基于SiPM的塑料闪烁光纤剂量计的研制

• 作者: 周冬冬 尤思梅 张保国 张明 文万信 李一秋 杨翠萍 柴林 王仁生 辛杰
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 医学
• 关键词: 塑料闪烁光纤 硅光电倍增管 稳定性 剂量响应
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 核电子学与仪器
• 页码范围: 39-45
• 页数: 7页
• 分类号: R811.1
• 字数: 3475字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2019.hjs.42.100402

摘要

放疗过程中,利用塑料闪烁光纤剂量计(Plastic Scintillator Fiber Dosimeters,PSFDs)对患者关键健康组织及肿瘤进行实时、高位置分辨的介入式剂量测量是质量保证(Quality Assurance,QA)最直接的手段之一.为研究PSFDs的实际应用情况,研制一套基于连续剂量读出的实用型塑料闪烁光纤剂量计.该剂量计以硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)作为光电转换器件,通过测量SiPM输出电流实现剂量测量.利用发光二极管(Light Emitting Diode,LED)脉冲光源与小动物图像引导放射治疗机,对该剂量计的时间稳定性、重复性、温度响应、白光纤曲率响应以及动态范围等进行了系统研究.实验结果表明:恒温20℃,剂量计8h内连续工作,输出电流变化小于1％,32 h间断工作输出电流变化小于0.5％;温度变化小于0.5℃,白光纤曲率半径大于11 cm,输出电流变化小于1％;剂量计线性动态范围可达100～9 000 cGy·min-1.该剂量计基本满足临床剂量验证的要求.