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Objetivos: Comprender como se desplazan cargas en nuestro cuerpo y como estas son empleados en la operación del cuerpo. 1 www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08.

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1 Objetivos: Comprender como se desplazan cargas en nuestro cuerpo y como estas son empleados en la operación del cuerpo. 1 www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Generadores de Radiación Ionizante 1.5 Generación de Rayos Gamma y Colimadores Dr. Willy H. Gerber Instituto de Fisica Universidad Austral Valdivia, Chile

2 Rayos X 2 Haz de electrones Filamento cátodo Ánodo que rota Blanco (ej. Tungsteno) Rotor Estator IFIF AC V IAIA www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

3 Objetivo 3 www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Focalización del haz

4 Objetivo 4 www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Arquitectura del objetivo

5 Objetivo 5 www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Arquitectura del objetivo

6 Filtro de salida 6 www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

7 Scattering 7 α β γ n www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

8 e Scattering: Bremsstrahlung 8 Energía continua desde 0 hasta toda la energía cinética Espectro blanco I w = A i Z V 2 E I www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

9 e Scattering: Radiación característica 9 Orbital K Orbital L Orbital M Núcleo KαKα LαLα KβKβ I k = B i (V - V k ) 1.5 E I www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

10 Espectro de Rayos X 10 E I λ I E max λ min λ min = hc E max λ = hc E www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

11 Espectro de Rayos X – filtro de salida 11 1 0 Factor Largo de Onda/Frecuencia/Energía www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

12 Espectro de Rayos X 12 E I λ I E max λ min λ min = hc E max λ = hc E www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

13 Espectro de Rayos X 13 Radiación continua (Bremsstrahlung) Radiación característica Intensidad (valor relativo) Largo de onda ( Å ) λ min (Å)=12.39/V o (kV) www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

14 Linac 14 Guía de ondas Filamento Haz de electrones Imán Blanco (fierro) Colimador Rayos γ Guía de ondas Oscilación: 2.856 GHz Voltaje aplicado oscila entre -150V y +180V www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08

15 Cabezal del Linac www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Cabezal del Linac Imanes Objetivo generador de rayos Gamma Haz de electrones Rayos Gamma

16 Cabezal del Linac www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Calidad del imán del cabezal Variación de la energía Problema del ancho del haz Problema de la falta de paralelidad

17 Cabezal del Linac www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Caso distintas velocidades (energías)

18 Cabezal del Linac www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Caso haz mas ancho

19 Cabezal del Linac www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Caso distintas ángulos de incidencia

20 Estructura del preparador del haz Linac www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Uso de filtro para corregir perfil del haz Objetivo Colimador primario Colimador secundario Camara de iones Carrusel Filtro para aplanear Perfil Electrones Rayos Gamma Paciente

21 Perfil del haz www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Corrección de la forma del perfil del haz: modelo de la fuente puntual Rayos Gamma Intensidad Compensador Colimador

22 Perfil del haz www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Corrección de la forma del perfil del haz

23 Perfil del haz www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Realidad mas complicada: colección de fuentes puntuales virtuales

24 Colimador www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Mecanismo y acción del colimador

25 Colimador www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Mecanismo y acción del colimador

26 Colimador www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Objetivo de la forma del colimador

27 Perfil del haz www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Forma y modulación de intensidad

28 Perfile del haz www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Visión completa

29 Step & Shoot Colimador www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 El colimador se puede ir variando dinámicamente

30 Numero de haces www.gphysics.net – UFRO-Master-en-Fisica-Medica-1-5-Generacion-de-Rayos-Gamma-y-Colimadores-07.08 Uso de mas de un haz Planificación directaPlanificación inversa


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