DE19707714A1

DE19707714A1 - Tiefendosis-Meßvorrichtung

Info

Publication number: DE19707714A1
Application number: DE19707714A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Ikegami; Hiroshi Nishizawa; Toshihumi Hayakawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: NL1005370A1; DE19707714B4; JPH09230053A; JP3102342B2; US5856673A; NL1005370C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tiefendosis- Meßvorrichtung zur Messung der Absorptionsdosisverteilung in einem menschlichen Körper, wenn der menschliche Körper mit Strahlung bestrahlt wird, insbesondere die Verteilung der Absorptionsdosis in der Tiefe des menschlichen Körpers. Diese Vorrichtung wird beispielsweise bei der Festlegung des Bestrahlungsbereichs eines Bestrahlungsgerätes zur Behandlung von Krebs verwendet.

Fig. 16 zeigt schematisch eine konventionelle Tiefendosis- Meßvorrichtung für Co-60-Gammastrahlen und hochenergetische Röntgenstrahlen, die beispielsweise in folgender Veröffentlichung beschrieben ist: "Standard measuring method of absorption dose of high-energy X-ray and electron beam in radiotherapy", Kapitel 1, ⁶⁰Co gamma-ray and high-energy X-ray, Seite 19 (herausgegeben vom Physics Committee of Japan Society of Medical Radiation, veröffentlicht by Trade and Industry Research Co.), wobei das Bezugszeichen 24-1 Vorwärtswasser bezeichnet, welches das Äquivalent für Gewebe bis zum Meßpunkt darstellt, und 24-2 Rückwärtswasser bezeichnet, welches das Äquivalent für Gewebe hinter dem Meßpunkt darstellt. Das Bezugszeichen 2-1 bezeichnet einen oberen Behälter zur Aufnahme des Vorwärtswassers 24-1, und P1, P2 und P3 bezeichnen Füllungstiefen des oberen Behälters 2-1, und zwar mit einem Wert von 5 cm, 7 cm bzw. 10 cm. Das Bezugszeichen 2-2 bezeichnet einen unteren Behälter zur Aufnahme des Rückwärtswassers 24-2. Hierbei beträgt Q 30 cm, und R 20 cm oder mehr. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein Meßloch zur Einführung eines Ionisationskammerdosimeters, und 4 bezeichnet die Achse eines Strahls aus schweren Ionen oder einen anderen radioaktiven Teilchenstrahl.

Der Betriebsablauf wird nachstehend beschrieben. Zuerst wird das Ionisationskammerdosimeter in das Meßloch 3 gebracht, und werden der untere Behälter 2-2 und der obere Behälter 2-1 mit Wasser gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt wird der obere Behälter 2-1 mit Wasser 24-1 bis zu der Position der Tiefendosis gefüllt, die zuerst gemessen werden soll, beispielsweise bis zur Tiefe P1 (5 cm) in der Figur. Daraufhin wird ein Co-60-Gammastrahl oder ein hochenergetischer Röntgenstrahl entlang der Strahlachse 4 ausgesandt. In diesem Zustand wird die Absorptionsdosis in dem Ionisationskammerdosimeter gemessen, welches in das Meßloch 3 eingeführt ist.

Dann wird, wobei die Aussendung des Strahls unterbrochen wird, die Menge an Wasser 24-1 in dem oberen Behälter 2-1 bis zur nächsten Meßtiefe erhöht. Beispielsweise wird in der Figur der Spiegel des Wassers 24-1 auf die Position P2 (7 cm) angehoben. Dann wird ein Co-60-Gammstrahl oder ein hochenergetischer Röntgenstrahl entlang der Strahlachse 4 ausgesandt. In diesem Zustand wird die Absorptionsdosis in dem Ionisationskammerdosimeter gemessen, welches in das Meßloch 3 eingeführt ist. Diese Operation wird wiederholt, die Menge an Wasser 24-1 wird vergrößert, und die Absorptionsdosisverteilung in der Tiefe des menschlichen Körper wird gemessen.

Bei einer derartigen konventionellen Tiefendosis-Meßvorrichtung ist zur Messung einer Absorptionsdosisverteilung eine mehrfache Durchführung der Dosismessung erforderlich. Wenn beispielsweise ein Krebspatient behandelt werden soll, so ist es erforderlich, den Bestrahlungsstrahl so einzustellen, daß die Absorptionsdosisverteilung an die Form und die Abmessungen des vom Krebs befallenen Gewebes des Patienten angepaßt ist, der bestrahlt wird, und daher muß die Absorptionsdosisverteilung mehrfach unter Variation der Parameter des Bestrahlungsstrahls gemessen werden. Daher ist ein erheblicher Zeitaufwand zur Festlegung der Parameter des Bestrahlungsstrahls erforderlich, die an die Form und die Abmessungen des bestrahlten, vom Krebs befallenen Gewebes angepaßt sind.

Die Erfindung wurde zur Lösung der voranstehenden Probleme entwickelt, und daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung, welche sofort den Bestrahlungsstrahl entsprechend der Form und den Abmessungen des vom Krebs befallenen Gewebes des Patienten einstellen kann, durch Messung einer Absorptionsdosisverteilung exakt bei einem Bestrahlungsstrahl.

Zur Lösung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten beim Stand der Technik stellt die vorliegende Erfindung eine Tiefendosis-Meßvorrichtung zur Verfügung, welche die Dosisverteilung bezüglich der Tiefe des menschlichen Körpers durch eine Operation eines medizinischen Bestrahlungsgerätes messen kann.

