Direction and Energy Dependences of Dosimeters by Radiation Energy at Medical LINAC : A Comparison

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 의료용 LINAC에서 방사선 에너지를 이용하는 열형광선량계(TLD), 형광유리선량계(PLD) 및 광자 극발광선량계(OSLD)의 에너지 의존성과 방향 의존성을 분석하여 방사선 서비스의 질을 향상시키는 것이다. 각 선량계 에 대하여 의존도가 낮은 우수한 선량계를 식별하여 우수한 선량계를 새 선량계로 사용할 수 있는 기초 자료도 제시하고 자 한다. 이를 위해 실험계획을 수립하고, LINAC HECK를 이용하여 31일 동안 매일 재현성을 평가하였다. 에너지 의존성을 알아보기 위해 선량계를 RANDO 팬텀 형태의 복부 조사야 끝에서 10 ~ 40 cm 간격으로 10 cm 단위로 두 가지 조건으로 두었다. 100 MU/min 단위로 100 MU/min에서 400 MU/min까지, 선량률을 400 MU/min으로 고정하고 선량을 1 Gy 증분 단위로 1에서 5 Gy로 변경하여 결과를 도출하였다. 또한 방향 의존성 실험을 위해 선량은 2 Gy로 고정하고 RANDO 팬텀의 복부 조사야로부터 40 cm 거리에서 0°에서 90°까지 15° 간격으로 좌우 전방향을 측정하였다. 실험 전 재현성 평가에서 각각의 변동계수(CV)는 허용한계 2%(0.02) 내에서 좋은 일치성을 보였다. 민감도 는 최고선량과 최저선량의 차이가 가장 작은 PLD 민감도가 10 cm, 20 cm, 40 cm, 1 Gy에서 우수하였으며 선량률은 100 MU/min으로 증가하였다. 30 cm에서 TLD 민감도는 최고선량과 최저선량의 차이가 가장 작다는 점에서 우수하였 다. 에너지 의존도 측면에서 TLD 값은 10cm, 20cm 및 30cm에서 가장 좋았으며 고정 선량률은 400 MU/min이고 선량은 1 Gy 단위로 1 ~ 5 Gy입니다. 방향의존성은 TLD, PLD, OSLD가 표면선량 0° ~ 90°에서 각각 48%, 74%, 86%의 감소율을 보였다. 이는 방향 의존성이 TLD, PLD, OSLD 순으로 증가함을 의미한다. 전반적으로 PLD는 우수한 감도를 보인 반면 TLD는 우수한 에너지 의존성을 보였다. 또한 방향 의존성은 TLD, PLD, OSLD 순으로 증가하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The aims of this study were to improve the quality of radiation services by analyzing the energy dependence and direction dependence of thermoluminescent dosimeters (TLDs), photoluminescent dosimeters (PLDs) and optically stimulated luminescence dosimeters (OSLDs) using radiation energy at a medical LINAC, comparing the results from statistical processing, and identifying an excellent dosimeter with a low dependence on the features above. This paper also presents basic data through which an excellent dosimeter can be used as a new one. To this end, an experimental plan was established, and the reproducibility was evaluated every day for 31 days using a LINACHECK. To examine the energy dependence, the dosimeter was placed at different distances from the end of the abdomen irradiation field of a RANDO phantom form 10 to 40 cm at 10 cm increments under two conditions: fixing the dose to 1 Gy and changing the dose rate from 100 MU/min to 400MU/min at 100 MU/min increments; and fixing the dose rate at 400 MU/min and changing the dose from 1 to 5 Gy at a of 1 Gy increments. In addition, for an experiment of direction dependence, the dose was fixed to 2 Gy, and the left and right omnidirections were measured at 15° intervals from 0° to 90° at a distance of 40 cm from the abdomen irradiation field of the RANDO phantom. In the reproducibility evaluation before the experiment, each coefficient of variation (CV) showed good coincidence within a tolerance limit of 2 % (0.02). In terms of the sensitivity, the PLD sensitivity, whose difference was the smallest between highest and lowest doses, were excellent at 10 cm, 20 cm and 40 cm, at 1 Gy with the dose rate increased at 100 MU/min. At 30 cm, the TLD sensitivity was excellent in that the difference was smallest between highest and lowest doses. In terms of energy dependence, the TLD values were best at 10 cm, 20 cm and 30 cm, at a fixed dose rate of 400 MU/min and a dose of 1 - 5 Gy in 1 Gy increments. In terms of the direction dependence, TLD, PLD and OSLD showed a reduction rate of 48 %, 74 % and 86 %, respectively, at a surface dose of 0° to 90°. This suggests that the direction dependence increases in the order of TLD, PLD and OSLD. Overall, the PLD showed excellent sensitivity, whereas the TLD showed excellent energy dependence. In addition, the direction dependence increased in the order of TLD, PLD and OSLD.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• Ⅰ. Introduction
• Ⅱ. Measurement Equipment and Method
• 1. Experiment instruments
• 2. Experiment method
• Ⅲ. Results
• 1. Reproducibility Evaluation
• 2. Results of the Experiment on Energy Dependence
• Ⅳ. Conclusions
• Ⅴ. References
• 요약