DIN 6800-2-2008 Procedures of dosimetry with probe type detectors for photon and electron radiation - Part 2 Ionization chamber dosimetry of high energy photon and electron radiati.pdf

1、Mrz 2008DEUTSCHE NORM Normenausschuss Radiologie (NAR) im DINPreisgruppe 22DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 17.240!$Kx“1409685www.din.deDDIN 6800-2Dosismessver

2、fahren nach der Sondenmethode fr Photonen- undElektronenstrahlung Teil 2: Dosimetrie hochenergetischer Photonen- undElektronenstrahlung mit IonisationskammernProcedures of dosimetry with probe type detectors for photon and electron radiation Part 2: Ionization chamber dosimetry of high energy photon

3、 and electron radiationMthodes dosimtriques laide de sondes pour les rayonnements photonique etlectronique Partie 2: Dosimtrie des rayonnements photonique et lectronique haute nergie avecchambres dionisationAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 6800-2:1997-10www.

4、beuth.deGesamtumfang 62 SeitenDIN 6800-2:2008-03 2 Inhalt Seite Vorwort 5 1 Anwendungsbereich .6 2 Normative Verweisungen6 3 Begriffe .7 4 Messprinzip und Messverfahren10 5 Auswahl der Bauart von IONISATIONSKAMMERN fr die Dosismessung und fr die Ermittlung von Dosisverteilungen .10 5.1 Allgemeines10

5、 5.2 PHOTONENSTRAHLUNG mit Grenzenergien von 1 MeV bis 50 MeV.10 5.3 ELEKTRONENSTRAHLUNG mit Energien von 3 MeV bis 50 MeV.10 6 Allgemeines zur Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS11 6.1 Gleichung zur Ermittlung der WASSER-ENERGIEDOSIS .11 6.2 KALIBRIERFAKTOR und BEZUGSBEDINGUNGEN12 6.3 EINFLUSSGRSSEN un

6、d KORREKTIONSFAKTOREN .13 6.4 REFERENZBEDINGUNGEN fr die Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS bei PHOTONEN- und ELEKTRONENSTRAHLUNG aus Beschleunigern .13 6.5 Nicht-Referenzbedingungen und zugehrige KORREKTIONSFAKTOREN14 6.6 PHANTOM14 6.7 Positionierung von IONISATIONSKAMMERN bei der Messung14 6.7.1 BEZU

7、GSPUNKTE von KOMPAKTKAMMERN und FLACHKAMMERN14 6.7.2 Positionierung von KOMPAKTKAMMERN.14 6.7.3 Positionierung von FLACHKAMMERN15 7 Ermittlung der strahlungsqualittsunabhngigen KORREKTIONSFAKTOREN 16 7.1 KORREKTIONSFAKTOR kfr den Einfluss der Luftdichte16 7.2 KORREKTIONSFAKTOR khfr den Einfluss der

8、Luftfeuchte .16 7.3 KORREKTIONSFAKTOR kSfr den Einfluss der unvollstndigen Sttigung .16 7.4 KORREKTIONSFAKTOR kPfr den Einfluss der Polaritt der Kammerspannung.17 7.5 KORREKTIONSFAKTOR kTfr andere Temperatureffekte als die nderung der Luftdichte.18 7.6 KORREKTIONSFAKTOR krfr den Einfluss der untersc

9、hiedlichen Positionierung von KOMPAKTKAMMERN bei der Kalibrierung und bei der Messung 18 8 Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS bei PHOTONENSTRAHLUNG 20 8.1 Kennzeichnung und Ermittlung der STRAHLUNGSQUALITT 20 8.2 Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS unter REFERENZBEDINGUNGEN21 8.2.1 Bedeutung des KORREKTION

10、SFAKTORS kQ.21 8.2.2 Experimentelle Werte des KORREKTIONSFAKTORS kQ21 8.2.3 Berechnete Werte des KORREKTIONSFAKTORS kQ21 8.3 Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS unter Nicht-Referenzbedingungen .26 8.3.1 Allgemeines26 8.3.2 Werte des KORREKTIONSFAKTORS kNR.26 9 Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS bei ELEKTRO

