Les auteurs n&#39;ont aucun remerciements.

1. Installation expérimentale (figure 2) (Effectué 1 heure avant les premières mesures en vue de stabiliser la température du détecteur et la source de tension élevée.) <ol><li> Placez le réservoir d&#39;eau sous la tête de traitement, en gardant à l&#39;esprit que le SSD devra être augmenté jusqu&#39;à 200 cm. Ainsi, le réservoir doit être placé aussi bas que possible, en fonction de la hauteur du plafond. </li><li> Aligner le réservoir d&#39;eau avec l&#39;accélérateur linéaire (ses côtés verticaux doivent être parallèles aux côtés verticaux de la tête). Le laser peut être utilisé pour assurer l&#39;orientation est correcte; Cette procédure est décrite dans le guide de la physique du système 14. </li><li> Vérifiez l&#39;orientation verticale de l&#39;accélérateur linéaire en effectuant x et un profil de mesures y à deux profondeurs différentes, le calcul de la déclinaison de la poutre et de corriger en utilisant les axes de rotation de la tête (voir le guide physique). </li><li> Remplacez le collimateur avec l&#39;accessoire de télémètre, et l&#39;utiliser pour accurment positionner la tête à 78,5 cm SSD. La pointe de l&#39;accessoire doit frôler la surface de l&#39;eau. </li><li> Retirez le télémètre et placez le collimateur 60 mm sur la tête de traitement. </li><li> Positionner le point de référence LIC à 1,5 cm de profondeur dans une position verticale, c&#39;est à dire avec l&#39;axe de la cavité cylindrique parallèle à la direction du faisceau. Il en résulte une distance de 80 cm entre la source et le détecteur. Utiliser le laser pour positionner le LIC au centre de la poutre dans la direction latérale. </li><li> Placez une chambre d&#39;ionisation 0,125 cm 3 rempli d&#39;air (AIC) à côté de la LIC pour pouvoir corriger les effets d&#39;atténuation, de distance et de dispersion. </li><li> Connectez le LIC et l&#39;alimentation haute tension à l&#39;électromètre et régler la tension de 800 V. Connectez l&#39;AIC à l&#39;autre électromètre et régler la tension de 400 V. Ensuite, attendre 1 heure pour des fins de stabilisation. </li><li> Pour garantir la précision du positionnement détecteur de latéral, effectuer des mesures dans un profildeux directions transversales et corriger le zéro de la LIC, si nécessaire. </li><li> Assurez-vous que le taux de l&#39;accélérateur linéaire de répétition est fixé (valeur nominale = 150 Hz). </li></ol> 2. Mesures <ol><li> Tout d&#39;abord délivrer une dose de pré-irradiation de 3000 unités de surveillance (MU), afin de stabiliser la réponse LIC. Puis effectuer un zéro des électromètres. </li><li> Pour évaluer la stabilité actuelle et la fuite, effectuer une série d&#39;acquisitions de charge avec le faisceau large pour une durée égale à celle des mesures (7,5 s pour 100 UM). Comparer la valeur moyenne obtenue pour les valeurs de mesure avec le faisceau de suite. Une charge typique de fuite de moins de 0,03% de la plus petite valeur mesurée avec la sur du faisceau peut être considérée comme négligeable. </li><li> Placez la tête de traitement à 58,5 cm SSD: utiliser la télécommande en mode cartésien et tout simplement effectuer un 20 cm mouvement dans la direction z. </li><li> Sortez de la salle de traitement, fermer la porte et programmer une irradiation de 100 UM à laconsole de l&#39;opérateur. Puis commencez à deux électromètres, délivrer la dose et noter les charges mesurées par la LIC et l&#39;AIC <img alt="Equation 5" fo:content-width="0.7in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq5.jpg" /> . </li><li> Répétez le processus 10 fois pour être en mesure d&#39;évaluer les incertitudes statistiques. </li><li> Après dix mesures, entrer dans la salle et déplacer la tête de traitement à la position suivante (68,5 cm de SSD). Puis répétez les étapes 2.4 et 2.5. </li><li> Lorsque la tête est déplacé plus loin de la citerne de la distance entre les points de mesure peut être augmentée que la charge varie suivant la loi inverse de la distance au carré. Tableau 1 donne un exemple d&#39;une liste de points de mesure, avec la dose correspondante par impulsion. </li></ol><img alt="Tableau 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51296/51296table1.jpg" style="width: 600px;" /> Tableau 1. Liste des points de mesure pour les deux-doseméthode du taux (A et B) avec les doses correspondantes par impulsion. 3. Analyse Deux méthodes peuvent être utilisées pour analyser les données. Méthode A <ol><li> Pour chaque distance d, prendre le rapport de chaque valeur LIC mesurée avec la valeur correspondante obtenue AIC à la même distance, <img alt="Equation 5" fo:content-width="0.5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq12.jpg" /> . </li><li> Tracer les ratios <img alt="Equation 5" fo:content-width="0.5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq12.jpg" /> contre la dose par impulsion et utiliser un ajustement linéaire pour obtenir le rapport extrapolée à zéro dose par impulsion, R 0. </li><li> En supposant que le rendement de collecte est égal à 1 à 0 mGy / impulsion, de normaliser tous les rapports calculés dans l&#39;étape 3.A.1 à la valeur extrapolée à partir de l&#39;étape précédente afin d&#39;obtenir des valeurs de f (ie chaque échelle par rapport un facteurde telle sorte que k = 0 R 1). </li><li> Tracer les valeurs de f par rapport aux valeurs de la dose par impulsion pour représenter l&#39;évolution de l&#39;efficacité de collection. Les barres d&#39;erreur peuvent être calculés par la propagation des incertitudes sur les charges LIC et AIC évalués à partir des mesures répétées à chaque distance. </li></ol> Méthode B <ol><li> Prenez les ratios <img alt="Equation 6" fo:content-width="0.5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq6.jpg" /> des lectures LIC à 200 cm (198,5 cm SSD) et 60 cm (58,5 cm SSD), et des lectures de l&#39;AIC, <img alt="Equation 6" fo:content-width="0.5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq6.jpg" /> . </li><li> Numériquement résoudre l&#39;équation ci-dessous pour u 200. <img alt="Equation 7" fo:content-width="1.5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq7.jpg" /></li><li> Injecter la valeur de u 200 dans la relation suivante pour obtenir l&#39;efficacité de collecte, fà 200 cm de distance. <img alt="Équation 8" fo:content-width="1.5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq8.jpg" /></li><li> L&#39;efficacité peut être calculée en utilisant les rapports avec les autres distances de 60 cm, aussi longtemps que le rapport de charge est supérieure à 3. Cette procédure permet de tester l&#39;incertitude sur les valeurs calculées et u f. </li><li> Calculer le paramètre u pour tous les points de mesure, en utilisant la relation suivante (en choisissant les distances de telle sorte que <img alt="Equation 10" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq10.jpg" /> ) <img alt="Equation 9" fo:content-width="1.5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq9.jpg" /></li><li> Calculer les gains d&#39;efficacité de collecte, f d, de la relation <img alt="Equation 11" fo:content-width="1.2in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq11.jpg" /></li><li> Tracer les valeurs de f aux valeurs de la dose par impulsion à represent de l&#39;évolution de l&#39;efficacité de collection. Les barres d&#39;erreur peuvent être calculés par la propagation des incertitudes sur les charges LIC et AIC évalués à partir des mesures répétées à chaque distance. </li></ol>

