Наукова конференція Інституту ядерних досліджень НАНУ
8-12 квітня 2019 р.
Тези доповідей
Секція: Радіаційна фізика та реакторне матеріалознавство
8 квітня 2019 р., понеділок, 14:00
Регламент: 12+3 хв.
Вплив потужності дози опромінення на визначення спектра протонів, отриманих на лазерних прискорювачах, за допомогою кремнієвих p-i-n діодів
І.Є. Анохін1, А.Б. Розенфельд2
1Інститут ядерних досліджень НАН України, м. Київ
2Центр медичної радіаційної фізики, ун-т Волонгонгу, Австралія.
Використання надпотужних лазерів для отримання контрольованих протонних пучків та їх застосування в різних областях – область досліджень, яка інтенсивно розвивається протягом останніх 20 років [1-3]. Вважається, що такі лазери можуть бути використані в якості альтернативи РЧ прискорювачам для отримання пучків з відповідними характеристиками, які необхідні для лікування раку [4].
В роботі [5] було теоретично досліджено застосування тонких кремнієвих планарних p‑i‑n діодів для визначення спектру пучків протонів, отриманих за допомогою лазерних прискорювачів та розроблено метод відновлення протонного спектру шляхом аналізу форми імпульсу струму від часу для різних відстаней між джерелом протонів та положенням детектора.
Найбільш помітною різницею між опроміненням протонами, які отримані за допомогою лазерних прискорювачів, та зі звичайними джерел є потужність дози. Потужність дози звичайного медичного прискорювача зазвичай становить близько 120 Гр/сек (але може досягати ~ 103 Гр/сек в режимі точкового сканування). У випадку застосування лазерних прискорювачів протонів потужність дози може перевищувати 109 Гр/сек, а час опромінення може бути набагато коротшим (зазвичай наносекунди). Така потужність дози може істотно змінити відгук діода.
В даній роботі теоретично досліджено вплив дуже високої потужності дози і широкого спектру протонів, отриманих за допомогою лазерних прискорювачів, на генерацію і збір заряду в тонкому кремнієвому планарному p-i-n діоді. Запропоновано модель відгуку детектора на опромінення протонними пучками, отриманими на лазерних прискорювачах, з урахуванням надвисокої потужності дози і широкого протонного спектру.