Оценка точности дозиметрии протонов с плёночными детекторами

2 Jul 2024, 12:15
15m
Conference Hall (DLNP)

Conference Hall

DLNP

Speaker

Grigorii Merzlikin (INR RAS)

Description

На сильноточном линейном ускорителе протонов ИЯИ РАН имеется
возможность использовать максимально широкий диапазон средней мощности
дозы Ḋ, от конвенционального режима с Ḋ<3 Гр/с до одноимпульсного режима
FLASH (SPLASH) с Ḋ >10 4 Гр/с. В данной работе мы продолжили анализ
согласованности и корректности расчетов и измерений дозовых распределений
вблизи пика Брэгга, где характерен быстрый рост ЛПЭ. Исследования
показали, что отклик плёночных детекторов ухудшается в области высокого
градиента ЛПЭ, что не характерно для ионизационных камер. В то же время
показана нелинейность отклика ионизационных камер в областях мощностей
доз характерных для FLASH-режима. В силу невозможности использования
ионизационных камер для абсолютной дозиметрии при максимально высоких
значениях мощности дозы нами было проведено исследования влияния
мощности дозы и ЛПЭ на отклик плёночных детекторов в референтных
условиях при фиксированной дозе протонного излучения.
В продолжение предыдущих работ [1], были исследованы теоретические и
экспериментальные характеристики глубинных дозовых распределений
протонов в области пика Брэгга. Использованы расчеты по Монте-Карло с
пакетом TOPAS MC и экспериментальные данные, полученные с помощью
пленочных детекторов, ионизационных камер и оригинального черенковского
монитора пучка [2]. Рассмотрены взаимосвязь полученных значений
поглощенной дозы и корректность применения детекторов для ее измерения. В
частности, получено хорошее совпадение рассчитанных и измеренных с
помощью ионизационных камер дозовых распределений для начального и
модифицированного пика Брэгга в конвенциональном режиме облучения и
показана возможная взаимосвязь значения линейной передачи энергии и
точности измерения дозы с пленочными детекторами.
[1] G. V. Merzlikin, S. V. Akulinichev, I.A. Yakovlev. «Simulation of a proton beam facility
in the TOPAS MC software package». Moscow Univ. Phys. Bull. 11 (2023), doi.org/
10.55959/MSU0579-9392.78.2310201.
[2] Djilkibaev R.M., «A Cherenkov Proton-Beam Monitor», Instruments and Experimental
Techniques, 2021, v. 64, No. 4, pp. 508– 515. doi: 10.1134/S002044122104014X.
S.V. Akulinichev, Yu.K. Gavrilov, R.M. Djilkibaev, D.A. Kokontsev, V.V. Martynova, G.V.
Merzlikin, I.A. Yakovlev, «The Dosimetry of Proton Beams in Flash-Therapy», Bull. Russ.
Acad. Sci. Phys. 87 (8),1233 (2023), doi: 10.3103/S1062873823702878.

Section Applications of nuclear methods in science, technology, medicine and radioecology

Primary authors

Mr Dmitri Kokoncev (INR RAS) Grigorii Merzlikin (INR RAS) Ivan Yakovlev Sergey Akulinichev (INR RAS)

Presentation materials