<ol>
	<li>Das, I. J., Din, G. X., Ahnesj&#246;, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+fields:+non-equlibrium+radiation+dosimetry.">Small fields: non-equlibrium radiation dosimetry.</a> Med. Phys. 35 (1), 206-215 (2008).</li><li>Wickmann, G., Nystrom, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+liquids+in+ionization+chambers+for+high+precision+radiotherapy+dosimetry.">The use of liquids in ionization chambers for high precision radiotherapy dosimetry.</a> Phys. Med. Biol. 37 (9), 1789-1812 (1992).</li><li>Chung, E., Soisson, E., Seuntjens, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dose+homogeneity+specification+for+reference+dosimetry+of+nonstandard+fields.">Dose homogeneity specification for reference dosimetry of nonstandard fields.</a> Med. Phys. 39 (1), 407-414 (2011).</li><li>Francescon, P., Kilby, W., Satariano, N., Cora, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monte+Carlo+simulated+correction+factors+for+machine+specific+reference+field+dose+calibration+and+output+factor+measurement+using+fixed+and+iris+collimators+on+the+Cyberknife+system.">Monte Carlo simulated correction factors for machine specific reference field dose calibration and output factor measurement using fixed and iris collimators on the Cyberknife system.</a> Phys. Med. Biol. 57 (12), 3741-3758 (2012).</li><li>Wagner, A., Crop, F., Lacornerie, T., Vandevelde, F., Reynaert, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+liquid+ionization+chamber+for+stereotactic+radiotherapy+dosimetry.">Use of a liquid ionization chamber for stereotactic radiotherapy dosimetry.</a> Phys. Med. Biol. 58 (8), 2445-2459 (2013).</li><li>Johansson, B., Wickman, G., Bahar-Gogani, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+collection+efficiency+for+liquid+iso-octane+and+tetramethylsilane+in+pulsed+radiation.">General collection efficiency for liquid iso-octane and tetramethylsilane in pulsed radiation.</a> Phys. Med. Biol. 42 (10), 1929-1938 (1997).</li><li>Andersson, J., T&#246;lli, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+the+two-dose-rate+method+for+general+recombination+correction+for+liquid+ionization+chambers+in+continuous+beams.">Application of the two-dose-rate method for general recombination correction for liquid ionization chambers in continuous beams.</a> Phys. Med. Biol. 56 (2), 299-314 (2010).</li><li>Sjgren, R., Wendelsten, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+two-dose-rate+method+for+general+recombination+correction+for+liquid+ionization+chambers+in+pulsed+beams.">A two-dose-rate method for general recombination correction for liquid ionization chambers in pulsed beams.</a> Phys. Med. Biol. 55 (15), 4247-4260 (2010).</li><li>Boag, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionization+measurements+at+very+high+intensities:+part+I.+Pulsed+radiation+beams.">Ionization measurements at very high intensities: part I. Pulsed radiation beams.</a> Br. J. Radiol. 23 (274), 601-611 (1950).</li><li>Boag, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+saturation+curve+for+ionization+measurements+in+pulsed+radiation+beams.">The saturation curve for ionization measurements in pulsed radiation beams.</a> Br. J. Radiol. 25 (300), 649-650 (1952).</li><li>Stewart, K. J., Elliott, A., Seuntjens, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+guarded+liquid+ionization+chamber+for+clinical+dosimetry.">Development of a guarded liquid ionization chamber for clinical dosimetry.</a> Phys. Med. Biol. 52 (11), 3089-3104 (2007).</li><li>Yin, Z., Hugtenburg, R. P., Beddoe, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+corrections+for+solid-state+detectors+in+megavoltage+photon+dosimetry.">Response corrections for solid-state detectors in megavoltage photon dosimetry.</a> Phys. Med. Biol. 49 (11), 3691-3702 (2004).</li><li>Griessbach, I., Lapp, M., Bohsung, J., Gademann, G., Harder, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dosimetric+characteristics+of+a+new+unshielded+silicon+diode+and+its+application+in+clinical+photon+and+electron+beams.">Dosimetric characteristics of a new unshielded silicon diode and its application in clinical photon and electron beams.</a> Med. Phys. 32, 3750-3754 (2005).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Accuray Inc., Physics Essentials Guide P/N 032515A-ENG. Accuray Inc. , (2010).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à révéler.

