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Winter, Johanna [VerfasserIn]; Dimroth, Anton [VerfasserIn]; Galek, Marek [VerfasserIn]; Natour, Ghaleb [VerfasserIn]; Butzek, Michael [VerfasserIn]; Wilkens, Jan J. [VerfasserIn]; Bartzsch, Stefan [VerfasserIn]; Roetzer, Sebastian [VerfasserIn]; Zhang, Yunzhe [VerfasserIn]; Krämer, Karl-Ludwig [VerfasserIn]; Petrich, Christian [VerfasserIn]; Matejcek, Christoph [VerfasserIn]; Aulenbacher, Kurt [VerfasserIn]; Zimmermann, Markus [VerfasserIn]; Combs, Stephanie E. [VerfasserIn]

Heat management of a compact x‐ray source for microbeam radiotherapy and FLASH treatments

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  • Medientyp: E-Artikel
  • Titel: Heat management of a compact x‐ray source for microbeam radiotherapy and FLASH treatments
  • Beteiligte: Winter, Johanna [VerfasserIn]; Dimroth, Anton [VerfasserIn]; Galek, Marek [VerfasserIn]; Natour, Ghaleb [VerfasserIn]; Butzek, Michael [VerfasserIn]; Wilkens, Jan J. [VerfasserIn]; Bartzsch, Stefan [VerfasserIn]; Roetzer, Sebastian [VerfasserIn]; Zhang, Yunzhe [VerfasserIn]; Krämer, Karl-Ludwig [VerfasserIn]; Petrich, Christian [VerfasserIn]; Matejcek, Christoph [VerfasserIn]; Aulenbacher, Kurt [VerfasserIn]; Zimmermann, Markus [VerfasserIn]; Combs, Stephanie E. [VerfasserIn]
  • Erschienen: AAPM, 2022
  • Erschienen in: Medical physics 49(5), 3375 - 3388 (2022). doi:10.1002/mp.15611
  • Sprache: Englisch
  • DOI: https://doi.org/10.1002/mp.15611
  • ISSN: 2473-4209; 1522-8541; 0094-2405
  • Entstehung:
  • Anmerkungen: Diese Datenquelle enthält auch Bestandsnachweise, die nicht zu einem Volltext führen.
  • Beschreibung: Background:Microbeam and x-ray FLASH radiation therapy are innovativeconcepts that promise reduced normal tissue toxicity in radiation oncology withoutcompromising tumor control. However, currently only large third-generationsynchrotrons deliver acceptable x-ray beam qualities and there is a need forcompact, hospital-based radiation sources to facilitate clinical translation ofthese novel treatment strategies.Purpose: We are currently setting up the first prototype of a line-focus x-raytube (LFxT), a promising technology that may deliver ultra-high dose rates(UHDRs) of more than 100 Gy/s from a table-top source. The operation of thesource in the heat capacity limit allows very high dose rates with micrometersizedfocal spot widths.Here,we investigate concepts of effective heat managementfor the LFxT, a prerequisite for the performance of the source.Methods: For different focal spot widths, we investigated the temperatureincrease numerically with Monte Carlo simulations and finite element analysis(FEA).We benchmarked the temperature and thermal stresses at the focal spotagainst a commercial x-ray tube with similar power characteristics.We assessedthermal loads at the vacuum chamber housing caused by scattering electrons inMonte Carlo simulations and FEA. Further,we discuss active cooling strategiesand present a design of the rotating target.
  • Zugangsstatus: Freier Zugang