Radiolumineszenz von Berylliumoxid für die Verwendung in FLASH-Dosimetrie

In der perkutanen Strahlentherapie wird seit einiger Zeit am sogenannten FLASH-Effekt geforscht, bei welchem sich durch die Dosisapplikation in sehr kurzer Zeit bei ultrahohen Dosisleistungen verschiedene positive Effekte zeigten. In der Qualitätssicherung sind dafür präzise Dosismessgeräte nötig. Bisher verwendete Ionisationskammern zeigen jedoch bei ultrahohen Dosisleistungen Sättigungseffekte. Als Alternative wird eine faseroptische Sonde aus Berylliumoxid untersucht. Im Berylliumoxid werden durch ionisierende Strahlung über Radiolumineszenz Photonen emittiert. Die Anzahl der Photonen ist dabei proportional zur applizierten Dosis. In Protonenfeldern zeigte sich bei vorigen Messungen mit zunehmendem Massenbremsvermögen eine Dosisunterschätzung. Dieser Effekt ist bekannt und konnte bei konventionellen Bestrahlungsmethoden erfolgreich korrigiert werden. In dieser Arbeit wurden Experimente in Protonenfeldern erhöhter Dosisleistung durchgeführt, um die Verwendung von Berylliumoxid-Sonden bei FLASH-Bestrahlung zu untersuchen. Es stellte sich heraus, dass zusätzlich zum Massenbremsvermögen die Anzahl emittierter Photonen auch durch die Dosisleistung beeinflusst wird. Das erfordert eine zusammenhängende Korrekturfunktion. Außerdem zeigte sich ein weiterer Einflussfaktor, für welchen bisher keine Korrekturfunktion gefunden werden konnte. Bei Experimenten mit Kohlenstoff-Ionen fand sich ein unerwarteter Zusammenhang zwischen der Anzahl emittierter Photonen und der applizierten Dosis, sodass bisher eine Dosisbestimmung für Kohlenstoff-Ionen nicht möglich ist.