Les méthodes présentées ci-dessus permettent d&#39;évaluer les effets de recombinaison dans une LIC sur une large plage de débits de dose (0,14 à 1,58 mGy / impulsions). Méthode A est simple mais elle est associée à plus d&#39;incertitudes que la méthode B, qui fournit des valeurs assez précises (et absolue) de l&#39;efficacité de la collecte, f. Recombinaison est responsable de la perte d&#39;environ 2% du signal sur toute la plage d&#39;une enquête, mais cette gamme est plus grand que ce qui est généralement engendré lors des mesures de routine. La plus grande erreur sur un élément de sortie est de 0,35%, et il atteint 1% pour une mesure de dose de profondeur de pourcentage comme cela a été démontré dans la section des résultats. L&#39;élément essentiel pour la réalisation du protocole est de la configuration initiale de l&#39;expérience, comme toutes les mesures sont effectuées par rapport à la position initiale de la tête de traitement. Ainsi il faut être prudent quant à la mesure précise de la SSD initial pour être en mesure de relier les lectures des détecteurs à chaquela dose par impulsion. Ceci est également vrai pour le placement du détecteur dans l&#39;eau; il faut prendre soin que le point de mesure efficace (situé à 1 mm derrière la fenêtre d&#39;entrée dans le cas du détecteur de microLion) est positionné à 1,5 cm sous la surface. Le retard d&#39;une heure et la dose de pré-irradiation sont également essentiels pour stabiliser l&#39;alimentation 800 V et de la température. Le taux de l&#39;accélérateur linéaire de répétition des répercussions directes sur la dose par impulsion. A 800 MU / min et avec une fréquence de 150 Hz, la dose par impulsion est de 0,89 mGy / impulsion. Cette fréquence doit être fixé pour toutes les mesures pour s&#39;assurer que la distance est le seul facteur variable ayant une influence sur la dose par impulsion. La méthode peut être utilisée dans le cas d&#39;un faisceau continu 7 avec quelques adaptations. Sur d&#39;autres appareils où le SSD ne peuvent être modifiées en déplaçant directement la tête de traitement, le taux de redoublement pourrait être modifié pour introduire la dose par variation d&#39;impulsion. Si ce paramètre estfixe ainsi, le SSD peut encore être modifiée en déplaçant la LIC et la surface de l&#39;eau dans le réservoir, mais l&#39;exactitude de cette approche serait probablement plus faible que le mouvement de la tête de traitement utilisée dans la présente étude. La prochaine étape dans la caractérisation de la LIC pour son utilisation dans les petits dosimétrie de champ est d&#39;étudier les autres facteurs qui induisent une perturbation de la réaction, tels que les matériaux du détecteur et de l&#39;effet de volume (c&#39;est à dire le fait que le volume sensible n&#39;est pas faible par rapport aux dimensions de la poutre). Ceci est possible grâce à l&#39;utilisation des simulations de Monte Carlo 5. Avec ces aspects pris en compte, les facteurs mondiaux de correction peuvent être appliquées à des lectures LIC obtenus dans les mesures cliniques de routine (facteurs de production, des doses de profondeur de pourcentage, les profils de dose) afin d&#39;éliminer entièrement les perturbations. Après la caractérisation complète et la correction de ces effets perturbatrices, tLIC il peut être utilisé comme un détecteur supplémentaire pour la dosimétrie de petit rayon, permettant la vérification indépendante de profils de profondeur, des doses de pourcentage et des facteurs de sortie mesurés par les autres détecteurs. Sa très haute résolution spatiale dans la direction longitudinale serait également adapté pour la dosimétrie des champs rectangulaires avec une seule petite dimension (par exemple tomothérapie.)

