Kapitel 7.4: Nachweismethoden für ionisierende Strahlung - PTB

7.4.2 Nachweis mittels Ionisation in Gasen 421
kammern geführt. Für die Dosimetrie stellen sie die wichtigste Methode dar. Bei den
Kammern für Dosis- und Dosisleistungsmessungen läßt sich der Meßbereich in weiten
Grenzen durch die Wahl des lonisationsvolumens, der Gasdichte und des Strom- oder
Ladungsbereiches ändern. In Tab. 7.4 sind für einige Anwendungsbereiche typische
Werte des Kammervolumens, der zu messenden Dosisleistungen und der lonisationsströme
zusammengestellt.
Tab. 7.4 Typische Werte des Kammervolumens, der zu messenden Dosisleistungen und
der lonisationsströme für verschiedene Anwendungen (OD Ortsdosisleistung)
Anwendung Kammervolumen Dosisleistung") lonisationsin
cm'
strom in A
Umgebungsstrahiung 10" und mehr") lOOnSv/h 10 bis 10 "
Strahlenschutz (OD) 10^ bis 10' 10 bis lOOOnSv/h 10 "bis 10 "
Diagnostik 1 bis 5 0,1 Gy/min ca. 10 "
Therapie 0,1 bis 0,5 1 Gy/min ca. 10
Weichstrahl-Therapie 0,03 bis 0,1 10 Gy/min ca. 10
Photonen-Äquivalentdosisleistung (s. 7.8.1.8) bzw. Wasser-Energiedosisleistung (s. 7.8.1.2).
'') Druckkammern bis 25 bar.
Meßprinzip Die Ionisationskammer wird durch ein von zwei Elektroden begrenztes
Gasvolumen dargestellt. Bestrahlt man dieses mit ionisierender Strahlung, so fließt beim
Anlegen einer Spannung ein elektrischer Strom, der durch Wanderung der gebildeten
Gasionen im elektrischen Feld erzeugt wird. Der Strom ist der durch die Strahlung im
Gas absorbierten Strahlungsleistung direkt proportional, wenn keine Gasverstärkung
und keine Rekombination (s. 7.4.2.2) stattfindet. Der Proportionalitätsfaktor ist der
Quotient Wje, die mittlere Energie zur Erzeugung eines lonenpaares geteilt durch die
Elementarladung (in Luft 33,97 V).
Bauformen von Ionisationskammern Für die verschiedenen Anwendungen werden
typische Formen von Ionisationskammern verwendet (Fig. 7.35).
Als Primärnormaldosimeter, d.h. zur Realisierung der Einheiten der Freiluft-
Meßgrößen Luftkerma und Standard-Ionendosis, werden bei Röntgenstrahlung bis zu
400kV Erzeugungsspannung Parallelplattenkammern („Freiluftkammern"), bei
'"Cs- und ®°Co-GammastrahIung zylindrische oder kugelförmige Kompakt kammern
aus Graphit sowie flache zylindrische Kammern („pill box") mit den ebenen
Flächen senkrecht zur Strahlachse und Volumina bis zu mehreren cm^ verwendet
(Niatel u. a. (1975), Chartier u. a. (1975), Engelke u. a. (1988)). Für die Absolutbestimmung
der Energiedosen an der Oberfläche und im Innern von Phantomen sind in
verschiedenen Ausführungen für die verschiedenen Strahlenarten Extrapolationskammern
entwickelt worden.
Extrapolationskammern für Elektronen s. z.B. Loevinger u. Trott (1966),
Markus (1975); für Betastrahlung s. 7.8.5.1, Anwendung auf weiche und harte
Röntgenstrahlung sowie Betastrahlung s. Böhm u. Schneider (1986).
Ais Gebrauchsdosimeter in der Therapie herrschen zylindrische Kompaktkammern
(„Fingerhutkammern") und Flachkammern vor, letztere werden vor
allem in der Weichstrahl- und der Elektronendosimetrie verwendet.