Nachrichten der Abteilung 6

Bestrahlungen von Blutproben mit Neutronen an der PTB liefern Dosiseffektkurven für die Biologische Dosimetrie. Damit können das BfS und das RENEB Netzwerk in Notfallszenarien die Dosis für betroffene Bürger ermitteln.

Moderne Bildbearbeitungs- und Rekonstruktionsverfahren verlangen nach Bildqualitätsmaßen, die ohne die Voraussetzung eines linearen, verschiebungsinvarianten Systems auskommen. Derzeit entwickelt die Arbeitsgruppe 6.24 „Medizinische Bildgebung“ - zusammen mit externen Kooperationspartnern - Alternativen zu etablierten Qualitätsmaßen. Als erster Baustein kann eine neue nichtparametrische...

Zur Untersuchung von neutroneninduzierten Reaktionen an Kohlenstoff bei Energien über 100 MeV wird derzeit ein Detektoraufbau entwickelt. Das Ziel ist die Bestimmung der Energie und der Winkelverteilung der emittierten geladenen leichten Teilchen als Funktion der Neutronenenergie, um für medizinische Anwendungen relevante Daten zu erzeugen. Der Prototypaufbau wurde im Jahr 2022...

Eine direkte Messung des Ionisationsquenchingfaktors für Kernrückstöße in Germanium wurde an der PTB‑Ionenbeschleunigeranlage (PIAF) vom Max‑Planck‑Institut für Kernphysik (MPIK) in Zusammenarbeit mit dem PTB‑Fachbereich 6.4 (Neutronenstrahlung) durchgeführt. Die...

Das Ansprechvermögen eines Germaniumdetektors wurde für Photonenenergien bis 420 keV bestimmt. Im Anschluss daran wurden mehrere Röntgenanlagen der Abteilung mit diesem Detektor spektrometrisch charakterisiert.

Im Rahmen des EMPIR-Projekts UHDpulse (http://uhdpulse-empir.eu/) wurden von den Projektpartnern Universidad de Santiago de Compostela (USC) und PTW Freiburg GmbH...

Seit einigen Jahren wird eine neue Form der Strahlentherapie, die so genannte FLASH‑Strahlentherapie, erforscht, die gegenüber den herkömmlichen Bestrahlungsmodalitäten Vorteile hat. Zur Untersuchung der FLASH‑Bestrahlungsmodalität und zur Quantifizierung des Vorteils gegenüber der konventionellen Strahlentherapie, müssen neue Dosismessverfahren untersucht und Codes of Practice für die...

Die Magnetresonanz‑geführte Strahlentherapie mit täglicher online Adaption des Bestrahlungsplans ist ein wichtiger Schritt in Richtung individualisierte Therapie zur Behandlung von Krebs. Um den Patienten mit der richtigen Dosis bestrahlen zu können, ist eine korrekte Dosimetrie fundamental. Die Anwesenheit des für die MR‑Bildgebung benötigten Magnetfeldes kann das Signal der verwendeten...

Gemeinsam mit dem Heidelberger Ionentherapiezentrum HIT wurde der Einfluss verschiedener Parameter auf die Spurstruktur von Kohlenstoffionen therapeutischer Energie nach Durchdringung einer simulierten Gewebeschicht untersucht. Ziel der Messungen ist es, die generelle Anwendbarkeit des entwickelten Messsystems für die Ionenstrahltherapie nachzuweisen.

Die Elektronenemissionsspektren von Goldnanopartikeln beim Beschuss mit Elektronen und Protonen wurden doppelt differentiell gemessen. Diese Spektren sind von Bedeutung für die Abschätzung der dosisverstärkenden Wirkung von Goldnanopartikeln in der Theranostik.

Ethanol wird in zunehmendem Maße mit Hilfe von erneuerbaren Energien erzeugt, um fossile Kraftstoffe zu ersetzen. Es wird dadurch aber auch verstärkt in die Atmosphäre freigesetzt, wo es nach Radikalbildung durch Wechselwirkung mit primärer und sekundärer kosmischer Strahlung die Ozonschicht schädigt. Für ein besseres Verständnis dieser Prozesse wurden die differentiellen elastischen...