11、NENSTRAHLUNG.26 9.1 STRAHLUNGSQUALITT und REFERENZTIEFE.26 9.1.1 Kennzeichnung und Ermittlung der STRAHLUNGSQUALITT 26 9.1.2 Festlegung der Referenztiefe .27 9.2 Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS unter REFERENZBEDINGUNGEN27 9.2.1 Bedeutung des KORREKTIONSFAKTORS kE27 9.2.2 Experimentelle Werte des KOR

12、REKTIONSFAKTORS kE27 9.2.3 Berechnung des KORREKTIONSFAKTORS kE.27 9.2.4 Berechnung von Ek 28 9.2.5 Berechnung von Ek 28 9.3 Messungen unter Nicht-Referenzbedingungen33 9.3.1 Allgemeines33 DIN 6800-2:2008-03 3 Seite 9.3.2 Berechnung des KORREKTIONSFAKTORS kNR.34 9.3.3 Einfluss der FELDGRSSE.36 10 Me

13、ssunsicherheitsanalyse.37 10.1 Allgemeines .37 10.2 MESSUNSICHERHEITEN bei der Ermittlung der WASSER-ENERGIEDOSIS .37 10.3 MESSUNSICHERHEITEN der Eingangsgren38 10.3.1 KALIBRIERFAKTOR N.38 10.3.2 Um die Nullanzeige M0verminderte ANZEIGE M des Dosimeters38 10.3.3 Korrektion fr den Einfluss der Luftdi

14、chte k.38 10.3.4 Korrektion fr den Einfluss der Luftfeuchte kh.38 10.3.5 Korrektion fr den Einfluss der unvollstndigen Sttigung kS.39 10.3.6 Korrektion fr den Einfluss der Polaritt der Kammerspannung kp39 10.3.7 Korrektion fr andere Temperatureffekte als die nderung der Luftdichte kT.39 10.3.8 Korre

15、ktion fr die Abweichung von REFERENZBEDINGUNGEN kNR.39 10.3.9 Korrektion fr den Einfluss der STRAHLUNGSQUALITT der PHOTONENSTRAHLUNG kQ40 10.3.10 Korrektion fr den Einfluss der STRAHLUNGSQUALITT der ELEKTRONENSTRAHLUNG kE40 10.4 Beispiele des Messunsicherheitsbudgets fr Messungen der WASSER-ENERGIED

16、OSIS unter REFERENZBEDINGUNGEN.40 Anhang A (normativ) Korrektion der unvollstndigen Sttigung44 A.1 Experimentelle Bestimmung des KORREKTIONSFAKTORS kS44 A.2 Bestimmung des KORREKTIONSFAKTORS kSfr ausgewhlte IONISATIONSKAMMERN.46 Anhang B (informativ) Berechnung der strahlungsqualittsabhngigen KORREK

17、TIONSFAKTOREN 49 B.1 Verfahren zur Berechnung der KORREKTIONSFAKTOREN von IONISATIONSKAMMERN als Bragg-Gray-Sonden 49 B.2 Zur Positionierung von KOMPAKTKAMMERN und FLACHKAMMERN52 B.2.1 Bercksichtigung des Verdrngungseffektes bei KOMPAKTKAMMERN52 B.2.2 Bercksichtigung des Kammermaterials und des Verd

18、rngungseffektes bei FLACHKAMMERN .52 B.3 Verfahren zur Berechnung des KORREKTIONSFAKTORS kQfr PHOTONENSTRAHLUNG.53 B.3.1 Ermittlung von Qk fr KOMPAKTKAMMERN53 B.3.2 Ermittlung von Qk fr KOMPAKTKAMMERN.53 B.3.3 Ermittlung des KORREKTIONSFAKTORS kQfr FLACHKAMMERN54 B.4 Verfahren zur Berechnung des KOR

