionization chamber or a matrix of pixels, which can be moved or not. in a large container filled with water, water whose density and stopping power are similar to those of human tissues. This calibration is performed before the treatment and the treatment plan is performed based on this calibration.
  • the ionization chambers are standard dosimetry detectors generally used in radiotherapy.
  • An ionization chamber comprises a polarization electrode separated from an electrode collector by a gap or space comprising a fluid of any kind.
  • the cylindrical ionization chambers comprise a central or axial electrode generally in the form of a very thin cylinder, isolated from a second hollow cylinder - shaped electrode or cap surrounding said central or axial electrode.
  • the ionization chambers comprising parallel plates comprise a first plate supporting a polarization electrode, this first plate being separated from a second plate comprising one or more collector electrodes facing the polarization electrode.
  • the plates are separated by a gap or space comprising a fluid of any kind.
  • the perimeter of each collector or polarization electrode deposited on the plates is surrounded by an insulating resin, itself surrounded by a guard electrode.
  • the fluid included in the gap or space between the collector and polarization electrodes of an ionization chamber used in dosimetry is most often a gas.
  • ionizing beam passes through the ionization chamber, ionization of the gas between the electrodes occurs and ion-electron pairs are created.
  • An electric field is generated by applying a potential difference between the two electrodes of the ionization chamber. The presence of an electric field makes it possible to separate these ion-electron pairs and to make them drift on the electrodes respective, inducing a current at these electrodes which will be detected and measured.
  • Phys. Reas. A 519 (2004) 674-686 discloses an ionization chamber comprising a cathode 25ym thick composed of a sheet of mylar on which was deposited aluminum, and an anode being composed of a sheet of Vetronite of 100mm thickness sandwiched between two 35mm copper sheets each.
  • the said anode is segmented into 32 X 32 pixels on one side and each pixel is connected by a via passing through the Vetronite sheet to a track located on the other side of the anode. Each track connects a pixel to a signal measuring device.
  • this pixel ionization chamber has certain disadvantages, a first of which is mechanical instability.
  • the distance between the two electrodes is defined by an external armature. Mechanical deformation or microphonic effect can significantly affect the distance between the two electrodes, affecting the accuracy and precision of the measurement. Another problem with this device is its lack of
  • this kind of detector always induces a diffusion of the beam in an angular and longitudinal way, from where the necessity to be able to realize a detector as "transparent” as possible, in other words of which the thickness equivalent-water (WET) is minimal so not to degrade the properties of the beam.
  • WET thickness equivalent-water
  • the equivalent-water thickness of a portion of material m of thickness l m traversed by a given particle beam and given energy is defined as the thickness of water producing the same loss. beam energy than the material portion m thickness l m .
  • the water-equivalent thickness of a material m of portion I m crossed by an energy beam is given by the following equation:
  • p m is the density of the material m, in g / cm ;
  • p w is the density of the water, in g / cm 3
  • a minimization of the equivalent-water thickness for an ionization chamber can be obtained by reducing the thickness of the plates supporting the electrodes and by using for these materials of relatively low average atomic mass.
  • a first problem that must be taken into account is the increase of the capacitance at the electrodes on the support sheet. Indeed, too large load differences between the two faces of the same sheet may cause a breakdown of the sheet.
  • A the area of the plate, the electrode
  • d the thickness of the plate, the electrode.
  • a second problem is the presence of microphonic noise affecting the distance between the electrodes and reducing the accuracy and accuracy of the measurement.
  • US 6,011,265 discloses a detector comprising a single ionization chamber comprising a plurality of support sheets arranged in parallel and separated from each other by a gap.
  • the ionization chamber described comprises:
  • a first support sheet comprising a DE electrode
  • a second support sheet comprising a collection electrode CE consisting of a plurality of elementary anodes
  • said support sheets being made of an insulating material and metallized on their two faces so as to form a first metal plating 11 and a second metal plating;
  • said metallized carrier sheets comprising a plurality of perforated holes, all forming an electron multiplier;
  • a second polarization means B2 adapted to create a polarization voltage between said first metal plating 11 and said second plating metal plating 12 to form at each hole an electric field condensing zone in which a condensed electric field is generated, said condensed electric field operating to generate from said photoelectron, considered as a primary electron, an electronic avalanche ;
  • a third polarization means B3 adapted to create a polarization voltage which is applied to said collecting electrode CE to enable detection of said electronic avalanche.
  • the detector described in US 6,011,265 may also comprise a second set of elementary anodes disposed on the second face of the second support sheet so as to form a two-dimensional detector.
  • the beam control devices used are ionization chambers operating in a saturated state, so that the charge collection efficiency is maximum. . It is therefore appropriate to minimize charge recombination phenomena following the ionization of the gas present inside an ionization chamber that can impair the saturation of the chamber and therefore the accuracy of the measurement. It is therefore not permissible for this type of beam to use an ionization chamber in which the charges produced following the ionization of the gas as described in document US Pat. No. 6,011,265 are amplified. GOALS OF THE INVENTION
  • An object of the present invention is to provide a dosimetry device comprising a set of ionization chambers for controlling the dose of a beam sent to a patient, the device not having the disadvantages of the devices. of the prior art.
  • the object of the present invention is to minimize the equivalent-water thickness of a dosimetry device in order to deliver a dose on the patient that is as accurate and accurate as possible.
  • An additional object of the present invention is to obtain a good detection dynamic, in particular by removing or reducing the intrinsic capacity of the support plates of the ionization chambers while reducing the thickness of these plates. support.
  • An additional object of the present invention is to have a device whose collecting electrodes keep a uniformity of response over their entire surface by preventing the deformation of these support plates of thin thickness and subjected to a high electric field.
  • An additional object of the present invention is to provide a device that can measure both accurately the dose deposited by a beam and the field of the same beam.
  • An additional object of the present invention is to provide a "universal" device for measuring both the properties of a beam obtained by a passive delivery technique as a dynamic technique.
  • the present invention relates to an on-line control device for an ionizing beam generated by a radiative source and delivered to a target, said device comprising a plurality of support sheets arranged in parallel and separated. from each other by an interval; said support sheets being positioned perpendicularly with respect to the central axis of the ionizing beam and forming a succession of ionization chambers of which at least one ionization chamber is made using support sheets having a thickness less than or equal to at 100m; each of the support sheets having on both sides one or more electrodes set at a potential such that the two faces of each of the support sheets have the same polarity; the carrier sheets being arranged such that the successive carrier sheets have alternating polarization; said device further having complementary means capable of balancing the electrostatic forces present inside the said ionization chamber made using carrier sheets having a thickness less than or equal to 100 mm.
  • the at least one ionization chamber is made using support sheets having a thickness of less than 20 ⁇ m, preferably less than or equal to 15 ⁇ m, and even more preferably less than or equal to 10 m, still more preferably less than or equal to 5 m, still more preferably less than or equal to 1 m.
  • the complementary means comprise a rigid plate, parallel and located in front of the support sheet comprising on each of its faces a collecting electrode and participating in the formation of the chamber of ionization carried out using support sheets having a thickness less than or equal to 100 m; the rigid plate further comprising at least one electrode set to a potential capable of balancing the electrostatic forces present inside the ionization chamber.
  • the complementary means comprise a rigid or flexible plate, preferably flexible, parallel and located in front of the support sheet comprising on each of its faces a polarization electrode and participating in the formation of the ionization chamber carried out using support sheets having a thickness less than or equal to 100 ⁇ m; the rigid or flexible plate further comprising at least one electrode set to a potential suitable for balance the electrostatic forces present inside the ionization chamber.
  • the intervals between each support sheet are constant.
  • At least one of the support sheets having a thickness less than or equal to 100 m comprises at least one of its faces an electrode, preferably a collector, connected to a measurement electronics by a track on the same side of the carrier sheet as that comprising said support foil electrode is prejudicially affected.
  • the device according to the invention comprises support sheets having collector electrodes alternately on their faces with support sheets having polarization electrodes on both sides thereof.
  • each collecting electrode is connected to a measurement electronics by a track located on the same face of the support sheet as that comprising said collector electrode.
  • certain collecting electrodes take the form of strips arranged in parallel manner.
  • the invention relates to a device for the measurement of ionizing beams, the device comprising a support sheet having two faces and having a thickness less than or equal to 100 m, preferably less than 100 .mu.m. 20 ⁇ m, still more preferably less than or equal to 15 ⁇ m, still more preferably less than or equal to 10 ⁇ m, still more preferably less than or equal to 5 ⁇ m, still more preferably less than or equal to 1 ⁇ m; the support sheet comprising on at least one of the faces an electrode, preferably a collector, connected to a measurement electronics by a track situated on the same face of the support sheet as that comprising the electrode.
  • the electrode takes the form of a disc whose perimeter is separated by a gap or an insulating resin of a guard layer which extends over the rest of the support foil, and the disk-shaped electrode is connected to a measurement electronics by a track located on the same face of said support foil as the face comprising the disk-shaped electrode, the track being coated with an insulating resin, and the insulating resin is covered by a thin layer of conductive material which extends over the guard layer.
  • the invention relates to a method for the on-line control of an ionizing beam generated by a radiative source and delivered to a target, the method comprising the steps of:
  • the at least one ionization chamber is made using support sheets having a thickness of less than 20 ⁇ m, preferably less than or equal to 15 ⁇ m, and even more preferably less than or equal to 10 m, still more preferably less than or equal to 5 m, still more preferably less than or equal to 1 m.
  • At least one of the support sheets having a thickness less than or equal to 100 ⁇ m comprises at least one of its faces an electrode, preferably a collector, connected to a measurement electronics by a track located on the same face of the support sheet as that comprising said electrode, so as to. the mechanical stability of the support sheet is prejudicially affected.
  • the complementary means comprise a rigid or flexible plate comprising at least one electrode set to a potential able to balance the electrostatic forces present inside said ionization chamber.
  • the balancing step further comprises the application of a suitable voltage on the support sheets.
  • the invention relates to the use of the device as described above for the online control of particle beams obtained by passive delivery techniques.
  • the invention relates to the use of the device as described above for the online control of particle beams obtained by dynamic delivery techniques.
  • FIG. 1 represents a first embodiment of the invention comprising one or two integral ionization chambers according to whether one of the support sheets situated at the end is flexible or rigid.
  • FIG. 2 represents a face of a support sheet comprising a collector electrode connected to a measurement electronics.
  • FIG. 3 shows a face of a support sheet comprising a disc-shaped collecting electrode connected to a measurement electronics.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the invention in which all the carrier sheets are flexible.
  • FIG. 5 shows a third embodiment of the invention comprising two integral ionization chambers and two band ionization chambers.
  • FIG. 6 shows a fourth embodiment of the invention comprising two pairs of integral ion chambers and two pairs of band ionization chambers.
  • FIG. 7 represents a fifth embodiment of the invention comprising integral ionization chambers, band ionization chambers, and two reference ionization chambers.
  • FIG. 8 shows a sixth embodiment of the invention comprising integral ionization chambers, band ionization chambers, reference ionisation chambers and ionization chambers comprising disc-shaped collecting electrodes.
  • FIG. 9 shows a seventh embodiment comprising two reference ionization chambers surrounded by two sets of ionization chambers, located on each side of these reference ionization chambers, a first set of ionization chambers comprising band ionization chambers and integral ionization chambers, a second assembly comprising band ionization chambers and ionization chambers comprising disk - shaped collecting electrodes.