Nachstehend wird das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung erläutert.

Grundsätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine Tiefendosis-Meßvorrichtung zur Verfügung, bei welcher ein Block aus einer fluoreszierenden Substanz, in welchem Szintillationsfasern gebündelt sind, deren Strahlungsabsorptionseigenschaften ähnlich denen des Gewebes sind, orthogonal zur Einfallsrichtung der Strahlung angeordnet ist, die Fluoreszenzintensitätsverteilung auf der Faserendoberfläche des Blocks aus der fluoreszierenden Substanz durch eine Bildmeßvorrichtung gemessen wird, und daher die zweidimensionale Fluoreszenzintensitätsverteilung in Einfallsrichtung der Strahlung und in einer hierzu orthogonalen Richtung, also die Absorptionsdosisverteilung, gleichzeitig mit einem Bestrahlungsvorgang gemessen werden kann. Wenn der Block aus einer fluoreszierenden Substanz durch aufeinandergeschichtete (laminierte) plattenförmige Szintillatoren gebildet wird, kann darüber hinaus die eindimensionale Absorptionsdosisverteilung in Richtung der Tiefe in einem Vorgang gemessen werden.

Gemäß einem weiteren Grundprinzip der vorliegenden Erfindung wird eine Tiefendosis-Meßvorrichtung zur Verfügung gestellt, bei welcher die Szintillatorfasern abwechselnd orthogonal geschichtet (laminiert) angeordnet sind, und die Fluoreszenzintensitätsverteilung auf Endoberflächen von zwei orthogonalen Fasern von der Bildmeßvorrichtung gemessen wird, so daß in einem Vorgang eine dreidimensionale Absorptionsdosisverteilung gemessen werden kann, welche aus der Einfallsrichtung der Strahlung in zwei anderen Richtungen besteht, die hierzu orthogonal sind.

Ein weiteres Grundprinzip der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung einer Tiefendosis-Meßvorrichtung, bei welcher der Block aus einer fluoreszierenden Substanz durch geschichtete (laminierte) plattenförmige Szintillatoren gebildet wird, und die Fluoreszenzintensität jeder Szintillatorschicht parallel durch einzelne Photodektoren gemessen wird, so daß die Absorptionsdosisverteilung bezüglich der Tiefe des Gewebes durch einen Vorgang gemessen werden kann, ohne eine Bildmeßvorrichtung einzusetzen.

Die Tiefendosis-Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sendet daher Fluoreszenz proportional zur Absorptionsdosis aus, wenn schwere Ionen oder andere Teilchen durch den Szintillator aus laminiertem Kunststoff oder die Szintillator-Kunststoffaser hindurchgehen. Diese Lichtemissionsmenge wird unabhängig in Richtung der Tiefe gemessen, so daß die Absorptionsdosisverteilung bezüglich der Tiefe des menschlichen Körpers durch ein Auftreffen von schweren Ionen oder anderen Teilchen gemessen werden kann.

Nachstehend werden konkretere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Tiefendosis-Meßvorrichtung zur Verfügung gestellt, welche einen Block aus einer fluoreszierenden Substanz aufweist, der durch ein Bündel von Szintillatorfasern gebildet wird, die jeweils eine Strahlungsabsorptionscharakteristik ähnlich jener des Gewebes des menschlichen Körpers aufweisen, wobei der Block aus einer fluoreszierenden Substanz so angeordnet ist, daß die Richtung, entlang derer die Szintillatorfasern verlaufen, orthogonal zur Einfallsrichtung der Strahlung ist, und welche eine Bildmeßvorrichtung zur Messung der Fluoreszenzintensitätsverteilung auf Faserendoberflächen des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz aufweist.

Bei dieser Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung kann die zweidimensionale Verteilung der Dosis in Richtung der Tiefe und in Horizontalrichtung durch einen Meßvorgang gemessen werden.

Bei der voranstehend geschilderten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung kann die Bildmeßvorrichtung aus mehreren Photodetektoren bestehen, von denen jeder an einer entsprechenden Faserendoberfläche des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz angeordnet ist. Da die Endoberfläche des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz direkt mit dem Photodetektor verbunden ist, kann in diesem Fall das Bild effizient dargestellt werden.

Hierbei kann jede der Faserendoberflächen des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz mit dem entsprechenden Photodetektor über einen optischen Verstärker verbunden sein. Da der optische Verstärker zwischen der Endoberfläche des Faserblocks und dem Photodetektor eingefügt ist, kann in diesem Fall das Bild mit hoher Empfindlichkeit dargestellt werden.

Vorzugsweise werden bei der voranstehend geschilderten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung die Szintillatorfasern des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz durch Wärmeeinwirkung miteinander verschmolzen. In diesem Fall ist der Aufbau des Blocks einfach, da die Szintillatorfasern erwärmt und verschmolzen wurden.

Bei der voranstehend geschilderten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung werden vorzugsweise die Szintillatorfasern des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz abwechselnd orthogonal geschichtet oder laminiert, in Bezug auf die Einfallsrichtung der Strahlung, und wird jede der Fluoreszenzintensitätsverteilungen der beiden Arten orthogonaler Faserendoberflächen durch die Bildmeßvorrichtung gemessen. In diesem Fall kann die Absorptionsdosisverteilung als dreidimensionale Verteilung der Absorptionsdosis gemessen werden, also als Verteilung in Richtung der Tiefe und zwei anderen Richtungen, durch gegenseitige Variation der Bündlungsrichtung der Szintillatorfasern, und kann gleichzeitig die Absorptionsdosisverteilung in Querrichtung und in Vertikalrichtung des einfallenden Strahls gemessen werden.

