Yüksek enerjili elektronlara ait dozların teknik rapor serisi 398 kalibrasyon protokolüne göre paralel plan ve silindirik iyon odaları ile karşılaştırılması
Comparison of high energy electron dose with parallel plan and cylindrical ion chamber according to technical report series 398 calibration protocol
Yazar: PINAR HARMANKAYA
Danışman: DOÇ. DR. SENEM ALANYALI
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Doz tayini = Dose determination ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Parçacık hızlandırıcılar = Particle accelerators ; Radyasyon = Radiation ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyasyon onkolojisi = Radiation oncology ; İyon odası = Ionization chamber

Özet:
Bu çalışmanın amacı; TRS 398 kalibrasyon protokolüne göre yüksek enerjili elektronların doz kalibrasyonunda kullanılan paralel plan ve silindirik iyon odalarının enerjiye ve kullanılan iyon odası tipine göre doza etkisinin incelenmesidir. TRS 398 doz kalibrasyon protokolünde 10 MeV ve üzeri elektron enerjilerinde silindirik veya paralel plan iyon odası, 10 Mev altındaki enerjilerde ise paralel plan iyon odasının kullanılması önerilmektedir. 
Çalışmamızda Lineer hızlandırıcı cihazında bulunan 4, 6, 9, 12 ve 15 MeV enerjiye sahip 5 farklı elektron enerjisi kullanılmış ve bu elektron enerjileri için kalibrasyon işlemleri yapılmıştır.
Doz kalibrasyon işlemlerine başlamadan öncelikle cihazın tüm mekanik kontrolleri yapılmış, ardından su fantomu yardımıyla dozimetrik kontrolleri de yapıldıktan sonra ölçümlere başlanmıştır. TRS 398 doz kalibrasyon protokolüne göre referans koşullarda her bir elektron enerjisi için ayrı ayrı su fantomu taramaları paralel plan iyon odası ile yapılıp hesaplamada kullanılacak yüzde derin doz eğrileri elde edilmiştir. Daha sonra protokolde yer alan düzeltme faktörlerinin hesabı için kullanılmak üzere verilerin alınması için silindirik ve paralel plan iyon odaları ile ışınlamalar yapılıp gerekli okuma değerleri alınmıştır. Ardından silindirik iyon odası yardımıyla paralel plan iyon odasına, en yüksek enerjiye sahip elektron için çapraz kalibrasyon yapılıp, paralel plan iyon odasına ait kalibrasyon faktörü hesaplanmıştır. Bu veri ve elde edilen diğer veriler yardımıyla hem paralel plan hem de silindirik iyon odası için her enerji değerindeki elektron için suda absorbe doz verileri hesaplanmıştır. Son olarak da bu hesaplanan dozlar arasındaki farklılıklar değerlendirilmiştir. Yapılan bu çalışmada elektronların kalibrasyonlarında kullanılan silindirik ve paralel plan iyon odaları ile yapılan ölçümlerdeki doz farkının silindirik iyon odası için 4 MeV için %-2.61, 6 MeV için %-0.90, 9 MeV için %-0.40, 12 MeV için %-0.15 ve 15 MeV için %0 olduğu saptanmış ve yüksek enerjiye sahip elektronlarda bu farkın az, buna karşın düşük enerjiye sahip elektronlarda ise bu farkın daha fazla olduğu görülmüştür.
Çalışmamızda yüksek enerjili elektronlarda yapılan dozimetrik ölçümlerde TRS 398 numaralı protokolünde önerdiği gibi kalibrasyon işlemlerinde 10 MeV ve üstü elektron enerjileri için silindirik veya paralel plan iyon odasının kullanımın, 10 MeV altı enerjiye sahip elektronlar için ise paralel plan iyon odasının kullanımın uygun olduğu teyit edilmiştir.


Anahtar Kelimeler: Doz Kalibrasyon; TRS 398; Çapraz Kalibrasyon;
Silindirik-Paralel Plan İyon Odası

Abstract:
The purpose of this study is; According to the TRS 398 calibration protocol, parallel plate and cylindrical ion chambers used for dose calibration of high energetic electrons are used to examine the effect of doping according to the type of energy used and ion chamber. The TRS 398 dose calibration protocol recommends using a cylindrical planar ion chamber or parallel planar ion chamber at 10 MeV or above  and at electron energies and a parallel plan ion chamber at energies below 10 MeV.
In our study, 5 different electron energies with 4, 6, 9, 12 and 15 MeV energies were used in the linear accelerator and calibration processes were performed for these electron energies.
Dosimetric controls with water phantom were also started after the measurements of all mechanical controls of the device were made before the dose calibration procedures were started. According to the TRS 398 dose calibration protocol, in the reference conditions, separate water phantom scans for each electron energy are made with a parallel plan ion chamber and the percent depth dose curves to be used in the calculation are obtained. Then, to obtain the data to be used for the calculation of the correction factors included in the protocol, cylindrical and parallel plan ion chambers were irradiated and required readings were taken. Then, by using the cylindrical ion chamber, cross calibration for the electron with the highest energy is performed to the parallel plan ion chamber and the calibration factor for the parallel plan ion chamber is calculated. With this data and other data obtained, absorptive dose data in water for each electron in each energy value was calculated for both parallel plan and cylindrical ion chamber.Finally, the differences between these calculated doses were evaluated. In this study, the dose difference in the measurements made with the cylindrical and parallel planar ion chambers used in the calibrations of electrons is %-2.61 for 4 MeV, %-0.90 for 6 MeV, %-0.40 for 9 MeV, %-0.15 for 12 MeV and %0 for 15 MeV, and this difference is less in electrons with higher energies, whereas it is found to be higher in electrons with lower energies.
At the end of the study, it was found that the use of a cylindrical or parallel planar ion chamber for electron energies of 10 MeV and above and a parallel plan ion chamber for electrons of less than 10 MeV are suitable for calibration of dosimetric measurements with high energy electrons as suggested in TRS 398 protocol.

Key words: Dose calibration; TRS398; Cross Calibration; Cylindrical-Parallel
Plan Ion Chamber