액체 섬광체를 이용한 100 MeV 양성자 빔의 선량 분포 평가

Dose Distribution of 100 MeV Proton Beams in KOMAC by using Liquid Organic Scintillator

본 논문에서는 방사선치료 시 용적 선량 평가에 응용할 수 있는 광 도시메트리 시스템을 구축하고 100 MeV 고선속 양성자 빔에 대한 특성 평가를 수행하였다. 광 도시메트리 시스템은 액체 유기 섬광체와 카메라 렌즈, 고감도 저잡음 화상(complementary metal–oxide–semiconductor; CMOS) 카메라로 구성되며, 2 m 거리에 영상의 화각 (field of view; FOV)이 15 ㎝가 되도록 설계 및 제작하였다. 구축된 광 도시메트리 시스템은 100 MeV 양성자 빔에 대하여 1~40 Gy 선량 범위에서 선량-출력의 직선성을 확인하였으며, 심부선량백분율 데이터와 등선량 곡선을 획득하였다. 본 연구에서는 용매의 인체조직등가성에 제한점이 있지만 광 도시메트리 절차를 확립하였으며, 새로 운용적 선량 평가법의 제안으로 그 의미가 있다.

In this paper, an optical dosimetric system for radiation dose measurement is developed and charac-terized for 100 MeV proton beams in KOMAC(Korea Multi-Purpose Accelerator Complex). The system con-sists of 10 wt% Ultima GoldTM liquid organic scintillator in the ethanol, a camera lens(50 mm / f1.8), and a high sensitivity CMOS(complementary metal–oxide–semiconductor) camera (ASI120MM, ZWO Co.). The FOV(field of view) of the system is designed to be 150 mm at a distance of 2 m. This system showed sufficient linearity in the range of 1~40 Gy for the 100 MeV proton beams in KOMAC. We also success-fully got the percentage depth dose and the isodose curves of the 100 MeV proton beams from the cap-tured images. Because the solvent is not a human tissue equivalent material, we can not directly measure the absorbed dose of the human body. Through this study, we have established the optical dosimetric procedure and propose a new volume dose assessment method.