Dosimétrie en radiothérapie a été effectuée en utilisant des chambres d&#39;ionisation gazeux pendant de nombreuses années. Ces détecteurs fonctionnent bien en ce qui concerne la radiothérapie «classique» est concerné, c&#39;est à dire de grands champs homogènes (ou lentement variables) sont utilisés. Cependant, de nombreux dispositifs récents, comme le Cyberknife (Figure 1) système étudié dans ce travail, offrent la possibilité d&#39;utiliser de très petits champs (jusqu&#39;à 5 mm). Autres dispositifs produisent des profils de faisceau fortement modulés par exemple dans l&#39;intensité, la radiothérapie par modulation (IMRT). Détecteurs remplis d&#39;air classiques ne sont pas bien adaptées pour une de ces techniques; afin d&#39;atteindre une résolution spatiale acceptable du volume de la cavité devait être réduite à une taille où la réponse de la chambre deviendrait trop faible. Diodes offrent l&#39;avantage de petits volumes sensibles et ils sont largement utilisés dans les petites dosimétrie du faisceau. Cependant, ils présentent d&#39;autres restrictions telles que les effets de diffusionrésultant de leur blindage métallique 12,13. Dans une chambre d&#39;ionisation liquide 2 (LIC), la densité d&#39;ionisation est plus élevé, et donc la réduction du volume sensible est possible sans compromettre la réponse du détecteur. En outre, le milieu sensible présente une densité proche de celle de l&#39;eau, ce qui réduit les perturbations de fluence associés à une lame d&#39;air. Ces aspects font la LIC un candidat intéressant pour petit faisceau dosimétrie 3-5. Il existe néanmoins quelques problèmes à régler avant de pouvoir effectuer des mesures de dosimétrie de routine avec PFR. Tout d&#39;abord, en raison de la densité d&#39;ionisation supérieur aux effets de recombinaison sont plus importants que dans des chambres remplies d&#39;air 8.6. La recombinaison peut être soit initiale (un électron se recombine avec son ion parent) ou générale (deux ions provenant de différents événements d&#39;ionisation se recombinent). Celui-ci est dépendante de l&#39;incident du débit de dose sur le détecteur; tses moyens que les mesures de dose par rapport (c. profils de dose, les doses de profondeur de pourcentage, les facteurs de production) peuvent potentiellement subir des écarts en raison de la variation du taux de dose. La recombinaison est caractérisée par l&#39;efficacité de collecte générale, définie comme le rapport de la charge mesurée à la charge produite par le rayonnement incident et qui s&#39;échappe recombinaison initiale: f = Q C / Q 0. Dans les détecteurs gazeux des effets de recombinaison sont évaluées en utilisant la méthode en deux la tension de la théorie de Boag 9,10, qui ne peut être appliquée dans les PFR 11. Une alternative peut être trouvé dans l&#39;utilisation de la méthode en deux du débit de dose 8, consistant à faire varier le débit de dose d&#39;isoler l&#39;influence de la recombinaison générale et de mesurer l&#39;efficacité de collecte générale par la relation <img alt="Equation 1" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq1.jpg" /> où u est defINED comme <img alt="Equation 2" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq2.jpg" /> avec α étant le coefficient de recombinaison, Q 0 la quantité de charge qui échappe à la recombinaison initiale, h la séparation de l&#39;électrode, e la charge élémentaire, V le volume sensible de la chambre, k 1 et k 2 les mobilités des charges positives et négatives, et U La tension appliquée. En mesurant à différentes doses par impulsion, il est possible d&#39;obtenir le paramètre u, et donc l&#39;efficacité de la collecte, f. La dose par impulsion est donnée par la relation <img alt="Equation 3" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq3.jpg" /> Toutes les mesures sont effectuées dans les conditions du Cyberknife de référence (Source-Surface Distance SSD = 78,5 cm, 1,5 cm de profondeur, 60 mm collimateur). L&#39;utilisation d&#39;un grand allo de collimationws évitant les effets de volume liés aux petites poutres. Compte tenu du débit de dose est de 800 MU / min et la fréquence de répétition est de 150 Hz, ceci conduit à une dose de 0,89 mGy / impulsion (dans les conditions de référence, une MU correspond à une dose de 1 cGy). Lorsque la fréquence de répétition des impulsions est maintenue constante, la dose par impulsion ne dépend que du débit de dose en Gy / min, qui est liée à la SSD à travers la loi inverse de la distance au carré: <img alt="Equation 4" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51296/51296eq4.jpg" /> pour deux SSD d 1 et d 2.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="788">
	<tbody>
		<tr>
			<td>MicroLion chamber</td>
			<td>PTW</td>
			<td>31018</td>
			<td>http://www.ptw.de/2263.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unidos Webline dosimeter</td>
			<td>PTW</td>
			<td></td>
			<td>http://www.ptw.de/unidos_webline_dosemeter_rt0.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HV supply</td>
			<td>PTW</td>
			<td></td>
			<td>http://www.ptw.de/2265.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MP3 water scanning system</td>
			<td>PTW</td>
			<td></td>
			<td>http://www.ptw.de/2032.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.125 cm3 SemiFlex chamber</td>
			<td>PTW</td>
			<td>31010</td>
			<td>http://www.ptw.de/semiflex_chambers0.html?&#38;cId=6069</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyberknife</td>
			<td>Accuray</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of recombination effects in a liquid ionization chamber used for the dosimetry of a radiosurgical accelerator