19、REKTIONSFAKTORS kE fr ELEKTRONENSTRAHLUNG54 B.4.1 Ermittlung von Ek .54 B.4.2 Ermittlung von Ek 54 Anhang C (normativ) Experimentelle Ermittlung von Ek fr FLACHKAMMERN 56 Anhang D (informativ) Der Einfluss der Luftfeuchte auf das ANSPRECHVERMGEN.57 Literaturhinweise58 Stichwortverzeichnis61 Bilder B

20、ild A.1 Beispiel eines Jaff-Diagramms einer FLACHKAMMER. Aufgetragen sind die Kehrwerte der Mittelwerte der bei positiver und negativer Kammerspannung erhaltenen MESSWERTE gegen die Kehrwerte der Kammerspannung. Der lineare Bereich erstreckt sich etwa von 50 V bis 200 V (aus 4) 45 Bild D.1 Abhngigke

21、it der Luftdichte, des W-Wertes, des MASSEN-STOSSBREMSVERMGENS und des KORREKTIONSFAKTORS fr die Luftfeuchte von der relativen Luftfeuchte. Dargestellt ist jeweils das Verhltnis des Wertes der jeweiligen Gre bei der entsprechenden Luftfeuchte zum Wert bei der relativen Feuchte von 50 %. Die Abbildun

22、g gilt fr einen Luftdruck von 101,325 kPa und eine Temperatur von 20 C .57 DIN 6800-2:2008-03 4 Seite Tabellen Tabelle 1 Zusammenstellung der EINFLUSSGRSSEN und der BEZUGSBEDINGUNGEN .12 Tabelle 2 Geometrische REFERENZBEDINGUNGEN fr die Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS bei PHOTONEN- und ELEKTRONENSTR

23、AHLUNG aus Beschleunigern 13 Tabelle 3 Elektronendichte (Elektronenzahl/Volumen) e= ( /mu) (Z/Ar)effafr einige Stoffe .15 Tabelle 4 Berechnung des Korrektionsfaktors kS: Werte fr die in Gleichung (3) einzusetzenden Koeffizienten, angegeben fr typische Bauarten von IONISATIONSKAMMERN, sowie Gltigkeit

24、sbereiche von Gleichung (3) fr die DOSIS pro Puls DPund Kammerspannung U 17 Tabelle 5 Werte des Korrektionsfaktors krfr Kompaktkammern 19 Tabelle 6 Werte des KORREKTIONSFAKTORS kQ fr den Bereich hochenergetischer PHOTONENSTRAHLUNG mit einem STRAHLUNGSQUALITTSINDEX zwischen 0,5 und 0,84. Diese Werte

25、wurden aus den Werten von kQnach TRS 398 durch Multiplikation mit dem Faktor (pdis)Co/(pdis)Qerhalten (siehe B.2.1)22 Tabelle 7 Fr die Berechnung von Ek bentigte Werte des Innenradius r des Kammervolumens von KOMPAKTKAMMERN, des Wand-Strungsfaktors wall Co()p fr 60Co-Gammastrahlung und des Verhltnis

26、ses der Strungsfaktoren 50celcel Co()()Rppnach TRS 398 .29 Tabelle 8 Beispiele fr berechnete Werte von Ek fr ELEKTRONENSTRAHLUNG als Funktion der STRAHLUNGSQUALITT R50fr eine Reihe von KOMPAKTKAMMERN. .31 Tabelle 9 Werte von Ek fr einige Bauarten von FLACHKAMMERN, die nach dem in Anhang C angegebene

27、n Verfahren experimentell ermittelt wurden 33 Tabelle 10 Verhltnis der beschrnkten Massen-Stobremsvermgen von Wasser zu Luft als Funktion der auf die HALBWERTTIEFE bezogenen Tiefe nach Gleichung (19). Die Tabellenwerte dienen nicht zur Auswertung, sondern zur Veranschaulichung und Kontrolle .35 Tabe

