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Themen

Messung von Basisdaten

Wechselwirkungskoeffizienten von Photonen in Materie sind erforderlich für Dosisberechnungen. Für die Arbeitsgruppe steht dabei der Energiebereich von ca. 1 keV bis 1 MeV im Fokus. Hier werden Daten verwendet, die aus atomaren Rechnungen stammen. Zur Überprüfung der Richtigkeit von berechneten Daten wurden Messungen des Massen-Energieabsorptionskoeffizienten für Luft im Energiebereich von 3 keV bis 60 keV durchgeführt (siehe Publikationen).

Freiluft-Ionisationskammer für weiche Röntgenstrahlung

Für die primäre Darstellung der Einheit der Luftkerma für Röntgenstrahlungen mit Erzeugerspannungen von 10 kV bis 400 kV betreibt die Arbeitsgruppe verschiedene Freiluft-Ionisationskammern (FLK). Aktuell wird eine neue FLK für weiche Röntgenstrahlungen (10 kV bis 50 kV) entwickelt. Diese FLK mit der Typbezeichnung PK50 soll zukünftig vor allem für die Kalibrierung von Sekundärnormalen im Mammographie-Bereich eingesetzt werden.

Abb. 1: Die Abbildungen zeigen die technische Konstruktionszeichnung (links) und die danach hergestellte Freiluft-Ionisationskammer (rechts) mit der Typbezeichnung „PK 50“. Das technische Design der Kammer wurde in der Arbeitsgruppe 6.25 mit Hilfe von Monte-Carlo Simulationen entwickelt. Konstruktion und Bau der Kammer wurden von der Hauptwerkstatt der PTB durchgeführt.

Hohlraum-Ionisationskammern für HDR Brachytherapiequellen

Für die primäre Darstellung der Einheit der Luftkerma für Gammastrahlungen mit Energien größer als ca. 400 keV bis ca. 3 MeV werden Hohlraum-Ionisationskammern (HRKs) Kammern genannt) betrieben. Aktuell werden zwei neue kugelförmige HRKs mit Graphitwänden als Primärnormale charakterisiert, die für Gammastrahlungen aus Cs-137, Co-60 und Ir-192 Quellen geeignet sind.

Metrologie für die Dosimetrie in der Röntgendiagnostik
Einen Überblick über die „Metrologischen Aspekte der Dosimetrie in der Röntgendiagnostik“ gibt ein Artikel auf den Seiten 8 – 15 in den PTB-Miteilungen 123 (2013) Heft 2

Dosimetrie für die Computertomographie
Seit der Einführung von Mehrschicht-Computertomographen mit Scanbreiten größer als 10 cm stehen die bisher verwendeten Messgrößen stark in der Kritik. Aus diesem Grunde ist das Thema „Dosimetrie in der Computertomographie“ ein aktueller Forschungsschwerpunkt.

Abb. 2: Für Forschungsarbeiten steht der Arbeitgruppe 6.25 ein eigener Mehrschicht-Computertomograph vom Typ „GE Optima CT 660 ASIR“ zur Verfügung (oben). In einem anthropomorphen Phantom werden Dosismessungen mit implantierten Detektoren an definierten Stellen durchgeführt (unten).

Dosimetrie in der Mammographie
Hier gibt es eine sehr dynamische Entwicklung seit der Einführung der digitalen Mammographie. Im Fokus stehen die vielen verwendeten neuen Röntgenstrahlungen die durch die Kombination aus Röntgenröhren-Anodenmaterialien wie W, Rh und Mo in Kombination mit unterschiedlichen Filterungen wie Mo, Rh, Al, Ag, Pd oder Ti entstehen. Hier stehen die Erzeugung von Referenzstrahlungen, die Röntgenspektrometrie und die Dosimetrie im Zentrum von F&E. Ergebnisse werden auch für Baumusterprüfungen von Diagnostikdosimetern nach dem Mess- und Eichgesetz benötigt.

Abb. 3: Typische Photonenfluenzspektren von Mammographie-Strahlungsqualitäten bei einer Röhrenspannung von 28 kV und mit unterschiedlichen Kombinationen aus Anoden- und Filtermaterialien. Die Spektren wurden mit einem Reinst-Germaniumdetektor aufgenommen.

Abb. 4: Dreidimensionales Dosisprofil einer 28 kV Mammographie Strahlungsqualität (Mo-Anode, mit 60mm Mo-Filter) in 1 m Abstand vom Fokus der Röntgenröhre und einer nominellen Feldgröße von 10 cm. Das Dosisprofil wurde mit einem digitalen Flachbilddetektor des Typs „Hamamatsu C7942“ aufgenommen. Dieser hat einen Bildsensor mit 2400 x 2400 Pixel der Größe 50 nm, der damit eine Fläche von etwa 12 cm x 12 cm abdeckt.