Mögliche Abschlussarbeiten zum Bragg-Peak-Live-Monitoring

  Aufbauten am Experimentierplatz Urheberrecht: Karim Laihem

Die Ionentherapie ist durch ihr charakteristisches longitudinales Dosisprofil ein präzises Werkzeug in der Krebstherapie. Um die Genauigkeit der Ionentherapie zu optimieren, wird eine Echtzeit-Überwachung der Eindringtiefe des Strahls im Gewebe benötigt. Ein vielversprechender Ansatz ist die Analyse der prompten Gammastrahlung, die bei Kernreaktionen von Ionen mit dem Gewebe auftritt. Unsere Gruppe baut als Machbarkeitsstudie ein Experiment auf, bei dem die Korrelation der prompten Gammastrahlung mit der Position des Bragg-Peaks gezeigt wird. Dieses Projekt ist eine enge internationale Kollaboration mit der Jagiellonen Universität Krakau sowie der Universität Katowice (Polen).

 

Themengebiete

Student bei Arbeiten an den Germaniumdetektoren Urheberrecht: Karim Laihem Strahlzeit Bronowice 2013

Zum Bragg-Peak-Live-Monitoring werden auf Nachfrage Bachelor- und Masterarbeiten angeboten. Themenbereiche dafür sind unter anderem

  • Detektorentwicklung,
  • Datenanalyse und
  • Simulation.

Viele Arbeiten beinhalten Aufgaben aus mehreren dieser Bereiche. Konkrete Themenvorschläge werden am Tag der Physik präsentiert.

 

Kontakt

Ronja Hetzel

Name

Ronja Hetzel

Medizinphysik

Telefon

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+49 241 80 27327

E-Mail

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Detektorentwicklung

Wir verwenden einen hochreinen Germaniumdetektor um Gammastrahlen nachzuweisen. Dieser ist von BGO- und Na(Tl)-Kristallen umgeben, die auf in Comptonereignissen gestreute Photonen ansprechen und so ein Vetosignal liefern. Gemessen wird jeweils die deponierte Energie im Kristall. In Zukunft wird des Weiteren eine Zeitmarke genommen, um verspätete Photonen, die nicht aus prompten Reaktionen stammen herauszufiltern.

Mögliche Aufgaben für Sie liegen hier in der Entwicklung einer Triggerlogik zur Zeitmessung in Zusammenarbeit mit der Gruppe in Krakau oder in einer Verbesserung der Abschirmung des Detektors.

Langfristig werden wir eine Compton-Kamera entwickeln, mit der am Protonenzentrum in Bronowice die Reichweite von Protonen in Material gemessen werden kann. Dafür muss ein neuer Detektor entwickelt, konstruiert und getestet werden. Dazu können Sie in allen drei Schritten einen wertvollen Beitrag leisten.

 

Datenanalyse

Im April 2017 werden wir in Bronowice (Polen) eine Strahlzeit mit dem Germaniumdetektor durchführen. Bei früheren Strahlzeiten wurden Protonen mit Energien bis 130MeV vermessen, nun werden höhere Energien untersucht. Ihr Aufgabe ist es, die dort genommenen Daten zu analysieren und mit bisher gewonnenen Erkenntnissen zu vergleichen. Dafür sollten Sie über Programmierkenntnisse in Python verfügen.

 

Simulation

Für jedes unserer Experimente wird eine Simulation in Geant4 durchgeführt um damit die Messergebnisse zu vergleichen und besser zu verstehen. Des Weiteren ist es eine gute Möglichkeit Detektoren zu planen und zu optimieren.

Ihre Aufgabe könnte sein, die Simulation der Strahlzeit im April 2017 in Bronowice durchzuführen oder sich an der Entwicklung einer Compton-Kamera für das dortige Protonenstrahlzentrum zu beteiligen.
Geant4 basiert auf C++, sodass Programmierkenntnisse in dieser Sprache von Vorteil sind.

 

Abschlussarbeiten in Krakau

Unsere Kollegen in Krakau suchen Master-Studenten und Doktoranden für Arbeiten an unserem gemeinsamen Projekt.

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