  • FIG. 1 represents the dosimetry device of the present invention comprising at least two ionization chambers comprising at least two flexible sheets supporting one or more electrodes and called “support sheets" 10, made of a material of low density, of atomic mass average less than 20, having good flexibility and good resistance to irradiation, such as biaxially oriented polyethylene terephthalate, better known as mylar, or poly (4,4'-oxydiphenylene-pyromellitimide) , more commonly known as kapton, these materials in no way constituting a limitation of the present invention
  • the at least two support sheets have a thickness of between one micrometer and one millimeter, more preferably between one micrometer and one micrometer. the hundred micrometer, more preferably between one micrometer and twenty micrometers.
  • At least two support sheets 10, 20 forming a first ionization chamber are covered on both sides with a layer of conductive material acting as an electrode.
  • said conductive material is deposited on the support sheet by a deposition technique, so as to obtain a layer of conductive material between one nanometer and one micron, preferably between 100 nanometers and one micron, preferably between 100 and 500 nanometers.
  • said conductive material is a metal or graphite, more preferably a metal.
  • the support sheets of the present invention have the advantage of producing less diffusion and alteration of the properties of the beam. Nevertheless, the reduction of the thickness of the support sheets with respect to those commonly used in the state of the art results in the appearance of new problems, a first problem being the location of the track bringing the signal back to a device secondly, a second problem is a large capacitive effect on the sheets and a third problem is the vibration of the sheets when subjected to an electric potential.
  • a collector electrode is connected to a track via a via passing an insulating layer disposed between the surface of the electrode and the support plate, said track returning the signal to a measuring device.
  • Fig. 2 shows a carrier sheet of the present invention comprising a collector electrode 11 for a beam measurement delivered by a dynamic technique, this type of electrode being called an "electrode integral collector ", said collector electrode 11 being connected to a measurement electronics 9 by a track 13 located on the same face of the support sheet as the electrode 11.
  • the said track is deposited on each support sheet using the same deposit technique as that used for electrode deposition.
  • each collecting electrode and the track connecting it to the measuring apparatus is separated from a guard layer 12 by a vacuum 14 or an insulating resin 14 surrounding the perimeter of the collecting electrode.
  • Fig. 3 shows a carrier sheet comprising a disk-shaped electrode for measuring a beam delivered by a passive technique.
  • the track of this collecting electrode must not be exposed to the beam, otherwise it will provide a measurement dependent on the field of this beam, this track is covered with a thin layer of insulating resin, itself covered with a thin layer conductive material extending over the guard layer.
  • the capacitance of a capacitor is directly proportional to the area of the capacitor and inversely proportional to the distance separating the plates of the capacitor.
  • a support sheet comprising a collector electrode on one side and a bias electrode on its other side can be likened to a capacitor.
  • the risk of breakdown thereof is very high. .
  • the breakdown of a sheet is a discharge occurring between the two isolated plates of capacitor when too many charges have accumulated on one side of this capacitor, the discharge damaging the insulating layer of the capacitor.
  • Each support sheet 10, 20 comprises on both sides an electrode having the same polarization.
  • a first support sheet 10 comprises on both sides a collector electrode 11, 15 preferably having a polarization close to that of the mass.
  • the two faces of a second support sheet 20 each comprise a biasing electrode 21, 22 preferably connected by a track to a generator set to a positive or negative potential.
  • Each track connecting a bias electrode to the generator is located on the same side of the carrier sheet as said bias electrode.
  • Each support sheet 10, 20 is maintained in a support, for example, a support made of epoxy resin, said support ensuring good mechanical tension and good insulation of each support sheet.
  • the two support sheets are fixed so that a gap is created between these two ci.
  • the support comprises, for example, high electrical resistance spacers, the dimensions of which are calibrated with very small tolerances. High precision on the gaps separating the support sheets must be guaranteed because the field and therefore the electrostatic force depend on the applied voltage and the distance between each support sheet.
  • the realization of a detector comprising flexible support sheets and of relatively thin thickness must also take into account the microphonic effect.
  • the difference in potential created between two support sheets as fine as those of the present invention has the effect of curling and / or vibrating these support sheets which alters the detection of the charges created by the ionization of the gas between the two support sheets traversed by a beam since the gap between these two support sheets varies continuously.
  • the external noise also produces the microphonic effect on such an ionization chamber, so the device must also minimize the contribution of the external noise.
  • two plates or sheets 16, 18 are located on either side of the ionization chamber 1 formed by the two leaves 10, 20. These two plates or sheets 16, 18 comprise electrodes 17, 19 set at a potential chosen in such a way as to create an electrostatic force F E 2 which is balanced with the electrostatic force F E i created by the polarization support sheets 10, 20 of the ionization chamber 1.
  • a first plate 16, preferably rigid, is located face and parallel to the collector electrode 15 located towards the outside of the ionization chamber 1.
  • This plate 16 comprises an electrode 17 which is set to a potential chosen to balance the electrostatic force F E is' exerting on the support sheet 10 and resulting from the electric field created by the difference in polarity between the collector electrode 11 and the bias electrode 21 located towards the inside of the Ionization chamber 1.
  • the gap separating the electrode 17 included on the first plate 16 of the electrode 15 included on the support sheet 10 is identical to the gap separating the collecting electrode 11 and the polarization electrode 21 included in FIG. Inside the ionization chamber 1. More preferably, the voltage applied to the electrode 17 of the plate 16 is equal to that applied to the polarization electrodes 21, 22 of the support sheet 20.
  • a second plate 18, rigid or not, is located face and parallel to the support sheet 20 comprising the polarization electrodes
  • This second plate 18 comprises an electrode 19 set to a potential chosen so as to balance the electric force FE1 created by the polarization of the electrodes 21, 22 of the support plate 20. It is not necessary that this second plate 18 is rigid if the electrode 19 included on this plate 18 is not a collecting electrode, this electrode 19 with the electrode 22 thus not forming an ionization chamber.
  • the support sheet 10 comprising on both sides a collector electrode 11, 15, charges created by the ionization of the gas by the beam are collected on both sides of this sheet. Differences in the charges on each plate of the same sheet may result in a slight capacitive effect that may interfere with the measurement time at the measurement electronics.
  • the electrical signal produced at the two collecting electrodes 11, 15 and resulting from the ionization of the gas is preferably physically summed before being sent to the measurement electronics.
  • the support sheet 10 comprising the two collecting electrodes 11, 15 located on each side of this same sheet is therefore common to two ionization chambers, a first ionization chamber 1 being formed by the two support sheets 10, 20 and a second ionization chamber 2 being formed by the support sheet 10 comprising the collecting electrodes and the rigid plate 16. It is therefore preferable, in this case, that said ionization chambers 1, 2 have the same gap. This is why the plate 16, located facing the collecting electrode 15 of the support sheet 10 is a rigid plate, thus reducing the microphonic effects and ensuring a constant gap in the two ionization chambers 1, 2 necessary for a exact measurement and precise dose.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the invention in which the rigid plate 16 has been replaced by a support sheet 30, a polarization electrode of which is present on its two faces, this support sheet being preferably identical to the support sheet 20 comprising a bias electrode on both sides thereof.
  • a set of two ionization chambers 1, 2 comprising a collector electrode common to these two ionization chambers and collecting the same quantity of charges.
  • Two sheets 18, 40 respectively comprise electrodes 19 and 41 preferably set to a potential identical to or close to that of the collecting electrodes.
  • These sheets 18, 40 are located on either side of said set of ionization chambers, and their electrodes create a balancing electrostatic force F E2 opposite to the electrostatic forces F E 'exerting on the support sheets 10, 30 comprising bias electrodes set for example at a negative potential.
  • the sheets 18, 40 located on either side of said set of ionization chambers 1, 2 need not be rigid since no charge is collected in the space formed by these sheets 18,
  • the signals collected on the collecting electrode of the ionization chamber 1 and 2 are summed and sent to a measurement electronics, for example a charge integrator.
  • FIG. 5 represents another mode of embodiment of the present invention dedicated to the technique called "Pencil beam scanning".
  • the device comprises an ionization chamber assembly parallel to each other, each ionization chamber comprising a thin flexible support sheet on which is deposited by a method of evaporation a thin layer of conductive material serving as collector electrode or polarization.
  • Two support sheets 40, 18 on which are deposited by a method of evaporation of the electrodes are preferably grounded and located parallel on either side of said set of ionization chambers.
  • the ionization chamber assembly comprises two subsets of ionization chambers.
  • a first subset of ionization chambers comprises two integral ionization chambers 203, 204 measuring the dose deposited by the beam. This first subset of ionization chambers comprises:
  • a first support sheet 105 comprising on both its faces a polarization electrode
  • a second carrier sheet 104 comprising on both sides a collector electrode, this carrier sheet being common to the two ionization chambers 203, 204 of the first subset of ionization chambers, the collector electrode covering at least 90% of the support sheet, being surrounded by a guard electrode and whose structure is that shown in Figure 2; a third support sheet 103 comprising on both its faces a polarization electrode, this support sheet being common with the ionisation chamber 203 of the first subassembly of ionization chambers and with one of the ionization chambers 202 of the second subset of ionization chambers.
  • a second subset of two ionization chambers 201, 202 comprises:
  • a second carrier sheet 102 on which band-shaped collecting electrodes surrounded by a guard layer separated from these electrodes by an insulating material is deposited, so as to measure the beam field, each band of one side of the carrier sheet being connected to a measurement electronics by a track located on the same face of said second carrier sheet.
  • a third support sheet 101 comprising on both its faces a polarization electrode.
  • the first subset of ionization chambers 203, 204 is adjacent to the second subset of ionization chambers 201, 202, an ionization chamber 203 of the first subassembly having a support sheet 103. common with an ionization chamber 202 of the second subset of ionization chambers.
  • the first subset of ionization chambers comprises two integral ionization chambers 203, 204, formed by a support sheet
  • a polarization electrode comprising on each face a polarization electrode, and a support sheet 104 common to the two ionization chambers 203, 204, the sheet of support 104 comprising a collector electrode on each side.
  • the set of ionization chambers of the device of the present invention comprises a third and a fourth subset of ionization chambers, as shown in FIG. 6.
  • the integral ionization chambers 203, 204, 205, 206 are located inwardly of the device while the ionization chambers 201, 202, 207, 208, including band-shaped electrodes are located towards the ends of the device. This arrangement makes it possible to have a stable and precise signal in the integral ionization chambers 203, 204, 205, 206 measuring the dose deposited by the beam.
  • a carrier sheet comprising a collector or non-collector electrode and grounded on each side is alternated with a carrier sheet comprising a bias electrode on each face.
  • FIG. 6 shows two subsets of two adjacent integral ionization chambers 203, 204, 205, 206, of which:
  • a support sheet 104 is common to two ionization chambers 203, 204 and each of its two faces comprises a collector electrode;
  • a support sheet 105 is common to two ionization chambers 204, 205 and each of its two faces comprises a polarization electrode
  • a support sheet 106 is common to two ionization chambers 205, 206 and each of its two faces comprises a collector electrode;
  • An ionization chamber 202 of this subassembly is located adjacent to an integral ionization chamber 203, and has in common with this ionization chamber 202 a support sheet 103 comprising a polarization electrode on each of its two surfaces.
  • a second subset of two ionization chambers 207, 208 has in common a support sheet 108 comprising band-shaped collecting electrodes on each of its two surfaces. For the sake of clarity, only two measuring electronics devices connected to the electrodes are shown.