La plupart des appareils modernes de radiothérapie permettent l&#39;utilisation de très petits champs, soit par petits faisceaux à intensité modulée radiothérapie (IMRT) ou par radiothérapie stéréotaxique où la précision de positionnement permet de délivrer des doses très élevées par fraction dans un petit volume du patient. Mesures dosimétriques sur les accélérateurs médicaux sont classiquement réalisées en utilisant des chambres d&#39;ionisation remplies d&#39;air. Cependant, dans de petites poutres elles sont soumises à des effets de perturbation non négligeables. Cette étude se concentre sur les chambres d&#39;ionisation liquide, qui offrent des avantages en termes de résolution spatiale et une faible perturbation de fluence. Ion effets de recombinaison sont étudiées pour le détecteur de microLion (PTW) utilisé avec le système CyberKnife (Accuray). Le procédé consiste à effectuer une série de mesures du réservoir d&#39;eau à des distances différentes sources de surface, et en appliquant des corrections aux lectures des détecteurs de liquide sur la base de mesures des détecteurs gazeux simultanées. Cette facilitation d&#39;approchetes isoler les effets de recombinaison résultant de la forte densité du milieu sensible liquide et obtenir des facteurs de correction à appliquer aux lectures des détecteurs. La principale difficulté réside dans la réalisation d&#39;un niveau suffisant de précision dans le réglage de pouvoir détecter de petits changements dans la réponse de la chambre.

Sur la figure 3, l&#39;efficacité de collecte f obtenue à partir de la méthode A est tracée en fonction de la dose par impulsion, qui varie de 0 à 1,6 mGy / impulsion où une perte de 2% dans le signal peut être vu. Les points suivent un comportement linéaire. Les barres d&#39;erreur indiquent des incertitudes importants qui semblent inhérents à la méthode et peut être considérablement réduite avec l&#39;utilisation de la méthode B. Il est également intéressant de noter que, dans cette méthode, la réponse AIC est supposé subir aucun effet de recombinaison, ce qui n&#39;est pas nécessairement tout à fait vrai . Pour vérifier cela peut simplement effectuer des mesures similaires à l&#39;aide de l&#39;AIC seul dans un chapeau de montée (pas de réservoir d&#39;eau) et correct pour le carré de la distance inverse; petits écarts peuvent être observés et inclus dans les valeurs d&#39;incertitudes. La figure 4 montre l&#39;efficacité de collecte calculé à partir de la deuxième méthode (B). Il s&#39;avère plus précis et a l&#39;avantage de fournir des valeurs absolues de f. Le deviations du comportement linéaire sont petites et la perte de signal est légèrement inférieure à celle de la méthode A. Comme une application directe de la méthode B, les facteurs peuvent être calculées pour corriger la recombinaison générale à une dose donnée par impulsion, en prenant simplement l&#39;inverse de l&#39;efficacité de collecte, f. Ensuite, ces facteurs peuvent être appliqués à des mesures relatives de dose de profondeur. Figure 5 montre dose en profondeur relative mesurée avec une diode (non soumis à des effets de recombinaison) et avec la LIC avant et après correction de recombinaison. Lorsque les courbes sont normalisées à une profondeur de 240 mm (là où les effets de recombinaison s&#39;annulent), ils coïncident, ce qui signifie que les corrections compenser les effets de recombinaison dans la zone d&#39;accumulation (où la dose par impulsion et ainsi les facteurs de correction sont les plus élevées). Ceci suggère que les facteurs de correction calculés sont précises et peuvent servir en tant que validation de la méthode de la vitesse à deux doses. Figure 1. Cyberknife sytem. Une vue du système Cyberknife utilisé pour les mesures, à la tête de l&#39;accélérateur vers le bas. Le réservoir d&#39;eau peut être placé sur le sol, ou sur le canapé robotique visible à l&#39;arrière de la salle, en fonction de l&#39;espace disponible au-dessus de la tête. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/51296/51296fig2highres.jpg" /> Figure 2. D&#39;installation expérimentale. L&#39;installation est représenté ici avec le LIC AIC et placé à côté de l&#39;autre à l&#39;intérieur du réservoir d&#39;eau (1,5 cm de profondeur), au centre de la poutre, qui est orientée vers le bas. Les flèches indiquent le mouvement de la tête de l&#39;accélérateur entre chaque série de mesures, à partir de 60 cm de distance (58,5 cm SSD) et se terminant à 200 cm (198,5 cm SSD). Figure 3. Efficacité générale de la collection, la méthode A. Le graphique de l&#39;évolution de l&#39;efficacité de collecte général, f, par rapport à la dose par impulsion (en mGy / impulsion) obtenu à partir de la méthode A. <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/51296/51296fig4highres.jpg" /> Figure 4. L&#39;efficacité générale de la collection, la méthode de collecte B. générale efficacité comploté contre la dose par impulsion, à la suite des résultats de la méthode B. <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51296/51296fig5highres.jpg" width="500" /> Figure 5. Application des mesures relatives à la dose de profondeur. La dose de profondeur relative obtenue à partir des mesures de diodes est représenté en bleu.Les résultats des mesures LIC sont représentés par le rouge (non corrigé) et jaunes (courbes corrigées). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51296/51296fig5highres.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a>

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Characterization of Recombination Effects in a Liquid Ionization Chamber Used for the Dosimetry of a Radiosurgical Accelerator

Un nombre croissant d&#39;appareils de radiothérapie offrent l&#39;avantage de délivrer la dose travers de très petits faisceaux de la tumeur, ce qui permet d&#39;accroître la conformité et des doses plus élevées par fraction. Beaucoup de détecteurs différents peuvent être utilisés pour la dosimétrie de ces petits domaines. Dans la présente étude, l&#39;effet de la recombinaison des ions est étudiée pour une chambre d&#39;ionisation liquide en utilisant un système de radiothérapie stéréotaxique.

