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CARATTERIZZAZIONE DOSIMETRICA DI FILM RADIOCROMICI MD-55-2 Università Cattolica del Sacro Cuore Scuola di specializzazione in Fisica Sanitaria 2003-2004.

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1 CARATTERIZZAZIONE DOSIMETRICA DI FILM RADIOCROMICI MD-55-2 Università Cattolica del Sacro Cuore Scuola di specializzazione in Fisica Sanitaria Claudia DellOmo

2 base poliestere – 67 µm strato sensibile – 15 µm strato adesivo – 44.5 µm base poliestere – 25 µm strato adesivo – 44.5 µm strato sensibile – 15 µm base poliestere – 67 µm COMPOSIZIONE: base poliestere C (45%) H (36%) O (19%) strato sensibile C (31%) H (56%) O (8%) N (5%) strato adesivo C (33%) H (50%) O (17%) In tabella è evidenziato in particolare la dimensione delle basi di poliestere (due strati di 67 m ed uno centrale di 25 m di spessore), la dimensione degli strati sensibili (due strati di 15 m di spessore) e la dimensione degli strati di adesivo (due strati di 44.5 m di spessore) costituenti le lastre. Lelemento sensibile è un idrocarburo aromatico composto da elementi a basso numero atomico (H, C, O, N), le cui caratteristiche sono quelle di un materiale quasi acqua equivalente con numero atomico efficace Z eff = 6,2 0,3. Struttura e dimensioni delle lastre GafChromic MD-55-2

3 trasparente e incolore Prima dellirraggiamento Dopo lirraggiamento colorazione blu dose assorbita Direttamente in fantoccio ad acqua Lastre GafChromic MD-55-2 Assenza di trattamento chimico Protezione dello strato sensibile

4 Risposta delle lastre GafChromic MD-55-2 (Z eff = 6,2) ( ), dei TLD (Z eff = 8) ( ) e dei film X-Omat (Z eff =25) ( ), in funzione dellenergia dei fotoni (normalizzata al segnale ottenuto per un fascio di 60 Co). Dipendenza della risposta delle GafChromic dallenergia (keV)

5 Risposta delle lastre MD-55-2 allirraggiamento con radiazione gamma di 60 Co a differenti dosi e a differenti ratei di dose. Dipendenza della risposta delle GafChromic dal rateo di dose

6 Andamenti dei valori di OD delle lastre GafChromic MD-55-2, irraggiate con diversi valori di dose, in funzione della lunghezza donda della sorgente luminosa utilizzata per la misura. Dipendenza della risposta delle GafChromic dalla lunghezza donda della sorgente luminosa

7 Per avere unimmagine in OD occorre acquisire un immagine del piano di lettura, corrispondente al valore di intensità luminosa I 0 e poi acquisire limmagine della lastra di cui si vuol determinare la OD, corrispondente al valore di intensità luminosa I. La densità ottica viene calcolata pixel per pixel secondo la relazione: Microdensitometro sorgente = 60 LED ( = 665 nm) telecamera lente finestra di acquisizione Banco ottico

8 Valori di OD relativi a 330 pixel lungo una scansione di una lastra GafChromic MD-55-2 irraggiata con un fascio di elettroni di 6 MeV ed una dose di 46 Gy. I valori delle OD si riferiscono al velo della lastra ( ) (scala destra), OD 1 ( ), OD 2 (o) e OD 2c (-) (scala sinistra). Uniformità della risposta della lastra GafChromic MD-55-2 Tecnica del doppio irraggiamento

9 1° irraggiamento con D = (10-40)Gy t = (48-96) ore 2° irraggiamento con D da determinare t = (48-108) ore

10 Valori di OD di un film MD-55-2 in funzione di valori crescenti ( ) e decrescenti ( ) della temperatura. Il film è stato irraggiato con un fascio di fotoni da 6 MV e una dose di 46 Gy. Dipendenza della risposta delle GafChromic dalla temperatura T densitometro = 14,5 °C (costante) lastra riscaldata per 5 min t= 40 min. OD a 14,5°C

11 Valori di OD in funzione dei giorni trascorsi dallistante di irraggiamento, ottenuti per una lastra irraggiata con un fascio di elettroni di energia nominale pari a 6 MeV e con una dose D=11,8 Gy. Dipendenza della risposta delle GafChromic dal tempo trascorso dallistante dell irraggiamento 15% Si preferisce la contemporaneità della taratura dei film in termini di dose in acqua e delle misure dosimetriche

12 RCS Irraggiamento campioni Entro 30 min. dallirraggiamento i campioni vengono posti in un forno a circa 45 °C per 2 h. I campioni vengono mantenuti alla normale temperatura di laboratorio (18-24 °C) CG Irraggiamento campioni I campioni vengono mantenuti alla normale temperatura di laboratorio (18-24 °C) Stabilizzazione della densità ottica di film radiocromici MD-55-2

13 Densità ottica in funzione del tempo di post-irraggiamento CG RCS 4 % 9%

14 Densità ottica di un film MD-55-2, in funzione del tempo di post-irraggiamento per i gruppi RCS ( ) e CG ( ). I valori di densità ottica sono stati normalizzati al valore di OD che il film presentava prima dellirraggiamento. Confronto tra RCS e RC

15 Taratura dei film radiocromici MD-55-2 mediante fasci di raggi x prodotti da un acceleratore lineare Valori di OD 2c in funzione della dose, relativi alla taratura dei film MD-55-2 con fasci di raggi x da 6 MV ( ) e 10 MV ( ). Il valore di =0,64 si riferisce al primo irraggiamento.

16 Curve di taratura dei film MD-55-2 in termini di dose assorbita in acqua, mediante fasci di elettroni di energia E 0 =4,4 MeV ( ), 5,6 MeV () e 7,2 MeV ( ). Il valore di OD=0,4 si riferisce al primo irraggiamento a 10 Gy. Taratura dei film radiocromici MD-55-2 mediante fasci di elettroni prodotti da un acceleratore lineare

17 Caratteristiche generali dei film radiocromici MD 55-2: quasi acqua equivalenti 1)rivelatori quasi acqua equivalenti (composti da C, H, N e O; Zeff ~ 6); 2)non occorre uno sviluppo chimico; 3)possono essere immersi in acqua; risoluzione dosimetrico-spaziale 4)elevata risoluzione dosimetrico-spaziale (250 m); energiaqualità 5)bassa dipendenza della risposta dallenergia e dalla qualità del fascio; rateo di dose 6)indipendenza della risposta dal rateo di dose (per dosi fino a 40 Gy); umiditàrelativa 7)indipendenza dallumidità relativa (30-70%); temperatura ; 8)dipendenza dalla temperatura (fino all1% per °C a 14°C); 9)riproducibilità tecnica del doppio irraggiamento 9)riproducibilità entro ±1% (con la tecnica del doppio irraggiamento che riduce considerevolmente la disomogeneità dello strato sensibile); OD vs. Dose 10)curva di taratura OD vs. Dose quasi lineare; COCLUSIONI

18 Zona dinteresse dosimetrico Mascherina porta lastrine Lastrina irraggiata uniformemente Contrassegno della lastrina Disegno schematico della mascherina porta lastrine.

19 Densità ottica in funzione del tempo di post-irraggiamento per il gruppo RCS Densità ottica in funzione del tempo di post-irraggiamento per il gruppo CG


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