  • An ionization chamber 207 of this subassembly is located adjacent to an integral ionization chamber 206, and has in common with this ionization chamber 206 a support sheet 107 comprising a polarization electrode on each of its two surfaces.
  • a support sheet 18, 40 comprising an electrode facing the biasing electrodes located outwardly of the ionization chambers 201, 208 located at the ends of the ionization chamber assembly, allows the balancing of the forces electric due to the polarization of the electrodes 101, 103, 105, 107, 109 and contributes to the stabilization of the support sheets of each ionization chamber of the assembly.
  • An additional subset of two ionization chambers 301, 302 can be inserted into said set of ionization chambers, as shown in FIG. 7.
  • this subset of ionization chambers 301, 302 is disposed in the middle of the device, between the two subsets of integral ion chambers 203, 204, and 205, 206.
  • This additional subset of chambers of Ionisation 301, 302 comprises a support sheet on which is deposited on both sides of its surface an electrode balancing the electrostatic fields inside the device and which can be used as collecting electrodes to provide a reference signal during a measurement in a water phantom, a non-swept beam which we would like to intercept the totality of the flow of particles during the measurement in the said phantom.
  • a reference chamber In the case of a conventional measurement in a water phantom, it is difficult to position a reference chamber in a stream of particles without disturbing the measurement thereof. With one or more reference chambers in the device, such a measurement is no longer disturbed.
  • the first subset of ionization chambers 201, 202 traversed by the beam and located at the entrance of the device comprises collecting electrodes in the form of strips oriented along an axis x orthogonal to the beam axis.
  • the last subset of ionization chambers 207, 208 traversed by the beam comprises collector electrodes in the form of strips oriented along an axis y orthogonal to the axis of the beam as well as to said x-axis.
  • This device can be placed at the output of an irradiation unit and slightly disturbs the properties of the beam by its low equivalent-water thickness, minimizing the effects of diffusion angularly and longitudinally.
  • the equivalent-water thickness of a detector of the present invention can be calculated by considering the last example of FIG. 6 comprising 13 support sheets made of bi-oriented polyethylene terephthalate (mylar) of for example 2.5 ⁇ m thick and covered on both sides with a thin layer of gold or aluminum, for example 200 nm thick, each support sheet being separated from one another by an air gap of for example 5 mm.
  • the various parameters of this example are shown in Table 1 for a beam of 200 MeV crossing this example device.
  • This exemplary embodiment of the invention comprises 13 mylar sheets, 26 gold layers and 12 air gaps.
  • the thicknesses of the different materials are given by way of example only, other thicknesses as well as other materials that can be selected for carrying out the present invention. Also, some carrier sheets may differ from one another with respect to the thickness and materials chosen.
  • a device for measuring the field and the dose of a beam obtained by a so-called passive delivery technique can be achieved by taking up the same structure as one of the devices described in the previous embodiments, and by replacing the integral ionization chambers, the collecting electrodes of which cover almost the entire surface of the support sheets, by ionization chambers whose collecting electrodes included on the support sheets are disk-shaped.
  • FIG. 8 shows another embodiment of the present invention allowing the dosimetry of particle beams obtained by dynamic techniques as well as the dosimetry of beams obtained by passive techniques.
  • This embodiment shown in FIG. 8 comprises both integral ionization chambers 203, 204, 205, 206 and ionization chambers 401, 402, 403,
  • two subsets of two integral ionization chambers and two subsets of two disk-shaped collecting electrode ionization chambers are disposed towards the middle of the device, for example symmetrically with respect to a set of two reference ion chambers 301, 302.
  • Such a device may comprise a set of fourteen ionization chambers also counting ionization chambers 201, 202, 207, 208 including band-shaped electrodes.
  • the device also comprises two support sheets 18, 40 located on either side of this set of ionization chambers and allowing equilibrium of the electrostatic forces and the stabilization of the distances between each support sheet.
  • each electrode collector on a support sheet of an integral ionization chamber and a reduced-size electrode ionization chamber is connected to a measurement electronics of its own.
  • An embodiment of the present invention is shown in Figure 9 and includes:
  • first ionization chambers 201, 202 comprising strip-shaped collecting electrodes, these ionization chambers being formed by:
  • a first support sheet 101 comprising on its two surfaces a polarization electrode, each electrode being connected to a voltage generator HV2; a second support sheet 102 facing the first support sheet 101 and having on its two surfaces band-shaped collecting electrodes arranged identically on both sides, each band of one face and each band of the the other side of the face of the support sheet being connected to the same measurement electronics;
  • a third carrier sheet 103 facing the second carrier sheet 102 and having on both surfaces a bias electrode, each electrode being connected to a voltage generator HV2;
  • a third ionization chamber 501 formed by:
  • a fourth carrier sheet 119 facing the third carrier sheet 103 and having on the side facing the carrier sheet 103 an integral collecting electrode connected to a measurement electronics of its own;
  • a fifth support sheet 120 facing the fourth support sheet 119 and comprising on its two surfaces a bias electrode connected to a voltage generator HV3
  • the fourth support sheet 119 comprising on the side facing the fifth support sheet 120, an integral collecting electrode connected to a measurement electronics which is specific thereto;
  • said fifth support sheet 120 a sixth support sheet 111 located opposite the fifth support sheet 120 and comprising on its two surfaces a collecting electrode;
  • a seventh support sheet 121 facing the sixth support sheet 111 and comprising on its two surfaces a polarization electrode connected to a high voltage generator HV2;
  • An eighth ionization chamber 504 formed by:
  • a ninth support sheet 123 facing the eighth support sheet 122 and comprising on its two surfaces a polarization electrode
  • said eighth support sheet 122 comprising a disk-shaped collecting electrode surrounded by a guard, the electrode being connected to a measuring electronics of its own by a track covered with an insulating resin, the electrode facing said ninth support sheet;
  • a ninth and tenth ionization chamber 207, 8 comprising band-shaped electrodes, these ionization chambers being formed by:
  • said ninth support sheet 123 comprising on both surfaces a bias electrode, each electrode being connected to a voltage generator HV3;
  • a tenth support sheet 108 located opposite the ninth support sheet 123 and comprising on its two surfaces strip-shaped collecting electrodes arranged identically on both sides, each strip of a face of the support sheet and its opposite strip on the other side of the surface of the support sheet being connected to the same measurement electronics;
  • an eleventh support sheet 109 located opposite the tenth support sheet 108 and comprising on its two surfaces a biasing electrode, each electrode being connected to a voltage generator HV3.
  • the set of these ionization chambers is comprised between two support sheets 40, 18, each comprising an electrode preferably set to the same potential as the collecting electrodes and located facing the support sheets of the first and tenth ionization chambers. .
  • This embodiment therefore comprises in all thirteen support plates and has a water-equivalent thickness of 0.014cm for a device measuring about 6cm and can be used for measuring the dose and the field of different types of beam.
  • this embodiment of the present invention includes two high voltage generators. HV2, HV3 connected to the polarization electrodes as described above, in order to have a redundancy of the ionization chambers, and to ensure a measurement of the dose in case of a problem of one of the two generators or in case breakdown of one of the carrier sheets comprising a bias electrode.

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte au domaine de contrôle en ligne d'un faisceau. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif comprenant plusieurs chambres d'ionisation, permettant de mesurer la dose déposée par un faisceau ionisant ainsi que le champ de ce faisceau. Au moins une chambre d'ionisation est réalisée de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à 100 nm.

Description

DISPOSITIF ET MÉTHODE POUR LE CONTRÔLE EN LIGNE
D'UN FAISCEAU ENERGETIQUE
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention se rapporte au domaine de contrôle en ligne d'un faisceau. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif comprenant plusieurs chambres d' ionisation, permettant de mesurer la dose déposée par un faisceau ionisant ainsi que le champ de ce faisceau.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
[0002] L' hadron-thérapie est une branche de la radiothérapie, permettant de délivrer avec précision une dose sur un volume cible, une tumeur, tout en préservant les tissus sains environnants. Un appareil d' hadron-thérapie comprend un accélérateur produisant un faisceau de particules chargées, un moyen de transport du faisceau et une unité d'irradiation. L'unité d'irradiation délivre une distribution de dose sur le volume cible et comprend généralement des moyens de contrôle de la dose délivrée. Deux grands modes de délivrance de faisceaux de particules sont employés en hadron-thérapie : un premier mode de délivrance comprend les techniques dites de diffusion passive du faisceau et un second mode de traitement plus élaboré comprend les techniques dynamiques de balayage de faisceau . [0003] Les méthodes de diffusion passive font appel à un dégradeur d'énergie ajustant le trajet des particules jusqu'au point de profondeur maximum de la région à irradier. Le dégradeur d'énergie est également utilisé en combinaison avec une roue de modulation ainsi qu'un compensateur et un collimateur spécifique au patient permettant d'obtenir une distribution de dose qui coïncide au mieux avec le volume cible. Un défaut majeur de cette technique est que des tissus sains avoisinants localisés en amont et à l'extérieur du volume cible peuvent être également soumis à des doses élevées de faisceaux. De plus, la nécessité d'utiliser un compensateur et un collimateur spécifique à la tumeur du patient et à l'angle d'irradiation rend la procédure compliquée et coûteuse.
[0004] Un mode de délivrance de faisceau dynamique comprend les méthodes dites « PBS » pour Pencil Beam Scanning dans laquelle un fin faisceau de particules orienté selon l'axe z est balayé selon un plan orthogonal à cet axe z sur le volume cible par le moyen d'aimants de balayage. En faisant varier l'énergie du faisceau de particules, différentes couches dans le volume cible peuvent être irradiées successivement. De cette manière, la dose de radiation peut être délivrée sur l'entièreté du volume cible.
[0005] Une première méthode de la technique dite de « Pencil Beam Scanning » est une méthode appelée spot scanning. Dans cette méthode, l'irradiation de couches de volume cible est réalisée par la délivrance de dose prescrite de faisceau à des positions discrètes de ce volume et en interrompant le faisceau entre chaque changement de position. [0006] Une autre méthode de « Pencil Beam Scanning » est la technique dite de balayage continu, où le faisceau est balayé de manière continue en suivant une figure prédéfinie. Pendant le balayage d'une couche, l'intensité du faisceau peut varier en chaque instant de manière à délivrer une dose précise à la juste place dans le volume cible, tel que spécifié dans le plan de traitement. Dans d'autres techniques plus avancées de délivrance du faisceau, la vitesse de balayage peut être ajustée instant par instant, de manière à avoir un degré de liberté supplémentaire pour moduler l'intensité du faisceau.
[0007] Avec la technique du PBS, non seulement des doses de distribution homogènes peuvent être délivrées sur un volume cible, mais également des doses non- homogènes. Typiquement, une combinaison de plusieurs traitements avec des faisceaux provenant de différentes directions est nécessaire pour produire une dose de radiation « sur mesure » qui maximise la dose dans le volume cible tout en protégeant les tissus sains avoisinants. Bien qu'une distribution de dose tridimensionnelle dans le volume cible résultant d'une irradiation dans une seule direction peut ne pas être uniforme, on s'arrange pour que la contribution de chaque irradiation dans plusieurs directions produise une dose uniforme dans le volume cible. Un traitement délivrant des faisceaux déposant des doses non homogènes dont l'intégration de chaque contribution de faisceau permet l'obtention d'une dose homogène dans un volume cible est appelé IMPT (Intensity modulated
Particle therapy) ou Thérapie par particules à intensités modulées. La spécification du traitement est réalisée par des systèmes avancés de planning de traitement utilisant des algorithmes d'optimisation pour spécifier le nombre et les directions de traitement par faisceaux ainsi que les intensités de particules à délivrer pour chaque endroit dans chaque couche à irradier.