Caractérisation des effets recombinaison dans une Chambre d&#39;ionisation liquide utilisé pour la dosimétrie d&#39;un accélérateur de radiochirurgie

Most modern radiation therapy devices allow the use of very small fields, either through beamlets in Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) or via ...

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11.7K vues.  Centre Oscar Lambret.  Un nombre croissant d'appareils de radiothérapie offrent l'avantage de délivrer la dose travers de très petits faisceaux de la tumeur, ce qui permet d'accroître la conformité et des doses plus élevées par fraction. Beaucoup de détecteurs différents peuvent être utilisés pour la dosimétrie de ces petits domaines. Dans la présente étude, l'effet de la recombinaison des ions est étudiée pour une chambre d'ionisation liquide en utilisant u...

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Ultrasound Velocity Measurement in a Liquid Metal Electrode

A growing number of electrochemical technologies depend on fluid flow, and often that fluid is opaque. Measuring the flow of an opaque fluid is inherently more difficult than measuring the flow of a transparent fluid, since optical methods are not applicable. Ultrasound can be used to measure the velocity of an opaque fluid, not only at isolated points, but at hundreds or thousands of points arrayed along lines, with good temporal resolution. When applied to a liquid metal electrode, ultrasound velocimetry involves additional challenges: high temperature, chemical activity, and electrical conductivity. Here we describe the experimental apparatus and methods that overcome these challenges and allow the measurement of flow in a liquid metal electrode, as it conducts current, at operating temperature. Temperature is regulated within &#177;2 &#176;C using a Proportional-Integral-Derivative (PID) controller that powers a custom-built furnace. Chemical activity is managed by choosing vessel materials carefully and enclosing the experimental setup in an argon-filled glovebox. Finally, unintended electrical paths are carefully prevented. An automated system logs control settings and experimental measurements, using hardware trigger signals to synchronize devices. This apparatus and these methods can produce measurements that are impossible with other techniques, and allow optimization and control of electrochemical technologies like liquid metal batteries.

Ultrasound velocimetry is used to study mixing by fluid flow in liquid metal electrodes. The focus of this manuscript is to illustrate the methods used for making precise, spatially-resolved ultrasound measurements while limiting oxidation and controlling and monitoring temperature, applied current, and the heater power being supplied.

Mesure de la vitesse des ultrasons dans un Liquid Metal électrode

A growing number of electrochemical technologies depend on fluid flow, and often that fluid is opaque. Measuring the flow of an opaque fluid is inherently ...

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Electron Channeling Contrast Imaging for Rapid III-V Heteroepitaxial Characterization

Misfit dislocations in heteroepitaxial layers of GaP grown on Si(001) substrates are characterized through use of electron channeling contrast imaging (ECCI) in a scanning electron microscope (SEM). ECCI allows for imaging of defects and crystallographic features under specific diffraction conditions, similar to that possible via plan-view transmission electron microscopy (PV-TEM). A particular advantage of the ECCI technique is that it requires little to no sample preparation, and indeed can use large area, as-produced samples, making it a considerably higher throughput characterization method than TEM. Similar to TEM, different diffraction conditions can be obtained with ECCI by tilting and rotating the sample in the SEM. This capability enables the selective imaging of specific defects, such as misfit dislocations at the GaP/Si interface, with high contrast levels, which are determined by the standard invisibility criteria. An example application of this technique is described wherein ECCI imaging is used to determine the critical thickness for dislocation nucleation for GaP-on-Si by imaging a range of samples with various GaP epilayer thicknesses. Examples of ECCI micrographs of additional defect types, including threading dislocations and a stacking fault, are provided as demonstration of its broad, TEM-like applicability. Ultimately, the combination of TEM-like capabilities &#8211; high spatial resolution and richness of microstructural data &#8211; with the convenience and speed of SEM, position ECCI as a powerful tool for the rapid characterization of crystalline materials.

The use of electron channeling contrast imaging in a scanning electron microscope to characterize defects in III-V/Si heteroexpitaxial thin films is described. This method yields similar results to plan-view transmission electron microscopy, but in significantly less time due to lack of required sample preparation.

Electron Canalisation imagerie de contraste pour Rapid III-V hétéroépitaxiale Caractérisation

Misfit dislocations in heteroepitaxial layers of GaP grown on Si(001) substrates are characterized through use of electron channeling contrast imaging ...

Phase Diagram Characterization Using Magnetic Beads as Liquid Carriers

Magnetic beads with ~1.9 &#181;m average diameter were used to transport microliter volumes of liquids between contiguous liquid segments with a tube for the purpose of investigating phase change of those liquid segments. The magnetic beads were externally controlled using a magnet, allowing for the beads to bridge the air valve between the adjacent liquid segments. A hydrophobic coating was applied to the inner surface of the tube to enhance the separation between two liquid segments. The applied magnetic field formed an aggregate cluster of magnetic beads, capturing a certain liquid amount within the cluster that is referred to as carry-over volume. A fluorescent dye was added to one liquid segment, followed by a series of liquid transfers, which then changed the fluorescence intensity in the neighboring liquid segment. Based on the numerical analysis of the measured fluorescence intensity change, the carry-over volume per mass of magnetic beads has been found to be ~2 to 3 &#181;l/mg. This small amount of liquid allowed for the use of comparatively small liquid segments of a couple hundred microliters, enhancing the feasibility of the device for a lab-in-tube approach. This technique of applying small compositional variation in a liquid volume was applied to analyzing the binary phase diagram between water and the surfactant C12E5 (pentaethylene glycol monododecyl ether), leading to quicker analysis with smaller sample volumes than conventional methods.

