Speaker
Description
В современной ядерной медицине используются гамма-спектрометры колодезного типа. Эти приборы позволяют измерить основные характеристики радиоактивных изотопов (активность и изотопный состав), используемых для диагностики и терапии онкологических заболеваний. В настоящее время для этой цели используются сцинтиляционные и полупроводниковые гамма-спектрометры колодезного типа [1, 2]. Первые из них обладают низким энергетическим разрешением, что затрудняет идентификацию изотопного состава исследуемых образцов. Вторые обеспечивают рекордное энергетическое разрешение, но функционируют при криогенных температурах, что ограничивает их применение. К тому же они характеризуются низкой радиационной стойкостью [2].
В докладе представлен обзор ксенонового гамма-спектрометра колодезного типа. Основой этого прибора является цилиндрическая импульсная ионизационная камера с экранирующей сеткой. В качестве рабочего вещества используется сжатый ксенон (давление 40 атмосфер). В центре ионизационной камеры расположен колодец, в котором могут размещаться исследуемые радиоактивные фармпрепараты. Такая конструкция детектора существенно увеличивает светосилу прибора. Телесный угол, в котором регистрируются гамма-кванты, составляет почти 4π.
Конструкция прибора была разработана с помощью параметрической системы автоматизированного проектирования (САПР FreeCAD). Методом Монте-Карло (пакет Geant4) проведены модельные эксперименты для определения основных физических характеристик создаваемой аппаратуры. В качестве гамма-источника использовался смоделированный радиоизотоп Ba-133. Получена зависимость эффективности регистрации гамма-квантов от их энергии для КГС-КТ, а также от места расположения точечного радиоактивного фармпрепарата внутри колодца. Проведен анализ полученных расчетных результатов и рассмотрена возможность использования данной аппаратуры в области ядерной медицины. На создаваемый прибор получен патент на полезную модель. [3].
К настоящему времени изготовлено большинство сборочных единиц, предназначенных для дальнейшей сборки спектрометра.
[1] Seekamp J.M., Noey J.D., Kwapis E.H., Chung L.K., Shubayr N.A., Smith T., Trimas D.J., Kearfott K.J. Design and Characterization of an Extremely-Sensitive, Large-Volume Gamma-Ray Spectrometer for Environmental Samples. Health Phys., vol. 119, no. 2, pp. 252–260, 2020.
[2] Díaz-Asencio M., Sanchez-Cabeza J.-A., Ruiz-Fernández A.C., Corcho-Alvarado J.A., Pérez-Bernal L.H. Calibration and use of well-type germanium detectors for low-level gamma-ray spectrometry of sediments using a semi-empirical method. J. Environ. Radioact., vol. 225, p. 106385, 2020.
[3] Патент РФ на полезную модель № 200652 от 03.11.2020. Ксеноновый гамма-спектрометр колодезного типа.
