Fiber optically coupled radioluminescence detectors: A short review of key strengths and weaknesses of BCF-60 and Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:C scintillating-material based systems in radiotherapy dosimetry applications

Buranurak, Siritorn; Andersen, C.E.

doi:10.1088/1742-6596/860/1/012028

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“…This means that in order to measure LET with a resolution of 1 keV/μm, uncertainty in the scintillator response of less than 1% is required. However, Buranurak and Andersen determined the day‐to‐day reproducibility uncertainty in organic scintillators to be 2%.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A real‐time method to simultaneously measure linear energy transfer and dose for proton therapy using organic scintillators

et al. 2018

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A real‐time method to simultaneously measure linear energy transfer and dose for proton therapy using organic scintillators

et al. 2018

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“…Furthermore, the comparison between LuAG:Ce and Al 2 O 3 :C is particularly appropriate since, similarly to what observed in LuAG:Ce, even Al 2 O 3 :C showed interesting scintillation properties together with the OSL ones . Several studies aimed to exploit both these features for the assessment of the dose rate (by scintillation) and cumulated dose (by OSL) are available in the literature …”

Section: Resultsmentioning

confidence: 98%

Evidence of Optically Stimulated Luminescence in Lu₃Al₅O₁₂:Ce

Gallo

Veronese

Vedda

et al. 2019

Physica Status Solidi (a)

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Lutetium aluminum garnet, commonly known as LuAG, is a versatile material finding numerous optical applications, and whose scintillation properties have been widely investigated. In this study, experimental evidences of optically stimulated luminescence (OSL) phenomena occurring in LuAG:Ce crystals are shown. After demonstrating the possibility to optically bleach an electron trap responsible for a thermally stimulated luminescence (TSL) peak at 280 C (heating rate 1.7 C s À1 ) using red light, a direct measurement of the OSL decay curve and of the resulting characteristic Ce 3þ 5d-4f emission spectrum is carried out. The assessment of the bleaching spectrum of the TSL peak at 280 C reveals that light with wavelength in the 600-650 nm interval is the most efficient in depleting the TSL peak, making He-Ne lasers suitable sources of optical stimulation. The finding of OSL features in LuAG: Ce paves the way to new application perspectives. In particular, the achievement of a good balance between scintillation and energy storage properties of LuAG.Ce can drive a constructive integration between X-rays imaging approaches based on photo-stimulable phosphors and those exploiting scintillating materials.

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“…Algunos de estos métodos serán descriptos en la sección 2.5.2. Diversos materiales centelladores han sido estudiados como detectores para DFO, en particular, distintos centelladores plásticos comerciales [Buranurak and Andersen, 2017].…”

Section: Dosimetría Por Fibraópticaunclassified

Dosimetría por fibra óptica basada en YVO4 : Eu3+

Clemente¹

2020

RIDAA Tesis Unicen

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Los avances en las técnicas de radioterapia implementados durante las últimas décadas demandan de manera permanente el desarrollo de sistemas dosimétricos para la medición in vivo y en tiempo real de la tasa de dosis aplicada en cada tratamiento. La Dosimetría por Fibra Óptica (DFO) es una técnica que se encuentra en desarrollo y ha logrado posicionarse en el mercado con algunas ventajas frente a otras técnicas dosimétricas. Esta técnica se basa en el empleo de un material luminiscente que permite estimar la tasa de dosis en un lugar de interés, ya sea dentro o fuera del paciente. Al ser irradiado, el material centellador emite luz con longitud de onda caracteríıstica. Este efecto se conoce como radioluminiscencia o centelleo. Para colectar la señal luminiscente del centellador se emplea una fibra óptica, la cual permite guiar la luz de centelleo fuera del recinto de irradiación hasta un sensor que permite la medición de su intensidad. Dado que en general la intensidad de centelleo es proporcional a la tasa de dosis absorbida por el centellador, la DFO puede utilizarse con fines dosimétricos luego de un adecuado procedimiento de calibración, que dependerá de las propiedades dosimétricas del material luminiscente. El pequeño volumen activo del centellador, la ausencia de conexiones eléctricas próximas al paciente, la robustez mecánica del sistema y su potencial bajo costo son algunas de las características que hacen atractiva a esta técnica. El principal inconveniente de la DFO es la presencia de luminiscencia espuria, producida en la fibra óptica por la radiación incidente. Esta señal espúrea se suma a la emisión del centellador, pudiendo dar lugar a un sesgo en la determinación de la tasa de dosis. Por este motivo, debe suprimirse o minimizarse por debajo de límites aceptables para asegurar la aplicabilidad de la esta técnica dosimétrica en condiciones clíınicas. Estudios preliminares han demostrado que el compuesto luminiscente YVO4:Eu3+ posee propiedades atractivas para ser utilizado como centellador para DFO en tratamientos en aceleradores lineales o LINAC. Además de su alta eficiencia, las características de la luminiscencia de este compuesto permiten implementar técnicas efectivas para reducir la contribución de la luminiscencia espúrea. En este trabajo se estudiaron las características dosimétricas del YVO4:Eu3+como centellador para DFO. Se realizaron mediciones tanto en el laboratorio como in situ (LINAC). Se construyeron y caracterizaron puntas dosimétricas para DFO basadas en este compuesto. Empleando simulaciones computacionales se investigó la respuesta del material a la radiación cuando se emplean distintas configuraciones geométricas, en particular, se realizó un estudio exhaustivo de la respuesta de las puntas dosimétricas ante distintos ángulos de incidencia del haz de radiación.

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Fiber optically coupled radioluminescence detectors: A short review of key strengths and weaknesses of BCF-60 and Al₂O₃:C scintillating-material based systems in radiotherapy dosimetry applications

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A real‐time method to simultaneously measure linear energy transfer and dose for proton therapy using organic scintillators

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Dosimetría por fibra óptica basada en YVO4 : Eu3+

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