Here, we present a protocol to investigate multi-component phase diagrams using externally controlled magnetic beads as liquid carriers in a lab-in-tube approach. This approach can aid in applications that seek to gather further information on phase change in complex liquid systems.

Phase Schéma Caractérisation utilisant des billes magnétiques comme supports liquides

Magnetic beads with ~1.9 &#181;m average diameter were used to transport microliter volumes of liquids between contiguous liquid segments with a tube for ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in industrialized countries. Here, the development of optical mesosensors/adsorbents (MSAs) for efficient recognition and selective recovery of Pd(II), Au(III), and Co(II) from urban mine was achieved. A simple, general method for preparing MSAs based on using high-order mesoporous monolithic scaffolds was described. Hierarchical cubic Ia3d wagon-wheel-shaped MSAs were fabricated by anchoring chelating agents (colorants) into three-dimensional pores and micrometric particle surfaces of the mesoporous monolithic scaffolds. Findings show, for the first time, evidence of controlled optical recognition of Pd(II), Au(III), and Co(II) ions and a highly selective system for recovery of Pd(II) ions (up to ~95%) in ores and industrial wastes. Furthermore, the controlled assessment processes described herein involve evaluation of intrinsic properties (e.g., visual signal change, long-term stability, adsorption efficiency, extraordinary sensitivity, selectivity, and reusability); thus, expensive, sophisticated instruments are not required. Results show evidence that MSAs will attract worldwide attention as a promising technological means of recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals.

Because of the importance and extensive use of palladium, gold and cobalt metals in high-technology equipment, their recovery and recycling constitute an important industrial challenge. The metal recovery system described herein is a simple, low-cost means for the effective detection, removal, and recovery of these metals from the urban mine.

Détection et récupération du palladium, or et métaux de cobalt provenant de la mine urbaine utilisant de nouveaux capteurs / adsorbants désignés avec Nanoscale Wagon en forme de roues-Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and non-destructively reveals the hydrogen density distribution at surfaces, at interfaces, and in the volume of solid materials with high depth resolution. The technique applies a 15N ion beam of 6.385 MeV provided by an electrostatic accelerator and specifically detects the 1H isotope in depths up to about 2 &#956;m from the target surface. Surface H coverages are measured with a sensitivity in the order of ~1013 cm-2 (~1% of a typical atomic monolayer density) and H volume concentrations with a detection limit of ~1018 cm-3 (~100 at. ppm). The near-surface depth resolution is 2-5 nm for surface-normal 15N ion incidence onto the target and can be enhanced to values below 1 nm for very flat targets by adopting a surface-grazing incidence geometry. The method is versatile and readily applied to any high vacuum compatible homogeneous material with a smooth surface (no pores). Electrically conductive targets usually tolerate the ion beam irradiation with negligible degradation. Hydrogen quantitation and correct depth analysis require knowledge of the elementary composition (besides hydrogen) and mass density of the target material. Especially in combination with ultra-high vacuum methods for in-situ target preparation and characterization, 1H(15N,&#945;&#947;)12C NRA is ideally suited for hydrogen analysis at atomically controlled surfaces and nanostructured interfaces. We exemplarily demonstrate here the application of 15N NRA at the MALT Tandem accelerator facility of the University of Tokyo to (1) quantitatively measure the surface coverage and the bulk concentration of hydrogen in the near-surface region of a H2 exposed Pd(110) single crystal, and (2) to determine the depth location and layer density of hydrogen near the interfaces of thin SiO2 films on Si(100).

We illustrate the application of 1H(15N,&#945;&#947;)12C resonant nuclear reaction analysis (NRA) to quantitatively evaluate the density of hydrogen atoms on the surface, in the volume, and at an interfacial layer of solid materials. The near-surface hydrogen depth profiling of a Pd(110) single crystal and of SiO2/Si(100) stacks is described.

Quantification des concentrations d&#39;hydrogène dans des surfaces et interfaces des couches et des matériaux en vrac par le biais de profils en profondeur avec l&#39;analyse de la réaction nucléaire

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

Electrochemical Etching and Characterization of Sharp Field Emission Points for Electron Impact Ionization

A new variation of the drop-off method for fabricating field emission points by electrochemically etching tungsten rods in a NaOH solution is described. The results of studies in which the etching current and the molarity of the NaOH solution used in the etching process were varied are presented. The investigation of the geometry of the tips, by imaging them with a scanning electron microscope, and by operating them in field emission mode is also described. The field emission tips produced are intended to be used as an electron beam source for ion production via electron impact ionization of background gas or vapor in Penning trap mass spectrometry applications.

A method for electrochemically etching field emission tips is presented. Etching parameters are characterized and the operation of the tips in field emission mode is investigated.