Die voranstehend geschilderte Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung kann eine Bildanzeigevorrichtung aufweisen, um die Absorptionsdosisverteilung als zweidimensionale Verteilung bereitzustellen, also als Ausbreitung in Richtung der Tiefe und einer anderen Richtung. Da die Absorptionsdosisverteilung als zweidimensionale Verteilung der Absorptionsdosis dargestellt wird, also als Verteilung in der Tiefe und in einer anderen Richtung, kann die Verteilung der Absorptionsdosis mehrerer Strahlen durch einen Vorgang gemessen werden.

Die voranstehend geschilderte Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung kann einen Reflektor aufweisen, der an der gegenüberliegenden Endoberfläche jener Endoberfläche vorgesehen ist, welche der Bildmeßvorrichtung des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz gegenüberliegt. In diesem Fall kann das Leuchtvermögen der fluoreszierenden Substanz bei der Messung wirksam genutzt werden.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Tiefendosis-Meßvorrichtung zur Verfügung gestellt, welche einen Block aus einer fluoreszierenden Substanz aufweist, der durch Aufeinanderschichten oder Laminieren plattenförmiger Szintillatoren gebildet wird, die jeweils eine Strahlungsabsorptionscharakteristik aufweisen, die jener des Gewebes des menschlichen Körpers gleicht, wobei der Block aus einer fluoreszierenden Substanz so angeordnet ist, daß die Ausbreitungsoberfläche der plattenförmigen Szintillatoren orthogonal zur Einfallsrichtung der Strahlung verlaufen, wobei eine Bildmeßvorrichtung zur Messung der Fluoreszenzintensitätsverteilung auf Plattenendoberflächen des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz vorgesehen ist.

Da bei dieser Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung der Block aus einer fluoreszierenden Substanz durch Aufeinanderschichten oder Laminieren plattenförmiger Szintillatoren gebildet wird, kann die eindimensionale Verteilung der Dosis in Richtung der Tiefe durch einen Meßvorgang gemessen werden.

Bei der voranstehend geschilderten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung kann der Block aus einer fluoreszierenden Substanz mit der Bildmeßvorrichtung über Lichtleitfasern verbunden sein. Dies erleichtert die Messungen.

Bei der voranstehend geschilderten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung weist vorzugsweise die Bildmeßvorrichtung eine Lichtleitübertragungsfaser für eine Verzögerungsverbindung der geschichteten oder laminierten plattenförmigen Szintillatoren hintereinander auf, zwei Photodetektoren, die an das eine bzw. andere Ende der Lichtleitübertragungsfaser angeschlossen sind, sowie eine Zeitdifferenz-Meßvorrichtung zur Messung der Zeitdifferenz von Ausgangsimpulsen der beiden Photodetektoren, wobei die Bildmeßvorrichtung dazu ausgebildet ist, die Fluoreszenzintensitätsverteilung auf den Plattenendoberflächen des Blocks der fluoreszierenden Substanz entsprechend der Zeitdifferenz zu messen. Da die mehrschichtige, fluoreszierende Substanz mit der Lichtleitübertragungsfaser gekoppelt ist, und die Dosisverteilung in Richtung der Tiefe des menschlichen Körpers dadurch gemessen wird, daß die Zeitdifferenz der Lichterfassung genutzt wird, kann in diesem Fall das Beleuchtungslaminat unterschieden werden.

Die voranstehend geschilderte Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung kann einen Wellenlängenverschiebungs-Lichtleiter aufweisen, der um die fluoreszierende Substanz herum angeordnet ist. In diesem Fall ist eine Messung mit hoher Empfindlichkeit möglich.

Weiterhin kann der Wellenlängenverschiebungs-Lichtleiter mit der Bildmeßvorrichtung über einen Lichtleiterübertrager gekuppelt sein. Hierdurch wird es möglich, selbst dann mit hoher Empfindlichkeit zu messen, wenn die Bildmeßvorrichtung entfernt angeordnet ist.

Bei der voranstehend geschilderten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung ist vorzugsweise die fluoreszierende Substanz ellipsenförmig ausgebildet, und ist ihre Seitenoberfläche mit einem reflektierenden Material beschichtet. In diesem Fall kann das gesamte Licht, welches in der Nähe des Einfallsbrennpunktes ausgesandt wird, fokussiert werden.

Weiterhin kann die vorliegende Vorrichtung einen Wellenlängenverschiebungs-Lichtleiter aufweisen, der an dem Ort des Brennpunkts der Ellipse der fluoreszierenden Substanz eingefügt ist. In diesem Fall kann das gesamte Licht fokussiert werden, welches in der Nähe des Einfallsbrennpunktes ausgesandt wird, und kann der Wellenlängenumwandlungs-Lichtleiter, der nur eine geringe Widerstandsfähigkeit in Bezug auf die Strahlung hat, entfernt von dem Ort der einfallenden Strahlung angeordnet werden.

Bei jeder der voranstehend geschilderten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtungen ist vorzugsweise der Block aus einer fluoreszierenden Substanz in einer Vakuumzelle angeordnet. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Meßgenauigkeit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen; hierbei sind gleiche oder entsprechende Teile durch gleiche oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine Ansicht eines Schnitts VII-VII in Fig. 6 zur Erläuterung der Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 11 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 14 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 15 eine Darstellung einer Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 16 eine schematische Darstellung einer konventionellen Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung.

