Generadores de Radiación Ionizante 1.5 Generación de

Generadores de Radiación Ionizante
1.5 Generación de Rayos Gamma y
Colimadores
Dr. Willy H. Gerber
Instituto de Fisica
Universidad Austral
Valdivia, Chile
Objetivos: Comprender como se desplazan cargas en
nuestro cuerpo y como estas son empleados
en la operación del cuerpo.
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Rayos X
Rayos X
Haz de electrones
Blanco
(ej. Tungsteno)
Filamento
cátodo
AC
Estator
Rotor
IF
Ánodo que
rota
IA
V
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Objetivo
Focalización del haz
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Objetivo
Arquitectura del objetivo
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Objetivo
Arquitectura del objetivo
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Filtro de salida
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Scattering
α
β
γ
n
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e Scattering: Bremsstrahlung
Energía continua
desde 0 hasta
toda la energía cinética
Espectro “blanco”
I w = A i Z V2
I
E
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e Scattering: Radiación característica
Ik = B i (V - Vk)1.5
Lα
Kβ
Kα
I
Núcleo
Orbital K
Orbital L
E
Orbital M
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Espectro de Rayos X
I
I
hc
λ=
E
Emax
λmin
E
λ
λmin =
hc
Emax
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Espectro de Rayos X – filtro de salida
Factor
1
0
Largo de Onda/Frecuencia/Energía
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Espectro de Rayos X
I
I
hc
λ=
E
Emax
λmin
E
λ
λmin =
hc
Emax
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Espectro de Rayos X
λmin (Å)=12.39/Vo (kV)
Intensidad (valor relativo)
Radiación
característica
Radiación continua
(Bremsstrahlung)
Largo de onda (Å)
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Linac
Filamento
Haz de electrones
Imán
Guía de ondas
Guía de ondas
Oscilación: 2.856 GHz
Voltaje aplicado oscila
entre -150V y +180V
Blanco (fierro)
Colimador
Rayos γ
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Cabezal del Linac
Cabezal del Linac
Objetivo
generador de
rayos Gamma
Imanes
Haz de electrones
Rayos
Gamma
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Cabezal del Linac
Calidad del imán del cabezal
Variación de
la energía
Problema del
ancho del haz
Problema de la
falta de
paralelidad
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Cabezal del Linac
Caso distintas velocidades (energías)
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Cabezal del Linac
Caso haz mas ancho
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Cabezal del Linac
Caso distintas ángulos de incidencia
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Estructura del preparador del haz Linac
Uso de filtro para corregir perfil del haz
Electrones
Objetivo
Colimador primario
Perfil
Filtro para aplanear
Carrusel
Camara de iones
Colimador secundario
Rayos Gamma
Paciente
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Perfil del haz
Corrección de la forma del perfil del haz: modelo de la fuente puntual
Rayos
Gamma
Compensador
Intensidad
Colimador
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Perfil del haz
Corrección de la forma del perfil del haz
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Perfil del haz
Realidad mas complicada: colección de fuentes puntuales virtuales
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Colimador
Mecanismo y acción del colimador
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Colimador
Mecanismo y acción del colimador
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Colimador
Objetivo de la forma del colimador
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Perfil del haz
Forma y modulación de intensidad
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Perfile del haz
Visión completa
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Colimador
El colimador se puede ir variando dinámicamente
Step & Shoot
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Numero de haces
Uso de mas de un haz
Planificación directa
Planificación inversa
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