• Title/Summary/Keyword: 선량분포 측정

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최적화알고리듬을 이용한 세기변조방사선치료의 정량적인 정도관리

  • Park, Dong-Hyun;Park, Dal;Park, Sung-Yong;Kim, Tae-Hyun;Shin, Kyung-Hwan;Kim, Dae-Yong;Cho, Kwan-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • 목적 : 세기변조방사선치료의 정도관리 중 선량 분포의 비교에 관한 새로운 정량적인 방법을 제시하였다. 이 과정 중에서 선량의 기울기가 큰 영역에서의 문제점을 해결하기 위하여 최적화 알고리듬을 사용하였다. 대상 및 방법 : 필름을 통해 측정된 선량분포와 컴퓨터를 통해 구해진 선량분포를 각각 5mm 간격과 lmm 간격의 해상도로 컴퓨터를 이용해 2 차원 선량분포로 구현한다. 그 후 두 선량분포사이의 차이를 각 선량분 포의 원점을 일치시킨 후 구해낸다. 이때 일반적으로 두 선량분포 사이의 차이는 선량의 기울기가 큰 영역에서 상당히 크게 나타나게 되는데 이것은 측정 장비의 원점을 구하는 과정에서 발생되는 이차원 상의 미세한 원점의 불일치 효과로 선량의 차이가 선량의 기울기가 큰 영역에서 더욱 커지기 때문이다. 이 불일치를 보정하기 위해서, 측정된 선량분포를 계산된 선량분포 위에서 lmm 간격으로 이동시켜가면서 선량의 차이를 계산하여 이 값이 최소가 되는 위치를 확인한다. 이때의 이동치는 가속기가 갖는 허용오차 이내에 있어야 하며 이 값은 2mm로 알려져 있다. 이 과정과는 독립적으로 이온 챔버를 통해 측정된 절대선량 값을 이용하여 두 선량분포 사이를 재 규격화한 뒤 차이를 구하게 되면 우리는 5mm 간격의 2 차원 절대선량 분포 비교를 실험상의 오차들 중 가장 크게 작용하는 원점 오차로 인한 오차를 제거한 뒤 수행한 것과 같은 결과를 얻게 된다. 여기서 계산된 선량분포의 해상도는 장비의 허용오차 보다 항상 작아야 한다. 결과 : 머리와 목에 환부를 갖는 여러 환자들에 대한 선량분포 비교 결과를 통해서, 측정된 선량분포와 계산된 선량분포사이의 허용오차 범위에 대한 일시적 기준을 마련하였다. 이 기준은 물론 더 많은 환자들에 대한 선량분포 비교를 통해 개선되어질 수 있다. 결론 : 측정 장비의 원점 불일치의 보정뿐만 아니라 측정 장비의 회전에 의한 오차 보정, 필름의 광학적 밀도에 관한 보정 등 여러 가지 계통적 오차들에 대한 보정들이 선량분포 확인과정의 이해와 그 기준마련에 도움이 되겠지만 우리가 다룬 원점 불일치에 비해서 상대적으로 무시할 수 있었다. 마지막으로 선량분포 확인의 최종목표인 3 차원 선량분포 확인의 실제 적용을 위한 연구가 최적화 알고리듬을 이용하여 실험 중에 있다.

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A Study on the dose distribution and the accuracy of the system for small fields of high energy x-rays (고에너지 X-선 소조사야의 선량분포 및 계측에 관한 연구)

