اندازه گیری و مقایسه وابستگی دمایی ضریب شکست فانتوم های آب و پلکسی گلس به روش تداخل سنجی، برای استفاده در کالریمتری نوری

نویسندگان

سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

در روش کالریمتری تابش با بهره گیری از باریکه­ های لیزری و سیستم­های تداخل­سنجی، میزان تغییراتی که جذب دز در درون فانتوم ایجاد می­کند به دقت قابل اندازه­ گیری است. جذب دز و تغییرات دمایی حاصل از آن باعث تغییرات ضریب شکست ماده می­شود. برای آنکه بتوان میزان اندک دز جذبی در درون فانتوم را اندازه­ گیری کرد باید وابستگی دمایی ضریب شکست ماده به دقت مشخص باشد. از فانتوم­های پلکسی گلس و آب می­توان به عنوان مواد معادل بافت استفاده کرد و در سال­های اخیر گزارش­های فرآوانی مبنی بر استفاده از آن­ها جهت کالریمتری تابش­ها منتشر شده­ است. در این تحقیق وابستگی دمایی ضریب شکست آب و پلکسی گلس (پلی متیل متا آکریلات) با استفاده از چیدمان تداخلی سنجی لیزری اندازه­ گیری شده است. نتایج اندازه ­گیری نشاندهنده آن است که ضریب شکست پلکسی گلس در مقایسه با آب  تغییرات بیشتری با دما دارد. این نتیجه بیانگر آن است که در روش کالریمتری نوری استفاده از پلکسی گلس به عنوان ماده جاذب، با توجه به نقص گرمایی نزدیک به صفر آن، دقت اندازه­گیری دز جذبی افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Measurement and comparison of the temperature-dependence of refractive index of water and Plexiglas phantoms by interferometry method for their use in optical calorimetry

نویسندگان [English]

  • Reza Neshati
  • Mohammad Reza Rashidian Vaziri
  • Farhoud Ziaie
  • Amir Mohammad Beigzadeh
چکیده [English]

In radiation calorimetry by using laser beams and interferometry setups, variations induced by dose absorption in phantom can be precisely measured. Dose absorption and the induced temperature change result in refractive index variation of the material. In order to be able to measure the low amount of absorbed dose in the phantom, temperature dependence of refractive index of the material must be precisely known. Water and Plexiglas phantoms can be used as tissue-equivalent materials and a multitude of reports have been published in recent years regarding their use for radiation calorimetry.  In this study, temperature dependence of refractive index of water and Plexiglas (poly- methyl methacrylate) is measured using a laser interferometry setup. The results show that the refractive index of Plexiglas has more variations with temperature compared to water. This shows that use of Plexiglas as the absorbing material for optical calorimetry, due to its nearly zero heat defect, increases the accuracy of absorbed dose measurements.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Calorimetry
  • Dose
  • laser interferometry
  • Phantom
  • Plexiglas
  • Water
  • Refractive index
  • temperature dependence

مراجع

[1] Kelsen, David. "Preoperative chemoradiotherapy for esophageal cancer." (2001): 283-285. [2] Hussmann, E. K. "A holographic interferometer for measuring radiation energy deposition profiles in transparent liquids." Applied optics 10.1 (1971): 182-186. [3] Cavan, Alicia, and Juergen Meyer. "Digital holographic interferometry: A novel optical calorimetry technique for radiation dosimetry." Medical physics 41.2 (2014). [4] Beigzadeh, A. M., MR Rashidian Vaziri, and F. Ziaie. "Modelling of a holographic interferometry based calorimeter for radiation dosimetry." Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 864 (2017): 40-49. [6] Baldock, Clive, et al. "Polymer gel dosimetry." Physics in medicine and biology 55.5 (2010): R1. [7] Ang, K. Kian. "Altered fractionation trials in head and neck cancer." Seminars in radiation oncology. Vol. 8. No. 4. WB Saunders, (1998). [8] American Academy of Pediatrics. "Five things physicians and patients should question." Choosing Wisely: an initiative of the ABIM Foundation. American Academy of Neurology. Retrieved August 1 (2013): 1263-1267. [9] Pollack, Alan, and Mansoor Ahmed. "Hypofractionation: scientific concepts and clinical experiences." Ellicott City, MD: LumiText Publishing (2011). [10] Panta, P., Z. P. Zagórski, and W. Głuszewski. "Thermal defects of water, graphite and polystyrene affecting caiorimetric response." Radiation technology for conservation of the environment. Proceedings, Zakopane, Poland (1997): 8-12.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار