ارزیابی آشکارسازهای سیلیکونیِ فوق‌سریع در مقابل باریکه پروتونی با استفاده از روش cfd

یکی از کاربردهای آشکارسازهای سیلیکونی فوق‌سریع، آشکارسازی ذرات باردار در آهنگ گیگاهرتز است. ارزیابی این آشکارسازها در مقابل باریکه پروتونی به منظور شمارش تعداد ذرات باریکه و سپس استفاده از شمارش ذرات جهت بهینه سازی سیستم تحویل دُز در درمان تومورهای سرطانی با ذرات باردار می تواند  قدم موثری در راستای توسعه درمان سرطان باشد. در واقع این ارزیابی، پیش نیاز و تضمین استفاده از این آشکارسازها در سیستم تحویل دُز است. در این راستا بهترین روش زمان ‌سنجی سیگنال‌ها که همان cfd بود، انتخاب شد. جهت اندازه ‌گیری و تجزیه تحلیل سیگنال‌های خروجی آشکارساز از نرم‌افزار متلب استفاده شد. نتایج حاصل از ارزیابی آشکارسازهای سیلیکونی فوق‌سریع با ضخامت 50 میکرومتر و هندسه ‌های مختلف که در چند آزمایش متفاوت در مرکز سرطان درمانی cnao ایتالیا انجام شد و هم‌چنین داده ‌هایی که در آزمایشگاه شتاب‌دهنده cern آلمان به‌دست آمده بود با روش cfd مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبات و انحراف معیار از اجرای برنامه ‌های مختلف در نرم‌افزار متلب برای سیگنال‌های ثبت شده نشان دادند که اولاً این آشکارسازها برای شمارش ذرات پروتون در آهنگ گیگا هرتز قابل اعتماد هستند و ثانیاً ابزار cfd می تواند با اطمینان کامل جهت ثبت سیگنال‌های خروجی آشکارسازهای سیلیکونی فوق‌سریع استفاده شود. لذا می توان از آن‌ها در تصحیح سیستم تحویل دُز به عنوان شمارنده تعداد پروتون باریکه پروتونی استفاده نمود.

ufsd test with proton beam by using cfd method

detecting the charge particles at giga hertz rate is one of the applications of ufsd (ultra-fast silicon detectors). the ufsd test in front of the proton beam to count the beam particles and use it for a more precise dose delivery system for the treatment of the cancerous tumor by charge particles can become an effective step for the development of cancer treatment. in fact, this assessment is a prerequisite and guarantees the use of these detectors in the dose delivery system. in this regard, the best method for time measurement, which was cfd, was chosen. matlab software was used to measure and analyze the ufsd output signals. the results of the 50-μm-thick ufsd test and the various geometries that we performed in several different experiments at the cnao cancer treatment center in italy, as well as the data obtained at the laboratory of cern accelerator in germany, were analyzed by the cfd method. the results of many different runs of programs in matlab for many registered signals show: 1- these sensors are reliable to count the proton particles in giga hertz rate. 2-the cfd devices could be used to record the ufsd output signals. therefore, they can be used in the correction of the dose delivery system as a counter for the proton number of the proton beam.