  • 이호남;지광수;김재휴;지영훈
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.7 no.1
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    • pp.32-44
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    • 1995
  • I. 제 목 고에너지 X-선 소조사야의 선량분포 및 계측에 관한 연구 II. 연구의 목적 및 중요성 최근 수술이 어려운 뇌종양등에 대한 방사선수술법(Radiosurgery)이 관심의 대상이 되고 있다. 방사선수술법은 크게 나누어 200여개의 Co-60이 장착된 장치(Gamma Knife)를 이용하는 방법과, X-선치료기를 이용하는 방법은 몇개의 보조기구를 설치하면 가능한 매우 경제적인 방법이다. 따라서 Microtron을 이용한 방사선수술의 기초자료확보를 위하여 소조사야에 대한 선량과 선량분포의 측정 및 계산을 실시하였다. III. 연구의 내용 및 범위 Microtron으로부터 조사되는 6MV, 10MV, 21MV X-선의 지름 3cm이하 소조사야에 대한 정확한 선량 및 선량분포 자료를 확보하기 위해, 가. Microtron치료기와 보조장치등에 대한 정밀도 계측 및 평가 나. 보조 Collimator의 적당한 크기와 재료의 선택 및 설계, 제작. 다. 에너지와 조사야 크기 각각에 대한 여러측정장치(Ion chamber, Diode detector, TLD 및 Film등)를 이용한 선량 및 선량분포 측정. 라. 측정값들의 비교, 검토 및 측정된 자료에 의한 선량 및 선량분포의 계산을 수행했다. IV. 연구결과 및 활용에 대한 건의 본 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다. 가. Microtron치료기와 보조장치등의 정확도의 허용 오차범위내에서 잘 일치하였다. 나. 보조 collimater adpator는 총 길이 24cm로 하였으며 재질로는 두랄미늄을 사용하였고, 보조 collimator는 low melting alloy를 사용하였으며 소조사야 크기의 정확도는 0.5mm이내에서 매우 잘 일치 하였다. 다. 방사선 수술법의 에너지 선택에 중요한 요소중의 하나인 penumbra는 6MV X-선에서 가장 적게 나타났으며 라. 소조사면에 대한 깊이-선량 백분율곡선은 모든 에너지에서 조사면이 작아질수록 표면으로 이동하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 방사선 수술을 시행할 경우 수십억원에 이르는 장비의 도입이나 새로운 시설 없이 Microtron에서 조사되는 고에너지 X-선을 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 새로 구입한 측정기나 보조 Collimator를 이용하여 소조사야에 대한 선량측정기술을 습득함으로써 일반적인 소조사야의 방사선치료나 회전치료등에 활용할 수 있다.

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Analysis of the Dose Distribution of Moving Organ using a Moving Phantom System (구동팬텀 시스템에 의한 움직이는 장기의 선량분포 분석)

  • Kim, Yon-Lae;Park, Byung-Moon;Bae, Yong-Ki;Kang, Min-Young;Lee, Gui-Won;Bang, Dong-Wan
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.18 no.2
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    • pp.81-87
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    • 2006
  • Purpose: Few researches have been peformed on the dose distribution of the moving organ for radiotherapy so far. In order to simulate the organ motion caused by respiratory function, multipurpose phantom and moving device was used and dosimetric measurements for dose distribution of the moving organs were conducted in this study. The purpose of our study was to evaluate how dose distributions are changed due to respiratory motion. Materials and Methods: A multipurpose phantom and a moving device were developed for the measurement of the dose distribution of the moving organ due to respiratory function. Acryl chosen design of the phantom was considered the most obvious choice for phantom material. For construction of the phantom, we used acryl and cork with density of $1.14g/cm^3,\;0.32g/cm^3$ respectively. Acryl and cork slab in the phantom were used to simulate the normal organ and lung respectively. The moving phantom system was composed of moving device, moving control system, and acryl and cork phantom. Gafchromic film and EDR2 film were used to measure dose ditrbutions. The moving device system may be driven by two directional step motors and able to perform 2 dimensional movements (x, z axis), but only 1 dimensional movement(z axis) was used for this study. Results: Larger penumbra was shown in the cork phantom than in the acryl phantom. The dose profile and isodose curve of Gafchromic EBT film were not uniform since the film has small optical density responding to the dose. As the organ motion was increased, the blurrings in penumbra, flatness, and symmetry were increased. Most of measurements of dose distrbutions, Gafchromic EBT film has poor flatness and symmetry than EDR2 film, but both penumbra distributions were more or less comparable. Conclusion: The Gafchromic EBT film is more useful as it does not need development and more radiation dose could be exposed than EDR2 film without losing film characteristics. But as response of the optical density of Gafchromic EBT film to dose is low, beam profiles have more fluctuation at Gafchromic EBT. If the multipurpose phantom and moving device are used for treatment Q.A, and its corrections are made, treatment quality should be improved for the moving organs.

