Бета-излучение Таллия-204 в контактной терапии_Тимофеев_Л.В

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

Рабочий объем камеры заключен между собирающим электродом камеры и высоковольтным электродом.

Рис. 3.1.2. Экстраполяционная камера

71

Л.В. Тимофеев

Рис.3.1.3. Собирающие электроды экстраполяционной камры ЭК-2

Съемныевзаимозаменяемыеэлектродыссобирающимизонамиразличныхдиаметровизготовленыизплексиглазаиполистиро- лаввидецилиндровсразмерами:высота15-25мм,диаметр50мм. Параллельность поверхностей торцов для всех электродов составляет 20-30 микрон на 50 мм. Торцевые поверхности с собирающими зонами и боковые поверхности электродов для создания проводящего слоя покрыты графитом. Раствор, приготовленный из одной части по объему графита в виде порошка, трех частей этилацетатат и одной – этилового спирта наносился на электроды тонким слоем. После сушки при комнатной температуре графит стирали тампоном из ваты, смоченной этиловым спиртом. Эту процедуру повторяли несколько раз до получения полупрозрачного слоя, который уже не стирался тампоном, и удалить который можно было только соскабливая его вместе с материалом основы. Поверхностное сопротивление обработанных таким образом электродов равнялось 3 ком. На торцевой поверхности электрода затем была нанесена узкая и неглубокая кольцевая канавка. Внутренняячастьобразовавшегосякругапредставляетсобойсобирающую зону. Внешняя часть поверхности служит охранным коль-

72

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

цом. Электрический контакт собирающей зоны с измерительной схемойосуществляетсячерезграфитовыйстерженьизкарандаша диаметром 2 мм.

Такимобразомбылиизготовленычетыресобирающихэлектрода различного диаметра. В таблице «Э» приведены некоторые данные по этим электродам.

Диаметры собирающих электродов и ширина разделительной канавки измерялась на микроскопе типа МИР-2. В таблице приведены средние значения по 10 измерениям и соответствующие им среднеквадратичные ошибки.

Таблица «Э»

	Некоторые технические характеристики
		собирающих электродов
№	Диаметр	Площадь	Ширина раз-		Материал	Коэф-
п/п	электрода,	электрода,	делительной		основы	фици-
	мм	см2	канавки, мм		электрода	ент,
						Кх102
1.	10,215±0,012	0,8195	От 0,106÷0,005		полистирол	3,188
	(100±0,12)%		до 0,120÷0,005
2.	9,887±0,012	0,7677	От 0,180÷0,005		полиметил-	3,403
	(100±0,12)%		до 0,110÷0,005		метакрилат
3.	31,608±0,020	7,847	От 0,10÷0,01		полистирол	0,3327
	(100±0,06)%		до 0,17÷0,07
4.	3,661±0,007	0,1052	0,14÷0,01		полистирол	24,84
	(100±0,2)%
5.	3,781±0,007	0,1122	0,10÷0,14		полистирол	23,24
	(100±0,2)%
6.	10,325±0,012	0,8372	0,10÷0,12		полистирол	3,118
	(100±0,12)%
7.	9,982±0,012	0,7833	0,08÷0,11		полиметил-	3,311
	(100±0,12)%				метакрилат
8.	31,743±0,020	7,916	0,10÷0,17		полистирол	0,3297
	(100±0,06)%

73

Л.В. Тимофеев

Блокссобирающимэлектродомкрепитсяклатунномукольцу (27) с помощью трех болтов. Параллельность кольца (27) со- ставляет10-20микронна58мм.Вкрепежноекольцо(27)ввинчи- ваются три латунных стержня (28), задача которых с одной стороны фиксировать собирающий электрод в определенном положении, и с другой стороны служить приспособлением, с помощью которого электроды можно было бы легко вынимать из их гнезд при замене.

Латунное хромированное кольцо (16) прижимает териленовую пленку с напыленным на нее с внутренней стороны слоем алюминия, териленовой пленки. Полная толщина пленки равна 0,9 мг/см2. Специальное приспособление позволяет сильно натягивать пленку так, чтобы на ней не было морщин.

