Time-of-Flight analýza reakčních produktů pro laserem buzenou proton-borovou fúzní terapii nádorů

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřená na diagnostiku svazku generovaného interakcí laserového svazku se speciálně vyvinutým terčem dopovaném bórem a vodíkem pomocí metody měření doby letu. Proton-bórová fúzní reakce, která během interakce nastává, může být potenciálně využitá jako efektivnější varianta současné protonové terapie. Tato reakce produkuje alfa-částice, které dokážou způsobit větší poškození DNA nádorových buněk než samy protony. Hlavním cílem práce je charakterizovat svazek částic produkovaných při laserem-indukované proton-bórové fúzi co se týče energie, úhlové distribuce a toku. Za tímto účelem byl provedený experiment v laserové laboratoři PALS v Praze za použití silikon-karbidových a diamantových detektorů. Tato práce diskutuje výsledky analýzy Time-of-Flight spekter naměřených během experimentu.

This thesis is focused on the Time-of-Flight diagnostics of the beam generated via laser-target interaction using specially developed boron-enriched target. The proton-boron fusion reaction that occurs during the interaction can be potentially used as a more efficient way for the proton therapy cancer treatment. Such reaction produces alpha particles that will cause more dramatic damage to the DNA of tumorous cells than protons in the regular proton therapy. The main goal of this work is to characterize the beam of particles produced during the laser-induced proton-boron nuclear fusion in terms of energy, angular distribution and fluence. For this purpose, an experiment at Prague Asterix Laser System (PALS) laboratory has been performed using Silicon Carbide (SiC) and diamond detectors as the most suitable diagnostics tools. This work will report the results of the analysis of the Time-of-Flight data obtained during the experiment.