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Nachrichten der Abteilung 6

Nachrichten 2010

Die in der PTB experimentell bestimmten totalen, differenziellen elastischen und doppelt-differenziellen unelastischen Elektronenstoßquerschnitte von Tetrahydrofuran wurden in das Monte-Carlo-Programm der PTB zu Spurstruktursimulation eingebaut. Erste damit gewonnene Ergebnisse deuten darauf hin, dass bei der bislang üblichen Nutzung der Wirkungsquerschnitte von Wasser für die DNA die biologische...

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Monte-Carlo-Rechnungen ermöglichen es, den Transport von Elektronen und Photonen durch Materie zu simulieren. Auf Grundlage der Simulationen kann unter anderem die (mittlere) Energie bestimmt werden, die beim Durchgang der Teilchen in einem bestimmten Volumen deponiert wird. Im Bereich der Strahlentherapie ist die Richtigkeit solcher Monte-Carlo-Simulationen von großer Bedeutung, da sie die...

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Ob in Asien, Europa oder Lateinamerika: Immer mehr geologische und epidemiologische Studien richten ihr Augenmerk auf das bisher wenig beachtete kurzlebige Radon-Isotop Rn-220 (Halbwertszeit T½ = 55 s) auch "Thoron" genannt. Die zum Einsatz kommenden, neu entwickelten Detektorsysteme können derzeit ausschließlich an der PTB rückführbar kalibriert werden: Seit 2010 ist das Primärnormal für die...

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Um Messgeräte zur Bestimmung der Rn-222-Aktivitätskonzentration in Luft im Bereich unterhalb von 1000 Bq/m3 rückführbar zu kalibrieren, wird zur Zeit eine Low-Level-Radon-Referenzkammer aufgebaut: Dies beinhaltet ein rückgeführtes Volumen (0,5 m3) zur Erzeugung der Referenzatmosphäre, eine Einrichtung zur Überführung definierter Aktivitäten und die Entwicklung eines hochsensitiven Transfernormals.

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In einer Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Strahlenschutz wurden mathematische Simulationen (Methode: Finite Elemente basierend auf der Messung der turbulenten Transportvorgänge) einer Thoron-Verteilung mit der Messungen der zugehörigen Thoron-Aktivitätskonzentration in der Thoron-Folgeproduktkammer verglichen.

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Die in der Dosimetrie für die Strahlentherapie verwendeten Ionisationskammern werden üblicherweise bei 60Co-Strahlung in der Messgröße Wasser-Energiedosis kalibriert. Bei Verwendung bei anderen Strahlungsqualitäten, z.B. bei höheren Photonenenergien, wird die Änderung des Ansprechvermögens der Ionisationskammer durch den energieabhängigen kQ Faktor berücksichtigt. Sowohl der Kalibrierfaktor als...

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Die Abbildung von schnellen dynamischen Prozessen von wasserstoffreichen Substanzen ist eine neue Herausforderung bei der Radiografie mit thermischen Neutronen. Ein an der PTB entwickelt er Detektor, der sehr schnelle Belichtungskontrolle ermöglicht und gleichzeitig bis zu 8 Bilder aufnehmen kann, konnte sein Potential bei einem stroboskopischen Radiografie-Experiment am FRM2 Forschungsreaktor der...

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Kommerziell erhältliche Detektoren aus einkristallinem Diamant bieten Potential für Anwendungen in Bereich Fusionsforschung. Ein neu entwickelter schneller Stromverstärker in Verbindung mit einem digitalen Datenaufnahmesystem ermöglicht Messungen bei extrem hohen Neutronenflüssen. Messungen mit monoenergetischen Neutronen und hochenergetischen geladenen Teilchen bestätigen die Eignung dieses...

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Für das BOREXINO Experiment im Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) wird eine Th-228 Gamma-Prüfquelle benötigt, die nur eine sehr geringe Neutronenemission aufweisen darf. Eine solche Quelle, angefertigt vom Max Planck Institut für Kernphysik, Heidelberg und weiteren Partnern, wurde in der PTB untersucht. Die Messung der Neutronenquellstärke hat gezeigt, dass sie die Bedingung für die...

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Mit Entfaltungsverfahren ist es möglich, Strukturen in einem Spektrum zu erkennen, die feiner sind als die instrumentelle Auflösung des Spektrometers. Ein neues Verfahren erlaubt erstmals die quantitative Bestimmung dieser Eigenschaft, Superresolution genannt, für ein Szintillationsspektrometer, das für die Plasmadiagnostik eingesetzt wird. Dieses Verfahren ist auch für andere Anwendungen von...

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Das Bremsvermögen eines Stoffes ist abhängig von der Art und der Energie des abgebremsten Teilchens. Bei Ionen mit gleicher Kernladungszahl Z und unterschiedlicher Massenzahl A ist das Bremsvermögen gleich, wenn die Ionen gleiche Geschwindigkeiten haben. Da das erste Moment der Häufigkeitsverteilung der Größe von Ionisationsclustern, die mittlere Ionisationsclustergröße M1(Q), mit dem...

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Die Aktivität von Cd-113m wurde mit zwei Flüssigszintillationszählmethoden mit kleinen Unsicherheiten bestimmt. Durch Kombination des Verfahrens mit Messergebnissen aus der Gammaspektrometrie konnte die Photonen-Emissionswahrscheinlichkeit des 264-keV-Übergangs zum ersten Mal genau bestimmt werden. Auch die Halbwertszeit des Isotops wurde mit verbesserter Unsicherheit neu bestimmt.