Die Röntgenanlagen des Fachbereiches 6.3 „Strahlenschutzdosimetrie“ wurden mit zwei unabhängigen Detektorsystemen spektrometrisch charakterisiert. Die Konversionskoeffizienten einschließlich ihrer Unsicherheiten wurden für die verschiedenen Strahlenschutzmessgrößen neu bestimmt.

Aufgrund der Corona-Pandemie war eine Durchführung der Vergleichsmessung nicht wie üblich mit einer persönlich überwachten Auswertung bei den Dosimetriestellen möglich. Als Ersatz wurden die Dosimetersonden nach der Bestrahlung durch die PTB den Dosimetriestellen per Post zugestellt. Die Dosimetriestellen waren gehalten die Sonden bis zu einem Stichtag auszuwerten, die Auswertung per Video oder...

Ein neuartiges unbemanntes luftgestütztes Überwachungssystem zur Fernkartierung von Alphakontaminationen wurde entwickelt. Diese neue Technologie wird optimiert, um das Management von radiologischen Notfällen zu unterstützen, bei denen Alphastrahler unbeabsichtigt oder absichtlich in der Umwelt verteilt wurden.

Das European Partnership on Metrology (EPM)-Projekt 21GRD02 BIOSPHERE, das am 1. Oktober 2022 begonnen hat und von der PTB koordiniert wird, wird zum ersten Mal metrologische Methoden entwickeln, um die gegenseitigen Auswirkungen von kosmischer Strahlung und biologisch aktiver UV-Strahlung auf die Biosphäre der Erde zu untersuchen. Dieses Projekt unterstützt die politischen Entscheidungsträger der...

In einem neuen, fünfjährigen Forschungsprojekt (Coordinated Research Project) untersucht die Internationale Atomenergie‑Organisation (IAEA) Möglichkeiten zur Verbesserung der Dosimetrie in der diagnostischen und interventionellen Radiologie. Hierbei wird die IAEA...

Bonnerkugel‑Spektrometer werden häufig für die Neutronenspektrometrie in Reaktoren, Beschleunigern und medizinischen Einrichtungen eingesetzt. Die Auswertung der Daten erfordert komplexe Entfaltungsmethoden. Die PTB‑Arbeitsgruppe Neutronenspektrometrie organisierte zusammen mit dem Paul-Scherrer-Institut (PSI) einen viertägigen Kurs über die Entfaltung von Messdaten von Bonnerkugel‑Spektrometern...

Seit Oktober 2022 koordiniert der Fachbereich 6.4 „Neutronenstrahlung“ ein neues EU‑finanziertes 3‑jähriges Projekt SoMMet (Soil Moisture Metrology). Das Ziel des Projekts ist es, metrologische Werkzeuge zu entwickeln, um die SI-Rückführbarkeit und Harmonisierung von Bodenfeuchtemessmethoden auf...

Für Messungen mit Ionisationskammer‑Transfernormalen im Bereich Strahlenschutz wurde die hierfür notwendige hochempfindliche und präzise Messelektronik bezüglich Kompaktheit und Funktionalität grundlegend verbessert. Die Verbesserungen erlauben nun unter anderem auch den Einsatz in räumlich engen Anwendungsorten wie beispielsweise im Innern von Strahlenschutzgehäusen.

Bei der ersten Sitzung des Lenkungsausschusses des European Metrology Network for Radiation Protection (EMN RP) im Februar 2022 standen die Entwicklung der Strategischen Agenda (SA) zu Ziel, Vision und Mission des EMN sowie die Strategische Forschungsagenda (SRA) zur Grundlage des Forschungsbedarfs in der Metrologie im Bezug zur...