Рабочий объем камеры заключен между териленовой пленкой, служащей высоковольтным и собирающим электродом.

Межэлектродное расстояние меняется путем перемещения фланца (32) по резьбовой втулке (30) с шагом 0,5 мм. С внешней стороны втулки по кругу нанесены 100 делений, поворот на одно деление соответствует изменению межэлектронного расстояния на5микрон.Наотсчетнойвтулке(31)нанесеныметкисошкалой, относительно которой производится учет числа оборотов. Грубое измерение глубины камеры производится с помощью индикатора типа КИ-10 (35) по числу оборотов.

Приизмеренияхпоглощеннойдозыисточникизлученияпомещается на предметный столик (17) из плексигласа, который с помощью подъемного устройства (20) от оптического микроскопа с контролируемым перемещением 2µ может перемещаться по вертикали в пределах нескольких сантиметров. В определенном положении стол отделяется от подъемного устройства (24) и крепится к камере.

При приближении широкого плоского источника к камере ток растет, достигая максимального значения при контакте с пленкой входного окна камеры. При дальнейшем продвижении

74

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

источника,пленкавходногоокнаможетпрогнуться,рабочийобъем – уменьшиться и, как результат, уменьшится и ток камеры. На рисунке ниже приведены графики, иллюстрирующие зависимость тока от расположения источника по отношению к высоковольтному электроду.

Графики

Рис. А. Зависимость тока в камере от расположения источника по отношению к высоковольтному электроду. Металлический источник с 90Sr+90Y, величина зазора в камере – 1 мм.

Рис. Б. Зависимость тока в камере от расположения источника по отношению к высоковольтному электроду. Гибкий аппликатор с 147 Pm, величина зазора в камере – 1,25 мм.

75

Л.В. Тимофеев

На приведенных графиках отчетливо вырисовывается максимум в величине ионизационных токов, соответствующие минимальному расстоянию между источником и высоковольтным электродом. По положению максимума и определяется момент, когда источник оказывается в контакте с электродом. Обычно момент контакта, определенный визуально, совпадает с установленной по максимуму кривой.

Измерение тока камеры производится компенсационным методом по Таунсенду. В качестве индикатора используется электрометр СТ-1М. четыре емкости типа ПО и ПСО расположены в специальном отсеке с латунными стенками. Все подключения выполнены через разъем типа БР-74 и кабель в полиэтиленовой оплетке. Значения величин емкостей измерены в поверочной радиотехнической лаборатории Комитета Стандартов и равны:

С1=47,83 пкф, С2=145,5 пкф, С3=641,5 пкф и 1549 пкф. Погреш-

ность измерений не более 0,1%.

Напряжение, подаваемое на емкость, измеряется потенциометром (класс точности 0,015).

Измерение мощности дозы с помощью экстраполяционной камеры сводится к измерению зависимости ионизационного тока I от величины h межэлектродного расстояния. Нуль от отсчетной втулке, т.е. глубина камеры h=0, определялся следующим образом. Сначала измеряли зависимость I=ʄ(h) в пучке электронов на выходе из коллиматора с источником 90Y. Диаметр коллиматора = 10 мм, диска – 50 мм. В этом случае пучок электронов прак- тическинеослаблялсянарасстоянии1-1,5ммвполиэтилене.Тем самым, использование экстраполяционной камеры в этих условиях (и при высоте зазора в камере h≤1-1,5 мм) удовлетворяет требованию теории Брэгге-Грея, упомянутого выше. В таком случае зависимостьI=ƒ(h)должнабытьлинейной:пересечениепрямойс осью абсцисс и укажет местонахождение нуля прибора. В общем случае зависимость I(h) описывается выпуклой кривой. Однако опыт работы с описываемой установкой, а также на аналогичных

76

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

камерах показывает, что при измерениях с плоскими источниками, размеры которых превышают размеры собирающих электродов, зависимость тока от межэлектродного расстояния при малых глубинах камеры (h≤ 1 мм) может быть с достаточной точностью аппроксимирована прямой линией. На рисунке (…) приведены зависимости I(h) для источника с радиоизотопом 204Tl.

