Способ регулирования энергии в установке для облучения объектов жестким тормозным излучением

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕР ГИЙ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОБЪЕ ТОВ ЖЕСТКИМ ТОРМОЗНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ; эаклнмаювдийся в измерении интен л1В ности пучка тормозного излучения/ формировании измерительного сигнала, сравнении измерительного сигнгша с опоршлм сигналом.и осуществлении регулирующего воздействия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности формирования дозного поля в облучаемом объекте, производят ослабление пучка слоями пбглотителя различной толщины, регистрируют максимальный сигнал в ослабленном пучке, дополнительно измеряют сигнаш за поглотителем, толщина которого выбрана из -условия спада распределения глубинных доз для всех V энергий рабочего диапазона, формируют сигнал отношения указанных сигналов § и используют сигнал отношения в качестве измерительного сигнала для сравнения...

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО,И ВЮ

РЕС1ЪБ ЛИК

6% (И) с // 1 w 5 10

@so

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3485880/18-25 (22 ) 06.09.82 (46 ) 07.01. 84. Бюл. Р 1 (72) Р. С. Мильштейн (71) Московский государственный научно-исследовательский рентгено-радиологический институт (53) 621.386(088.8) (56 ) 1. Байза К. и др. Рентгенотехника. Будапешт AH. Венгрии, 1973. с. 232-235.

2. Патент Швейцарии 9 565565, кл. А 61 К 5/10, опублик. 1975.

3. Патент Швейцарии Р 534999, кл. H 05 0 1/26, опублик. 1973 (прототип). (.54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ЖЕСТКИМ ТОРМОЗНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ, заключающийся в измерении интенсив йости пучка тормозного излучения, формировании измерительного сигнала, сравнении измерительного сигнала с опорным сигналом,,и осуществлении регулирующего воздействия, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения точности формирования дозного поля в облучае юм объекте, производят ослабление пучка слоями пб= глотителя различной толщины, регистрируют максимальный сигнал в ослабленном пучке, дополнительно измеряют сигнал эа поглотителем, толщина которого выбрана из условия спада распределения глубинных доз для всех энергий рабочего диапазона, формируют сигнал отношения указанных сигналов Е

Р и используют сигнал отношения в качестве измерительного сигнала для сравнения.

1066050

Изобретение относится к рентгено-. технике, а более конкретно к средствам облучения объектов жестким тор моэным излучением.

Известен метод использования источников жесткого тормозного излучения, выполненных на базе ускорителей электронов (линейных ускорителей, микротронов и бетатронов) снабженных на выходе рентгеновской. мишенью f13. . 10

Известен метод регулирования па- ° раметров рабочего пучка, согдасно которому используют поглощающие тела определенной конфигурации и концен- тричные детекторы, по сигналам кото- 15 рых устанавливают требуемое тело и регулируют его положение.

Данный метод позволяет выравнивать распределение интенсивности излу-. чения в первичном пучке ускорителя и фактически не влияет на энергию пучка С 21.

Наиболее близким к предлагаемому является реализованный в установке для облучения объектов жестким элект тромагнитным излучением, содержащей ускоритель, например бетатрон, спо- соб регулирования энергии, заключающийся в измерении интенсивности излучения в пучке, формировании измерительного сйгнала с опорным сигналом и осуществлении регулирующего воздей ствия на электронную пушку ускорителя (бетатрона) в соответствии с результатами сравнения f31.

Известный способ обеспечивает под З5 держание постоянной мощности дозы на импульс излучения,.однако он не гарантирует точности получения требуемого распределения дозного поля в объекте что определяется прежде все- 40

ro энергией излучения.

Цель изобретения — повышение точности формирования дозного поля в облучаемом объекте. 45

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования энергии в установке для облучения объектов жестким тормозным излучением, заключающемуся в измерении интенсивности пучка тормозного излучения, 50 формировании измеритель ного сигнала, сравнении измерительного сигнала с опорным сигналом и осуществлении регулирующего воздействия, производят ослабление пучка слоями поглотителя различной толщины, регистрируют максимальный сигнал в ослабленном пуыке, дополнительно измеряют сигнал эа поглотителем, толщина которого выбрана из условия спада распределения глуб. .нных доз для всех энергий рабочего диапазона, формируют сигнал отношения укаэанных сигналов и используют сигнал отношения в качестве измерительного сигнала для сравнечия. 65

На фиг. 1 показано распределение, глубинных доэ по глубине поглощающего материала для жесткого тормозного излучения; на фиг. 2 — блок-схема установки для облучения объектов; на фиг. 3 — схема определения детектора,;угнал которого имеет наибольшее значение.

