Метод ионизационной камеры

Заряды ионов, образованные в газе, помещенном в поле электрического конденсатора, собираются на его электродах и создают электрический ток ионизационной камеры. Такой детектор может измерять поглощенную дозу на основании принципа Брэгга—Грея. Если среда пересекается пучком фотонов и в ней имеется небольшая

полость, размеры которой достаточно малы по сравнению с пробегом возникающих электронов, то ионизация, происходящая в такой полости, связана с энергией, поглощенной в окружающем полость веществе, соотношением

 

(I-10)

 

 

где — энергия, поглощенная единицей массы вещества среды, окружающей полость; N — число пар ионов, образованных в единице массы полости; w — средняя энергия, затрачиваемая на образование одной пары ионов в газе, которым заполнена полость. Величины S_m и S_G - массовые тормозные способности (в единицах МэВ∙г^-1см²) соответственно среды и газа, которым заполнена полость. При измерениях на пучке быстрых нейтронов действует тот же принцип, только речь идет не о пробегах электронов, пересекающих полость, а о пробегах нейтронов.

Параметром выбора является место фокусировки пучка. На одной и той же трассе выведенного пучка 50-250 МэВ. Фокусируют 2 дублета квад. линз. Это сводится к 2 вариантам, 1-й – фок. на выходе из вакуум-канала, в 2.5 м перед мишенью - это короткая (близкая) фокусировка КФ. Более слабая, “далекая” ДФ настроена на центр мишени или еще дальше. Тогда фокусное расстояние конечных линз увеличено за 5 м.

Практически применен КФ.Модиф-е устр-ва размещены в 150-250 см от мишени. Вблизи от мишени только фигурный колл-р и болюс. При ДФ, применявшейся на этой же установке до реконструкции пучка, ГФ был приближен к мишени - 10-15 см. Сам фильтр отнимал слишком много места, нужного для установки вблизи от мишени других устройств, и был разработан компактный спиральный вариант ГФ [4]. Два варианта ГФ показаны на СЛАЙДЕ 6 – 7. Мы отметим:

Любой ГФ имеет определенную периодическую или апериодическую структуру (ПС, АС), которая тем меньше отражается на равномерности дозного поля, чем дальше от мишени расположено устройство. Но каждый элемент, пересекающий пучок, увеличивает его рассеяние, и поэтому модиф-е устройства помещали ближе к мишени.

При создании новой системы формирования мы стремились использовать ранее накопленный опыт для того, чтобы максимально упростить метод пассивного формирования и ускорить разработку. Наиболее распространен “пропеллер” с принципом динамического формир-ния, но тогда на современном этапе было бы более разумно вообще перейти к сканированию пучка. Пропеллер приводится в быстрое вращение, что, как и сканирование, не применимо на данном импульсном пучке, требует програм. управления и многих предосторожностей, связанных со специальным разгоном, переменным режимом вращения и торможением фильтра.Но неравномерность дозного поля может устраняться и более простыми способами: подвижкой фильтра или уменьшением шага намотки элементов фильтра при его выполнении в виде спиральной ленты из пластического материала. Пластинчатый ГФ также обычно приводился в движение, со смещением на полушаг.Можно и совсем не перемещать, а выбрать достаточно большое расстояние от мишени (100 см). Для гомогенизации поля пучок рассеивался на расстояние шага фильтра или, в случае АС, диаметра поля. Тогда нет никакой необходимости в гомогенизации поля каким-либо перемещением фильтра. Это получилось как один из удачных результатов.

Таким образом, выбор конструкции ГФ оказался связан как с типом фокусировки пучка, так и прежде всего с импульсным типом вывода пучка, при котором эксплуатация устройства типа пропеллера или сканирование не представляются возможными.