Bei der Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung für Strahlung gemäß der vorliegenden Erfindung sind Kunststoff-Szintillatoren oder Szintillator-Kunststoffasern mit entsprechenden Eigenschaften wie menschliches Gewebe zusammenlaminiert, wird das Ausmaß der Lichtemission entsprechend der Absorptionsdosis unabhängig in Richtung der Tiefe gemessen, und ist eine Vorrichtung zur unabhängigen Verarbeitung und Anzeige des gemessenen Signals vorgesehen.

(AUSFÜHRUNGSFORM 1)

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1 eine fluoreszierende Substanz (Faserblock oder Lichtleiterblock) zum Aussenden von Licht infolge Bestrahlung mit einem Strahl aus radioaktiven Teilchen bezeichnet, wobei diese Substanz aus einem Bündel linearer Szintillatoren besteht, und orthogonal zur Einfallsrichtung des radioaktiven Teilchenstrahls angeordnet ist. Das Material der Szintillatoren muß Strahlungsabsorptionseigenschaften aufweisen, die jenen des Gewebes ähneln. Derartige Szintillatoren können als Kunststoff-Szintillatoren ausgebildet sein. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Faserblockrahmen zum Haltern der fluoreszierenden Substanz, 4 bezeichnet die Einfallsachse von Strahlen aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen, in die fluoreszierende Substanz, 4-1 bezeichnet Strahlen aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen, 4-2 bezeichnet den Bestrahlungsbereich von Strahlen aus radioaktiven Teilchen, 5 bezeichnet eine Lichtabschirmvorrichtung zum Abschneiden externen Lichts, welches für die Messung des Bildes Rauschen darstellt, und 6 bezeichnet eine Bildmeßvorrichtung zur Messung der Verteilung der Fluoreszenzintensität auf der Endoberfläche der fluoreszierenden Substanz, wobei die Vorrichtung 6 gegenüberliegenden Endoberflächen in Axialrichtung des Blocks aus einer fluoreszierenden Substanz angeordnet ist. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung des von der Bildmeßvorrichtung gemessenen Bildes, und 8 bezeichnet eine Bildanzeigevorrichtung zur Bereitstellung des Verarbeitungsergebnisses in Bezug auf das Bild.

Wenn bei der auf die voranstehend geschilderte Art und Weise aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen an die fluoreszierende Substanz in Form eines Faserblocks ausgesandt wird, in welchem Szintillatorfasern zusammengebündelt vorgesehen sind, wird Licht in den Faserblock ausgesandt. Dieses Licht wird unabhängig in jeder Fasereinheit (Lichtleitereinheit) an die Endoberfläche des Faserblocks übertragen, und die Absorptionsdosisratenverteilung kann in der Bildanzeigevorrichtung über die Bildmeßvorrichtung und die Bildverarbeitungsvorrichtung dargestellt werden.

Verglichen mit der konventionellen Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung, welche mehrfache Messungen erforderte, wobei die Wassertiefe in der Wasserzelle geändert wurde, welche dem menschlichen Körper entsprechen sollte, kann daher bei der vorliegenden Erfindung eine zweidimensionale Verteilung in Richtung der Tiefe und in Horizontalrichtung durch einen Meßvorgang gemessen werden. Hierbei wird der Block aus Fasern aus einer fluoreszierenden Substanz dadurch gebildet, daß lineare Szintillatoren zusammengebündelt werden, jedoch kann auch durch Aufeinanderschichten oder Laminieren plattenförmiger Szintillatoren eine eindimensionale Tiefendosisverteilung gemessen werden, nämlich in Richtung der Tiefe.

(AUSFÜHRUNGSFORM 2)

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschildert.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1 eine fluoreszierende Substanz (Faserblock oder Lichtleiterblock) bezeichnet, welche Licht erzeugt, 9 einen Photodetektor zur Umwandlung des von der fluoreszierenden Substanz ausgesandten Lichts in ein elektrisches Signal, 7 eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung des Signals des Photodetektors, und 8 eine Bildanzeigevorrichtung zur Darstellung des Verarbeitungsergebnisses des Signals.

Wenn bei der so aufgebauten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen in die fluoreszierende Substanz 1 in Form eines Faserblocks hineingelangt, wird in dem Faserblock Licht ausgesandt. Dieses Licht wird von mehreren Photodetektoren 9 erfaßt, die auf der Endoberfläche des Faserblocks angeordnet sind, und die Absorptionsdosisverteilung kann in der Bildanzeigevorrichtung 8 über die Bildverarbeitungsvorrichtung 7 dargestellt werden.

(AUSFÜHRUNGSFORM 3)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung wird nachstehend eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1 eine fluoreszierende Substanz (Faserblock) bezeichnet, welche Licht erzeugt, 10 einen optischen Verstärker, der das von der fluoreszierenden Substanz ausgesandte Licht nutzt, 9 einen Photodetektor zur Umwandlung des optischen verstärkten Lichts in ein elektrisches Signal, 7 eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung des Signals des Photodetektors, und 8 eine Bildanzeigevorrichtung zur Darstellung des Verarbeitungsergebnisses des Signals.

Wenn bei der so aufgebauten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen in die fluoreszierende Substanz 1 in Form eines Faserblocks hineingelangt, wird in dem Faserblock Licht ausgesandt. Dieses Licht wird durch den optischen Verstärker 10 verstärkt, der unabhängig auf der Faserblockendoberfläche angebracht ist, das verstärkte Licht wird von dem Photodetektor 9 erfaßt, und dann kann die Absorptionsdosisverteilung in der Bildanzeigevorrichtung 8 über die Bildverarbeitungsvorrichtung 7 dargestellt werden.

