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Elektronenwirkungsquerschnitte für Ionisierung von Pyrimdin experimentell bestimmt

14.12.2012

Nanodosimetrische Untersuchungen belegen, dass strahleninduzierte Schäden in biologischen Systemen entscheidend von der Spurstruktur der Sekundärelektronen im Bereich der DNS abhängen. Für die Berechnung der Spurstruktur im nanometrischen Bereich werden im Allgemeinen drei Größen benötigt: doppelt differentieller inelastischer, einfach differentieller elastischer und totaler Elektronenstreuquerschnitt. Als Grundbaustein für die Nukleinbasen Cytosin und Thymin ist Pyrimdin neben der Deoxyribose, der Phosphatgruppe und Purin ein wichtiger Bestandteil der DNS.

Nach der Messung der elastischen Elektronenstreuquerschnitte wurden die Ionisierungsquerschnitte von Pyrimidin für primäre Elektronenenergien T zwischen 20 eV und 1 keV doppelt differentiell als Funktion der Sekundärelektronenenergie E und des Emissionswinkels θ experimentell bestimmt. Die Messung erfolgte für Sekundärelektronenenergien E von 4 eV bis zu etwa der Hälfte der Primärenergie und für den Emissionswinkelbereich von 5° bis 135°. Dabei wurde ein experimentelles Verfahren angewandt, das eine absolute Bestimmung ohne Verwendung von Referenzdaten ermöglicht [1].

Als ein Beispiel zeigt die Abbildung das Energiespektrum der Sekundärelektronen, die durch die Ionisation von Pyrimidin durch 100 eV-Elektronen produziert werden, für verschiedene Emissionswinkel.

Abb. : Energieverteilung der bei der Ionisation von Pyrimidin durch 100 eV-Elektronen erzeugten Sekundärelektronen für verschiedene Emissionswinkel.

Literatur

  1. W. Y. Baek, M. Bug, H. Rabus, E. Gargioni, und B. Grosswendt, Phys. Rev. A 86, 032702 (2012)