Logo der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Anpassung des PTB-Nanodosimeters für Untersuchungen der Spurstruktur therapeutischer Kohlenstoffionen am HIT

Kategorien:
  • Abteilung 6
  • Jahresbericht-Nachricht
  • Grundlagen der Metrologie
23.12.2020

Die bisherigen Untersuchungen der Spurstruktur in nanometrischen Volumina mit dem PTB‑Nanodosimeter wurden mit Protonen und Heliumionen mit Energien zwischen 0,1 MeV und 20 MeV, die von den Beschleunigeranlagen der PTB bereitgestellt wurden, und mit Kohlenstoffionen zwischen 45 MeV und 150 MeV an den Beschleunigern des HIL in Warschau und des LNL‑INFN in Legnaro durchgeführt. Die verwendeten Ionenstrahlen waren monoenergetisch und frei von Sekundärteilchen, wie sie z. B. durch Fragmentierungs- oder Stoßprozesse in Materie entstehen.

Um in den therapeutischen Strahlenfeldern des Heidelberger Ionenstrahl‑Therapiezentrums (HIT) Spurstrukturen untersuchen zu können, wurde das PTB‑Nanodosimeter an die Beamline, die am HIT für Forschungszwecke zur Verfügung steht, angepasst.

Neben der Spurstruktur der einfallenden monoenergetischen primären Kohlenstoffionen sind insbesondere Spurstukturen von Strahlenfeldern in verschiedenen Gewebetiefen relevant, da diese Strahlenfelder neben den Primärionen mit einer verbreiterten Energie- und Richtungsverteilung zusätzlich die Sekundärteilchen enthalten, die durch Fragmentierungs- oder Stoßprozesse von Primärionen erzeugt werden.

Die verschiedenen Gewebetiefen werden durch PMMA‑Absorber unterschiedlicher Schichtdicke simuliert. Die Strahlformung erfolgt, in Strahlrichtung gesehen, hinter den PMMA‑Absorbern in einem ebenfalls aus PMMA bestehenden Kollimator.

Für die Aufnahme und Justierung des Absorbers und des Kollimators wurde eine entsprechende Trage- und Justiereinrichtung gebaut. Darüber hinaus wurde das PTB‑Nanodosimeter mit einem zweiten positionsempfindlichen Streifendetektor ausgerüstet, der vor dem Wechselwirkungsvolumen angebracht wurde. Damit befindet sich das Wechselwirkungsvolumen, in Strahlrichtung gesehen, zwischen zwei positionsempfindlichen Streifendetektoren. Die beiden positionsempfindlichen Detektoren ermöglichen so die Rekonstruktion der Trajektorie eines ionisierenden Teilchens durch das Wechselwirkungsvolumen.

 Ansprechpartner

Opens local program for sending emailG. Hilgers, Fachbereich 6.3, Arbeitsgruppe 6.36

Kontakt

Leiter der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Dr. Dr. Jens Simon

Telefon: (0531) 592-3005
E-Mail:
jens.simon(at)ptb.de

Anschrift

Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig