Radyasyon tedavilerinde kullanılabilen bazı termolüminesans malzemelerin dozimetrik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, radyasyon tedavilerinde yaygın bir şekilde kullanılan TLD-100 (LiF: Mg, Ti), TLD-200 (CaF2:Dy) ve TLD-400 (CaF2:Mn) termolüminesans malzemelerin dozimetrik özellikleri incelenmiştir. TLD’ler, RW3 katı su fantomu ve bolus ile hazırlanan sistem, lineer hızlandırıcı kullanılarak, 6-18 MeV enerjili x-ışınları (foton) ile 0.2 Gy, 1 Gy ve 5 Gy radyasyon dozlarında ışınlanmıştır. Işınlama öncesinde ısıl işlem, ışınlama, ışınlama sonrası ısıl işlem (ön ısıtma) ve lüminesans ölçümü (okuma) beşer defa uygulanarak, her bir dozimetre için element düzeltme (ECC) ve okuyucu kalibrasyon faktörü (RCF) katsayıları belirlenmiştir. Bu veriler kullanılarak, ışınlamalara karşılık gelen termolüminesans (TL) şiddetleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, TLD-100, TLD-200 ve TLD-400 dozimetrelerinin 0.2 Gy, 1 Gy ve 5 Gy doz aralığında lineer bir davranış sergiledikleri belirlenmiştir. 6-18 MeV enerjili x-ışınları ile üç farklı radyasyon doz değerlerinde yapılan ışınlamalar sonucunda elde edilen TL şiddeti verileri TL6MeV/TL18MeV şeklinde oranlandığı zaman, TLD-100 dozimetresinde oranların değiştiği görülmektedir. Buna rağmen, TLD-200 ve TLD-400 dozimetrelerinde oranlar değişmemektedir. Buradan, TLD-100 dozimetresinin enerji bağımlılığının bulunduğunu, TLD-200 ve TLD-400 dozimetrelerinin ise enerji bağımlılıklarının bulunmadığı anlaşılmaktadır. Bununla birlikte, TLD-200 dozimetresinin, TLD-100’den yaklaşık olarak 40 kat, TLD-400’den ise yaklaşık olarak 8 kat daha duyarlı olduğu belirlenmiştir. Son olarak, 6 MeV’den 18 MeV’e enerji değiştirildiğinde, bu enerji değişimine en yüksek duyarlılığı TLD-200/TLD-100 kombinasyonunun, en düşük duyarlılığı ise TLD-400/TLD-200 kombinasyonunun verdiği gözlemlenmiştir.

In this thesis, the dosimetric properties of TLD-100 (LiF: Mg, Ti), TLD-200 (CaF2: Dy) and TLD-400 (CaF2: Mn) thermoluminescence materials which are widely used in radiation treatments were investigated. The system which were prepared with TLDs, RW3 solid water phantom and bolus are irradiated with 6-18 MeV energy x-rays (photon) at 0.2 Gy, 1 Gy and 5 Gy radiation doses by used a linear accelerator. Before irradiation, heat treatment, irradiation, post-irradiation heat treatment (pre-heat) and luminescence measurement (reading) were applied five times, element correction (ECC) and reader calibration factor (RCF) coefficients were determined for each dosimeter. Using these data, thermoluminescence (TL) intensities corresponding to irradiations were calculated. According to the results, it was determined that TLD-100, TLD-200 and TLD-400 dosimeters showed linear behavior in 0.2 Gy, 1 Gy and 5 Gy dose ranges. When the TL intensity data obtained as a result of the irradiations made with 6-18 MeV energy x-rays at three different radiation dose values are compared as TL6MeV / TL18MeV, it is seen that the rates change in the TLD-100 dosimeter. However, its seen that the TL6MeV / TL18MeV ratios did not change in the TLD-200 and TLD-400 dosimeters. From this, it is understood that TLD-100 dosimeter has energy dependence and TLD-200 and TLD-400 dosimeters do not have energy dependence. Besides, the TLD-200 dosimeter was determined to be approximately 40 times more sensitive than TLD-100 and approximately 8 times more sensitive than TLD-400. Finally, when the energy from 6 MeV to 18 MeV was changed, it was observed that TLD-200 / TLD-100 combination gave the highest sensitivity and TLD-400 / TLD-200 combination the lowest sensitivity.