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In der PTB wurden zum ersten Mal Aktivitätsbestimmungen an Th-228-Lösungen mittels Flüssigszintillationszählung durchgeführt und im Rahmen eines Vergleichs im internationalen Referenzsystems (SIR) eingesetzt.

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Berechnet man deterministische dosimetrische Größen wie die Tiefendosisverteilung mittels Monte-Carlo-Verfahren, so ist es zur Bestimmung des statistischen Unsicherheitsbeitrag erforderlich, bei der Simulationsrechnung zusätzliche Zähler für die erforderlichen Hilfsgrößen einzuführen. Bei der Monte-Carlo-Simulation von stochastischen Größen, wie z.B. nanodosimetrischen...

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Bei der Strahlenschutz-Dosimetrie in gepulsten Feldern ionisierender Strahlung gibt es messtechnische Probleme, wenn elektronische Strahlenschutzdosimeter verwendet werden sollen. Als Reaktion darauf hat die PTB die weltweit erste Anlage zur Erzeugung gepulster Röntgenstrahlung aufgebaut, bei der die physikalischen Parameter des Strahlungspulses definiert eingestellt werden können. Diese...

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Die Radon-Messtechnik der PTB zieht um: Nach 20 Jahren erfolgreicher Arbeit beim Aufbau, Forschen und Entwickeln neuer Verfahren wird der bislang genutzte Laborbereich zu eng. Die Erweiterung der Radon-Messtechnik in den letzten Jahren von Radon-222 auf Radon-220 (Thoron) und seit neuestem auf den Sektor der Low-Level Messungen, haben einen Zuwachs an Messmitteln nach sich gezogen. Im neuen...

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Im Rahmen des von der Deutschen Kommission Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik im DIN und VDE (DKE) geförderten Programms "Innovation mit Normen und Standards (INS)" wurde ein Projekt "Gepulste Strahlung im Strahlenschutz" genehmigt. Ziel dieses Projektes ist es, ein innovatives Konzept für die Normung und Standardisierung sowie die Prüfung von Strahlenschutzdosimetern für den...

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Der Einsatz einer Miniatur-Röntgenanlage zur intra- bzw. postoperativen Bestrahlung etabliert sich zunehmend als Alternative zu den in der heutigen Brachytherapie verwendeten radioaktiven Quellen, den sogenannten Seeds. Ein Vorteil ist, dass die lokale Bestrahlung elektrisch geregelt wird und zeitlich begrenzt erfolgt. Somit müssen keine radioaktiven Quellen (Seeds) dauerhaft im Körper verbleiben,...

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Der Normenausschuss Radiologie hat sich im Bereich der Strahlentherapie grundsätzlich für die Messgröße Wasser-Energiedosis für Kalibrierungen der in der Strahlentherapie verwendeten Dosimetriesysteme entschieden. In einem Teilbereich der Strahlentherapie, der Brachytherapie, beruht die Dosimetrie zur Zeit jedoch noch auf der Charakterisierung der Strahlungsquellen in der Messgröße Luftkerma. Im...

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Die Strahlentherapie ist - neben der Chirurgie und der Chemotherapie - eine häufig angewandte Behandlungsmethode bei Krebserkrankungen. Sie wird heutzutage bei mindestens der Hälfte aller Krebspatienten angewandt. Durch Anwendung moderner Bestrahlungsmethoden können Patienten so behandelt werden, dass nahezu ausschließlich das Tumorgewebe mit der gewünschten Dosis bestrahlt wird; umliegendes,...

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Die Halbwertszeit des langlebigen Isotops Se-79 konnte im Rahmen einer Zusammenarbeit mehrerer Institute mit deutlich verbesserter Unsicherheit bestimmt werden. Die PTB hat insbesondere durch Aktivitätsmessungen mit Hilfe der Flüssigszintillationszählung dazu beigetragen.

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Nach zweieinhalbjähriger Bauzeit und gut einjähriger Erprobungsphase hat jetzt die weltgrößte Elektronenbeschleuniger-Anlage für die Dosimetrie in der Strahlentherapie ihren bestimmungsgemäßen Betrieb aufgenommen. Auf rund 1000 m2 Nutzfläche decken drei Beschleuniger alle experimentellen Anforderungen der Dosimetrie ab. Die Photonenstrahlungsfelder der klinischen Praxis können genauso realisiert...

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Für die beiden in der PTB vorhandenen klinischen Beschleuniger "Elekta Precise" wurden die Strahlungsfelder der Photonenqualitäten von 6 MV und 10 MV erfolgreich simuliert und experimentell verifiziert. Für 25 MV, 15 MV, 8 MV und 4 MV ist dies in Vorbereitung. Somit sind die Strahlungsfelder für die Kalibrierung von Dosimetern genau bekannt.

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In Belgien wurde ein Projekt zur Qualitätssicherung (QS) in der Strahlentherapie gestartet, das sogenannte BeldART Projekt (Belgian dosimetry audits in radiotherapy). Das verwendete Dosismesssystem, welches von der Belgischen Arbeitsgruppe am NUTEC Zentrum der XIOS Fachhochschule in Diepenbeek (BE) verwendet wird, basiert auf dem Nachweis strahlungsinduzierter freier Radikale in der Aminosäure...

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