Preview

Biomedical Photonics

Расширенный поиск

Пилотное исследование эффективности использования фотодиодного сенсора в качестве дозиметра

https://doi.org/10.24931/2413-9432-2021-10-1-4-10

Полный текст:

Аннотация

Дозиметрия излучения в области здравоохранения и медицины имеет решающее значение для предотвращения ненужного воздействия ионизирующего излучения на пациентов и персонал. Несмотря на доступность различных типов полупроводниковых дозиметров, фотодиодные датчики считаются надежными и экономичными непосредственными дозиметрами. В этом исследовании изучаются возможности использования монолитного фотодиода со встроенным трансимпедансным усилителем в качестве дозиметра в диагностической радиологии. Фотодиодный датчик, покрытый черной изоляционной лентой, облучался диагностическим рентгеновским излучением в диапазоне напряжений на излучателе от 40 до 90 кВ с постоянной экспозицией 50 мАс с расстояния в 60 см до детектора (SDD). На одной и той же установке производятся воздействия различного тока трубки в диапазоне от 10 до 250 мА с постоянным напряжением трубки 70 кВ. Фотодиодный датчик, подключенный к электрометру, выдает показания в милливольтах (мВ), а выходной сигнал фотодиода и полупроводникового детектора записывается. Энергетическая чувствительность фотодиода, воспроизводимость, реакция на дозу и зависимость от расстояния были оценены как возможности фотодиода для использования в качестве дозиметра. Для зависимости от энергии он показывает линейность 0,9458, в то время как для реакции на увеличение тока трубки при постоянном напряжении трубки R2 равен 0,912. Фотодиод показывает хорошую зависимость от напряжения лампы и тока трубки. Помимо этого, он также показал линейный коэффициент 0,5138 для зависимости от расстояния, который считается хорошим значением при линейной подгонке для фотодиода в качестве начальных характеристик. Однако его воспроизводимость недостаточно высока из-за большой емкости. Таким образом, изучаемый монолитный фотодиод со встроенным трансимпедансным усилителем показал хорошие результаты по энергетической зависимости, но низкие результаты по воспроизводимости. Тем не менее, в будущем фотодиод может быть усовершенствован, чтобы обеспечить его пригодность в качестве дозиметра.

Об авторах

Y. Md Radzi
Научный университет Малайзии
Малайзия

Малайзия



N. Zulkafli
Научный университет Малайзии
Малайзия

Малайзия



A. Omar
Научный университет Малайзии
Малайзия

Малайзия



Список литературы

1. Seco, J., Clasie, B., & Partridge, M. Review on the characteristics of radiation detectors for dosimetry and imaging // Physics in Medicine and Biology. – 2014. – Vol. 59(20). Р. 303–347. https://doi.org/10.1088/0031–9155/59/20/R303

2. Yarahmadi, M., Wegener, S., & Sauer, O. A. Energy and field size dependence of a silicon diode designed for small‐field dosimetry // Medical Physics. – 2016. – Vol. 44 (5). – Р. 1958–1964. https://doi.org/10.1002/mp.12195

3. Dixon, R. L., & Ekstrand, K. E. Silicon diode dosimetry // The International Journal of Applied Radiation And Isotopes. – 1982. – Vol. 33(11). – Р. 1171–1176. https://doi.org/10.1016/0020–708X(82)90242–3

4. Romei, C., Di Fulvio, A., Traino, C. A., Ciolini, R., & d’Errico, F. Characterization of a low-cost PIN photodiode for dosimetry in diagnostic radiology // Physica Medica. – 2015. – Vol. 31(1). – Р. 112–116. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2014.11.001

5. Oliveira, C. N. P., Khoury, H. J., & Santos, E. J. P. PiN photodiode performance comparison for dosimetry in radiology applications // Physica Medica. – 2016. – Vol. 32(12). – Р. 1495–1501. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2016.10.018

6. Nazififard, M., Suh, K. Y., & Mahmoudieh, A. Experimental analysis of a novel and low-cost pin photodiode dosimetry system for diagnostic radiology // Review of Scientific Instruments. – 2016. – Vol. 87(7). https://doi.org/10.1063/1.4955170

7. Paschoal, C. M. M., Souza, D. N., & Santos, L. A. P. Characterization of three photodetector types for computed tomography dosimetry // World Academy of Science, Engineering and Technology. – 2011. – Vol. 80(8). – Р. 92–95.

8. Damulira, E., Yusoff, M. N. S., Omar, A. F., & Taib, N. H. M. A review: Photonic devices used for dosimetry in medical radiation // Sensors (Switzerland). – 2019. – Vol. 19(10). – Р. 1–28. https://doi.org/10.3390/s19102226

9. Anđelkovi´c, M.S.; Risti´c, G.S. Feasibility study of a current mode gamma radiation dosimeter based on a commercial PIN photodiode and a custom made auto-ranging electrometer. Nucl // Technol. Radiat. Prot. – 2013. – Vol. 28. – Р. 73–83.

10. Oliveira, C.N.; Khoury, H.J.; Santos, E.J. PiN photodiode performance comparison for dosimetry in radiology applications // Phys. Med. – 2016. – Vol. 32. – Р. 1495–1501


Для цитирования:


Md Radzi Y., Zulkafli N., Omar A. Пилотное исследование эффективности использования фотодиодного сенсора в качестве дозиметра. Biomedical Photonics. 2021;10(1):4–10. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2021-10-1-4-10

For citation:


Md Radzi Y., Zulkafli N., Omar A. Preliminary investigation on performance of photodiode sensor as a dosimeter. Biomedical Photonics. 2021;10(1):4–10. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2021-10-1-4-10

Просмотров: 275


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9432 (Print)