Orientador: Carlos Eduardo de Almeida

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Quando câmaras de ionização são usadas em feixes de elétrons de alta energia uma perturbação no fluxo de elétrons é introduzida no meio. Tem-se observado em muitos experimentos que a resposta da câmara correlaciona o fluxo de elétrons no ponto efetivo, de medida deslocado do centro...

Resumo: Quando câmaras de ionização são usadas em feixes de elétrons de alta energia uma perturbação no fluxo de elétrons é introduzida no meio. Tem-se observado em muitos experimentos que a resposta da câmara correlaciona o fluxo de elétrons no ponto efetivo, de medida deslocado do centro geométrico da cavidade da câmara. Tal deslocamento é definido como sendo o deslocamento radial.
O deslocamento radial foi determinado em um simulador de água com um feixe de elétrons com energias entre 6 e 20 MeV, utilizando-se três câmaras de ionização cilíndricas comerciais com diâmetros internos variando entre 3,5 e 9,0 mm.
As câmaras foram irradiadas com seu eixo principal perpendicular à direção de incidência do feixe. Uma tensão coletora de 300 V foi aplicada às câmaras. As medidas foram efetuadas em ambas as polaridades, tomando-se a média das leituras.
Verificou-se que, com o aumento da profundidade no simulador, o deslocamento radial permanece constante para o feixe de 8,9 MeV, aumenta para o de 12,6 MeV e diminui para os feixes de 16,8 e 19,7 MeV.
Construiu--se um modelo teórico para calcular o deslocamento do ponto efetivo de medida, baseado na teoria de "espalhamento múltiplo de Fermi-Eyges e no formalismo desenvolvido por Jette (1983), para um feixe retangular de elétrons terapêuticos. Encontrou-se que o deslocamento radial permanece constante com o aumento da profundidade, diminui com o aumento da energia média do feixe incidente e é dependente com o raio da câmara.
Os resultados experimentais e teóricos são comparados, encontrando-se boa concordância para os elétrons de 8,9 e 12,6 MeV, enquanto que para elétrons de 16,8 e 19,7 MeV modificações no modelo se fazem necessárias

Abstract: When ionization chambers are used. in high energy electrons beams, a disturbance of the electron flux in medium is introduced. As observed in many experiments the response should be correlated to the electron flux at the effective point of measurement which is generally displaced from the...

Abstract: When ionization chambers are used. in high energy electrons beams, a disturbance of the electron flux in medium is introduced. As observed in many experiments the response should be correlated to the electron flux at the effective point of measurement which is generally displaced from the geometrical center of the chamber.
The radial displacement was determined in a water phantom for electrons beams at energies from 6 to 20 MeV for three commercial cylindrical ionization chambers of internal diameters varying from 3.5 to 9.0 mm.
The chambers were irradiated with the main axis perpendicular to the direction of the beam. A 300 V bias voltage was applied and readings were taken with both polarities.
It was observed that, with increasing depth in the water phantom, the radial displacement remains constant for the 8.9 MeV beam, it increases for the 12.6 MeV electrons and decreases for those of 16.8 and 19.7 MeV.
A theoretical model was built in. order to calculate the displacement of the effective point of measurement. The Fermi-Eyges multiple scattering theory and a rectangular beam formalism developed by Jette (1983) for therapeutic electron beam are used. It was found that the radial displacement stays constant with increasing depth and it decreases with increasing average energy of the incident beam. The model also predicts that the displacement is dependent on the chamber radius.
The experimental and theoretical results are compared. They show good agreement for 8.9 and 12.6 MeV electron, while for 16.8 and 19.7 MeV electrons they indicate that modifications in the theoretical model are necessary