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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 2003-2004 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 123 456 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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