(AUSFÜHRUNGSFORM 4)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung wird nachstehend eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher das Bezugszeichen 1 eine fluoreszierende Substanz bezeichnet, die einen Faserblock zum Aussenden von Licht aufweist, und 1-1 eine Szintillatorfaser bezeichnet, welche durch Erhitzung und Verschmelzung die fluoreszierende Substanz 1 bildet.

Bei der so aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung sind mehrere Szintillatorfasern 1-1 in einem Block in Form eines rechteckigen Quaders angeordnet, werden erhitzt, wobei jede der Szintillatorfasern verschmolzen wird, wodurch die fluoreszierende Substanz 1 in Form eines Faserblocks ausgebildet wird. Daher ist ein Faserblockrahmen 2 zum Haltern des Faserblocks 1 nicht erforderlich.

(AUSFÜHRUNGSFORM 5)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung wird nachstehend eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 5 zeigt als Diagramm Meßergebnisse zur Erläuterung der Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform, wobei eine zweidimensionale Darstellung der Absorptionsdosisverteilung gezeigt ist, bei welcher die X-Achse die Strahleinfallsposition angibt, die Y-Achse die Gewebetiefe, und die Z-Achse die Absorptionsdosis. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine graphische Funktion zusätzlich bei der Bildanzeigevorrichtung 8 gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform vorgesehen, und das Bezugszeichen 11-1 zeigt die Absorptionsdosisverteilung an der Einfallsposition.

Bei der auf die voranstehend geschilderte Weise aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung kann die Absorptionsdosisverteilung zweidimensional dargestellt werden, so daß die Verteilung der Absorptionsdosis an der Einfallsposition mehrerer Strahlen sofort als graphische Anzeige in Richtung der Höhe gemessen werden kann.

(AUSFÜHRUNGSFORM 6)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung wird nachstehend eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 6 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1 eine fluoreszierende Substanz in Form eines Faserblocks bezeichnet, 1-2 eine Szintillatorfaser in Querrichtung zur Ausbildung der fluoreszierenden Substanz 1 bezeichnet, 1-3 eine Szintillatorfaser in Vertikalrichtung zur Ausbildung dieser Substanz bezeichnet, und 4-1 einen Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen bezeichnet, der in die fluoreszierende Substanz 1 hineingehen soll. Fig. 7 zeigt einen Schnitt VII-VII von Fig. 6. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet den Faserblock, 1-2 eine Szintillatorfaser in Querrichtung zur Ausbildung der fluoreszierenden Substanz 1, und 1-3 die Szintillatorfaser in Vertikalrichtung zur Ausbildung der fluoreszierenden Substanz. Obwohl dies nicht in der Zeichnung dargestellt ist, sind die Bildmeßvorrichtungen auf den Endoberflächen der Szintillatorfasern 1-2, 1-3 in Querrichtung bzw. Vertikalrichtung vorgesehen.

Da bei der wie voranstehend geschildert aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung die Szintillatorfaser 1-2 in Querrichtung und die Szintillatorfaser 1-3 in Vertikalrichtung abwechselnd jeweils schichtweise aufeinandergeschichtet oder laminiert sind, kann die Absorptionsdosisverteilung in Querrichtung des einfallenden Strahls und die Absorptionsdosisverteilung in Vertikalrichtung gleichzeitig gemessen werden. Daher kann eine dreidimensionale Absorptionsdosisverteilung gleichzeitig gemessen werden, welche die Richtung der Tiefe umfaßt, also die Einfallsrichtung der Strahlung, und zwei andere Richtungen. Die Richtungen der Szintillatorfasern verlaufen vertikal und in Querrichtung, sie können jedoch auch in weiteren Richtungen aufeinandergeschichtet vorgesehen sein.

(AUSFÜHRUNGSFORM 7)

Unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren wird nachstehend eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschildert.

Fig. 8 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1 eine fluoreszierende Substanz in Form eines Faserblocks bezeichnet, 1-1 eine Szintillatorfaser zur Ausbildung der fluoreszierenden Substanz 1, und 12 ein reflektierendes Material zum Reflektieren des Lichts, welches in der Szintillatorfaser ausgesandt wird.

Bei der auf die voranstehend geschilderte Weise aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung ist eine Endoberfläche der fluoreszierenden Substanz 1, welche die Szintillatorfaser 1-1 in Form eines Faserblocks bildet, mit dem reflektierenden Material 12 beschichtet oder bedampft, und wird das in das Szintillatorfaser 1-1 ausgesandte Licht reflektiert und in einer Richtung ausgesandt, so daß das von der Szintillatorfaser ausgesandte Licht bei der Messung vollständig genutzt werden kann.

(AUSFÜHRUNGSFORM 8)

Eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung beschrieben.

Fig. 9 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1-4 eine zusammenlaminierte fluoreszierende Substanz zum Aussenden von Licht bezeichnet, 4 eine Einfallsachse eines Strahls aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen in einen Detektor, 4-1 einen Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen, 13 eine Lichtleitübertragungsfaser zum Führen des Lichts, welches von der laminierten fluoreszierenden Substanz 1-4 ausgesandt wurde, 14 einen Photodetektor zur Umwandlung eines Lichtsignals in eine elektrisches Signal, 15 eine Signalleitung zum Weiterleiten eines elektrischen Signals, 16 eine Meßvorrichtung zur Messung des elektrischen Signals, 17 eine Signalverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung des Meßsignals, und 18 eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung des Meßergebnisses.

