Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in Italië en één in de VS heeft een organisch dunnefilmapparaat ontwikkeld dat kan worden gebruikt om doses protonenstraling te meten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hun op halfgeleiders gebaseerde dunne-filmapparaat en mogelijke toepassingen ervoor.

Zoals de onderzoekers opmerken, de ontwikkeling van protondetecterende apparaten is al vele jaren een doel van natuurkundigen vanwege hun gebruik in fundamentele onderzoeksinspanningen. Recenter, dergelijke apparaten zijn wenselijk geworden voor protontherapie, waarin protonen in plaats van traditionele röntgenstralen worden afgevuurd op kankergezwellen omdat ze nauwkeuriger kunnen worden gericht. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een apparaat voor het detecteren van organische protonen ontwikkeld. Ze merken op dat het voordelen heeft ten opzichte van andere niet-organische apparaten omdat de dichtheid bijna hetzelfde is als die van menselijk weefsel, wat betekent dat er geen herkalibratie nodig is bij gebruik voor medische toepassingen.

Het detectieapparaat is gemaakt door een organische dunne film van microkristallijn TIPGe-Pn op een plastic substraat af te zetten. Als onderdeel van het proces, de dunne film was gericht op het bedekken van een paar in elkaar grijpende gouden elektroden. De onderzoekers merken op dat het afzetten van de dunne film gebeurde vanuit een oplossing, waardoor het een zeer goedkope benadering is voor het maken van een protonendetector - ze merken ook op dat het de techniek zeer schaalbaar maakt. En ze merken verder op dat, omdat het proces bij lage temperaturen kan worden uitgevoerd, het kan worden gebruikt om flexibele en mogelijk draagbare apparaten te maken.

De onderzoekers testten hun apparaat met behulp van een realtime scenario en ook in integratiemodus - protonen in een straal van 5 MeV werden op het apparaat afgevuurd met behulp van de 3 MV Tandetron-versneller in het LABEC-laboratorium, in Firenze. Daarbij ontdekte het team dat het apparaat in staat is om in het bereik van 5,15 ± 0,13 pC/Gy te detecteren, waarbij de sensoren een stabiele respons laten zien in een bereik van 3,5 x 10 ⁹ en 8.7×10 ¹¹ protonen/cm ² .

De onderzoekers concluderen door te suggereren dat hun detector kan worden gebruikt om gezond weefsel te controleren tijdens protontherapiesessies. Ze merken ook op dat het ook door astronauten kan worden gebruikt om de hoeveelheid straling te meten die ze absorberen tijdens lange missies in de ruimte.

© 2021 Science X Network