Отечественные рутениевые терапевтические источники бета-излучения_Тимофеев_Л.В

Сигнальный экземпляр

Рис. 3.3.2. Зависимость тока в камере от расположения источника по отношению к высоковольтному электроду. Гибкий аппликатор с 147 Pm, величина зазора в камере – 1,25 мм.

На приведенных графиках отчетливо вырисовывается максимум в величине ионизационных токов, соответствующие минимальному расстоянию между источником и высоковольтным электродом. По положению максимума и определяется момент, когда источник оказывается в контакте с электродом. Обычно момент контакта, определенный визуально, совпадает с установленной по максимуму кривой.

Измерение тока камеры производится компенсационным методом по Таунсенду. В качестве индикатора используется электрометр СТ-1М. четыре емкости типа ПО и ПСО расположены в специальном отсеке с латунными стенками. Все подключения выполнены через разъем типа БР-74 и кабель в полиэтиленовой оплетке. Значения величин емкостей измерены в поверочной радиотехнической лаборатории Комитета Стандартов и равны: С1=47,83 пкф, С2=145,5 пкф, С3=641,5 пкф и 1549 пкф. Погрешность измерений не более 0,1%.

Напряжение, подаваемое на емкость, измеряется потенциометром (класс точности 0,015).

Измерение мощности дозы с помощью экстраполяционной камеры сводится к измерению зависимости ионизационного тока I от величины h межэлектродного расстояния. Нуль от отсчетной втулке, т.е. глубина камеры h=0, определялся следующим образом. Сначала измеряли зависимость I= (h) в пучке электронов на выходе из коллиматора с источником 90Y. Диаметр коллиматора = 10 мм, диска – 50 мм. В этом случае пучок электронов практически не ослаблялся на расстоянии 1-1,5 мм в полиэтилене. Тем самым, использование экстраполяционной камеры в этих условиях (и при высоте зазора в камере h≤1-1,5 мм) удовлетворяет требова-

61

нию теории Брэгге-Грея, упомянутого выше. В таком случае зависимость I= (h) должна быть линейной: пересечение прямой с осью абсцисс и укажет местонахождение нуля прибора. В общем случае зависимость I(h) описывается выпуклой кривой. Однако опыт работы с описываемой установкой, а также на аналогичных камерах показывает, что при измерениях с плоскими источниками, размеры которых превышают размеры собирающих электродов, зависимость тока от межэлектродного расстояния при малых глубинах камеры (h≤ 1 мм) может быть с достаточной точностью аппроксимирована прямой линией. На рисунке (№?) приведены зависимости I(h) для источника с радиоизотопом 204Tl.

При малых расстояниях возможна деформация высоковольтного электрода за счет сил электростатического притяжения. В этом случает должно наблюдаться уменьшение тока в камере. Графики, приведенные на рис (№??) иллюстрируют этот эффект: при напряженности электрического поля 106 в/м и для глубины камеры порядка 0,25 мм деформация электрода может быть значительной.

В связи с этим все измерения на камере проводятся при таких значениях напряженности электрического поля, когда рассматриваемый эффект бывает незначителен.

С целью повышения надежности работы камеры и точности измерений, собирающие электроды камеры сделаны взаимозаменяемыми. Воспроизводимость результатов при смене электродов составляет ±1,5%.

Измерение тока производится компенсационным методом по Таунсенду. Значения величин емкостей измерены в поверочной радиотехнической лаборатории Комитета стандартов (Москва). Напряжение, подаваемое на емкость, измеряется потенциометром типа Р 307 класса 0,15.

Произведены сравнительные измерения мощности поглощенной дозы бетаизлучения от плоских источников с помощью установки ЭК-2 Института Биофизики МЗ СССР и образцовой установки типа УЭК-1 ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, г. Ленинград.

Серия проведенных измерений с бета-источниками Pm147, Tl204 и Р32 показала, что средние расхождения значений мощности дозы бета-излучения, измеренные на установке ЭК-2 и на образцовой установке типа УЭК-2, составляют 2,5-4% и находятся в пределах экспериментальных погрешностей измерений обеих установок (3-5%).

Измерения проводились с источниками, изготовленными на ионообменной основе, обеспечивающими достаточную равномерность распределения изотопа по объему.

Для обеспечения измерений доз от бета-излучателей в производственных условиях изучен ход с жесткостью пластмассового сцинтиллятора толщиной 1 мм в интервале энергий Х-излучений 15÷100 кэВ, что позволило учесть вклад тормозного излучения.

