Abstract
There is necessity for making a smaller and more sensitive detector in small field sizes. This report assesses the suitability of metal-loaded thermoluminescent dosimeters for this purpose. Measurements were performed in the 6 MV photon and 6 MeV electron beams of a medical linear accelerator with LiF thermoluminescence dosimeters (TLD-100) embedded in solid water phantom. TLD-100 chips(surface area 3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$) loaded with a metal plate(Tin or gold respectively) were used to enhance dose readings to TLD-100. Surface dose was measured for field size 10 $\times$ 10 $\textrm{cm}^2$ and 100 em SSD. Measurements have been made of the enhanced signal intensity and good linearity for absorbed dose with each metal. Using a 1 mm each metal on TLD-l00 in the beam increased the surface dose to 14% and 56% respectively for 6MV photon. In the case of 6 MeV electron, gold plate enhanced the TL response to 13%, but there is no difference for tin plate. The specific dose response of TLD-100 with thin metal plate increases with electron concentration of metal film, this is most likely due to increased electron scattered from the additional material with electron density higher than TLD-100. This emphasizes the role of TL dosimeters with metal as amplified dosimeters for therapeutic high energy x-ray beams. Due to the enhanced dose reading of TLD-100 with metal plate, it could be possible to develop smaller TL dosimeter with high sensitivity.
본 실험은 의료용 가속기로부터 나오는 6MV 광자선과 6 MeV 전자선을 고체 팬텀위의 LiF 열형광 선량계 (TLD-l00)에 쪼여서 수행하였다. TLD-l00의 방사선 반응감도를 증가시키기 위해 TLD-l00 기판 (표면적 3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$) 위에 같은 면적의 금속박막 (주석 혹은 금)을 얹어서 실험하였다. SSD l00cm, 방사선장의 크기 10$\times$10 $\textrm{cm}^2$의 조건 하에서 표면 흡수선량을 측정하였다. 측정결과 각 금속들로 인하여 TLD-l00 의 신호강도가 증강된 것이 관측되었다. 그리고 표면 흡수선량이 방사선량에 따라서 매우 선형적인 값을 가지는 것으로 나타났다 .6 MV 광자선의 경우 1 mm 의 금속박막을 TLD-l00 에 얹은 결과 표면 흡수선량이 각 각 14%, 56% 증가되었다 .6MeV의 전자선의 경우에는 금박막은 TL 반응감도가 13% 증가되었으나 주석의 경우에는 전혀 변화가 없었다. 금속박막을 얹은 TLD-l00의 방사선량 반응감도는 금속박막의 전자 입자밀도에 따라 증가하는 것으로 관측되었다. 이것은 TLD-l00보다 큰 전자밀도를 가진 부가물질(금속박막 )로부터 TLD-l00으로 산란전자가 유입되는 데 기인하는 것으로 보인다. 이 결과로부터 금속박막을 얹은 TL 선량계가 치료광자선용 증폭 선량계로서의 역할을 할 수 있을 것임을 시사한다. 즉 금속박막으로 인해서 TLD-l00 의 방사선 량 반응감도가 증가되었으므로 높은 감도의 보다 작은 TL 선량계의 개발이 가능하게 되었다.