Wenn bei der so aufgebauten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen 4-1 in die laminierte fluoreszierende Substanz 1-4 eintritt, wird in der laminierten fluoreszierenden Substanz Licht ausgesandt. Dieses Licht wird an den Photodetektor über die Lichtleitübertragungsfaser 13 übertragen, die unabhängig auf der Seite der laminierten fluoreszierenden Substanz angeordnet ist. Das umgewandelte elektrische Signal wird der Meßvorrichtung 16 über die Signalleitung 15 zugeführt, wird in der Signalverarbeitungsvorrichtung 17 verarbeitet, und das Ergebnis der Signalverarbeitung wird in der Anzeigevorrichtung 18 dargestellt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird keine Bildmeßvorrichtung verwendet, sondern statt dessen eine einfache elektronische Schaltung, so daß sich Kostenersparnisse ergeben.

(AUSFÜHRUNGSFORM 9)

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 10 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1-5 eine plattenförmige fluoreszierende Substanz zum Aussenden von Licht bezeichnet, 14 einen Photodetektor zur Umwandlung eines Lichtsignals in ein elektrisches Signal, und 19 einen Wellenlängenumwandlungs-Lichtleiter zur Umwandlung der Wellenlänge des Lichts, welches in der fluoreszierenden Substanz ausgesandt wird.

Wenn bei der wie voranstehend geschilderten aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen in die plattenförmige fluoreszierende Substanz 1-5 eintritt, wird in der plattenförmigen fluoreszierenden Substanz Licht ausgesandt. Wenn dieses Licht in den Wellenlängenumwandlungs-Lichtleiter 19 hineingelangt, der auf der Seite der plattenförmigen fluoreszierenden Substanz angeordnet ist, wird bezüglich der Wellenlänge umgewandeltes Licht an der langwelligen Seite der Wellenlängenumwandlungsfaser (Lichtleiter) ausgesandt. Dieses Licht breitet sich durch den Wellenlängenumwandlungs- Lichtleiter aus, und wird an den Photodetektor 14 übertragen. Der Wellenlängenumwandlungs-Lichtleiter kann die Szintillator- Luminanz in eine Wellenlänge umwandeln, bei welcher der Photodetektor eine hohe Empfindlichkeit aufweist.

(AUSFÜHRUNGSFORM 10)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Figur wird nachstehend eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 11 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1-5 eine plattenförmige fluoreszierende Substanz zum Aussenden von Licht bezeichnet, 13 einen Übertragungslichtleiter zur Übertragung eines Lichtsignals, 14 einen Photodetektor zur Umwandlung eines Lichtsignals in ein elektrisches Signal, und 19 einen Wellenlängenumwandlungs-Lichtleiter zur Umwandlung der Wellenlänge des in der fluoreszierenden Substanz ausgesandten Lichts.

Wenn bei der so aufgebauten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen in die plattenförmige fluoreszierende Substanz 1-5 eintritt, wird in der plattenförmigen fluoreszierenden Substanz Licht ausgesandt. Wenn dieses Licht in den Wellenlängenumwandlungs-Lichtleiter 19 hineingelangt, der auf der Seite der plattenförmigen fluoreszierenden Substanz vorgesehen ist, wird bezüglich der Wellenlänge umgewandeltes Licht an der langwelligen Seite in dem Wellenlängenumwandlungs- Lichtleiter ausgesandt. Dieses Licht breitet sich über den Übertragungslichtleiter 13 aus, und wird an den Photodetektor 14 übertragen.

(AUSFÜHRUNGSFORM 11)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Figur wird nachstehend eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 12 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1-4 eine laminierte fluoreszierende Substanz zum Aussenden von Licht bezeichnet, 13 eine Verzögerungsschaltung, welche einen Übertragungslichtleiter zum Führen des von der laminierten fluoreszierenden Substanz 1-4 ausgesandten Lichts aufweist, 14 einen Photodetektor zur Umwandlung eines Lichtsignals in ein elektrisches Signal, 15 eine Signalleitung zum Weiterleiten eines elektrischen Signals, 20 eine Zeitdifferenz- Meßvorrichtung zur Messung der Zeitdifferenz elektrischer Impulse, 17 eine Signalverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung eines gemessenen Signals, und 18 eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung des Meßergebnisses.

Wenn bei der wie voranstehend geschildert aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen in die laminierte fluoreszierende Substanz 1-4 eintritt, so wird in der laminierten fluoreszierenden Substanz Licht ausgesandt. Dieses Licht wird an die Photodetektoren an beiden Enden über die Verzögerungsschaltung 13 übertragen, die durchgehend angebracht sind, um so jede laminierte fluoreszierende Substanz an der Seite der laminierten fluoreszierenden Substanz zu verbinden. Das umgewandelte elektrische Signal wird der Zeitdifferenz- Meßvorrichtung 20 über die Signal 15 zugeführt, und es wird die Zeitdifferenz für elektrische Impulse gemessen, die von beiden Enden der Verzögerungsschaltung aus ankommen. Durch Bearbeitung der gemessenen Zeitdifferenz in der Signalverarbeitungsvorrichtung 17 kann die beleuchtende, laminierte fluoreszierende Substanz unterschieden werden. Weiterhin wird das Ergebnis der Signalverarbeitung in der Anzeigevorrichtung 18 dargestellt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird keine Bildmeßvorrichtung verwendet, sondern statt dessen eine einfache elektronische Schaltung, so daß sich insoweit Kostenersparnisse ergeben.