62

Сигнальный экземпляр

63

Про результатам проведенной работы:

1.Создана установка для измерения мощности поглощенной дозы бетаизлучения. Погрешность измерений 3-5%.

2.Отградуирован сцинтилляционный дозиметр для производства.

3.Написана и передана в производство измерительная инструкция для измерений мощности дозы бета-аппликаторов, составлен отчет.

4.Написан физический раздел инструкции МЗ СССР по клиническому применению бета-аппликаторов.

64

Сигнальный экземпляр

Протокол сравнительных измерений мощности поглощенной дозы бета-

излучения от плоских бета источников с помощью установки ЭК-2 Института биофизики М3 СССР г. Москва и образцовой установки типа УЭК-1 ВНИИМ им. Д.М. Менделеева г. Ленинград.

Измерения проводились в период с апреля 1966 г. по январь 1968 г с плоскими бета источниками Рm147 , Тℓ204, Р32 изготовленными на основе ионообменных материалов. Характеристики источников представлены в табл. I .

Степень равномерности определялась с помощью сцинтилляционного детектора с диаметром входного окна 10мм, расположенного вплотную к источнику, и рассчитана по 16 измеренным значениям в различных областях источника.

Результаты измерений мощности поглощенной дозы приведены в табл. 2. При измерениях источник помещался вплотную к потенциальному электро-

ду камеры, и мощность поглощенной дозы определялась на поверхности источника при контакте с тканеэквивалентным материалом.

65

При сопоставлении результатов измерений, проведенных в различные сроки, были использованы следующие значения периодов полураспада

При расчете мощности поглощенной дозы было использовано значение средней работы ионообразования в воздухе Е=53,7 кэВ. Обработка результатов измерений проводилась по методу наименьших квадратов в соответствии с «Методическими указаниями № 281 по проверке источников бета-излучения по мощности поглощенной дозы». Погрешность измерений составляет 3-5%. Результаты сличений показывают, что средние расхождения значений мощности поглощен¬ной дозы бета-излучения, измеренные на установке ЭК-2 и на образцовой установке типа УЭК-2 составляет 2,5-4% и находится в пределах экспериментальных погрешностей измерений обеих установок, чтo позволяет сделать вывод об отсутствии систематических погрешностей при измерении мощности от поглощенной дозы от бета-источника.

Модернизированная установка типа ЭК-2М.

66

Сигнальный экземпляр

Сцинтилляционный дозиметр типа СКД-1

Для относительных измерений мощности поглощенной дозы от бетаизлучения в материале, эквивалентном мягкой биологической ткани и, для измерений в условиях серийного производства источников, сконструирован и построен прибор СКД-1, представляющий собой сцинтилляционный дозиметр с фотоумножителем, работающим в токовом режиме. В качестве детекторов используется сцинтиллирующая пластмасса. Единицы мощности дозы переносятся на эти приборы с камеры ЭК-2 с помощью калиброванных источников. Общий вид двух модификаций этой установки приведен на рисунках.

Технические характеристики установки приведены на стенде М2 (размеры детекторов (2 х 1,2)мм (10 х 1,2)мм), (10 х 12)мм, (30 х 12) мм;. диапазон измеряемых мощностей доз 140 мкГр/сек. ... 140 мГр/с (1 ... 103) рад/мин).

Возможные перемещения детекторов таковы, что позволяют, например, просканировать плоскую (размером до 100 х 100 мм) или сферическую поверхность (с радиусом кривизны 14 мм) того или иного источника.

К достоинству прибора можно отнести достаточно широкий диапазон измеряемых мощностей доз, тканеэквивалентность детектора, технологичность измерительной процедуры.

Сравнительные измерения МПД бета-излучения на государственном эталоне единицы МПД ГЭТ9-82 (Институт метрологии, Спб) и на вторичном эталоне ВЭТ9-2-84 ИБФ), проводимые в течение 20 лет имели отклонения в пределах (0,3....2,5)5 — 5 измерений и одно -5%.

Рис. 3.3.3. Кинематическая схема установки СКД-1.

67

Сцинтилляционный датчик для измерений радиационных

характеристик плоских источников бета-излучения

68

Сигнальный экземпляр

Сцинтилляционный датчик для измерений дозиметрических характеристик плоских источников бета-излучения сложной геометрии

69

Приемник ионизирующего излучения установки СКД-2М для

работы с источниками в виде сферической чаши типа ОА

70