A beam-energy checking device for electron beams from radiotherapy accelerators

Abstract

A simple beam-energy measuring method for therapeutic electron beams was developed by using double ion chambers with a circular wedge absorber. Using this detector and a pulse processing system, the intensity fluctuation and the energy stability of electron-beam pulses from a radiotherapy linear accelerator were studied. The following results are obtained: (1) by designing the shape of the circular wedge absorber to be a parabolic surface of revolution which a linear response of ion-current and pulse-voltage ratios to the beam energy could be obtained; (2) pulse beam intensity fluctuated largely, and showed instability; and (3) beam energy was, however, highly stable for each pulse. Unification of the ion-chamber detector with a metal cylinder used for the collimation of electron beams would allow easy attachment and detachment of the detector to the beam outlet of the accelerators. Using the present device, it is possible not only to check electron beam energy but also to inspect the stability of the beam intensity and the beam energy. The present device would be used in routine for quality assurance purposes of therapeutic electron beams.

環状くさび吸収体をもった2重イオンチェンバーを用いて、治療用の電子ビームの簡単なビームエネルギー測定法を開発した。この検出器とパルス処理システムを用いて、放射線療法用の線形加速器からの電子ビームパルスの強度ゆらぎとエネルギー安定性を研究した。得られた結果は次のとおりである。(1)環状くさび吸収体の形を回転放物表面として設計することにより、イオン電流とパルス電圧の比の、ビームエネルギーに対する線形応答を得ることができた、(2)パルスビーム強度は大きくゆらいでおり、不安定性を示した、(3)しかしながら、おのおののパルスについてのビームエネルギーは高度に安定していた。イオンチェンバー検出器を、電子ビームのコリメーターに用いている金属性円筒と統一すると、加速器のビーム出口への検出器の脱着が容易になるであろう。本装置を用いることにより、電子ビームエネルギーのみでなく、ビーム強度の安定性とビームエネルギーを検査することができる。この装置は治療用電子ビームの質を確かめる目的で日常的に使用されるであろう。