Leipzig 2002 – scientific programme

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ST: Strahlenphysik und Strahlenwirkung

ST 2: Spezielle Strahlenfelder

ST 2.2: Fachvortrag

Monday, March 18, 2002, 14:45–15:15, HS 14

Der Mikro-Beam mit Single-Hit Möglichkeit der PTB — •Klaus-D. Greif, H.J. Brede und U. Giesen — Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Bundesallee 100, 38116 Braunschweig

Die ortsaufgelöste Bestrahlung von einzelnen Zellen mit abgezählten Ionen (Mikrostrahl-Experiment) stellt einen neuen Forschungsansatz dar, die Wirkungsmechanismen ionisierender Strahlung auf lebende Systeme genauer als bisher zu untersuchen. Radiobiologische Mikrostrahl-Experimente haben in den letzten Jahren gezeigt, dass bei kleinen Dosen verschiedene neuartige Effekte wie "bystander effect" und adaptive Zellantwort, welche in ihren Details weitgehend unverstanden sind, eine dominierende Rolle spielen.

In der PTB wurde ein Mikro-Ionenstrahl-Messplatz aufgebaut, bei dem als Projektile Protonen und Alpha-Teilchen bis ca. 25 MeV zur Verfügung stehen. Ein Strahlführungssystem, bestehend aus Blenden und Magneten, bilded den Ionenstrahl auf einem Fokus außerhalb des Vakuumsystems ab. Bei optimaler Strahlführung wird ein Strahldurchmesser von 1 µm erreicht.

Jedes einzelne Ion wird mittels einer dünnen Szintillatorfolie, die vor den zu bestrahlenden Zellen angebracht ist, nachgewiesen. Zur Bestrahlung wird jede einzelne Zelle in den Fokuspunkt bewegt. Nach dem Erreichen der gewünschten Dosis wird der Strahl ausgeschaltet und die nächste Zelle automatisch in die Bestrahlungsposition gebracht. Mit dieser Anordnung können zur Zeit ca. 20 Zellen pro Minute bestrahlt werden. Es werden die Leistungsmerkmale der Anlage und die Ergebnisse erster Zellbestrahlungen vorgestellt.