Dosimetrische Messungen in der modernen Strahlentherapie mit komplexen Therapietechniken (beispielsweise stereotaktische Bestrahlungen) erfordern umfangreiche Korrektionen des Messsignals, um zum Beispiel Störeffekte durch die Anwesenheit des Messdetektors zu berücksichtigen. Die Ermittlung dieser Korrektionen ist mitunter mathematisch sehr aufwändig. So erfordert zum Beispiel die Korrektion des...

Es wurde ein Verfahren entwickelt, um mit einem bildgebenden Timepix3 Strahlungsdetektor die Zusammensetzung eines Strahlungsfeldes bezüglich der Strahlungsart bestimmen zu können. Dieses Verfahren basiert auf der Verwendung neuronaler Netze und erlaubt das Trennen von Alpha-, Beta-, Gamma- sowie Myonenstrahlung.

Mithilfe von Flüssigszintillationszählung und digitaler Messtechnik ist es der Arbeitsgruppe 6.11 gelungen, die Halbwertszeit des kurzlebigen Isotops Polonium‑215 mit hoher Präzision experimentell zu bestimmen (T_1/2 = 1,781 (5) ms).

Die internationale Konferenz FLASH Radiotherapy & Particle Therapy (FRPT2021) wurde von Partnern des von der PTB koordinierten EMPIR Projekts UHDpulse zusammen mit Partnern des EU-Projekts INSPIRE als gemeinsamer Stakeholder-Workshop beider Projekte organisiert. An der Tagung nahmen über 700 Teilnehmer aus mehr als 40 Ländern...

Die in der PTB entwickelte Bestrahlungseinrichtung für Betastrahlung, der Beta‑Sekundärstandard BSS 2, wird seit Jahrzehnten weltweit eingesetzt, um Dosimeter, Detektoren und andere Geräte mit kalibrierten Betastrahlenquellen zu bestrahlen. In dieser Arbeit werden zwei energiereduzierte Strahlungsfelder auf der Basis der ⁹⁰Sr/⁹⁰Y‑Quelle beschrieben. Die neuen Felder mit mittleren Beta‑Energien um...

Diverse Korrektionsfaktoren für die primäre Betadosimetrie im Strahlenschutz wurden sowohl durch Messungen als auch durch Simulationen für primäre Extrapolations-Ionisationskammern neu bestimmt. Die Daten sind geeignet für die Übernahme in die internationale Normenreihe ISO 6980 für Beta‑Referenzstrahlungsfelder.

Untersuchungen mittels Computertomografie sind für etwa 65 % der künstlichen Strahlenbelastung in Deutschland verantwortlich. Die personalisierte CT‑Dosimetrie hat zum Ziel, die durch das Strahlungsfeld des CT‑Scanners auf den Patienten übertragene Strahlendosis für jeden Patienten individuell zu erfassen....

Die Halbwertszeit und Verzweigungsverhältnisse von Kalium‑40 wurden in umfangreichen Experimenten genau bestimmt. Dazu wurden Messergebnisse von Flüssigszintillatoren, Gamma‑Spektrometrie und Massenspektrometrie kombiniert. Mit den neu bestimmten Zerfallsdaten wurden Diskrepanzen zu Resultaten von Geochronologen aufgelöst.

In einer gemeinsamen Arbeit mit dem Laboratoire National Henri Becquerel in Frankreich wurde das Beta‑Spektrum von Samarium‑151 genau untersucht. Messdaten eines metallisch‑magnetischen Kalorimeters wurden genutzt, um die Beta‑Endpunktsenergie mit bisher unerreichter Genauigkeit zu bestimmen. Außerdem ist es gelungen die Zerfallswahrscheinlichkeiten zweier miteinander konkurrierender Beta‑Zweige...

Zirkonium‑89 ist ein Radionuklid, das für Diagnosezwecke in der Medizin eingesetzt werden kann. In der PTB wurden nun Aktivitätsbestimmungen mittels der Flüssigszintillationszählung durchgeführt, um zukünftig zuverlässige Kalibrierungen von Zirkonium‑89 Lösungen zu ermöglichen. Mit Hilfe von Ionisationskammermessungen wurde außerdem die Halbwertszeit von Zirkonium‑89 sehr genau bestimmt.