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Messung des Bremsvermögens von Wasser für Kohlenstoffionen

Kolloquium der Abteilung 6

In der Strahlentherapie mit schweren Ionen ist das Bremsvermögen von Wasser die elementare Größe zur Berechnung der Dosisverteilungen, die für die Bestrahlungsplanung benötigt werden. Für schwere Ionen mit Energien im Bereich des maximalen Bremsvermögens existieren bislang keine experimentellen Daten für flüssiges Wasser.

Ziel dieser Arbeit ist es das Bremsvermögen von Kohlenstoffionen mit kinetischen Energien im Bereich des maximalen Bremsvermögens, 1 MeV - 5 MeV, für flüssiges Wasser zu bestimmen. Das experimentelle Verfahren zur Bestimmung des Bremsvermögens basiert auf der Inverted Doppler shift attenuation method. Hierfür wird die Geschwindigkeit der angeregten Kohlenstoffionen, die durch die 12C(α,α’)12C* Reaktion erzeugt werden, mittels der Dopplerverschiebung der emittierten γ Quanten zeitlich verfolgt. Die Energieverteilung der γ Quanten enthält die Information über die Geschwindigkeit der Kohlenstoffkerne zum Zeitpunkt ihres Zerfalls in den Grundzustand sowie eine Zeitinformation aus dem exponentiellen Zerfallsgesetz. Aus dieser Energieverteilung kann mit Hilfe der im Kolloquium vorgestellten Methode das Bremsvermögen als Funktion der kinetischen Energie bestimmt werden.