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Dose Distributions in a Shielded Vaginal Cylinder using a HDR Co-60 Source (고선량 Co-60 선원이용시 차폐된 질 원주기구의 영향)

  • 김진기;김정수;김형진;권형철;강정구
    • Progress in Medical Physics
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    • v.8 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1997
  • The present work is determine to the dose distribution reduced by the insertion of a shielded into a vaginal cylinder around a $\^$60/CO source in brachytherapy, and to the source calibration. It was investigated by measuring the relative dose around a 2.5cm diameter shielded vaginal cylinder in a polystyrene phantom by use of a ionization chamber. Measurements were made with the cylinder unshielded and 0.55cm thick 90$^{\circ}C$ lead shields inserted. Also, the dose distribution compared measurement value with calculation value according to the device manufacturer and the multiple-divided dose tables. A reduction in dose was observed on the unshielded side of the cylinder which increased with distance from the source and it does 4.4% within 1cm from the surface of the cylinder. On the shielded side of the cylinder, the dose at the surface is reduced to about 20.4% of its value without the shield. The effective attenuation factor entered for the 90$^{\circ}C$ lead shielded cylinder was average 0.2 in a $\^$60/CO moving source. In comparision with the dose calculation mathods, the multiple-divided dose tables are difference less than ${\pm}$4.1% with measured data in a $\^$60/Co source.

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Utilization-Focused Reduction of Radiation Exposure with XCP-DS FIT Sensor Holder by Measuring Dose of Dental X-ray Generator (구내 방사선발생기의 선량 분포측정을 통한 필름유지기구(XCP-DS FIT)의 피폭선량감소에 대한 유용성)

  • Lee, Kyung Hee
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.6 no.6
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    • pp.465-471
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    • 2012
  • In this study, three dimensional X-ray dose distribution from dental X-ray generator system was measured by ALOKA PDM-117 dosimeter. The X-ray dose distribution will be change with XCP-DS FIT in oral shot, because the distance between X-ray generator and the dosimeter. The X-ray dose change affects on patient exposure and radiograph image quality. Therefore, it is important to obtain relation between the X-ray dose and the distance. The X-ray dose at the central position was decreased with increasing the distance. Furthermore, the dose at the edge of the X-ray flux was increased with increasing the distance. The increased dose affects on the patient radiation exposure. The present results will provide for good dental radiograph image and reducing radiation over-exposure on patient.

A Study on Dosimetry for Small Fields of Photon Beam (광자선 소조사면의 선량 측정에 관한 연구)

  • 강위생;하성환;박찬일
    • Progress in Medical Physics
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    • v.5 no.2
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    • pp.57-68
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    • 1994
  • Purpose : The purposes are to discuss the reason to measure dose distributions of circular small fields for stereotactic radiosurgery based on medical linear accelerator, finding of beam axis, and considering points on dosimetry using home-made small water phantom, and to report dosimetric results of 10MV X-ray of Clinac-18, like as TMR, OAR and field size factor required for treatment planning. Method and material : Dose-response linearity and dose-rate dependence of a p-type silicon (Si) diode, of which size and sensitivity are proper for small field dosimetry, are determined by means of measurement. Two water tanks being same in shape and size, with internal dimension, 30${\times}$30${\times}$30cm$^3$ were home-made with acrylic plates and connected by a hose. One of them a used as a water phantom and the other as a device to control depth of the Si detector in the phantom. Two orthogonal dose profiles at a specified depth were used to determine beam axis. TMR's of 4 circular cones, 10, 20, 30 and 40mm at 100cm SAD were measured, and OAR's of them were measured at 4 depths, d$\sub$max/, 6, 10, 15cm at 100cm SCD. Field size factor (FSF) defined by the ratio of D$\sub$max/ of a given cone at SAD to MU were also measured. Result : The dose-response linearity of the Si detector was almost perfect. Its sensitivity decreased with increasing dose rate but stable for high dose rate like as 100MU/min and higher even though dose out of field could be a little bit overestimated because of low dose rate. Method determining beam axis by two orthogonal profiles was simple and gave 0.05mm accuracy. Adjustment of depth of the detector in a water phantom by insertion and remove of some acryl pates under an auxiliary water tank was also simple and accurate. TMR, OAR and FSF measured by Si detector were sufficiently accurate for application to treatment planning of linac-based stereotactic radiosurgery. OAR in field was nearly independent of depth. Conclusion : The Si detector was appropriate for dosimetry of small circular fields for linac-based stereotactic radiosurgery. The beam axis could be determined by two orthogonal dose profiles. The adjustment of depth of the detector in water was possible by addition or removal of some acryl plates under the auxiliary water tank and simple. TMR, OAR and FSF were accurate enough to apply to stereotactic radiosurgery planning. OAR data at one depth are sufficient for radiosurgery planning.