Electrochemical Eau-forte et caractérisation des points de Sharp émission de champ pour ionisation par impact électronique

A new variation of the drop-off method for fabricating field emission points by electrochemically etching tungsten rods in a NaOH solution is described. ...

Testing of Nanoparticle Release from a Composite Containing Nanomaterial Using a Chamber System

With the rapid development of nanotechnology as one of the most important technologies in the 21st century, interest in the safety of consumer products containing nanomaterials is also increasing. Evaluating the nanomaterial release from products containing nanomaterials is a crucial step in assessing the safety of these products, and has resulted in several international efforts to develop consistent and reliable technologies for standardizing the evaluation of nanomaterial release. In this study, the release of nanomaterials from products containing nanomaterials is evaluated using a chamber system that includes a condensation particle counter, optical particle counter, and sampling ports to collect filter samples for electron microscopy analysis. The proposed chamber system is tested using an abrasor and disc-type nanocomposite material specimens to determine whether the nanomaterial release is repeatable and consistent within an acceptable range. The test results indicate that the total number of particles in each test is within 20% from the average after several trials. The release trends are similar and they show very good repeatability. Therefore, the proposed chamber system can be effectively used for nanomaterial release testing of products containing nanomaterials.

Nanoparticle release is tested using a chamber system that includes a condensation particle counter, an optical particle counter and sampling ports to collect filter samples for microscopy analysis. The proposed chamber system can be effectively used for nanomaterial release testing with a repeatable and consistent data range.

Essai de nanoparticules de sortie à partir d&#39;un composite contenant des nanomatériaux L&#39;utilisation d&#39;un système de chambre

With the rapid development of nanotechnology as one of the most important technologies in the 21st century, interest in the safety of consumer products ...

Measurement of Outgassing Rates of Steels

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of steels meet the criterion of low outgassing required for high or ultrahigh vacuum applications. However, a given material can present different outgassing rates depending on its manufacturing process or the various pretreatment processes involved during the fabrication. Thus, the measurement of outgassing rates is highly desirable for a specific vacuum application. For this reason, the rate-of-pressure rise (RoR) method is often used to measure the outgassing of hydrogen after bakeout. In this article, a detailed description of the design and execution of the experimental protocol involved in the RoR method is provided. The RoR method uses a spinning rotor gauge to minimize errors that stem from outgassing or the pumping action of a vacuum gauge. The outgassing rates of two ordinary steels (stainless steel and mild steel) were measured. The measurements were made before and after the heat pretreatment of the steels. The heat pretreatment of steels was performed to reduce the outgassing. Extremely low rates of outgassing (on the order of 10&#8722;11 Pa m3 sec&#8722;1 m&#8722;2) can be routinely measured using relatively small samples.

A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

Mesure de Dégazage Tarifs des aciers

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of ...

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with one twist grain boundary. This apparatus utilizes high uniaxial pressure and a pulsed direct current for rapid consolidation of material. Diffusion bonding of strontium titanate bicrystals without fracture, in a spark plasma sintering apparatus, is possible at high pressures due to the unusual temperature dependent plasticity behavior of strontium titanate. We demonstrate a method for the successful formation of bicrystals at accelerated time scales and lower temperatures in a spark plasma sintering apparatus compared to bicrystals formed by conventional diffusion bonding parameters. Bond quality was verified by scanning electron microscopy. A clean and atomically abrupt interface containing no secondary phases was observed using transmission electron microscopy techniques. Local changes in bonding across the boundary was characterized by simultaneous scanning transmission electron microscopy and spatially resolved electron energy-loss spectroscopy.

A viable technique for the formation of strontium titanate bicrystals at high pressure and fast heating rate via the spark plasma sintering apparatus is developed.

Spark Plasma Sintering appareil utilisé pour la formation de titanate de strontium bicristaux

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

Recombination Dynamics in Thin-film Photovoltaic Materials via Time-resolved Microwave Conductivity

A method for investigating recombination dynamics of photo-induced charge carriers in thin film semiconductors, specifically in photovoltaic materials such as organo-lead halide perovskites is presented. The perovskite film thickness and absorption coefficient are initially characterized by profilometry and UV-VIS absorption spectroscopy. Calibration of both laser power and cavity sensitivity is described in detail. A protocol for performing Flash-photolysis Time Resolved Microwave Conductivity (TRMC) experiments, a non-contact method of determining the conductivity of a material, is presented. A process for identifying the real and imaginary components of the complex conductivity by performing TRMC as a function of microwave frequency is given. Charge carrier dynamics are determined under different excitation regimes (including both power and wavelength). Techniques for distinguishing between direct and trap-mediated decay processes are presented and discussed. Results are modelled and interpreted with reference to a general kinetic model of photoinduced charge carriers in a semiconductor. The techniques described are applicable to a wide range of optoelectronic materials, including organic and inorganic photovoltaic materials, nanoparticles, and conducting/semiconducting thin films.

A Time Resolved Microwave Conductivity technique for investigating direct and trap-mediated recombination dynamics and determining carrier mobilities of thin film semiconductors is presented here.

Recombinaison Dynamics photovoltaïques en couches minces de matériaux par résolution temporelle Micro-ondes Conductivity

A method for investigating recombination dynamics of photo-induced charge carriers in thin film semiconductors, specifically in photovoltaic materials ...