(AUSFÜHRUNGSFORM 12)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung wird nachstehend eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 13 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1-6 eine elliptische fluoreszierende Substanz zum Aussenden von Licht bezeichnet, 4-1 einen Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen, der in die elliptische fluoreszierende Substanz eintritt, 19 eine Wellenlängenumwandlungsfaser, 21-1 einen Einfallsbrennpunkt, der die Brennpunktposition auf der elliptischen fluoreszierenden Substanz angibt, in welche der Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen eintritt, 21-2 einen Austrittsbrennpunkt, welcher die Austrittsposition durch Sammeln des Lichts zeigt, welches in der elliptischen fluoreszierenden Substanz in der Wellenlängenumwandlungsfaser aus gesandt wird, und 22 einen reflektierenden Film, um das in der elliptischen fluoreszierenden Substanz im Brennpunkt ausgesandte Licht zu sammeln. Die Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, daß die in Fig. 13 gezeigte, elliptische fluoreszierende Substanz zusammenlaminiert ist.

Wenn bei der so aufgebauten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen 4-1 in den Einfallsbrennpunkt 21-1 der elliptischen fluoreszierenden Substanz 1-6 eintritt, wird das Licht in der Nähe des Einfallsbrennpunkts in der elliptischen fluoreszierenden Substanz ausgesandt. Dieses Licht wird von dem reflektierenden Film 22 reflektiert, der an der Seite der elliptischen fluoreszierenden Substanz vorgesehen ist, und wird auf den Austrittsbrennpunkt 21-2 an der anderen Brennpunktposition der Ellipse fokussiert. Durch Einfügen der Wellenlängenumwandlungsfaser 19 an der Position des Austrittsbrennpunkts wird das gesamte Licht fokussiert, welches in der Nähe des Einfallsbrennpunkts der elliptischen fluoreszierenden Substanz ausgesandt wurde, dann wird die Wellenlänge umgewandelt, und dann das entsprechende Licht entlang der Wellenlängenumwandlungsfaser übertragen. Hierbei kann die Wellenlängenumwandlungsfaser, die nur ein geringes Widerstandsvermögen bezüglich Radioaktivität aufweist, von der Position der einfallenden Strahlung entfernt angeordnet werden.

(AUSFÜHRUNGSFORM 13)

Unter Bezugnahme auf die zugehörige Figur wird nachstehend eine dreizehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 14 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1-6 eine elliptische fluoreszierende Substanz zum Aussenden von Licht bezeichnet, 4-1 einen Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen, der in die elliptische fluoreszierende Substanz eintritt, 13 einen Übertragungslichtleiter zur Übertragung von Licht, 19 eine Wellenlängenumwandlungsfaser, 21-1 einen Einfallsbrennpunkt, welcher die Brennpunktlage der elliptischen fluoreszierenden Substanz angibt, an welcher der Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen ankommt, 21-2 einen Austrittsbrennpunkt, der die Austrittsposition für das Licht angibt, welches in der elliptischen fluoreszierenden Substanz in der Wellenlängenumwandlungsfaser ausgesandt wird, und 22 einen reflektierenden Film, der dazu dient, das in der elliptischen fluoreszierenden Substanz am Brennpunkt ausgesandte Licht zu sammeln.

Bei der wie voranstehend geschildert aufgebauten Tiefendosisverteilungs-Meßvorrichtung wird das Licht, wenn ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen 4-1 auf den Eintrittsbrennpunkt 21-1 der elliptischen fluoreszierenden Substanz 1-6 einfällt, in der Nähe des Einfallsbrennpunkts in der elliptischen fluoreszierenden Substanz ausgesandt. Dieses Licht wird von dem reflektierenden Film 22 reflektiert, der auf der Seite der elliptischen fluoreszierenden Substanz angeordnet ist, und wird auf den Austrittsbrennpunkt 21-2 an der anderen Brennpunktposition der Ellipse fokussiert. Durch Einfügung der Wellenlängenumwandlungsfaser 19 an der Position des Austrittsbrennpunkts wird das in der elliptischen fluoreszierenden Substanz ausgesandte Licht fokussiert, und wird die Wellenlänge umgewandelt, so daß das entsprechend umgewandelte Licht entlang dem Übertragungslichtleiter 13 übertragen wird, der an die Wellenlängenumwandlungsfaser (den Wellenlängenumwandlungs-Lichtleiter) angeschlossen ist.

(AUSFÜHRUNGSFORM 14)

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die zugehörige Figur die Ausführungsform 14 der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 15 zeigt als Teilschnittansicht diese Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 15 zeigt schematisch eine Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung gemäß der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Bezugszeichen 1-4 eine laminierte fluoreszierende Substanz zum Aussenden von Licht bezeichnet, 4-1 einen Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen, und 23 eine Vakuumzelle, in welcher die laminierte fluoreszierende Substanz angebracht ist.

