A study to describe the dose distribution of fast neutrons in homogeneous and inhomogeneous tissue equivalent phantoms for physical irradiation planning using a compact cyclotron
Description
In this work a method is presented for the calculation of radiation doses in a collimated neutron field. The method accounts for the kermabeitraege of the first three scattering processes by volume integrals, which describe quantitatively the angular distribution of the neutron fluence and the mean energy shift of the spectrum after each scattering process. After the third scattering process the kerma is calculated up to the thermal region using diffusion theory. From the distribution of thermal neutrons the induced gamma radiation source distribution (H(n,γ)D-reaction) is obtained as well as the gamma radiation dose. An experiment has been performed to determine the relative dose variations in a water phantom in the neighbourhood of lung phantoms (polyurethane cubes with a specific density of 0.2). Dose variations are observed up to 12% of the local dose which are caused by the scattered radiation. In contrast to current methods, these deviations can be taken into account within the limits of error by the correction procedures developed in this work. (orig./ORU)
Availability note (English)
Available from the library of Universitaet des Saarlandes, Saarbruecken Univ., Germany, F.R.Abstract (German)
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode zur Berechnung der Dosis in einem kollimierten Neutronenfeld entwickelt. Das Verfahren behandelt die Kermabeitraege der ersten drei Streuungen ueber Volumenintegrale, welche die Winkelverteilung der Neutronenfluenz und die Verschiebung der mittleren Energie des Neutronenspektrums bei jeder Streuung quantitativ darstellen. Nach der dritten Streuung wird die Kerma mit Hilfe der Diffusionstheorie bis in den thermischen Bereich gerechnet. Von der Verteilung der thermischen Neutronen wird die Quellverteilung der induzierten Gammastrahlung (H(n,γ)D-Reaktion) hergeleitet, daraus der Dosisanteil durch Gammastrahlung. Eine Messapparatur wurde zusammengestellt zur Bestimmung der relativen Dosisaenderungen im Wasserphantom in der Umgebung von Lungenphantomen (Polyurethan- Quader mit einer spezifischen Dichte von 0,2). Es treten Dosisaenderungen von bis zu 12% der Ortsdosis auf relativ zu den Verhltnissen ohne Beruecksichtigung des Streuanteils. Sie koennen mit dem entwickelten Korrekturverfahren innerhalb der Messgenauigkeit korrekt beruecksichtigt werden, - nicht dagegen mit den herkoemmlichen Methoden. Ein Bestrahlungsplanungsprogramm wurde erstellt, das an Hand von CT-Bildern Patientenkonturen und -inhomogenitaeten automatisch im Umriss darstellt und entsprechende Schwaechungskoeffizienten fuer den Primaerstrahl innerhalb dieser Konturen zuordnet. (orig./ORU)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Untersuchungen zur Darstellung der Dosisverteilung schneller Neutronen im homogenen und inhomogenen gewebeaequivalenten Medium zur physikalischen Bestrahlungsplanung an einem Kompaktzyklotron
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 148 p.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 13699869
- Subject category
- S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- CORRECTIONS; CYCLOTRONS; DENSITY; FAST NEUTRONS; IRRADIATION; KERMA; LUNGS; NEUTRON THERAPY; PHANTOMS; PLANNING; SPATIAL DOSE DISTRIBUTIONS; STRAY RADIATION; THERMAL NEUTRONS
- Descriptors DEC
- ACCELERATORS; BARYONS; BODY; CYCLIC ACCELERATORS; ELEMENTARY PARTICLES; FERMIONS; HADRONS; MEDICINE; MOCKUP; NEUTRONS; NUCLEONS; ORGANS; PHYSICAL PROPERTIES; RADIATION DOSE DISTRIBUTIONS; RADIATIONS; RADIOTHERAPY; RESPIRATORY SYSTEM; STRUCTURAL MODELS; THERAPY