[0008] Un autre exemple de technique dynamique est une technique d' irradiation qui diffère du PBS et appelée technique de balayage uniforme, dans laquelle une dose uniforme est délivrée à un volume cible couche par couche, et où le faisceau est balayé continuellement en prenant la forme d'une figure géométrique. Le faisceau ne prend pas la forme du contour de volume cible, mais il est balayé sur une aire géométrique prédéfinie et la conformité latérale est obtenue grâce à un collimateur comprenant plusieurs lames ou grâce à une ouverture spécifique au patient.
[0009] De par la complexité de ces différentes techniques, la vérification de la dose envoyée au patient est un point crucial. La calibration d'un appareil de hadron-thérapie est standardisée et s'effectue à l'aide d'un fantôme d'eau qui comprend principalement un détecteur, généralement une chambre d'ionisation ou une matrice de pixels, pouvant être déplacé ou non dans un grand récipient rempli d'eau, l'eau dont la densité et le pouvoir d'arrêt sont similaires à ceux des tissus humains. Cette calibration est effectuée avant le traitement et le plan de traitement est réalisé sur base de cette calibration.
[0010] Les chambres d' ionisation sont des détecteurs standards de dosimétrie utilisés généralement en radiothérapie. Une chambre d'ionisation comprend une électrode de polarisation séparée d'une électrode collectrice par un gap ou espace comprenant un fluide de nature quelconque.
[0011] On rencontre plusieurs types de chambres d' ionisation comme par exemple les chambres d' ionisation dites cylindriques et les chambres d'ionisation comprenant des plaques parallèles. Les chambres d' ionisation cylindriques comprennent une électrode centrale ou axiale généralement sous la forme d'un très fin cylindre, isolé d'une seconde électrode en forme de cylindre creux ou de capuchon entourant ladite électrode centrale ou axiale. Les chambres d' ionisation comprenant des plaques parallèles comprennent une première plaque supportant une électrode de polarisation, cette première plaque étant séparée d'une seconde plaque comprenant une ou plusieurs électrodes collectrices situées face à l'électrode de polarisation. Les plaques sont séparées par un gap ou espace comprenant un fluide de nature quelconque. Le périmètre de chaque électrode collectrice ou de polarisation déposée sur les plaques est entouré par une résine isolante, elle-même entourée par une électrode de garde.
[0012] Le fluide compris dans le gap ou espace séparant les électrodes collectrice et de polarisation d'une chambre d'ionisation utilisée en dosimétrie est le plus souvent un gaz. Lorsqu'un faisceau ionisant traverse la chambre d' ionisation, il y a ionisation du gaz compris entre les électrodes et des paires ion- électron se créent. Un champ électrique est généré en appliquant une différence de potentiel entre les deux électrodes de la chambre d'ionisation. La présence d'un champ électrique permet de séparer ces paires ion- électron et de les faire dériver sur les électrodes respectives, induisant un courant au niveau de ces électrodes qui sera détecté et mesuré.
[0013] Pendant le traitement, il est également indispensable de contrôler que la dose délivrée au patient corresponde à la dose prescrite dans le plan de traitement, par exemple à l'aide d'une chambre d'ionisation. Une éventuelle déviation du faisceau doit également pouvoir être détectée. Le document « A pixel chamber to monitor the beam performances in hadron therapy », R. Bonin et al., Nucl . Instr. & Methods in
Phys. Reas. A 519 (2004) 674-686, décrit une chambre d'ionisation comprenant une cathode de 25ym d'épaisseur composée d'une feuille de mylar sur laquelle a été déposée de l'aluminium, et une anode étant composée d'une feuille de Vetronite de lOOym d'épaisseur prise en sandwich entre deux feuilles de cuivre de 35ym chacune. A l'aide de la technique PCB, la dite anode est segmentée en 32 X 32 pixels d'un côté et chaque pixel est relié par un via traversant la feuille de Vetronite à une piste située de l'autre côté de l'anode. Chaque piste relie un pixel à un dispositif de mesure du signal. Toutefois, cette chambre d'ionisation à pixels présente certains inconvénients dont un premier est l'instabilité mécanique. La distance entre les deux électrodes est définie par une armature externe. Une déformation mécanique ou un effet microphonique peut affecter la distance entre les deux électrodes de manière significative, affectant ainsi l'exactitude et la précision de la mesure. Un autre problème de ce dispositif est son manque de
« transparence » vis-à-vis d'un faisceau. En effet, l'épaisseur non négligeable de cuivre présente sur l'anode induit de la diffusion de faisceau. [0014] Le document WO2006126084 résout en partie ces problèmes en remplaçant les couches de cuivre formant chaque pixel par des couches de graphite. De plus une couche intermédiaire percée de trous entourant chaque pixel est présente entre l'anode et la cathode formant ainsi une pluralité de chambres. Des points d'attache fixent la couche intermédiaire avec l'anode et la cathode, de manière à laisser passer de l'air et à stabiliser la distance entre l'anode et la cathode. Néanmoins, ce genre de détecteur induit toujours une diffusion du faisceau de manière angulaire et longitudinale, d'où la nécessité de pouvoir réaliser un détecteur le plus « transparent » possible, autrement dit dont l'épaisseur équivalent-eau (WET) est minimale afin de ne pas dégrader les propriétés du faisceau.
[0015] De manière générale, l'épaisseur équivalent- eau d'une portion de matériau m d'épaisseur lm traversée par un faisceau de particules donnée et d'énergie donnée est définie comme l'épaisseur d'eau produisant la même perte d'énergie du faisceau que la portion de matériau m d'épaisseur lm. L'épaisseur équivalent-eau d'un matériau m de portion lm traversé par un faisceau énergétique est donnée par l'équation suivante :
(équation 1)
Figure imgf000009_0001
Où:
pm est la densité du matériau m, en g/cm;
pw est la densité de l'eau, en g/cm3
lm est l'épaisseur du matériau, en cm est le pouvoir d'arrêt du matériau sur p dx
faisceau, relatif à la densité du matériau m, en MeV*cm2/g
f 1 άΕ est le pouvoir d'arrêt de l'eau sur le p dx
faisceau relatif à la densité de l'eau, en MeV*cm2/g.
[0016] Une minimisation de l'épaisseur équivalent- eau pour une chambre d' ionisation peut être obtenue en réduisant l'épaisseur des plaques supportant les électrodes et en utilisant pour celles-ci des matériaux de masse atomique moyenne relativement basse. Toutefois, il existe une épaisseur limite pour ces plaques supportant les électrodes en dessous de laquelle plusieurs problèmes peuvent survenir.
[0017] Un premier problème dont il faut tenir compte est l'augmentation de la capacitance au niveau des électrodes sur la feuille de support. En effet, différences de charges trop importantes entre les deux faces d'une même feuille peut entraîner un claquage de la feuille. Pour un condensateur plan, la capacitance est donnée par G =£0'£r'— A r avec,
So : la permittivité du vide ;
sr : la permittivité relative au matériau ;
A : l'aire de la plaque, de l'électrode ;
d : l'épaisseur de la plaque, de l'électrode.
[0018] Un second problème est la présence de bruit microphonique affectant la distance entre les électrodes et réduisant la précision et l'exactitude de la mesure.
[0019] D'autre part, dans le cas d'une plaque de support d'épaisseur réduite, il devient difficile de faire passer à travers la plaque un via reliant une ou plusieurs surfaces collectrice ou de polarisation à une ou plusieurs pistes sans affecter la stabilité mécanique de la plaque.
[0020] Le document US 6,011,265 décrit un détecteur comprenant une seule chambre d'ionisation comprenant une pluralité de feuilles de support arrangées en parallèle et séparées l'une de l'autre par un intervalle. La chambre d'ionisation décrite comprend :
- une première feuille de support comprenant une électrode DE ;
- une seconde feuille de support comprenant une électrode collectrice CE se composant d'une pluralité d' anodes élémentaires ;
- une ou deux feuilles de support 10 comprises entre lesdites première et seconde feuilles de support, lesdites feuilles de support 10 étant réalisées en un matériau isolant et métallisées sur leur deux faces de manière à former un premier plaquage métallique 11 et un second plaquage métallique 12, lesdites feuilles de support 10 métallisées comprenant une pluralité de trous perforés, le tout formant un multiplicateur d'électrons ;
- un premier moyen de polarisation Bl de l'électrode DE située sur la première feuille ;
- un second moyen de polarisation B2 adapté pour créer une tension électrique de polarisation entre la ledit premier plaquage métallique 11 et le dit second plaquage métallique 12 afin de former au niveau de chaque trou une zone de condensation de champ électrique dans laquelle un champ électrique condensé est généré, ledit champ électrique condensé fonctionnant de manière à générer à partir dudit photoélectron, considéré comme un électron primaire, une avalanche électronique ;
- un troisième moyen de polarisation B3 adapté pour créer une tension électrique de polarisation qui est appliquée à ladite électrode collectrice CE pour permettre la détection de ladite avalanche électronique .
[0021] Le détecteur décrit dans US 6,011,265 peut également comprendre un second ensemble d' anodes élémentaires disposées sur la deuxième face de la seconde feuille de support de manière à former un détecteur bidimensionnel . Toutefois, dans les techniques de hadronthérapie, utilisant notamment des courants de faisceau de haute intensité, les dispositifs de contrôle du faisceau utilisés sont des chambres d'ionisation fonctionnant en régime saturé, de manière à ce que l'efficacité de collection de charges soit maximale. Il convient donc de minimiser les phénomènes de recombinaison de charges suite à l'ionisation du gaz présent à l'intérieur d'une chambre d' ionisation pouvant nuire à la saturation de la chambre et donc à la précision de la mesure. Il n'est dès lors pas permis pour ce type de faisceaux d'utiliser une chambre d'ionisation dans laquelle on amplifie les charges produites suite à l'ionisation du gaz telle que décrite dans le document US 6,011,265. BUTS DE L'INVENTION
[0022] Il est donc nécessaire de pouvoir réaliser un détecteur suffisamment transparent à un faisceau de radiothérapie, de manière à ce que la dose soit délivrée au patient avec précision et exactitude en minimisant les phénomènes de diffusion et d'altération du faisceau. La construction d'un tel détecteur doit également tenir compte des problèmes de capacité, d'effet microphonique et de stabilité mécanique.
[0023] Un des buts de la présente invention est la réalisation d'un dispositif de dosimétrie comprenant un ensemble de chambres d' ionisation permettant de contrôler la dose d'un faisceau envoyée sur un patient, le dispositif ne comportant pas les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur.
[0024] Plus particulièrement, le but de la présente invention est de minimiser l'épaisseur équivalent-eau d'un dispositif de dosimétrie afin de délivrer une dose sur le patient qui soit la plus exacte et précise possible.
[0025] Un but complémentaire de la présente invention est d' obtenir une bonne dynamique de détection, notament par la suppression ou la réduction de la capacité intrinsèque des plaques de support des chambres d'ionisation tout en réduisant l'épaisseur des ces plaques de support.
