ISBN 978-3-8439-0925-9

978-3-8439-0925-9, Reihe Elektrotechnik

Marcel Ruf
Strahllagemessung und -korrektur in kompakten Elektronen-Linearbeschleunigern für die konventionelle Strahlentherapie

242 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Kompakte Linearbeschleuniger finden als Quelle hochenergetischer Elektronen Einsatz in der konventionellen Strahlentherapie. Hierbei wird das Ziel verfolgt, Tumorzellen durch die Applikation ionisierender Strahlung zu vernichten.

In der vorliegenden Arbeit wird die innovative Methode vorgestellt, die Lage des Elektronenstrahls innerhalb des Beschleunigers als wichtige Einflussgröße auf die Homogenität des Therapiestrahls zu vermessen und zu korrigieren. Die Arbeit konzentriert sich auf die Konstruktion integrierter Strahllagesensoren, die Entwicklung einer geeigneten HF-Empfangsarchitektur für die Verarbeitung einer höheren Strahlharmonischen und die Auslegung eines mehrdimensionalen, zeitdiskreten Strahllage-Regelkreises im Zustandsraum.

An Hand eines modifizierten Linearbeschleunigers wird die Machbarkeit der Methode nachgewiesen, wobei eine Strahllage-Korrekturgenauigkeit von 20 Mikrometern erreicht wird. Des Weiteren wird die Möglichkeit der schnellen Ausregelung von Strahllagefehlern durch geeignet dimensionierte, magnetische Aktoren demonstriert. Abschließend wird gezeigt, dass das entwickelte Verfahren auch eine Vermessung der Strahlenergie im Innern des Beschleunigers ermöglicht.