28、lle 11 Messunsicherheitsbudget fr die Dosimetrie hochenergetischer PHOTONENSTRAHLUNG aus Beschleunigern mit KOMPAKTKAMMERN.40 Tabelle 12 Messunsicherheitsbudget fr die Dosimetrie hochenergetischer ELEKTRONENSTRAHLUNG mit KOMPAKTKAMMERN.41 Tabelle 13 Messunsicherheitsbudget fr die Dosimetrie hochener

29、getischer ELEKTRONENSTRAHLUNG mit FLACHKAMMERN43 Tabelle B.1 Werte des Faktors ( ) ( )w,a w,aCo/=QQks s fr = 10 keV in Abhngigkeit vom STRAHLUNGSQUALITTSINDEX Q fr eine Tiefe von 10 cm, einem Fokus-Oberflchen-Abstand von 100 cm und einer FELDGRSSE von 10 cm 10 cm in der Messtiefe. Die in 25 angegebe

30、nen Zahlenwerte der Massen-Stobremsvermgensverhltnisse fr die STRAHLUNGSQUALITT Q wurden durch das Massen-Stobremsvermgensverhltnis 1,133 fr 60Co-Gammastrahlung dividiert .53 DIN 6800-2:2008-03 5 Vorwort Dieses Dokument (DIN 6800-2:2008-03) wurde vom Normenausschuss Radiologie im DIN Deutsches Insti

31、tut fr Normung e. V. in Arbeitsgemeinschaft mit der Deutschen Rntgengesellschaft sowie in Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesellschaft fr Medizinische Physik und der Deutschen Gesellschaft fr Radioonkologie erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Paten

32、trechte berhren knnen. Das DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Die Reihe DIN 6800 Dosismessverfahren nach der Sondenmethode fr Photonen- und Elektronenstrahlung besteht aus: Teil 1: Allgemeines zur Dos

33、imetrie von Photonen- und Elektronenstrahlung nach der Sondenmethode Teil 2: Dosimetrie hochenergetischer Photonen- und Elektronenstrahlung mit Ionisationskammern Teil 4: Filmdosimetrie Teil 5: Thermolumineszenzdosimetrie nderungen Gegenber DIN 6800-2:1997-10 wurden folgende nderungen vorgenommen: a

34、) Der Titel wurde gendert, da der Anwendungsbereich die Rntgenstrahlung mit Erzeugungsspannungen unter 1 MV nicht mehr umfasst. Die Dosimetrie von Rntgenstrahlung mit Erzeugungsspannungen unter 1 MV wird im Rahmen der Neufassung der Normenreihe DIN 6809 behandelt. b) Die Gliederung der Norm ist prax

35、isnah gestaltet: Die Messverfahren sind in den Abschnitten 6 bis 9 und die dazugehrige Messunsicherheitsanalyse ist in Abschnitt 10 festgelegt. Die zugrunde liegenden physi-kalischen Zusammenhnge sind in den Anhngen dargestellt. c) Fr die Elektronendosimetrie werden zur Berechnung der MASSEN-STOSSBR

36、EMSVERMGEN anstelle des Ersatz-Anfangsenergie-Verfahrens Methoden verwendet, die aus den in TRS 398 IAEA Code of Practice angegebenen Verfahren hergeleitet wurden. d) Als Referenztiefe in der Elektronendosimetrie wird nicht mehr die Tiefe des Dosismaximums, sondern die in TRS 398 festgelegte Referen

37、ztiefe verwendet. e) FLACHKAMMERN werden nicht mehr bei ELEKTRONENSTRAHLUNG an KOMPAKTKAMMERN angeschlossen, sondern ebenfalls bei 60Co-Gammastrahlung kalibriert. Fr einige gebruchliche FLACHKAMMERN werden die zur Verwendung bei ELEKTRONENSTRAHLUNG erforderlichen KORREKTIONSFAKTOREN angegeben. f) Di

38、e Ermittlung der MESSUNSICHERHEIT wird gefordert. Das Verfahren fr die Messunsicherheitsanalyse wird dargelegt, und Werte fr die relativen STANDARDMESSUNSICHERHEITEN der in der Norm behandelten Komponenten werden angegeben. g) Die Daten fr die Berechnung der KORREKTIONSFAKTOREN und Wechselwirkungsko

