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Aufbau eines Spektrometriestands für die Brachytherapie

04.01.2010

In der Arbeitsgruppe 6.22 werden Primärnormalmesseinrichtungen zur Kalibrierung von Strahlungsquellen, die in der Brachytherapie angewendet werden, betrieben. Insbesondere bietet die PTB Kalibrierungen von I-125-Photonenquellen, die für die Prostata-Therapie eingesetzt werden, an. Aufgrund ihres unterschiedlichen Aufbaus haben die verschiedenen Quellentypen von Brachytherapie-Seeds des selben Nuklids (z. B. I-125) unterschiedliche Spektren, hervorgerufen durch die Verwendung von Materialien wie z. B. Silber, die zusätzliche Fluoreszenzlinien emittieren. Dieses führt zu einer erheblichen Veränderung des Kalibrierfaktors und muss berücksichtigt werden.

Zur Bestimmung der von den Seeds emittierten Spektren wurde ein eigener Spektrometriestand für die Erfordernisse in der Brachytherapie errichtet. Er besteht aus zwei mobilen Einheiten: eine Einheit zur Ausrichtung der Quelle und eine Einheit zum Nachweis der Spektren. Dieser modulare Aufbau erlaubt es über Variation des Abstands für die jeweilige Quelle die Stärke des Photonenfeldes am Ort des Detektors an den Arbeitsbereich der Nachweiselektronik anzupassen.

Der Quellenhalter lässt sich elektronisch ansteuern und erlaubt sowohl die direkte Ansteuerung einzelner Drehwinkel als auch eine kontinuierliche Drehung um die eigene Achse. Dadurch können sowohl integrale Spektren über alle Drehwinkel bestimmt werden als auch die zu den entspechenden Drehwinkeln zugehörigen Spektren. Die Halterung besitzt zusätzlich eine Justiereinheit, um die Quelle entsprechend der optischen Achse auszurichten.

Der Nachweis der Spektren erfolgt mittels einer kommerziell erhältlichen Spektrometrieeinheit, die unter den Gesichtspunkten einer optimalen Eignung für die zu erwartenden Spektren, insbesondere Energie- und Zählratenbereich, als auch hinsichtlich der Bedienerfreundlichkeit ausgewählt wurde. Das zweite Modul besitzt eine Lasereinheit zur Markierung der optischen Achse.

Abbildung: Spektrometriestand mit den zwei mobilen Einheiten zur Ausrichtung der Quelle (links) und zum Nachweis der Photonen (rechts). Die Quellenhalterung mit Justiereinheit und Dreheinrichtung ist oben links vergrößert dargestellt.