Verfügbarkeit: Evaluierung und Entwicklung von Röntgendetektoren für die Dosimetrie

Evaluierung und Entwicklung von Röntgendetektoren für die Dosimetrie:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Böhnel, Michael (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Erlangen ; Nürnberg 2012
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 GRUNDLAGEN 3 2.1 TIMEPIX-DETEKTOR................................................................................................ 3 2.1.1 AUFBAU UND FUNKTION DES T IM EPIX-D ETEKTORS .................................. 3 2.1.2 B ETRIEB SM O D I.......................................................................................... 6 2.1.3 D ATENNAHM EPERIPHERIE .......................................................................... 9 2.2 MONTE-CARLO-SIMULATION R O S I .......................................................................... 9 2.3 DOSIM ETRIE............................................................................................................. 11 2.3.1 DOSISBEGRIFFE UND DOSISDEFINITIONEN..................................................... 11 2.3.2 DOSIMETERSYSTEME ................................................................................. 15 3 UNTERSUCHUNGEN ZU ROENTGEN-KALIBRATIONSSPEKTREN 17 3.1 AUFBAU IN MESSUNG UND SIM ULATION ................................................................. 18 3.2 SIMULATION VON FLUORESZENZSPEKTREN MIT U NTERGRUNDBEITRAEGEN................... 22 4 CHARAKTERISIERUNG DES TIMEPIX-DETEKTORS 31 4.1 MEDIPIX-ZAEHLMODUS .......................................................................................... 31 4.1.1 REPRODUZIERBARKEIT DER M ASKENERSTELLUNG ........................................ 31 4.1.2 SCHWELLENSCAN ZUR BESTIMMUNG VON ENERGIEDEPOSITIONSSPEKTREN . . 33 4.1.3 GLOBALE ENERGIEKALIBRATION . . . . ....................................................... 35 4.1.4 BESCHLEUNIGTE EXPERIMENTELLE ENERGIEKALIBRATIONSMETHODEN ............ 37 4.1.5 EINZELPIXEL-SCHWELLENSCAN .................................................................... 39 4.2 SPEKTROSKOPISCHER T O T -M O D U S........................................... 46 4.2.1 ENERGIEKALIBRATION MIT STRAHLUNGSQUELLEN ........................................ 46 4.2.2 BESTIMMUNG VON ENERGIEDEPOSITIONSSPEKTREN AUS MESSDATEN .... 48 4.2.3 ENERGIEAUFLOESUNGSSTUDIEN MIT T ESTPULSEN ........................................... 49 4.2.4 DETEKTOR-ZAEHLARTEFAKTE IN DEN TOT-ENERGIEDEPOSITIONSSPEKTREN . . 55 4.2.5 PARAMETERSTUDIEN ZUR T O T-ENERGIEAUFLOESUNG .................................. 60 4.2.6 TOT-ENERGIEAUFLOESUNG DES D ETEKTOR-G ESAM TSYSTEM S ...................... 67 4.3 LANGZEITSTABILITAET DES TIMEPIX-DETEKTORS........................................................ 71 4.3.1 M EDIPIX-Z AEHLM ODUS.............................................................................. 71 4.3.2 SPEKTROSKOPISCHER T O T -M O D U S........................................................... 72 4.4 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................. 73 5 ERWEITERUNGEN DER ROSI-DETEKTORSIMULATIONEN 77 5.1 AUSGANGSVERSION DER R O SI-SIM ULATION........................................................... 77 5.2 MODELLIERUNG DER TIM EPIX-D ETEKTOR-M ODI..................................................... 79 5.2.1 Z AE H LM O D U S.............................................................................................. 80 5.2.2 SPEKTROSKOPISCHER T O T -M O D U S ............................................................ 82 5.3 INTEGRATION VON PASSIVEN D ETEK TO RB AU TEILEN .................................................. 87 5.4 EFFEKTIVE ENERGIEKALIBRATIONS-STUETZSTELLEN ..................................................... 92 5.5 ERGEBNISSE UND QUALITAET DER TIM EPIX-SIM ULATION ........................................ 95 5.5.1 Z AE H LM O D U S............................................................................................. 95 5.5.2 SPEKTROSKOPISCHER T O T -M O D U S........................................................... 97 5.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK................................................................. 103 6 DOSIMETRIE MIT PIXELDETEKTOREN 105 6.1 DOSISBESTIMMUNG MIT ENERGIESENSITIVEN P IX E LD E TE K TO RE N ............................ 