Investigated of Farmer Type Ionazation Chamber Detector Response Depending on Dosimetric Variables

Year 2021, Volume: 9 Issue: 3, 1105 - 1114, 29.11.2021

Eda Kaya Pepele , İbrahim Ünal , Mehtap Düz

https://doi.org/10.33715/inonusaglik.947793

Abstract

Generally, ion chambers consists of an outer wall and a central two electrodes, filled with air equivalent gas, and an inner surface covered with carbon or graphite to ensure conductivity. In external radiotherapy, dose measurement using ionazation chambers is required to deliver the desired dose to the target. For dose measurement of rays used in radiotherapy, Farmer type cylindrical ionazation chamber is recommended by various dosimetry protocols. The sensitive volume of the ionazation chambers varies between 0.01 cc and 0.6 cc. In this study, the wall material of the ionazation chamber with an active volume of 0.6 cc was fabricated with a graphite wall electrode with a thickness of 0.43 mm and an aluminum center electrode. In the Clinac IX brand linear accelerator device, the response of the ionazation chamber depending on various dosimetric parameters was investigated in 6 and 15 MV photon beams. As a result, it was observed that the dose-dependent response of the SNC 600c brand ionazation chamber was linear at 6 and 15 MV photon energies. In the voltage-dependent change of the ionazation chamber, a difference of less than 1% was observed for both photon energy at the manufacturer's recommended values of 300 Volts and above. The response of the ionazation chamber for both photon energies is independent of dose rate and energy. Thus, it has been confirmed that the cylindrical ionazation chamber of the SNC 600c farmer type can be used in absolute dose measurement, as it has the characteristics that detectors used in radiation measurement with high-energy photons should have.

Keywords

Cylindrical ion chamber, Linear accelerator, Photon energy

FARMER TİPİ İYON ODASI DEDEKTÖR YANITININ DOZİMETRİK DEĞİŞKENLERE BAĞLI İNCELENMESİ

Abstract

Genellikle iyon odaları; içi hava eşdeğeri gaz ile dolu, dış duvarın iç yüzeyi iletkenliği sağlamak amacıyla karbon veya grafitle kaplı ve merkezi iki elektrottan oluşmaktadır. Eksternal radyoterapide hedefe istenilen dozun verilebilmesi için iyon odası kullanılarak doz ölçümü yapılmalıdır. Radyoterapide kullanılan ışınların doz ölçümünde, çeşitli dozimetri protokolleri tarafından Farmer tipi silindirik iyon odası tavsiye edilmektedir. İyon odalarının duyarlı hacmi 0,01 cc ile 0,6 cc arasında değişmektedir. Bu çalışmada 0,6 cc aktif hacme sahip iyon odasının duvar materyali 0,43 mm kalınlığa sahip grafit duvar elektrotu ve alüminyum merkez elektrotu ile imal edilmiş. Sun Nuclear marka SNC 600c silindirik iyon odası kullanılmıştır. Clinac IX marka lineer hızlandırıcı cihazında 6 ve 15 MV foton ışınlarında iyon odasının çeşitli dozimetrik parametrelere bağlı yanıtı incelenmiştir. Sonuç olarak SNC 600c marka iyon odasının her iki foton enerjisinde de doza bağlı yanıtının doğrusal olduğu görülmüştür. İyon odasının voltaja bağlı değişimde, üreticinin tavsiye ettiği 300 Volt ve üzerindeki değerlerde her iki foton enerjisi için %1’in altında bir fark görülmüştür. Her iki foton enerjisi için iyon odasının yanıtı doz hızından ve enerjiden bağımsızdır. Böylece SNC 600c Farmer tipi silindirik iyon odasının yüksek enerjili fotonlar ile yapılan radyasyon ölçümünde kullanılan dedektörlerin sahip olması gereken özellikleri taşıdığından, mutlak doz ölçümünde kullanılabileceği doğrulanmıştır.

Keywords

Foton enerjisi, Lineer hızlandırıcı, Silindirik iyon odası

References

• American Association of Physicists in Medicine. (1999). Task group 51: protocol for clinical reference dosimetry of high-energy photon and electron beams. Med Phys. 26(9), 1847–1870.
• Dirican, B. (2001). Radyoterapi teknikleri. Birinci Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi, 25-26 Ekim, Ankara.
• International Atomic Energy Agency. (1997). Absorbed Dose Determination in Photon and Electron Beams: An International Code of Practice, Technical Reports Series No.277.
• International Atomic Energy Agency. (2000). Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy: An International Code of Practice for Dosimetry Based on Standards of Absorbed Dose to Water, Technical Reports Series, TRS398
• International Atomic Energy Agency.(2009). Calibration of Reference Dosimeters for External Beam Radiotherapy, Technical Reports Series No.469.
• Khan, F. (2003). Physics of Radiation Therapy, 3rd Ed. Lippincott, 78-93.
• Okay, S., Demir, B., Öztaş, A. (2013). Radyoterapi ışınlarının kalite kontrolünde yarı iletken diyot ve silindirik iyon odası performanslarının karşılaştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Dergisi SDU Journal of Science (E-Journal). Ekim 8(2), 151-162.
• Saminathan, S., Godson, H., Ponmalar, R., Manickam, R., Mazarello, J., Fernandes R. (2016). Dosimetri performance of newly developed farmer-type ionization chamber in radiotherapy practice, Technology in Cancer Research & Treatment, 15(6), NP113–NP120.
• Şahin, A., Orhan, O., Yaray, K. (2012). Farklı tip iyon odalarıyla ölçülen yüzde derin doz ve doz maksimum parametrelerinin incelenmesi. Erciyes Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi (Journal of Health Sciences). 21(3), 164-171.
• Yaşar, D. (2018). IAEA, Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri Dedektörler ve Ölçüm Teknikleri, 01 Aralık.
• Yener, H., Canpolat, A., Bilen, E., Yaşar, S. (2014). Yüksek enerjili elektron demetlerinin ölçümlerinde iki farklı iyon odasının karşılaştırılması. Muş Alparslan Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Haziran 2147-7930.