Evaluation of diamond and silicon detectors for linear energy transfer measurements of therapeutic helium, carbon, oxygen, and neon ion beams
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Abstract Objective. Diamond and silicon detectors are increasingly popular tools for dose-averaged linear energy transfer (LET) in water L ¯ w measurements of therapeutic ion beams. The LET measured in detector materials is linearly scaled to the LET in water using a calibration coefficient based on the mass stopping power ratio (MSPR) of water to detector material at a specific particle energy. However, because the MSPR varies with particle energy, this conventional conversion method introduces L ¯ w errors. This study aims to quantify these errors for helium, carbon, oxygen, and neon ion beams and to propose a conversion method to reduce them. Approach. Rectangular targets were defined within a water phantom, and treatment plans were generated using helium, carbon, oxygen, and neon ion beams to achieve uniform dose distributions within the targets. The L ¯ w distributions delivered to the water phantom by the ion beams were calculated. The dose-averaged LET distributions in water L ¯ w, DM and L ¯ w, Si measured by diamond and silicon detectors based on the conventional conversion method were also calculated. Furthermore, a conversion method incorporating the particle-energy dependence of the MSPR was applied to the silicon detector outputs to derive dose-averaged LET distributions L ¯ w, Si _ prop . These distributions were then compared with the corresponding L ¯ w distributions. Main results. Given the high water equivalence of diamond, L ¯ w, DM
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Evaluation of diamond and silicon detectors for linear energy transfer measurements of therapeutic helium, carbon, oxygen, and neon ion beams
- Date Crossref
- 02/12/2025
- Éditeur
- IOP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Osaka Health Science University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Institutes for Quantum Science and Technology Department of Accelerator and Medical Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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The University of Osaka pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chiba Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Seoul National University Department of Radiation Oncology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Seoul National University Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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University of Wollongong Center for Medical Radiation Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute for Quantum Medical Science Department of Accelerator and Medical Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Graduate School of Medicine Medical Physics Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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QST Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
Osaka Health Science University, Department of Accelerator and Medical Physics — National Institutes for Quantum Science and Technology et The University of Osaka, avec 7 autres affiliations.
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