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Evaluation of DQA for Tomotherapy using 3D Volumetric Phantom (3차원 체적팬텀을 이용한 토모치료의 Delivery Quality Assurance 평가)

  • Lee, Sang-Uk;Kim, Jeong-Koo
    • Journal of radiological science and technology
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    • v.39 no.4
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    • pp.607-614
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    • 2016
  • The study investigates the necessity of 3 dimensional dose distribution evaluation instead of point dose and 2 dimensional dose distribution evaluation. Treatment plans were generated on the RANDO phantom to measure the precise dose distribution of the treatment site 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 cm with the prescribed dose; 1,200 cGy, 5 fractions. Gamma analysis (3%/3 mm, 2%/2 mm) of dose distribution was evaluated with gafchromic EBT2 film and ArcCHECK phantom. The average error of absolute dose was measured at $0.76{\pm}0.59%$ and $1.37{\pm}0.76%$ in cheese phantom and ArcCHECK phantom respectively. The average passing ratio for 3%/3 mm were $97.72{\pm}0.02%$ and $99.26{\pm}0.01%$ in gafchromic EBT2 film and ArcCHECK phantom respectively. The average passing ratio for 2%/2 mm were $94.21{\pm}0.02%$ and $93.02{\pm}0.01%$ in gafchromic EBT2 film and ArcCHECK phantom respectively. There was a more accurate dose distribution of 3D volume phantom than cheese phantom in patients DQA using tomotherapy. Therefor it should be evaluated simultaneously 3 dimensional dose evaluation on target and peripheral area in rotational radiotherapy such as tomotherapy.

Dose Distribution of Rectum in the treatment of Uterine Cervical Cancer using Remote Afterloading System (RALS시행시 선원의 거리 이동및 직장선량에 관한 계산치와 측정치의 비교연구)

  • 김성규;신세원;김명세
    • Progress in Medical Physics
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    • v.5 no.1
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    • pp.67-74
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    • 1994
  • Dose distribution of point source represents an inverse square law as the distance, Difference of measurement value and calculation value according to moving distance of radiation source show very large error in dose calculation of Brachytherapy. Therefore, in RALS of high dose rate, dose calculation have an important effect in treatment of uterine cervix cancer and recurrent rate. In this paper, authors measured moving distance of radiation source carrying out RALS. And we measured Rectum dose compared with calculationdose.

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두경부암의 6MV 광자선 치료 시 표면선량 증가를 위한 Spoiler의 유용성 평가