[0026] Un but complémentaire de la présente invention est d'avoir un dispositif dont les électrodes collectrices gardent une uniformité de réponse sur toute leur surface en prévenant la déformation de ces plaques de support d'épaisseur fines et soumises à un champ électrique élevé. [0027] Un but complémentaire de la présente invention est de fournir un dispositif pouvant mesurer à la fois avec précision la dose déposée par un faisceau ainsi que le champ de ce même faisceau.
[0028] Un but complémentaire de la présente invention est de fournir un dispositif « universel » permettant de mesurer aussi bien les propriétés d'un faisceau obtenu par une technique de délivrance passive que par une technique dynamique.
RESUME DE L'INVENTION
[0029] Selon un premier aspect, la présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle en ligne d'un faisceau ionisant généré par une source radiative et délivré sur une cible, ledit dispositif comprenant une pluralité de feuilles de support arrangées en parallèle et séparées l'une de l'autre par un intervalle ; lesdites feuilles de support étant positionnées perpendiculairement par rapport à l'axe central du faisceau ionisant et formant une succession de chambres d' ionisation dont au moins une chambre d'ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; chacune des feuilles de support ayant sur ses deux faces une ou plusieurs électrodes mises à un potentiel tel que les deux faces de chacune des feuilles de support aient la même polarité ; les feuilles de support étant arrangées de telle sorte que les feuilles de support successives présentent une polarisation alternée ; ledit dispositif présentant en outre des moyens complémentaires aptes à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de ladite chambre d'ionisation réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym.
[0030] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, la au moins une chambre d'ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure à 20ym, de préférence inférieure ou égale à 15 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 10ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 5ym , encore plus de préférence inférieure ou égale à lym.
[0031] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, les moyens complémentaires comprennent une plaque rigide, parallèle et située en face de la feuille de support comprenant sur chacun de ses faces une électrode collectrice et participant à la formation de la chambre d'ionisation réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; la plaque rigide comprenant en outre au moins une électrode mise à un potentiel apte à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de la chambre d'ionisation.
[0032] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, les moyens complémentaires comprennent une plaque rigide ou souple, de préférence souple, parallèle et située en face de la feuille de support comprenant sur chacun de ses faces une électrode de polarisation et participant à la formation de la chambre d'ionisation réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; la plaque rigide ou souple comprenant en outre au moins une électrode mise à un potentiel apte à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de la chambre d'ionisation.
[0033] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, les intervalles entre chaque feuille de support sont constants.
[0034] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, au moins une des feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym comprend au moins sur une de ses faces une électrode, de préférence collectrice, reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant la dite électrode,, de feuille de support ne soit affectée de façon pré udiciable.
[0035] Préférablement , le dispositif selon l'invention comprend des feuilles de support présentant sur leur deux faces des électrodes collectrices en alternance avec des feuilles de support présentant sur leur deux faces des électrodes de polarisation.
[0036] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, chaque électrode collectrice est reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant ladite électrode collectrice.
[0037] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, certaines électrodes collectrices prennent la forme de bandes disposées de manière parallèle.
[0038] Selon un autre aspect, l'invention concerne un dispositif destiné à la mesure de faisceaux ionisants, le dispositif comprenant une feuille de support présentant deux faces et ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym, de préférence inférieure à 20 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 15 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 10ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 5ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à lym ; la feuille de support comprenant sur au moins une des faces une électrode, de préférence collectrice, reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant l'électrode.
[0039] Préférablement , dans le dispositif selon l'invention, l'électrode prend la forme d'un disque dont le périmètre est séparé par un gap ou une résine isolante d'une couche de garde qui s'étend sur le reste de la feuille de support, et l'électrode en forme de disque est reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la dite feuille de support que la face comprenant l' électrode en forme de disque, la piste étant recouverte d'une résine isolante, et la résine isolante est recouverte par une fine couche de matériau conducteur qui s'étend sur la couche de garde .
[0040] Selon un autre aspect, l'invention concerne une méthode pour le contrôle en ligne d'un faisceau ionisant généré par une source radiative et délivré sur une cible, la méthode comprenant les étapes de :
a) fournir d'une pluralité de feuilles de support arrangées en parallèle et séparées l'une de l'autre par un intervalle ; les feuilles de support étant positionnées perpendiculairement par rapport à l'axe central du faisceau ionisant et formant une succession de chambres d' ionisation dont au moins une chambre d'ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; chacune des feuilles de support ayant sur ses deux faces une ou plusieurs électrodes ;
b) mettre chacune des feuilles de support à un potentiel tel que les deux faces de chacune des feuilles de support aient la même polarité ;
c) arranger les feuilles de support de telle sorte que les feuilles de support successives présentent une polarisation alternée ;
d) déterminer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de la chambre d'ionisation réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym ;
e) équilibrer les forces électrostatiques au moyen de moyens complémentaires.
[0041] Préférablement , dans la méthode selon l'invention, la au moins une chambre d'ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure à 20 ym, de préférence inférieure ou égale à 15 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à lOym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 5ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à lym.
[0042] Préférablement , dans la méthode selon l'invention, au moins une des feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym comprend au moins sur une de ses faces une électrode, de préférence collectrice, reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant la dite électrode, de manière à. ce que la stabilité mécanique de la.d.ite feuille de support ne soit affectée de façon pré udiciable .
[0043] Préférablement , dans la méthode selon l'invention, les moyens complémentaires comprennent une plaque rigide ou souple comprenant au moins une électrode mise à un potentiel apte à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de ladite chambre d'ionisation.
[0044] Préférablement , dans la méthode selon l'invention, l'étape d'équilibrage comprend en outre l'application d'une tension adéquate sur les feuilles de support.
[0045] Selon un autre aspect, l'invention concerne l'utilisation du dispositif comme décrit ci-dessus pour le contrôle en ligne de faisceaux de particules obtenus par des techniques de délivrance passive.
[0046] Selon encore un autre aspect, l'invention concerne l'utilisation du dispositif comme décrit ci- dessus pour le contrôle en ligne de faisceaux de particules obtenus par des techniques de délivrance dynamique .
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0047] Les dessins suivants sont donnés à des fins illustratives et n'entendent en aucune façon limiter la portée de la présente invention. Par ailleurs, les proportions des différentes figures ne sont pas respectées .
[0048] La fig.l représente un premier mode de réalisation de l'invention comprenant une ou deux chambres d'ionisation intégrale selon qu'une des feuilles de support située à l'extrémité soit souple ou rigide . [0049] La fig. 2 représente une face d'une feuille de support comprenant une électrode collectrice reliée à une électronique de mesure.
[0050] La fig. 3 représente une face d'une feuille de support comprenant une électrode collectrice en forme de disque reliée à une électronique de mesure.
[0051] La fig. 4 représente un second mode de réalisation de l'invention dont toutes les feuilles de support sont souples.
[0052] La fig. 5 représente un troisième mode de réalisation de l'invention comprenant deux chambres d' ionisation intégrale et deux chambres d' ionisation à bandes .
[0053] La fig. 6 représente un quatrième mode de réalisation de l'invention comprenant deux paires de chambres d' ionisation intégrales et deux paires de chambres d'ionisation à bandes.
[0054] La fig. 7 représente un représente un cinquième mode de réalisation de l'invention comprenant des chambres d'ionisation intégrales, des chambres d'ionisation à bandes, et deux chambres d'ionisation de référence .
[0055] La fig. 8 représente un sixième mode de réalisation de l'invention comprenant des chambres d'ionisation intégrales, des chambres d'ionisation à bandes, des chambres d'ionisation de référence et des chambres d' ionisation comprenant des électrodes collectrices en forme de disque.
[0056] La fig. 9 représente un septième mode de réalisation comprenant deux chambres d' ionisations de référence entourée de deux ensembles de chambres d' ionisation, situé de chaque côté de ces chambres d'ionisation de référence, un premier ensemble de chambres d' ionisation comprenant des chambres d' ionisations à bandes et des chambres d' ionisation intégrales, un second ensemble comprenant des chambres d' ionisation à bandes et des chambres d' ionisation comprenant des électrodes collectrices en forme de disque .
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0057] La fig. 1 représente le dispositif de dosimétrie de la présente invention comprenant au moins deux chambres d' ionisation comprenant au moins deux feuilles souples supportant une ou plusieurs électrodes et appelées « feuilles de support » 10, 20 réalisées en un matériau de faible densité, de masse atomique moyenne inférieure à 20, présentant une bonne souplesse et une bonne résistance à l'irradiation, comme par exemple du polyéthylène téréphtalate bi- axialement orienté, plus connu sous le nom de mylar, ou encore du poly (4, 4 ' -oxydiphénylène-pyromellitimide, plus connu sous le nom de kapton, ces matériaux ne constituant en aucun cas une limitation de la présente invention. Préférablement , les au moins deux feuilles de support ont une épaisseur comprise entre le micromètre et le millimètre, plus préférablement comprise entre le micromètre et la centaine de micromètre, plus préférablement entre un micromètre et vingt micromètres.
[0058] Au moins deux feuilles de support 10, 20 formant une première chambre d' ionisation sont recouvertes sur leurs deux faces d'une couche de matériau conducteur jouant le rôle d'électrode. Préférablement , le dit matériau conducteur est déposé sur la feuille de support par une technique de dépôt, de manière à obtenir une couche de matériau conducteur compris entre un nanomètre et un micron, préférablement compris entre 100 nanomètres et un micron, préférablement compris entre 100 et 500 nanomètres.
Préférablement le dit matériau conducteur est un métal ou du graphite, plus préférablement un métal.
[0059] Par rapport aux plaques de support connues de l'état de la technique et obtenues généralement par la technique PCB, les feuilles de support de la présente invention ont pour avantage de produire moins de diffusion et d'altération des propriétés du faisceau. Néanmoins, la diminution de l'épaisseur des feuilles de support par rapport à celles employées couramment dans l'état de la technique à pour conséquence l'apparition de nouveaux problèmes, un premier problème étant la localisation de la piste ramenant le signal vers un dispositif de mesure du signal, deuxièmement, un second problème étant un effet capacitif important au niveau des feuilles et un troisième problème étant la vibration des feuilles lorsque celle-ci sont soumises à un potentiel électrique.
[0060] Classiquement, une électrode collectrice est reliée à une piste par un via traversant une couche isolante disposée entre la surface de l'électrode et la plaque de support, la dite piste ramenant le signal à un appareil de mesure. Dans le cas d'une feuille de support dont on souhaite minimiser l'épaisseur, cet arrangement n'est pas souhaitable. La fig. 2 représente une feuille de support de la présente invention comprenant une électrode collectrice 11 destinée à une mesure de faisceau délivré par une technique dynamique, ce type d'électrode étant appelé « électrode collectrice intégrale », la dite électrode collectrice 11 étant reliée à une électronique de mesure 9 par une piste 13 située sur la même face de la feuille de support que l'électrode 11. La dite piste est déposée sur chaque feuille de support en utilisant la même technique de dépôt que celle employée pour le dépôt des électrodes. Préférablement , chaque électrode collectrice ainsi que la piste la reliant à l'appareil de mesure est séparée d'une couche de garde 12 par un vide 14 ou une résine isolante 14 entourant le périmètre de l'électrode collectrice. La figure 3 représente une feuille de support comprenant une électrode en forme de disque destinée à la mesure d'un faisceau délivré par une technique passive. La piste de cette électrode collectrice ne devant pas être exposée au faisceau, sous peine de fournir une mesure dépendante du champ de ce faisceau, cette dite piste est recouverte d'une fine couche de résine isolante, elle-même recouverte d'une fine couche de matériau conducteur s' étendant sur la couche de garde.
