Fabrication and calibration of superheated droplet detectors (SDDs) for neutron dosimetry

Abstract

De RDA groep van het SCK- CEN te Mol doet onderzoek naar de ontwikkeling van neutronen dosimeters. Er bestaat een grote zorg omtrent het carcinogene risico van secundaire neutronen die onvermijdelijk aanwezig zijn bij protontherapie. Commerciële bubbeldetectoren kunnen de secundaire neutronendosis te meten, maar ze nemen echter veel plaats in, zijn zeer duur en hebben een beperkte levensduur waardoor er nood is aan kleine SDD's om de neutronendosis in vivo te meten met een fantoom. Deze masterproef heeft als doel een bestaand fabricage protocol te verbeteren om zo een stabiele detector te bekomen om neutronendosissen te meten in antropomorfe fantomen tijdens protontherapie. Nadien worden de detectoren gekarakteriseerd en wordt er een reproduceerbare kalibratiemethode ontwikkeld.

Een nieuw fabricage protocol werd opgesteld dat zeer nauwgezet gevolgd moet worden. De SDD's worden bestraald met een 252Cf neutronenbron en via een akoestisch detectiesysteem uitgelezen. Nadien worden geregistreerde pulsen via een geoptimaliseerd software programma geanalyseerd om zo tot een objectieve beoordeling te komen.

Tot besluit, om een SDD te maken moet een duidelijk protocol strikt gevolgd worden. De gevoeligheid van de SDD's kan worden verhoogd door de hoeveelheid Freon te laten toenemen. Deze detectoren hebben echter een beperkte gevoeligheid omwille van het beperkt volume. Ten slotte werd een reproduceerbare kalibratiemethode verkregen door de SDD's na elke bestraling te resetten en met de software analyse van de akoestische pulsen.