Novel silicon sensors for neutron detection
- Guardiola Salmerón, Consuelo
- Celeste Fleta Corral Director
- Manuel Lozano Director
Universidade de defensa: Universitat Autònoma de Barcelona
Fecha de defensa: 19 de decembro de 2012
- Carles Domingo Miralles Presidente/a
- Faustino Gomez Rodriguez Secretario
- Francisco Ignacio García Fuentes Vogal
Tipo: Tese
Resumo
La detección precisa y la dosimetría de neutrones en campos de radiación mixtos y pulsados es un tema instrumental demandado con gran interés por las comunidades médica e industrial. Estudios recientes de la contaminación de neutrones alrededor de los aceleradores lineales médicos han aumentado la preocupación sobre el riesgo de cáncer secundario en pacientes sometidos a tratamiento de radioterapia en las modalidades de fotones con energías superiores a 8 MeV. En respuesta a esa necesidad, en esta tesis se ha desarrollado una innovadora alternativa a los detectores estándares con un método activo para medir los neutrones alrededor de un acelerador lineal médico. Para tal fin, se han fabricado y optimizado nuevos detectores de silicio ultra delgados con electrodos 3D. El volumen activo de estos sensores tiene sólo 10 ?m de espesor, lo que permite un alto rechazo a rayos gamma, lo cual es necesario para discriminar la señal de neutrones en el campo de la radiación periférica en radioterapia (con un alto fondo gamma). Estos detectores de neutrones son una solución prometedora para estimar el riesgo del paciente, puesto que pueden proporcionar al personal médico una respuesta rápida para una planificación óptima del tratamiento. También pueden ser utilizados en otras áreas con campos de radiación mixtos de neutrones/gamma tales como entornos nucleares y aeroespaciales, o microdosimetría. Además, las características intrínsecas de los dispositivos de silicio como robustez, pequeño tamaño, peso ligero y bajo consumo, los hacen ideales para ser empleados como sistemas de detección de neutrones portátiles. La investigación presentada en este trabajo describe las simulaciones Monte Carlo llevadas a cabo para optimizar el diseño de los prototipos, los procesos de fabricación de los detectores y su caracterización con fuentes radiactivas. Finalmente, se muestra el buen funcionamiento de estos nuevos detectores 3D ultra–delgados de silicio para la detección de neutrones en salas de radioterapia.