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Augenlinsendosimetrie und Laborastrophysik – Anwendungsfelder für den Pixeldetektor Dosepix ?

Kolloquium der Abteilung 6

Die menschliche Augenlinse ist ein sehr strahlenempfindliches Organ, weshalb der Gesetzgeber im 2017 beschlossenen neuen Strahlenschutzgesetz den zulässigen Organ-Äquivalenzdosisbeitrag von 150 mSv auf 20 mSv pro Kalenderjahr deutlich gesenkt hat. Hiermit soll der Kataraktentstehung bei beruflich strahlenexponierten Personen, insbesondere in der interventionellen Radiologie, vorgebeugt werden. Die vom Arbeitsschutz her erstrebenswerte Erfassung der individuellen Augenlinsendosen in Echtzeit scheiterte bisher an der Verfügbarkeit entsprechender aktiver Dosimeter. Das Erlangen Centre for Astroparticle Physics ECAP entwickelt im Rahmen des bayerischen Medical Valley Awards seit 2020 ein aktives Augenlinsendosimeter zur Echtzeitüberwachung von strahlenexponierten Personen in der Radiologie. Messungen zur systematischen und statistischen Genauigkeit von Prototypen führten wir gemeinsam mit dem Fachbereich 6.3 „Strahlenschutzdosimetrie“ der PTB an deren Anlagen durch. In diesem Vortrag werden wir Ihnen das Konzept des Dosimeters inklusive der Kernkomponente, dem Pixeldetektor Dosepix, vorstellen und die hiermit an der PTB gewonnen Messergebnisse diskutieren. Die Entwicklung des Augenlinsendosimeters ist die Fortsetzung der langjährigen Zusammenarbeit zwischen dem ECAP und der PTB, in der an Ganzkörper- und Ortsdosimetrie mit Pixeldetektoren in kontinuierlichen und gepulsten Strahlungsfeldern geforscht wurde. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden ebenfalls vorgestellt. 

Ein beabsichtigtes zukünftiges Kooperationsprojekt von ECAP und PTB befasst sich mit der Entwicklung von Instrumentierung zur Elektronen- und Photonendosimetrie/-spektroskopie in extrem gepulsten Strahlungsfeldern von Experimenten mit hochintensiven Lasern, wie sie unter anderem am X-ray Backlighter PHELIX der GSI durchgeführt werden. Im zweiten Teil dieses Vortrags wird ein solches vom ECAP an der GSI durchgeführtes Experiment der Laborastrophysik zur Röntgen-Bildgebung einer Schockwelle präsentiert. Hierbei verwendeten wir im Rahmen einer Kooperation den vom Paul-Scherrer-Institut entwickelten ladungsintegrierenden Röntgen-Pixeldetektor Jungfrau. Die besondere Herausforderung bei diesem Experiment lag in der Erhaltung der Funktionsfähigkeit des Detektors während dem starken elektromagnetischen Puls durch die Entstehung des Plasmas der Primärinteraktion des Petawattlasers.

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