39、effizienten beruhen nicht mehr auf TRS 277 IAEA Code of Practice von 1987 1, sondern es wurden neuere Daten ver-wendet, die TRS 398 entnommen wurden. Damit wird internationale Konsistenz in den Ergebnissen der Dosisermittlung gesichert. Frhere Ausgaben DIN 6800-2: 1980-06, 1997-10 DIN 6800-2:2008-03

40、 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm enthlt Regeln zur Ermittlung der WASSER-ENERGIEDOSIS in Wasser und WASSER-ENERGIEDOSIS-LEISTUNG in Wasser mit offenen luftgefllten IONISATIONSKAMMERN nach dem Sondenverfahren bei Dosismessungen fr die perkutane Strahlentherapie mit 60Co-Gammastrahlung und mit Bremss

41、trahlung bei Erzeugungsspannungen im Bereich von 1 MV bis 50 MV sowie mit ELEKTRONENSTRAHLUNG bei Energien von 3 MeV bis 50 MeV. Messaufgaben sind die Messung der WASSER-ENERGIEDOSIS unter REFERENZ-BEDINGUNGEN, unter Nicht-Referenzbedingungen sowie die Messung von relativen Dosisverteilungen in Wass

42、er. Geschlossene IONISATIONSKAMMERN sind fr die Messaufgaben nach dieser Norm nicht zu verwenden. Allgemeine Regeln zum Sondenverfahren in der Dosimetrie enthlt DIN 6800-1. Anforderungen an Dosimeter mit IONISATIONSKAMMERN zur Messung von hochenergetischer Photonen- und ELEKTRONENSTRAHLUNG sind in D

43、IN EN 60731:2006-09 festgelegt. Manahmen zur Qualittssicherung in der Dosimetrie fr die Strahlen-therapie sind in dieser Norm nicht festgelegt. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in B

44、ezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 1319-1:1995-01, Grundlagen der Messtechnik Teil 1: Grundbegriffe DIN 6800-1, Dosismessverfahren in der radiologischen Technik Allgemeines zur Dosimetrie

45、 von Photonen- und Elektronenstrahlung nach der Sondenmethode DIN 6800-5:2005-04, Dosismessverfahren nach der Sondenmethode fr Photonen- und Elektronenstrahlung Teil 5: Thermolumineszenzdosimetrie DIN 6814-2:2000-07, Begriffe in der radiologischen Technik Teil 2: Strahlungsphysik DIN 6814-3, Begriff

46、e in der radiologischen Technik Teil 3: Dosisgren und Dosiseinheiten DIN EN 60731:2006-09, Medizinische elektrische Gerte Dosimeter mit Ionisationskammern zur Anwen-dung in der Strahlentherapie (IEC 60731:1997 + A1:2002); Deutsche Fassung EN 60731:1997 + A1:2002 E DIN IEC 60050-394, Internationales

47、Elektrotechnisches Wrterbuch Teil 394: Nukleare Instrumentierung: Gerte (IEC 1/1939/CDV:2004) DIN V ENV 13005, Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen 96/708815 DC, International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology (IVM 2:1993), deutsch: Internationales Wrterbuch der Metrolo

48、gie, 2. Auflage 1994, Deutsches Institut fr Normung Beuth-Verlag TRS 398, Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy. An International Code of Practice for Dosimetry Based on Standards of Absorbed Dose to Water. International Atomic Energy Agency (2000), Wien DIN 6800-2:2008-03 7 3 Be

49、griffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 6800-1, DIN 6814-2:2000-07, DIN 6814-3, DIN EN 60731:2006-09, E DIN IEC 60050-394 und die folgenden Begriffe. ANMERKUNG Der bei einigen Begriffen in spitzen Klammern angegebene Begriff kennzeichnet den Anwendungsbereich der Definition. 3.1 Ansprechvermgen R