[0061] La capacité d'un condensateur est directement proportionnelle à l'aire du condensateur et inversement proportionnelle à la distance séparant les plaques du condensateur. Une feuille de support comprenant une électrode collectrice sur une face et une électrode de polarisation sur son autre face, peut être assimilée à un condensateur. Dans le cas d'une feuille de support ayant une épaisseur telle que dans le dispositif de la présente invention, avec une différence de potentiel entre les deux électrodes situées des deux côtés de la feuille, le risque de claquage de celle-ci est très élevé. Le claquage d'une feuille est une décharge se produisant entre les deux plaques isolées du condensateur lorsque trop de charges se sont accumulées d'un côté de ce condensateur, la décharge endommageant la couche isolante du condensateur.
[0062] D'autre part, un effet capacitif important au niveau de la feuille de support aura pour conséquence de retarder la transmission des charges vers l'électronique de mesure et d'augmenter le temps de réponse du détecteur. On risque donc de commencer la détection de la dose déposée par le faisceau au moment où la dose nécessaire aura été déjà été envoyée sur le patient, et d'envoyer ainsi un excès de dose endommageant les tissus sains.
[0063] Dans le dispositif représenté sur la figure 1, l'arrangement des électrodes sur les feuilles de support résout ces problèmes de capacitance. Chaque feuille de support 10, 20 comprend sur ses deux faces une électrode ayant la même polarisation. Une première feuille de support 10 comprend sur ses deux faces une électrode collectrice 11, 15 ayant préférablement une polarisation proche de celle de la masse. Les deux faces d'une seconde feuille de support 20 comprennent chacune une électrode de polarisation 21, 22 préférablement reliées par une piste à un générateur mis à un potentiel positif ou négatif. Chaque piste reliant une électrode de polarisation au générateur étant située sur la même face de la feuille de support que la dite électrode de polarisation. On obtient ainsi deux feuilles de support 10, 20 dont les deux faces d'une même feuille de support sont polarisées de la même manière, ce qui permet de diminuer fortement l'effet capacitif de part et d'autre d'une feuille de support .
[0064] Chaque feuille de support 10, 20 est maintenue dans un support, par exemple, un support fabriqué en résine époxy, le dit support garantissant une bonne tension mécanique et une bonne isolation de chaque feuille de support. Les deux feuilles de support sont fixées de manière à ce qu'un gap soit créé entre ces deux ci. Le support comprend par exemple des entretoises à haute résistance électrique, dont les dimensions sont calibrées avec de très petites tolérances. Une grande précision sur les gaps séparant les feuilles de support doit être garantie car le champ et donc la force électrostatique dépendent de la tension électrique appliquée et de la distance entre chaque feuille de support.
[0065] Avantageusement, la réalisation d'un détecteur comprenant des feuilles de support souples et d'épaisseur relativement fine doit également tenir compte de l'effet microphonique. La différence de potentiel créée entre deux feuilles de support aussi fines que celles de la présente invention a pour effet de faire gondoler et/ou vibrer ces feuilles de support ce qui altère la détection des charges crées par l'ionisation du gaz compris entre les deux feuilles de support traversées par un faisceau puisque le gap compris entre ces deux feuilles de support varie continuellement. De même, le bruit extérieur produit également de l'effet microphonique sur une telle chambre d' ionisation, le dispositif devra donc également minimiser la contribution du bruit extérieur.
[0066] Afin de réduire cet effet microphonique, et surtout d'obtenir une réponse de l'électrode collectrice uniforme sur toute sa surface, deux plaques ou feuilles 16, 18 sont situées de part et d'autre de la chambre d' ionisation 1 formée par les deux feuilles de support 10, 20. Ces deux plaques ou feuilles 16, 18 comprennent des électrodes 17, 19 mises à un potentiel choisi de telle manière à créer une force électrostatique FE2 s ' équilibrant avec la force électrostatique FEi créée par la polarisation des feuilles de support 10, 20 de la chambre d'ionisation 1.
[0067] Une première plaque 16, préférablement rigide, est située face et de manière parallèle à l'électrode collectrice 15 située vers l'extérieur de la chambre d'ionisation 1. Cette plaque 16 comprend une électrode 17 qui est mise à un potentiel choisi de manière à équilibrer la force électrostatique FEi s' exerçant sur la feuille de support 10 et résultant du champ électrique crée par la différence de polarité entre l'électrode collectrice 11 et l'électrode de polarisation 21 localisées vers l'intérieur de la chambre d'ionisation 1. Préférablement , le gap séparant l'électrode 17 comprise sur la première plaque 16 de l'électrode 15 comprise sur la feuille de support 10, est identique au gap séparant les électrodes collectrice 11 et de polarisation 21 comprises à l'intérieur de la chambre d'ionisation 1. Plus préférablement , la tension appliquée sur l'électrode 17 de la plaque 16 est égale celle appliquée sur les électrodes de polarisation 21, 22 de la feuille de support 20.
[0068] Une seconde plaque 18, rigide ou non, est située face et de manière parallèle à la feuille de support 20 comprenant les électrodes de polarisation
21, 22. Cette seconde plaque 18 comprend une électrode 19 mise à un potentiel choisi de manière à équilibrer la force électrique FE1 crée par la polarisation des électrodes 21, 22 de la plaque de support 20. Il n'est pas nécessaire que cette seconde plaque 18 soit rigide si l'électrode 19 comprise sur cette plaque 18 n'est pas une électrode collectrice, cette électrode 19 avec l'électrode 22 ne formant dès lors pas une chambre d' ionisation .
[0069] La feuille de support 10 comprenant sur ses deux faces une électrode collectrice 11, 15, des charges crées par l'ionisation du gaz par le faisceau sont collectées des deux côtés de cette feuille. Des différences au niveau des charges sur chaque plaque d'une même feuille peuvent entraîner un léger effet capacitif pouvant interférer sur le temps de mesure au niveau de l'électronique de mesure. Afin d'éviter ce désagrément, le signal électrique produit aux deux électrodes collectrices 11, 15 et résultant de l'ionisation du gaz est préférablement sommé physiquement avant d'être envoyé sur l'électronique de mesure. La feuille de support 10 comprenant les deux électrodes collectrices 11, 15 situées de chaque côté de cette même feuille est donc commune à deux chambres d' ionisation, une première chambre d' ionisation 1 étant formée par les deux feuilles de support 10, 20 et une seconde chambre d' ionisation 2 étant formée par la feuille de support 10 comprenant les électrodes collectrices et la plaque rigide 16. Il est donc préférable, dans ce cas, que ces dites chambres d'ionisation 1, 2 aient le même gap . C'est pourquoi la plaque 16, localisée face à l'électrode collectrice 15 de la feuille de support 10 est une plaque rigide, réduisant ainsi les effets microphoniques et garantissant un gap constant dans les deux chambres d'ionisation 1, 2 nécessaire à une mesure exacte et précise de la dose.
[0070] La figure 4 présente un mode de réalisation de l'invention dans lequel la plaque rigide 16 a été remplacée par une feuille de support 30 dont une électrode de polarisation est présente sur ses deux faces, cette feuille de support étant préférablement identique à la feuille de support 20 comprenant une électrode de polarisation sur ses deux faces. On a ainsi un ensemble de deux chambres d'ionisation 1, 2, comprenant une électrode collectrice commune à ces deux chambres d' ionisation et collectant la même quantité de charges. Deux feuilles 18, 40, comprennent respectivement des électrodes 19 et 41 préférablement mises à un potentiel identique ou proche de celui des électrodes collectrices. Ces feuilles 18, 40 sont situées de part et d'autre du dit ensemble de chambres d' ionisation, et leurs électrodes créent une force électrostatique équilibrante FE2 de sens opposé aux Forces électrostatiques FEi s' exerçant sur les feuilles de support 10, 30 comprenant les électrodes de polarisation mises par exemple à un potentiel négatif. Les feuilles 18, 40 situées de part et d'autre du dit ensemble de chambres d'ionisation 1, 2 ne doivent pas nécessairement être rigides puisque l'on ne collecte pas de charge dans l'espace formé par ces feuilles 18,
40 et les feuilles de support 20, 30 situées face à celle-ci .
[0071] Comme dans le cas précédent, les signaux collectés sur l'électrode collectrice de la chambre d' ionisation 1 et 2 sont sommés et envoyés vers une électronique de mesure, par exemple un intégrateur de charges .
[0072] La fig. 5 représente un autre mode de réalisation de la présente invention dédicacé à la technique dite de « Pencil beam scanning ». Le dispositif comprend un ensemble de chambre d' ionisation parallèles entre elles, chaque chambre d'ionisation comprenant une feuille de support souple et fine sur laquelle est déposée par un procédé d' évaporation une fine couche de matériau conducteur servant d'électrode collectrice ou de polarisation. Deux feuilles de support 40, 18 sur lesquelles sont déposées par un procédé d' évaporation des électrodes sont préférablement mises à la masse et situées parallèlement de part et d'autre du dit ensemble de chambres d'ionisation. L'ensemble de chambres d' ionisation comprend deux sous-ensembles de chambres d'ionisation. Un premier sous-ensemble de chambres d' ionisation, comprend deux chambres d' ionisation intégrales 203, 204 mesurant la dose déposée par le faisceau. Ce premier sous-ensemble de chambres d' ionisation comprend :
- une première feuille de support 105 comprenant sur ses deux faces une électrode de polarisation ;
une seconde feuille de support 104 comprenant sur ses deux faces une électrode collectrice, cette feuille de support étant commune aux deux chambres d'ionisation 203, 204 du premier sous ensemble de chambres d'ionisation, l'électrode collectrice couvrant au moins 90% de la feuille de support, étant entourée d'une électrode de garde et dont la structure est celle représentée sur la figure 2 ; - une troisième feuille de support 103 comprenant sur ses deux faces une électrode de polarisation, cette feuille de support étant commune avec la chambre d'ionisation 203 du premier sous ensemble de chambres d' ionisation et avec une des chambres d'ionisation 202 du second sous ensemble de chambres d'ionisation.
Les dites électrodes collectrices et de polarisation s'étendent sur une zone couvrant au moins 90% de leur feuille de support, de manière à créer et à collecter le maximum de charges. Un second sous- ensemble de deux chambres d'ionisation 201, 202 comprend :
- la dite feuille de support 103 ;
une seconde feuille de support 102 sur laquelle sont déposées des électrodes collectrices en forme de bandes entourée d'une couche de garde séparée de ces électrodes par un matériau isolant, de manière à mesurer le champ de faisceau, chaque bande d'une face de la feuille de support étant reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la dite seconde feuille de support.
- une troisième feuille de support 101 comprenant sur ses deux faces une électrode de polarisation.
[0073] Le premier sous-ensemble de chambres d'ionisation 203, 204 est adjacent au second sous- ensemble de chambres d'ionisation 201, 202, une chambre d'ionisation 203 du premier sous-ensemble ayant une feuille de support 103 en commun avec une chambre d'ionisation 202 du second sous-ensemble de chambres d'ionisation. Le premier sous-ensemble de chambres d' ionisation comprend deux chambres d' ionisation intégrales 203, 204, formées par une feuille de support
103, 105, comprenant sur chaque face une électrode de polarisation, et une feuille de support 104 commune aux deux chambres d'ionisation 203, 204, la feuille de support 104 comprenant une électrode collectrice sur chaque face .