Положение максимума характеризует энергию пучка, но вследствие его пологости точность определения энергии низкая..Из фиг. 1 следует, что практически в любом диапазоне работы медицинского ускорителя (например, отечественный бетатрон марки Б5М-25) можно найти такую толщину слоя погло щающего материала, которая одновременно будет соответствовать спадам распределений дозного .поля для всех энергий электронов, причем отношение дозыого поля на этой глубине к максимуму дозного поля однозначно характеризует;рабочую энергию ускорителя, т.е. этот параметр можно испольэовать для регулирования энергии ускоряемых электронов в установке для облучения объектов жестким электромагнитным излучением.

Способ реализуют в устансвке для облучения объектов жестким электромагнитным излучением, которая содержит ускоритель 1, например бетатрон, co средствами регулирования энергии электронов (не показаны) и мишенью (не показана) . В периферической части пучка (BHB полезного пучка перед диафрагмой "(не показана) установлен набор расположенных друг за другом по ходу пучка детекторов 2-7, разделенных слоями поглощающего ма"" териала 8-13. Предпочтительно детекторы 2-7 выполнять в виде полупровод никовых пластин, а в качестве погло- щающего материала выбирать свинец.

Последнее обеспечивает компактность устройства детектирования. Детекторы 2-6 подключены к схеме 14 определения детектора, сигнал которого имеет наибольшее значение, со средствами подключения этого детектора к од-. ному входу схемы 15 деления, к другому входу которой подключен детектор

7, суммарная толщина слоев 8-13 поглощающего материала перед которым соответствует спаду распределений дозного поля в поглощающем материале для всех энер-ий рабочего диапазона.

Таким образом, схема 14 ищет детектор из первых детекторов 2-6, положение которого соответствует одной иэ точек g -65 (на фиг. 1), а детектор

7 выдает сигнал, соответствующий точке <6 Сигнал с выхода схемы 15 деления сравнивается в схеме 16 сравнения с сигналом ис очника 17 опорного напряжения. Выходной сигнал схемы 16 сравнения поступает на средства регу1066050 лировання энергии электронов ускорителя 1.

Схема 14 может состоять из нескольких двувходовых логических вентильных схем 18-21, включенных таким об. разом, что к первой вентнльной схеме

18 подключены два детектора из де текторов 2-6, а к каждой следующей выход предыдущей вентильной схема и один из детекторов. Логические вентильвые схема 18-21 настроены таким 10 образом, что каждая из них пропускает больший сигнал, в результате чего на выходе последней вентильной схем

21 появляется наибольший сигнал детекторов 2-6, который и поступает 15 на вход схемй 15 деления.

При работе установки прежде всего необходимо откалибровать уставки источника 17 опорного напряжения.

Эта калибровка производится на тканеэквивалентном материале, после чего осуществляется переход на конкретно используемый поглощающий материал

„с большим атомным номером свинец который выбран для придания компактности детекторному устройству. Такой переход возможен, поскольку при замене материала характер кривых распределония глубинных доз не меняется, просто они сжимаются или растягиваются в зависимости от атомного номера среды. Этот переход осуществляется выбором толщин слоев 8-13.

Схема реГулирования представляет собой обычную цепь обратной связи с измерительным сигналом, получаеьим путем регистрации излучения, и рабо-. тает аналогично схеме, использованной в прототипе. Отличие заключается только в используемых параметрах регулирования и соответствующих средствах для получения этих параметров °

Предлагаемый способ регулирования позволяет с большей точностью устанавливать на ускорителе энергию, прн которой распределение дозного поля в облучаемом объекте будет оптимальным, что позволяет повысить эффек-., тивность терапевтического воздействия.

Ф

Составитель К. Кононов

Редактор Ю. Ковач Техред А. Ач . Корректор .Ю. Макаренко:.

Заказ 11061/59 Тираж 7gg Подписное

Вниипи Гбсударственного комитета СссР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4