При малых расстояниях возможна деформация высоковольтногоэлектродазасчетсилэлектростатическогопритяжения. В этом случает должно наблюдаться уменьшение тока в камере. Графики, приведенные на рис (…) иллюстрируют этот эффект: при напряженности электрического поля 106 в/м и для глубины камеры порядка 0,25 мм деформация электрода может быть значительной.

В связи с этим все измерения на камере проводятся при такихзначенияхнапряженностиэлектрическогополя,когдарассматриваемый эффект бывает незначителен.

С цельюповышениянадежности работы камерыиточности измерений, собирающие электроды камеры сделаны взаимозаменяемыми. Воспроизводимость результатов при смене электродов составляет ±1,5%.

Измерение тока производится компенсационным методом по Таунсенду. Значения величин емкостей измерены в поверочной радиотехнической лаборатории Комитета стандартов (Москва). Напряжение, подаваемое на емкость, измеряется потенциометром типа Р 307 класса 0,15.

77

Л.В. Тимофеев

Сравнительные измерения МПД БИ – основного контролируемого параметра ЗТИБИ

Произведены сравнительные измерения мощности поглощенной дозы бета-излучения от плоских источников с помощью установки ЭК-2 Института Биофизики МЗ СССР и образцовой установки типа УЭК-1 ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, г. Ленинград.

Серия проведенных измерений с бета-источниками Pm147, Tl204 и Р32 показала, что средние расхождения значений мощности дозы бета-излучения, измеренные на установке ЭК-2 и на образцовой установке типа УЭК-2, составляют 2,5-4% и находятся в пределах экспериментальных погрешностей измерений обеих установок (3-5%).

Измерения проводились с источниками, изготовленными на ионообменной основе, обеспечивающими достаточную равномерность распределения изотопа по объему.

ПРОТОКОЛ

сравнительных измерений мощности поглощенной дозы бета-излучения от плоских бета источников с помощью установки ЭК-2 Института биофизики М3 СССР г. Москва и образцовой установки типа УЭК-1 ВНИИМ им. Д.М. Мен­делеева г. Ленинград.

Измерения проводились в период с апреля 1966 г. по январь 1968 г с плоскими бета источниками Рm147 , Тℓ204, Р32 изготовленными на основе ионообменных материалов. Характеристики источников представлены в табл. I

78

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

79

Л.В. Тимофеев

№	Изотоп	Форма	Размер	Материал	Степень
ИСТ.				основы	равномерности
3	Pm147	квадр	5x5	ткань 20мг/см2	5%
19	Pm147	круг	Ø5	полиэтилен 7	3%
4	Тℓ204	квадр	5x5	ткань 20мг/см2	2%
24	Тℓ204	круг	Ø5	полиэтилен 7	2,5%
I	Р32	квадр	5x5	ткань 20мг/см2	3, 5%
3	Р32	квадр	5x5	ткань 20мг/см2	3%

Степень равномерности определялась с помощью сцинтилляционного детектора с диаметром входного окна 10мм, расположенного вплотную к источнику, и рассчитана по 16 измеренным значениям в различных областях источника.

Результаты измерений мощности поглощенной дозы приведены в табл.2.

При измерениях источник помещался вплотную к потенциальному электроду камеры, и мощность поглощенной дозы определялась на поверхности источника при контакте с тканеэквивалентным материалом­ .

При сопоставлении результатов измерений, проведенных в различные­ сроки, были использованы следующие значения периодов полураспада

Прометий-147	Т = 2,64	года
Таллий-204	Т = 3,78	лет
Фосфор-32	Т=14,3 дня

При расчете мощности поглощенной дозы было использованозначениесреднейработы ионообразованияввоздухеЕ=53,7 кэВ. Обработка результатов измерений проводилась по методу наименьших квадратов в соответствии с «Методическими указаниями № 281 по проверке источников бета-излучения по мощ-

80