[0074] Préférablement , l'ensemble de chambres d' ionisation du dispositif de la présente invention comprend un troisième et un quatrième sous-ensemble de chambres d'ionisation, comme représenté sur la fig. 6. Préférablement , les chambres d'ionisation intégrales 203, 204, 205, 206 sont localisées vers l'intérieur du dispositif alors que les chambres d'ionisation 201, 202, 207, 208, comprenant des électrodes en forme de bandes sont localisées vers les extrémités du dispositif. Cette disposition permet d'avoir un signal stable et précis dans les chambres d' ionisation intégrales 203, 204, 205, 206 mesurant la dose déposée par le faisceau. Préférablement une feuille de support comprenant une électrode collectrice ou non et mise à la masse sur chaque face est alternée avec une feuille de support comprenant une électrode de polarisation sur chaque face. Cette redondance de chambres d'ionisation permet d' avoir une répétition au niveau des mesures et de s'assurer que le dispositif fonctionne correctement en garantissant donc une sécurité maximale pour la mesure de la dose délivrée au patient. En cas de claquage d'une des feuilles de support, il est toujours possible de contrôler la dose envoyée au patient.
[0075] La fig. 6 montre deux sous-ensembles de deux chambres d'ionisation intégrales adjacentes 203, 204, 205, 206, dont :
une feuille de support 104 est commune à deux chambres d'ionisation 203, 204 et dont chacune de ses deux faces comprend une électrode collectrice ;
une feuille de support 105 est commune à deux chambres d'ionisation 204, 205 et dont chacune de ses deux faces comprend une électrode de polarisation
une feuille de support 106 est commune à deux chambres d'ionisation 205, 206 et dont chacune de ses deux faces comprend une électrode collectrice ;
Un sous-ensemble de deux chambres d'ionisation 201, 202 ayant en commun une feuille de support 102 comprenant des électrodes collectrices en forme de bandes sur chacune de ses deux surfaces. Une chambre d'ionisation 202 de ce sous-ensemble est située de manière adjacente à une chambre d'ionisation intégrale 203, et possède en commun avec cette chambre d'ionisation 202 une feuille de support 103 comprenant une électrode de polarisation sur chacune de ses deux surfaces.
Un second sous-ensemble de deux chambres d' ionisation 207, 208 possède en commun une feuille de support 108 comprenant des électrodes collectrices en forme de bande sur chacune de ses deux surfaces. Pour des raisons de clarté, seuls deux dispositifs d'électronique de mesure reliés aux électrodes sont représentés. Une chambre d'ionisation 207 de ce sous- ensemble est située de manière adjacente à une chambre d'ionisation intégrale 206, et possède en commun avec cette chambre d'ionisation 206 une feuille de support 107 comprenant une électrode de polarisation sur chacune de ses deux surfaces. Enfin, une feuille de support 18, 40 comprenant une électrode faisant face aux électrodes de polarisation situées vers l'extérieur des chambres d'ionisation 201, 208 localisées aux extrémités de l'ensemble de chambres d'ionisation, permet l'équilibrage des forces électriques dues à la polarisation des électrodes 101, 103, 105, 107, 109 et contribue à la stabilisation des feuilles de support de chaque chambre d'ionisation de l'ensemble.
[0076] Un sous-ensemble supplémentaire de deux chambres d'ionisation 301, 302 peut être inséré dans le dit ensemble de chambres d' ionisation, comme représenté sur la fig. 7. Préférablement ce sous-ensemble de chambres d'ionisation 301, 302 est disposé au milieu du dispositif, entre les deux sous-ensembles de chambres d'ionisation intégrales 203, 204, et 205, 206. Ce sous ensemble supplémentaire de chambres d'ionisation 301, 302 comprend une feuille de support sur laquelle est déposée des deux côtés de sa surface une électrode équilibrant les champs électrostatiques à l'intérieur du dispositif et pouvant être utilisées comme électrodes collectrices pour fournir un signal de référence lors d'une mesure dans un fantôme d'eau, d'un faisceaux non balayé dont on voudrait intercepter la totalité du flux de particules lors de la mesure dans le dit fantôme. Dans le cas d'une mesure classique dans un fantôme d'eau, il est difficile de positionner une chambre de référence dans un flux de particules sans perturber la mesure de celui-ci. Avec une ou plusieurs chambres de référence dans le dispositif, une telle mesure n'est plus perturbée.
[0077] Préférablement , le premier sous-ensemble de chambres d'ionisation 201, 202 traversé par le faisceau et situé à l'entrée du dispositif comprend des électrodes collectrices en forme de bandes orientées selon un axe x orthogonal à l'axe du faisceau. Le dernier sous-ensemble de chambres d'ionisation 207, 208 traversé par le faisceau comprend des électrodes collectrices en forme de bandes orientées selon un axe y orthogonal à l'axe du faisceau ainsi qu'au dit axe x.
[ 0078 ] Ce dispositif peut être placé à la sortie d'une unité d'irradiation et perturbe peu les propriétés du faisceau de par sa faible épaisseur équivalent-eau, minimisant les effets de diffusion de manière angulaire et longitudinale. On peut par exemple calculer l'épaisseur équivalent-eau d'un détecteur de la présente invention en considérant le dernier exemple de la fig. 6 comprenant 13 feuilles de support faites de polyéthylène téréphtalate bi-orienté (mylar) de par exemple 2.5ym d'épaisseur et recouvertes sur les deux faces d'une fine couche d'or ou d'aluminium de par exemple 200nm d'épaisseur, chaque feuille de support étant séparée l'une de l'autre par un gap d'air de par exemple 5mm. Les différents paramètres de ce présent exemple sont repris dans le tableau 1 pour un faisceau de 200MeV traversant cet exemple de dispositif.
Tableau 1 :
lmylar ( Cltl) Pmylar (g/ Cltl 3 ) (MeV*cm2/g) ETmylar (cm)
Figure imgf000034_0001
2, 5E-04 1, 397 4 22E-03 2, 25E-04 lor (cm) por (g/cm3) (MeV*cm2/g) WETor (cm)
Figure imgf000034_0002
2E-05 19 2 32E-03 1, 94E-04 lair ( Cltl) Pair (MeV*cm2/g) WETair (cm)
Figure imgf000034_0003
0,5 1, 21E-03 3, 95E-03 5, 20E-04 Cet exemple de réalisation de l'invention comprend 13 feuilles de mylar, 26 couches d'or et 12 gaps d'air. L'épaisseur équivalent-eau d'un tel détecteur est donc de (13*2, 25E-04) + (26*1, 94E-04) + (12*5, 20E-04) = 0,014cm pour une longueur de détecteur d'environs 6,13cm. Les épaisseurs des différents matériaux sont données à titre d'exemple uniquement, d'autres épaisseurs ainsi que d'autres matériaux pouvant être choisis pour la réalisation de la présente invention. De même, certaines feuilles de support peuvent présenter des différences de l'une à l'autre en ce qui concerne l'épaisseur et les matériaux choisis.
[0079] Un dispositif permettant de mesurer le champ et la dose d'un faisceau obtenu par une technique de délivrance dite passive peut être réalisé en reprenant la même structure que l'un des dispositifs décrits dans les précédents modes de réalisation, et en remplaçant les chambres d' ionisation intégrales dont les électrodes collectrices recouvrent la quasi-totalité de la surface des feuilles de support, par des chambres d'ionisation dont les électrodes collectrices comprises sur les feuilles de support sont en forme de disque.
[0080] La figure 8 présente un autre mode de réalisation de la présente invention permettant aussi bien la dosimétrie de faisceaux de particules obtenus par des techniques dynamiques que la dosimétrie de faisceaux obtenus par des techniques passives. Ce mode de réalisation représenté sur la fig. 8 comprend à la fois des chambres d'ionisation intégrales 203, 204, 205, 206 et des chambres d'ionisation 401, 402, 403,
404 dont les électrodes collectrices sont en forme de disque. Dans ce mode de réalisation, deux sous- ensembles de deux chambres d' ionisation intégrales et deux sous-ensembles de deux chambres d' ionisation à électrode collectrice en forme de disque sont disposées vers le milieu du dispositif, par exemple symétriquement par rapport à un ensemble de deux chambres d'ionisation de référence 301, 302. Un tel dispositif peut comprendre un ensemble de quatorze chambres d' ionisation en comptant également des chambres d'ionisation 201, 202, 207, 208 comprenant des électrodes en forme de bande. Le dispositif comprend également deux feuilles de support 18, 40 situées de part et d' autre de cet ensemble de chambres d'ionisation et permettant l'équilibrage des forces électrostatiques et la stabilisation des distances entre chaque feuille de support.
[0081] Afin de réduire le nombre de chambres d'ionisation et de plaques de support, tout en conservant les caractéristiques redondantes du dispositif ainsi que la possibilité d'effectuer des mesures de faisceaux obtenus par des méthodes de délivrances dynamiques ou passives, chaque électrode collectrice comprise sur une feuille de support d'une chambre d'ionisation intégrale et d'une chambre d'ionisation à électrode de taille réduite, est reliée à une électronique de mesure qui lui est propre. Un mode de réalisation de la présente invention est représenté sur la figure 9 et comprend :
deux premières chambres d'ionisation 201, 202 comprenant des électrodes collectrices en forme de bandes, ces chambres d'ionisation étant formées par :
- une première feuille de support 101 comprenant sur ses deux surfaces une électrode de polarisation, chaque électrode étant reliée à un générateur de tension HV2 ; une seconde feuille de support 102 située face à la première feuille de support 101 et comprenant sur ses deux surfaces des électrodes collectrices en forme de bandes, disposées de manière identique sur les deux faces, chaque bande d'une face et chaque bande située de l'autre côté de la face de la feuille de support étant reliés à une même électronique de mesure ;
une troisième feuille de support 103 située face à la seconde feuille de support 102 et comprenant sur ses deux surfaces une électrode de polarisation, chaque électrode étant reliée à un générateur de tension HV2 ;
- Une troisième chambre d'ionisation 501, formée par :
- la dite troisième feuille de support 103 et ;
une quatrième feuille de support 119 située face à la troisième feuille de support 103 et comprenant sur le côté faisant face à la feuille de support 103 une électrode collectrice intégrale reliée à une électronique de mesure qui lui est propre ;
- Une quatrième chambre d'ionisation 502, formée par
- une cinquième feuille de support 120 située face à la quatrième feuille de support 119 et comprenant sur ses deux surfaces une électrode de polarisation reliée à un générateur de tension HV3
- la quatrième feuille de support 119 comprenant sur le côté faisant face à la cinquième feuille de support 120, une électrode collectrice intégrale reliée à une électronique de mesure qui lui est propre ;
Une cinquième et sixième chambre d' ionisation de référence 301, 302 formées par :
- la dite cinquième feuille de support 120 ; - une sixième feuille de support 111 située face à la cinquième feuille de support 120 et comprenant sur ses deux surfaces une électrode collectrice ;
- une septième feuille de support 121 située face à la sixième feuille de support 111 et comprenant sur ses deux surfaces une électrode de polarisation reliée à un générateur de haute tension HV2 ;
Une septième chambre d'ionisation 503, formée par :
- la dite septième feuille de support 121
- une huitième feuille de support 122 située face à la septième feuille de support 121 et comprenant une électrode collectrice en forme de disque entourée de garde, l'électrode étant reliée à une électronique de mesure qui lui est propre par une piste recouverte d'une résine isolante, l'électrode faisant face à la dite septième feuille de support;
Une huitième chambre d'ionisation 504 formée par :
- une neuvième feuille de support 123 située face à la huitième feuille de support 122 et comprenant sur ses deux surfaces une électrode de polarisation
la dite huitième feuille de support 122 comprenant une électrode collectrice en forme de disque, entourée de garde, l'électrode étant reliée à une électronique de mesure qui lui est propre par une piste recouverte d'une résine isolante, l'électrode faisant face à la dite neuvième feuille de support;
Une neuvième et une dixième chambre d'ionisation 207, 8 comprenant des électrodes en forme de bandes, ces chambres d' ionisation étant formées par :
la dite neuvième feuille de support 123 comprenant sur ses deux surfaces une électrode de polarisation, chaque électrode étant reliée à un générateur de tension HV3 ;
une dixième feuille de support 108 située face à la neuvième feuille de support 123 et comprenant sur ses deux surfaces des électrodes collectrices en forme de bandes disposées de manière identique sur les deux faces, chaque bande d'une face de la feuille de support et sa bande opposée de l'autre côté de la surface de la feuille de support étant reliés à une même électronique de mesure ;
une onzième feuille de support 109 située face à la dixième feuille de support 108 et comprenant sur ses deux surfaces une électrode de polarisation, chaque électrode étant reliée à un générateur de tension HV3.
