Physikalische Grundlagen, Anwendung und Simulation des TEPCs zur Dosimetrie gemischter Strahlenfelder

Stefan Kerschbaumer

Publikation: AbschlussarbeitDissertation

Abstract

Der TEPC (Gewebeäquivalenter Proportionalzähler) wird im Strahlenschutz zur Messung von gemischten und unbekannten Strahlenfeldern verwendet. Die Inter-pretation von Messungen mikrodosimetrischer Verteilungsfunktionen in bekannten Strahlenfeldern über einen großen Energiebereich führt zu einem tieferen Verständnis der Wirkungsmechanismen der Strahlung gewebeähnlicher Materialien. Verschiedene Photonenfelder, Neutronenfelder und gemischte Strahlenfelder wurden mit einem TEPC (12 cm Durchmesser, Propangasfüllung, Far West Company) ausgewertet. Messungen mit dem TEPC wurden im Forschungszentrum. Seibersdorf (60-Co, 137-Cs, 241-AmBe, 239-PuBe), an der Physikalisch Technischen Bundesanstalt in Braunschweig (Neutronen von, 144 keV bis 20 MeV, 7 MeV Photonen, 241-AmBe, 252-Ci), am Paul Sherrer Institut (Neutronen von 45 und 65 MeV, 24 1 -AmBe, 252-Cf, D2O mod. 252-Ci), an der Thermischen Kolonne des SA-Reaktors der TU-Graz, im Hochenergiereferenzfeld des CERN und bei zahlreichen Flügen in üblichen Flughöhen in Kooperation mit der Lufthansa Cargo durchgeführt. Die gemessenen Verteilungs-funktionen und Ansprechvermögen sind diskutiert und wurden mit Ergebnissen aus Berechnungen mit den Teilchentransportcodes MCNP, LCS, Hermes, Luin, Harald, Caswell&Coyne verglichen. Zur Bewertung der Meßwerte aus Messungen mit Hilfe des TEPC in unbekannten Strahlenfeldern ist die Erfahrung aus Vergleichen zahlreicher Messungen mit Ergebnissen aus entsprechenden Simulationsrechnungen erforderlich. The TEPC (Tissue Equivalent Proportional Counter) is used as a reference instrument for radiation protection in unknown radiation fields nowadays. The distribution of lineal energy which constitute the test results can be used for gaining a better physical understanding and interpretation of the effects in the TEPC and hence the effect that this radiation field would have in tissue. Different kinds of gamma and neutron sources and mixed sources have been subject to investigation in a propane filled spherical TEPC with 12 cm. diameter from Far West Company. TEPC Measurements have been carried out at Austrian Research Centers Seibersdorf (60-Co, 137-Cs, 241-AmBe, 239-PuBe), Physikalisch Technische Bundesanstalt Braunschweig (Neutrons from 144 keV to 20 MeV, 7 MeV Photons, 241-AmBe, 252-Cf), Paul Sherrer Institut (Neutrons of 45 and 65 MeV, 241-AmBe, 252-Cf, D20 mod. 252-Cf), thermal column of the SA-Reactor at TU-Graz, CERN in the High Energy Calibration Field and on aeroplanes at normal flying altitude in co-operation with Lufthansa. Cargo. The results of the measured distributions and responses have been discussed and compared to results of calculations with the codes: MCNP, LCS, Hermes, Luin, Harald and Caswell&Coyne. The results of the TEPC measurements need to be carefully scrutinized, and should not be overrated for the purposes of physical inter-pretation. For an unknown radiation field the uncertainties of the calculated dose must be estimated using accumulated knowledge and experience of many different kinds of measured and calculated microdosimetric spectra.
OriginalspracheDeutsch
Gradverleihende Hochschule
  • Graz University of Technology
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1998

Research Field

  • Biosensor Technologies

Schlagwörter

  • Dissertation
  • Physikalische Grundlagen
  • Dosimetrie
  • Strahlenfelder

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