Elisabetta Medina
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Background. FLASH Radiotherapy (RT) delivers an average dose-rate > 40 Gy/s in less than 200 ms with extremely high instantaneous dose-rates, and preclinical studies demonstrated a tumoricidal effect comparable to conventional RT with an increased sparing effect on healthy tissues (FLASH effect). Real-time monitoring of FLASH beams is challenging, but crucial for studying the delivery parameters triggering the FLASH effect. Within the INFN-FRIDA project, we are exploring thin silicon sensors as beam monitors for electron and proton FLASH beams.
Materials and methods. Planar silicon sensors of 30/655 and 45/570 $\mu$m active/total thicknesses and 0.25, 1 and 2 mm$^2$ active areas were tested on 9 MeV electron beams from the Pisa CPFR ElectronFlash accelerator (EF, funded by the Pisa Foundation). Measurements were performed with a 5 GS/s oscilloscope and a 64-channel TERA08 chip, a current-pulse-frequency converter with a maximum conversion frequency of 20 MHz and a maximum current of 4 $\mu$A per channel. Silicon sensors were placed at the output of the 30-mm-diameter EF applicator after a solid water slab. Measurements performed with the PTW FlashDiamond were taken as reference.
Results. The temporal structure of the beam and the charge collected in each 4$\mu$s pulse by silicon sensors were measured at the Pisa EF by varying the delivered dose-per-pulse, reaching a response linearity up to the maximum value reached ($\sim$10 Gy/pulse).
Conclusions. The preliminary results confirmed that silicon sensors can be employed to measure the fluence and shape of electron FLASH beams. A 3x3 cm$^2$ silicon sensor segmented in strips and an upgraded version of the TERA08 chip are being properly connected to monitor an area of few cm$^2$ on both electron and proton FLASH beams.
| Your name |
Elisabetta Medina
|
| Institute |
Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy
|
| Email address |
elisabetta.medina@unito.it
|
Elisabetta Medina
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Mohammad Abujami
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Maurizio Boscardin
(Fondazione Bruno Kessler, Center for Sensors and Devices, Trento, Italy)
Aurora Camperi
(INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Matteo Centis Vignali
(Fondazione Bruno Kessler, Center for Sensors and Devices, Trento, Italy)
Emanuele Data
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Damiano Del Sarto
(Fisica Sanitaria, Azienda Ospedaliero Universitaria Pisa AOUP, ed.18 via Roma 67, Pisa, Italy & Università di Pisa, Centro Pisano ricerca e implementazione clinica Flash Radiotherapy (CPFR@CISUP), Presidio S.)
Umberto Deut
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Fabio Di Martino
(Fisica Sanitaria, Azienda Ospedaliero Universitaria Pisa AOUP, ed.18 via Roma 67, Pisa, Italy & Università di Pisa, Centro Pisano ricerca e implementazione clinica Flash Radiotherapy (CPFR@CISUP), Presidio S. Chiara, ed. 18 via Roma 67, Pisa Italy & INFN, sezione di Pisa, Largo B. Pontecorvo 3 I-57127 Italy)
Mohammad Fadavi Mazinani
(INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Marco Ferrero
(INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Veronica Ferrero
(INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Arianna Ferro
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Simona Giordanengo
(INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Mohammad Amin Hosseini
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Felix Mas Milian
(INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy & Unversidade Estadualde Santa Cruz, Department of Exact and Technological Sciences, Ilhéus, Brazil)
Luigi Masturzo
(Università di Pisa, Centro Pisano ricerca e implementazione clinica Flash Radiotherapy (CPFR@CISUP), Presidio S. Chiara, ed. 18 via Roma 67, Pisa Italy & INFN, sezione di Pisa, Largo B. Pontecorvo 3 I-57127 Italy & Università di Pisa, Dipartimento di Fisica, Largo B. Pontecorvo 3 I-57127, Pisa, Italy & Sordina IORT Technologies S.p.A., Research and development, Aprilia, Italy)
Diango M Montalvan Olivares
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Marco Montefiori
(INFN, sezione di Pisa, Largo B. Pontecorvo 3 I-57127 Italy & Università di Pisa, Dipartimento di Fisica, Largo B. Pontecorvo 3 I-57127, Pisa, Italy)
Giovanni Paternoster
(Fondazione Bruno Kessler, Center for Sensors and Devices, Trento, Italy)
Jake Harold Pensavalle
(Università di Pisa, Centro Pisano ricerca e implementazione clinica Flash Radiotherapy (CPFR@CISUP), Presidio S. Chiara, ed. 18 via Roma 67, Pisa Italy & INFN, sezione di Pisa, Largo B. Pontecorvo 3 I-57127 Italy & Università di Pisa, Dipartimento di Fisica, Largo B. Pontecorvo 3 I-57127, Pisa, Italy & Sordina IORT Technologies S.p.A., Research and development, Aprilia, Italy)
Valentina Sola
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Roberto Cirio
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Anna Vignati
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
Roberto Sacchi
(Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica, via P. Giuria 1, Torino, Italy & INFN, sezione di Torino, via P. Giuria 1, Torino, Italy)