Wenn bei der so aufgebauten Tiefendosisverteilungs- Meßvorrichtung ein Strahl aus schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen 4-1 in die laminierte fluoreszierende Substanz 1-4 eintritt, wird in der laminierten fluoreszierenden Substanz Licht ausgesendet. Da die laminierte fluoreszierende Substanz in der Vakuumzelle angeordnet ist, ist unter einzelnen laminierten fluoreszierenden Substanzen praktisch keine Luft in dem Zwischenraum vorhanden. Der Strahl aus einfallenden schweren Ionen oder anderen radioaktiven Teilchen wird daher bezüglich der Energie unter den laminierten fluoreszierenden Substanzen kaum abgeschwächt, und geht durch die laminierten fluoreszierenden Substanzen hindurch, so daß die Meßgenauigkeit in Bezug auf die Tiefendosis erhöht werden kann.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung vollständig im Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, daß Fachleuten auf diesem Gebiet verschiedene Änderungen und Modifikationen auffallen werden. Derartige Änderungen und Modifikationen sollen vom Umfang der vorliegenden Erfindung erfaßt sein, der sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergibt, und die beigefügten Patentansprüche sollen diesen Schutzumfang umfassen.

Claims

1. Tiefendosis-Meßvorrichtung, welche aufweist:
einen Block (1) aus einer fluoreszierenden Substanz, der durch Bündeln von Szintillatorfasern gebildet wird, die jeweils eine Strahlungsabsorptionscharakteristik ähnlich jener des Gewebes eines menschlichen Körpers aufweisen, wobei der Block (1) aus einer fluoreszierenden Substanz so angeordnet ist, daß die Richtung, entlang derer die Szintillatorfasern verlaufen, orthogonal zur Einfallsrichtung der Strahlung (4-1) verläuft; und
eine Bildmeßvorrichtung (6) zur Messung der Fluoreszenzintensitätsverteilung auf Faserendoberflächen des Blocks (1) aus der fluoreszierenden Substanz.

2. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildmeßvorrichtung (6) mehrere Photodetektoren (9) aufweist, die jeweils an einer entsprechenden Faserendoberfläche des Blocks (1) aus der fluoreszierenden Substanz angeordnet sind.

3. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Faserendoberflächen des Blocks (1) aus der fluoreszierenden Substanz mit dem zugehörigen Photodetektor (9) über einen optischen Verstärker (10) verbunden ist.

4. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Szintillatorfasern (1-1) des Blocks (1) aus der fluoreszierenden Substanz thermisch miteinander verschmolzen sind.

5. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Szintillatorfasern (1-2, 1-3) des Blocks (1) aus der fluoreszierenden Substanz abwechselnd orthogonal zusammenlaminiert sind, in Bezug auf die Einfallsrichtung der Strahlung (4-1), und daß jede der Fluoreszenzintensitätsverteilungen der zwei Arten orthogonaler Faserendoberflächen durch die Bildmeßvorrichtung (6) gemessen wird.

6. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildanzeigevorrichtung (8) vorgesehen ist, um die Absorptionsdosisverteilung als zweidimensionale Verteilung darzustellen, also als Ausbreitung in Richtung der Tiefe und in einer anderen Richtung.

7. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reflektor (12) vorgesehen ist, der an der gegenüberliegenden Endoberfläche jener Endoberfläche angeordnet ist, welche der Bildmeßvorrichtung (6) des Blocks (1) aus der fluoreszierenden Substanz gegenüberliegt.

8. Tiefendosis-Meßvorrichtung, welche aufweist:
einen Block (1) aus einer fluoreszierenden Substanz, der durch Zusammenlaminieren plattenförmiger Szintillatoren (1-4) gebildet wird, die jeweils eine Strahlungsabsorptionscharakteristik aufweisen, die jener des Gewebes des menschlichen Körpers ähnelt, wobei der Block (1) aus der fluoreszierenden Substanz so angeordnet ist, daß die sich erstreckenden Oberflächen der plattenförmigen Szintillatoren (1-4) orthogonal zur Einfallsrichtung der Strahlung (4-1) angeordnet sind; und
eine Bildmeßvorrichtung (6, 14) zur Messung der Fluoreszenzintensitätsverteilung auf Plattenendoberflächen des Blocks (1) aus der fluoreszierenden Substanz.

9. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (1) aus der fluoreszierenden Substanz mit der Bildmeßvorrichtung (6, 14) über Übertragungslichtleiter (13) verbunden ist.

10. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildmeßvorrichtung (6) einen Verzögerungs- Lichtleiterübertrager (13) aufweist, durch welchen die laminierten plattenförmigen Szintillatoren (1-4) in Reihe geschaltet sind, zwei Photodetektoren (14, 14), die jeweils an einem Ende des Lichtleiterübertragers (13) angeordnet sind, und eine Zeitdifferenzmeßvorrichtung (20) zur Messung der Zeitdifferenz von Ausgangsimpulsen der beiden Photodetektoren (14, 14), und daß die Bildmeßvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die Fluoreszenzintensitätsverteilung auf den Plattenendoberflächen des Blocks (1, 1-4) aus der fluoreszierenden Substanz entsprechend der Zeitdifferenz zu messen.

11. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wellenlängenverschiebungsfaser (19) vorgesehen ist, die um die fluoreszierende Substanz (1-5) herum angeordnet ist.

12. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlängenverschiebungsfaser (19) mit der Bildmeßvorrichtung (6, 14) über einen Übertragungslichtleiter (13) verbunden ist.

13. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoreszierende Substanz (1-6) ellipsenförmig ausgebildet ist, und daß ihre Seitenoberfläche mit einem reflektierenden Material (22) beschichtet ist.

14. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wellenlängenverschiebungsfaser (19) vorgesehen ist, die an dem Ort des Brennpunkts (21-2) der Ellipse der fluoreszierenden Substanz (1-6) eingefügt ist.

15. Tiefendosis-Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (1) aus der fluoreszierenden Substanz in einer Vakuumzelle (23) angeordnet ist.