L'ensemble de ces chambres d'ionisation est compris entre deux feuilles de support 40, 18, chacune comprenant une électrode préférablement mise à un même potentiel que les électrodes collectrices et située face aux feuilles de support de la première et dixième chambre d'ionisation.
[0082] Ce mode de réalisation comprend donc en tout treize plaques de support et possède une épaisseur équivalent-eau de 0.014cm pour un dispositif mesurant environs 6cm et pouvant être utilisé pour la mesure de la dose et du champ de différents types de faisceau. Bien qu'un seul générateur de haute tension suffit pour la polarisation de toutes les électrodes de polarisation, ce mode de réalisation de la présente invention comprend deux générateurs de haute tension HV2, HV3 reliés aux électrodes de polarisation de la manière décrite plus haut, cela afin d'avoir une redondance des chambres d'ionisation, et d'assurer une mesure de la dose en cas de problème d'un des deux générateurs ou en cas de claquage d'une des feuilles de support comprenant une électrode de polarisation.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de contrôle en ligne d'un faisceau ionisant généré par une source radiative et délivré sur une cible, ledit dispositif comprenant une pluralité de feuilles de support arrangées en parallèle et séparées l'une de l'autre par un intervalle; lesdites feuilles de support étant positionnées perpendiculairement par rapport à l'axe central du faisceau ionisant et formant une succession de chambres d' ionisation dont au moins une chambre d'ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; chacune des feuilles de support ayant sur ses deux faces une ou plusieurs électrodes mises à un potentiel tel que les deux faces de chacune des feuilles de support aient la même polarité; les feuilles de support étant arrangées de telle sorte que les feuilles de support successives présentent une polarisation alternée; ledit dispositif présentant en outre des moyens complémentaires aptes à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de ladite chambre d'ionisation réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym.
Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une chambre d' ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure à 20 ym, de préférence inférieure ou égale à 15 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 10ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 5ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à lym.
Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens complémentaires comprennent une plaque rigide, parallèle et située en face de la feuille de support comprenant sur chacun de ses faces une électrode collectrice et participant à la formation de ladite chambre d' ionisation réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; ladite plaque rigide comprenant en outre au moins une électrode mise à un potentiel apte à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de ladite chambre d'ionisation.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , dans lequel les moyens complémentaires comprennent une plaque rigide ou souple, de préférence souple, parallèle et située en face de la feuille de support comprenant sur chacun de ses faces une électrode de polarisation et participant à la formation de ladite chambre d'ionisation réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; ladite plaque rigide ou souple comprenant en outre au moins une électrode mise à un potentiel apte à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de ladite chambre d'ionisation. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les intervalles entre chaque feuille de support sont constants.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel au moins une des feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym comprend au moins sur une de ses faces une électrode, de préférence collectrice, reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant la dite électrode.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant des feuilles de support présentant sur leur deux faces des électrodes collectrices en alternance avec des feuilles de support présentant sur leur deux faces des électrodes de polarisation.
Dispositif selon la revendication 7, dans lequel chaque électrode collectrice est reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant la dite électrode collectrice.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel certaines électrodes collectrices prennent la forme de bandes disposées de manière parallèle.
Dispositif destiné à la mesure de faisceaux ionisants, ledit dispositif comprenant une feuille de support présentant deux faces et ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym, de préférence inférieure à 20 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 15 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à lOym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 5ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à lym; ladite feuille de support comprenant sur au moins une des faces une électrode, de préférence collectrice, reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant la dite électrode .
Dispositif selon la revendication 9, dans lequel l'électrode prend la forme d'un disque dont le périmètre est séparé par un gap ou une résine isolante d'une couche de garde qui s'étend sur le reste de la feuille de support, et dans lequel ladite électrode en forme de disque est reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la dite feuille de support que la face comprenant ladite électrode en forme de disque, ladite piste étant recouverte d'une résine isolante, et ladite résine isolante étant recouverte par une fine couche de matériau conducteur qui s'étend sur ladite couche de garde.
Méthode pour le contrôle en ligne d'un faisceau ionisant généré par une source radiative et délivré sur une cible, ladite méthode comprenant les étapes de :
a) fournir d'une pluralité de feuilles de support arrangées en parallèle et séparées l'une de l'autre par un intervalle ; lesdites feuilles de support étant positionnées perpendiculairement par rapport à l'axe central du faisceau ionisant et formant une succession de chambres d' ionisation dont au moins une chambre d'ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym; chacune des feuilles de support ayant sur ses deux faces une ou plusieurs électrodes ; b) mettre chacune des feuilles de support à un potentiel tel que les deux faces de chacune des feuilles de support aient la même polarité ;
c) arranger les feuilles de support de telle sorte que les feuilles de support successives présentent une polarisation alternée ;
d) déterminer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de ladite chambre ionisante réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym ;
e) équilibrer lesdites forces électrostatiques au moyen de moyens complémentaires .
Méthode selon la revendication 12, dans laquelle ladite au moins une chambre d' ionisation est réalisée à l'aide de feuilles de support ayant une épaisseur inférieure à 20 ym, de préférence inférieure ou égale à 15 ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 10ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à 5ym, encore plus de préférence inférieure ou égale à lym.
14. Méthode selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle au moins une des feuilles de support ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOym comprend au moins sur une de ses faces une électrode, de préférence collectrice, reliée à une électronique de mesure par une piste située sur la même face de la feuille de support que celle comprenant la dite électrode. 15. Méthode selon l'une quelconque des revendications
12 à 14, dans laquelle lesdits moyens complémentaires comprennent une plaque rigide ou souple comprenant au moins une électrode mise à un potentiel apte à équilibrer les forces électrostatiques présentes à l'intérieur de ladite chambre d'ionisation.
16. Méthode selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans laquelle l'étape d'équilibrage comprend en outre l'application d'une tension adéquate sur les feuilles de support.
17. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour le contrôle en ligne de faisceaux de particules obtenus par des techniques de délivrance passive. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour le contrôle en ligne de faisceaux de particules obtenus par des techniques de délivrance dynamique.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140264065A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Varian Medical Systems, Inc. Energy degrader for radiation therapy system
KR101643749B1 (ko) * 2013-12-31 2016-08-10 국립암센터 산란 모드로 방출되는 치료용 양성자 선 검출 장치
KR101662831B1 (ko) * 2013-12-31 2016-10-05 국립암센터 펜슬빔 주사 모드로 방출되는 치료용 양성자 선 검출 장치
US10000293B2 (en) 2015-01-23 2018-06-19 General Electric Company Gas-electric propulsion system for an aircraft
JP6211736B2 (ja) * 2015-03-30 2017-10-11 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線治療装置
US9901751B1 (en) * 2016-08-29 2018-02-27 Pyramid Technical Consultants, Inc. Multi-layer range measurement apparatus for characterizing charged particle beams
GB2560363B (en) * 2017-03-09 2019-09-11 Ionech Ltd Energy storage and conversion

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4640729A (en) * 1984-06-04 1987-02-03 Hitachi, Ltd. Method of producing ionization chamber detector
US4803368A (en) * 1987-12-28 1989-02-07 Siemens Medical Laboratories, Inc. Assembly and method for monitoring the lateral position of a beam of ionizing radiation
US5672878A (en) * 1996-10-24 1997-09-30 Siemens Medical Systems Inc. Ionization chamber having off-passageway measuring electrodes
US6011265A (en) 1997-10-22 2000-01-04 European Organization For Nuclear Research Radiation detector of very high performance
WO2006126084A2 (fr) 2005-05-27 2006-11-30 Ion Beam Applications, S.A. Dispositif et procede d'assurance de la qualite et de verification en direct d'une radiotherapie

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2215701B1 (fr) * 1973-01-26 1978-10-27 Cgr Mev
US4230944A (en) * 1979-02-09 1980-10-28 Advanced Instrument Development, Inc. X-ray system exposure control with ion chamber
FR2680010B1 (fr) * 1991-07-29 1993-11-26 Georges Charpak Detecteur a gaz de rayonnement ionisant.
DE19811556A1 (de) * 1998-03-17 1999-09-23 Philips Patentverwaltung Strahlungsmeßeinrichtung mit einer Ionisatonskammer
DE19907207A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Ionisationskammer für Ionenstrahlen und Verfahren zur Intensitätsüberwachung eines Ionenstrahls
JP4160237B2 (ja) * 2000-06-26 2008-10-01 株式会社東芝 ビームモニター装置
US7368726B2 (en) * 2004-03-31 2008-05-06 Thermo Fisher Scientific Inc. Method and apparatus for detecting high-energy radiation using a pulse mode ion chamber
JP4613319B2 (ja) * 2007-03-28 2011-01-19 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 ガス放射線検出器
EP1974770A1 (fr) * 2007-03-30 2008-10-01 Ion Beam Applications S.A. Dispositif et procédé d'assurance de qualité en ligne pour la thérapie hadron

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4640729A (en) * 1984-06-04 1987-02-03 Hitachi, Ltd. Method of producing ionization chamber detector
US4803368A (en) * 1987-12-28 1989-02-07 Siemens Medical Laboratories, Inc. Assembly and method for monitoring the lateral position of a beam of ionizing radiation
US5672878A (en) * 1996-10-24 1997-09-30 Siemens Medical Systems Inc. Ionization chamber having off-passageway measuring electrodes
US6011265A (en) 1997-10-22 2000-01-04 European Organization For Nuclear Research Radiation detector of very high performance
WO2006126084A2 (fr) 2005-05-27 2006-11-30 Ion Beam Applications, S.A. Dispositif et procede d'assurance de la qualite et de verification en direct d'une radiotherapie

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. BONIN ET AL.: "A pixel chamber to monitor the beam performances in hadron therapy", NUCL. INSTR. & METHODS IN PHYS. REAS. A, vol. 519, 2004, pages 674 - 686, XP004492326, DOI: doi:10.1016/j.nima.2003.11.104

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