Vergleichende Beurteilung des Restsignals von MDP-100D und

Wie in Kap. 5.3.1 und 5.3.2 erläutert, wurde bei beiden Materialien eine Verringerung des Restsignals mit zunehmender Anzahl an Messdurchgängen beobachtet. Bei beiden Materialien führte ein Verzicht auf das Annealing zu einer deutlichen Erhöhung des Restsignals. Ein Annealing sollte daher in jedem Fall durchgeführt werden, um den Einfluss des Restsignals auf die untere Nachweisgrenze gering zu halten.

Höhere Readout- und Annealingtemperaturen führten zu einer Abnahme des Restsignals. So ist das Restsignal bei beiden Materialien nach dem ersten Messdurchgang bei einer Readout- und Annealingtemperatur von 260 °C etwa um 40 % niedriger als bei einer Readout- und Annealingtemperatur von 240 °C. Wichtiger ist in diesem Zusammenhang jedoch die Höhe der unteren Nachweisgrenze (s. Kap. 5.2), da diese insbesondere bei Messungen im Niedrigdosisbereich von Bedeutung ist. Da die untere Nachweisgrenze bei höheren Temperaturen zunimmt, sind höhere Temperaturen trotz ihres positiven Einflusses auf das Restsignal nicht zu empfehlen.

Vergleicht man die Restsignale der beiden Materialien miteinander, so fällt auf, dass das Restsignal der TLD vom Typ GR-200 im Durchschnitt um ca. 50 % höher war als das Restsignal der TLD vom Typ MCP-100D. Das Restsignal der TLD vom Typ GR-200 nahm im Verhältnis genauso ab, wie das Restsignal der TLD vom Typ MCP-100D, war aber von Beginn an um ca. 50 % höher. Nach dem siebten Messdurchgang war auch beim Material GR-200 nur noch ein Restsignal von unter 0,1 % messbar, während beim Material MCP-100D fünf Messdurchgänge bei einer Readout- und Annealingtemperatur von über 240 °C ausreichend waren, um diesen Wert zu erreichen. Es ist daher empfehlenswert, die TLD vom Typ GR-200 einem längeren Annealing zu unterziehen bzw. die TLD mit einer längeren Readoutdauer auszulesen.

5.4 Energieabhängigkeit des Ansprechvermögens der TLD 5.4.1 TLD vom Typ MCP-100D

Insgesamt weist der Korrektionsfaktor nur eine geringe Energieabhängigkeit auf (s. Kap. 4.4, Abb. 37). Bei mittleren Energien zwischen 28 und 48 keV kam es zu einem leichten Anstieg des Ansprechvermögens der TLD (s. Kap. 4.4, Abb. 37). Ab einer mittleren Energie von 48 keV nahm das Ansprechvermögen dann wieder leicht ab. Das Ansprechvermögen war bei mittleren Energien von 28 bis 58 keV innerhalb von ± 7 % konstant. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit den von DRISCOLL et al. (1986) gemachten Beobachtungen. Die Autoren konnten bei Energien von 15 keV bis 1,25 MeV von einem innerhalb von ± 15 % konstanten Ansprechvermögen des Materials LiF:Mg,Cu,P berichten.

In Abb. 44 sind die Korrektionsfaktoren (KQ,TLD) bei den verschiedenen in dieser Studie untersuchten mittleren Photonenenergien im Vergleich zu den Ergebnissen von zwei anderen Arbeiten (CARINOU et al. 2008, SÀEZ-VERGARA et al. 1999) mit ähnlichen experimentellen Randbedingungen aufgetragen. In diesen Studien wurde neben den Materialien GR-200 und MCP-N auch das Material TLD-100H untersucht. Insgesamt zeigt sich eine gute Übereinstimmung der Korrektionsfaktoren. Die Unterschiede in den Korrektionsfaktoren lassen sich durch die unterschiedlichen Bestrahlungsbedingungen erklären. Zum einen spielt hier die andere spektrale Zusammensetzung der Röntgenstrahlung

(RQR = radiation quality in conventional radiodiagnostic bzw. NSS = narrow spectrum series), zum anderen die Art der verwendeten Phantome bzw. die Halterung der TLD während der Bestrahlung eine Rolle. Bei RQR-Strahlung handelt es sich um eine schwach gefilterte, also verhältnismäßig weiche Röntgenstrahlung, welche am ehesten dem Spektrum einer Röntgenanlage entspricht, wie sie in dieser Studie verwendet wurde. NSS–Strahlung ist hingegen sehr stark gefiltert.

Abb. 44: Vergleich des Korrektionsfaktors kQ,TLD aus dieser Studie mit Literaturwerten (CARINOU et al. 2008, SÀES-VERGARA et al. 1999). Die Werte der TLD vom Typ GR-200 sind rot, vom Typ MCPN blau und vom Typ TLD-100H grün dargestellt.

Strahlenqualität: NSS (narrow spectrum series), RQR (radiation quality in conventional radiodiagnostic).

Wie bereits im Kapitel Literaturübersicht (s. Kap. 2.5) erläutert, ist die Energieabhängigkeit von auf Lithiumfluorid basierenden Materialien geringer ausgeprägt, als beispielsweise die Energieabhängigkeit von auf Calciumfluorid basierenden Materialen. Dies liegt vor allem an der niedrigeren Ordnungszahl von Lithiumfluorid, was laut KRON (1994) zu einer geringeren

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

kQ, TLD

Mittlere Energie [keV]

DieseArbeit_GR200 DieseArbeit_MCPN Carinou_NSS_100H Carinou_RQR_100H Carinou_NSS_MCPN Carinou_RQR_MCPN Saez_GR200 Saez_100H Saez_MCPN

Energieabhängigkeit führt als im Fall einer höheren Ordnungszahl der Hauptkomponente des TL-Materials. Insgesamt ist die Energieabhängigkeit des Materials LiF:Mg,Cu,P geringer ausgeprägt als beispielsweise beim Referenzmaterial TLD-100 (CARINOU 2008). Dies liegt vor allem an den im Material enthaltenen Dotierungen (KRON 1994).

5.4.2 TLD vom Typ GR-200

Ähnlich wie bei den TLD vom Material MCP-100D (s. Kap. 5.4.1) kam es zunächst zu einem leichten Anstieg des Ansprechvermögens bei höheren mittleren Energien (s. Kap. 4.4.2, Abb.

38). Zwischen einer mittleren Energie von 28,9 keV und 37,3 keV betrug die über alle TLD der Gruppe gemittelte Differenz des Ansprechvermögens 10 %. Bei mittleren Energien von mehr als 37,3 keV konnten nur noch geringe Abweichungen in der Höhe des Ansprechvermögens der Gruppe gemessen werden. Insgesamt war das Ansprechvermögen der einzelnen TLD bei mittleren Energien zwischen 28,9 keV und 56,8 keV innerhalb von ± 10 % konstant.

Wie auch beim Material MCP-100D besteht nur eine geringe Abhängigkeit des Ansprechvermögens von der mittleren Energie der Röntgenstrahlung. CARINOU et al. (2008) konnten bei Vergleichen des Ansprechvermögens von TLD vom Typ MCP-N und TLD-100H ein ähnliches Verhalten der beiden Materialien feststellen (s. Abb. 44). Bei den auf LiF:Mg,Cu,P basierenden Materialen GR-200, MCP-100D und TLD-100H kann daher von einer ähnlich niedrigen Energieabhängigkeit des Ansprechvermögens ausgegangen werden.

5.4.3 Korrektionsfaktor kQ,TLD bei Dosismessungen mit dem Material LiF:Mg,Cu,P