106 6.1.1 VORUEBERLEGUNGEN ZUR DOSIMETRIE MIT PHOTONENZAEHLENDEN DETEKTOREN 106 6.1.2 HERLEITUNG DER DOSISREKONSTRUKTIONSM ETHODIK .................................. 107 6.1.3 BERECHNUNG DER DOSISKONVERSIONSFAKTOREN ........................................ 109 6.2 QUALITAETSGROESSEN UND MASSE DER D OSIM ETRIE..................................................... 110 6.2.1 ANSPRECHVERM OEGEN................................................................................. 110 6.2.2 STATISTISCHE FEHLER DER DOSISBESTIMMUNG............................................ 111 6.3 ANFORDERUNGEN AN EIN PERSONENDOSIMETER ..................................................... 112 6.4 VORARBEITEN UND VORAUSSETZUNGEN ZUR D OSIM ETRIE ........................................ 113 6.4.1 A RB EITSAB LAU F.......................................................................................... 113 6.4.2 AUSGANGSPARAMETER DER DOSISREKONSTRUKTIONSENTWICKLUNG ............ 114 6.4.3 DETEKTORKONFIGURATION FUER DIE DOSIM ETRIE............................................ 116 6.4.4 SCHWELLENOPTIMIERUNGS-ALGORITHMUS .................................................. 123 6.5 VERIFIKATION DES DOSIMETERPRINZIPS MIT DEM T IM EPIX-D ETEKTOR................... 124 6.6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................. 129 7 DER DOSEPIX-DETEKTOR 131 7.1 ENTWICKLUNG DES DOSEPIX-DETEKTORS ................................................................. 131 7.1.1 DOSEPIX-ASIC.......................................................................................... 132 7.1.2 DOSEPIX-FUNKTIONSSCHEMA .................................................................... 135 7.1.3 DOSEPIX-SENSOR....................................................................................... 137 7.1.4 DOSEPIX-SIMULATION................................................................................. 138 7.2 EVALUATION DES DOSEPIX-DOSIMETERS ................................................................. 141 7.2.1 DOSISREKONSTRUKTION UNTER W INKELEINSTRAHLUNG .................................. 141 7.2.2 RELATIVER STATISTISCHER FEHLER DER DOSISREKONSTRUKTION ...................... 150 7.2.3 TEMPERATUREINFLUSS AUF DIE DOSISREKONSTRUKTION ............................... 150 7.2.4 DOSISREKONSTRUKTION IN ABHAENGIGKEIT DER D OSISLEISTUNG................... 152 7.2.5 STABILITAET DER DOSISREKONSTRUKTION UNTER SCHWELLENVARIATION .... 160 7.2.6 REKONSTRUKTION DER OBERFLAECHEN-PERSONENDOSIS HP( 0 ,0 7 ) ................ 162 7.2.7 EINZELDETEKTOR-DOSIMETRIE .................................................................... 164 7.2.8 DOSIMETRIE VON B ETASTRAHLUNG.............................................................. 164 7.3 BEURTEILUNG DER LEISTUNG DES DOSEPIX-DOSIMETERS ........................................ 167 7.3.1 ANSPRECHVERMOEGEN................................................................................. 167 7.3.2 D OSISLEISTU N G .......................................................................................... 169 7.4 ERSTE DOSISREKONSTRUKTION MIT DEM DOSEPIX-DETEKTOR .................................. 171 7.5 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................. 173 8 ZUSAMMENFASSUNG 175 9 CONCLUSION 177 ANHANG 179 A TEMPERATURSTABILISIERUNGSEINHEIT 181 B ENERGIEKALIBRATION: FLUORESZENZENERGIENUEBERSICHT 183 C TABELLENWERKE MIT LITERATURWERTEN VON DOSISGROESSEN 189 D ANFORDERUNGEN AN EIN PERSONENDOSIMETER 193 E DOSIMETER- KONFIGURATIONEN 197 E .L DOSEPIX-DOSIMETER HP( 1 0 ) ................................................................................ 197 E.2 DOSEPIX-DOSIMETER HP(0 ,0 7 )............................................................................. 198 E.3 DOSEPIX BETADOSIMETER HP(0,07) ............................................................... 199 E.4 DOSEPIX EINZELDETEKTOR-DOSIMETER HP( 1 0 ) ...................................................... 200 E.5 DOSEPIX EINZELDETEKTOR-BETADOSIMETER HP(0 ,0 7 )........................................... 201 QUELLENVERZEICHNIS 203
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