RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Method of Dosimetry of Ionizing Radiation based on Electron Emission from Zro2:Pbs Nanostructured Films

Publication Type Doctoral Thesis
Funding for basic activity Unknown
Defending: 30.06.2015 13:00, RTU Transporta un mašīnzinību fakultāte, Ezermalas iela 6a, 405. auditorija, plkst. 13:00
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Uz ZrO2:PbS nanostrukturēto kārtiņu elektronu emisiju balstīta jonizējošā starojuma dozimetrijas metode
Title in English Method of Dosimetry of Ionizing Radiation based on Electron Emission from Zro2:Pbs Nanostructured Films
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.3 Mechanical engineering
Authors Marina Romanova
Keywords dozimetrija, fotoelektronu emisija, svina sulfīds, cirkonija dioksīds, jonizējošais starojums, nanodaļiņas, elektronu starojums
Abstract Promocijas darbs ir veltīts jaunas jonizējošā starojuma dozimetrijas metodes izstrādei, kas paredzēta nanoizmēra objektā absorbētās dozas noteikšanai. Attīstoties zināšanām par jonizējošā starojuma iedarbības mehānismiem uz nanoizmēra bioloģiskām struktūrām, tādām, kā šūnas DNS (dezoksiribonukleīnskābe) molekula, un pieaugot prasībām pret staru terapijas drošumu, rodas nepieciešamība mērīt bioloģiskos nanoobjektos absorbēto jonizējošā starojuma dozu. Tomēr šobrīd neeksistē dozimetri un metodes, kas var šādus mērījumus nodrošināt. Promocijas darbā pirmo reizi tika demonstrēta iespēja nodrošināt nanodozimetrijas mērījumus. Pētījumiem tika izvēlētas svina sulfīda (PbS) nanodaļiņas, kas efektīvi absorbē starojumu. Nanodaļiņas tika ieslēgtas cirkonija oksīda (ZrO2) nanokārtiņā, kas aizsargā nanodaļiņas no apkārtējas vides ietekmes. Absorbētās dozas nolasīšanai tika izmantota fotoelektronu emisijas spektroskopija, kas nodrošināja emitēto elektronu detektēšanu no PbS nanodaļiņām. Tika iegūta tarēšanas līkne (izmērīts emisijas signāls atkarībā no absorbētas dozas) 9 MeV elektronu starojuma dozas mērīšanai diapazonā 0–10 Gy. Dozas mērīšanas kļūda ir mazāka par 11% diapazonā 5–10 Gy. Tika izstrādāta apstaroto ZrO2:PbS nanostruktūru atkvēlināšanas metode to dozimetrisko īpašību atjaunošanai. Promocijas darbs ir uzrakstīts latviešu valodā, tā apjoms sastāda 75 lappuses. Darbs satur 50 attēlus, 3 tabulas un tajā izmantoti 74 literatūras avoti.
Abstract in English The aim of the doctoral thesis is to develop a new method of dosimetry of ionizing radiation which is intended to determine the amount of dose absorbed in a nanoobject. With the development of knowledge about mechanisms of action of ionizing radiation on nanodimensional biological structures such as DNA (deoxyribonucleic acid) molecule, and with growing requirements for safety of radiation therapy, the necessity occurs to measure doses of ionizing radiation absorbed in biological nanoobjects. However, the existing dosimeters and methods do not provide such measurements. The possibility to provide measurements in nanodosimetry has been demonstrated for the first time in the doctoral thesis. Lead sulphide (PbS) nanoparticles that effectively absorb radiation were chosen for the research. Nanoparticles were embedded in a nanolayer of zirconium oxide (ZrO2) which protected the nanoparticles from environmental influences. The dose readout was carried out using photoelectron emission spectroscopy that provided registration of electrons emitted from PbS nanoparticles. A calibration curve has been obtained (relation between the measured photoemission signal and the absorbed dose) for measurement of dose of 9 MeV electron beam radiation in a range of 0–10 Gy. Error of dose measurement is less than 11% in the range of 5–10 Gy. Method of annealing of the irradiated ZrO2:PbS nanostructures has been developed which enables to restore dosimetric characteristics of the nanostructures. The doctoral thesis is written in Latvian, the volume is 75 pages. The thesis contains 50 Figures, 3 Tables; the list of literature contains 74 titles.
Reference Romanova, Marina. Method of Dosimetry of Ionizing Radiation based on Electron Emission from Zro2:Pbs Nanostructured Films. PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2015. 75 p.
Summary in English Summary in English
ID 20466