  • 이강혁;김원택;이화중;김대영
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.14 no.1
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 1.목적 두경부암(head and neck Ca)과 쇄골상부(Supraclavicular)에 6MV 광자선으로 치료 시 치료부위(Target volume)가 피부에서 대략 $1^{\sim}2mm$정도 깊이에 위치할 경우, 6MV 광자선의 선량분포는 표면선량이 낮아서 치료에 적합하지 않기 때문에 Bolus와 같이 사용하지만 Skin Sparing(피부보호)효과의 손실로 피부의 손상이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 피부의 보호와 치료 시 표면선량의 증가를 위해 Spoiler(산란판)를 제작하여 측정 후 그 특성을 이해하고 선량의 분포를 통하여 Bolus와 비교한 후에 Spoiler의 유용성에 대해 평가하고자 하였다. 2.방법 Siemens사 선형가속기(PRIMUS)의 6MV 광자선을 사용하여 Spoiler의 사용여부 및 Spoiler의 사용 시에는 조사면의 크기를 $5{\times}5,\;7{\times}7,\;10{\times}10,\;15{\times}15,\;20{\times}20cm^2$로 하고 Spoiler와 표면과의 거리는 6, 10, 15cm로 바꾸어 가면서 물팬톰(PTW. 독일)을 이용해 깊이와 측방에 따른 선량분포를 Markus 전리함(PTW. 독일)으로 측정하였으며 전리함의 방수를 위해 씌어진 방수 캡 때문에 표면선량을 별도의 고형 팬톰으로 측정하였다. 표면의 측정선량은 전리함의 측면 벽 등에 의한 선량 측정치의 증가 현상으로 과 반응을 보였으며 이를 교정하였다. 그리고 측정된 데이터를 치료계획 시스템(Pinnacle 6.0m)으로 비교, 분석하였다. 3.결과 Spoiler의 사용 시 3cm깊이 측정선량 백분율과 Spoiler를 사용하지 않은 해당 치료 조사면의 3cm깊이 선량의 백분율에 일치하도록 하여 가상의 치료 깊이인 2mm에서 측정값을 비교하여 본 결과 조사면 $5{\times}5,\;10{\times}10,\;20{\times}20cm^2$에서 OPEN시 62, 64, $70\%$, Bolus는 97, 97, $99\%$로 Spoiler의 사용 시 표면과의 거리가 6cm에서 82, 98, $103\%$, 10cm에는 72, 89, $101\%$, 15m에 65, 79, $96\%$로 나타났으며 표면에서의 측정값을 비교하여 본 결과 OPEN시 11, 17, $27\%$, Bolus는 84, 84, $86\%$, Spoiler의 사용 시 6cm에서 40, 71, $93\%$, 10cm에는 25, 50, $81\%$, 15cm에 18, 36, $67\%$를 나타내었다. 또한 3m깊이에서의 측방 선량분포에서 Spoiler의 거리변화(6, 10cm)는 심부선량의 변화에 영향을 주지 않는 것으로 확인할 수 있었다. 그리고 위의 실험측정치를 치료계획 시스템에 입력하여 선량분포를 확인한 결과 Spoiler를 사용하는 경우 OPEN에 비해 선량분포 영역을 표면으로 끌어 올릴 수 있으며 Bolus 보다 피부 보호효과는 어느 정도 유지가 되는 것을 보여주었다. 4.결론 이와 같이 Spoiler는 Bolus와 비교하여 6MV 광자선의 build up 영역을 표면으로 증가시키는 동시에 Skin Sparing(피부보호)효과를 유지할 수 있으며 두경부암의 치료에서 Spoiler의 사용이 가능한 조건으로는 조사면이 $5{\times}5cm^2$에서 Spoiler와 표면과의 거리가 6cm일 때, $7{\times}7cm^2$에서 6cm, 10cm였고 $10{\times}10cm^2$는 10cm, 15cm로, $15{\times}15cm^2$는 15cm의 간격으로 평가되었다. 또한 $20{\times}20cm^2$의 조사면, Spoiler가 6cm 간격 인 경우 Bolus를 사용한 것 보다 더욱 높은 표면선량을 나타내었다. 그러나 Spoiler와 표면간의 거리를 다르게 함으로써 깊이에 따라 선량분포를 다양하게 나타낼 수 있기 때문에 표면선량의 증가와 피부의 보호를 위해 환자의 피부 두께, 실제 치료 부위의 깊이 등을 고려한다면 Spoiler를 사용하는 것이 bolus를 사용하는 것보다 더 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Comparison of Electron Beam Dosimetries by Means of Several Kinds of Dosimeters (수종의 측정기에 의한 전자선의 선량 측정의 비교)

  • Kang Wee-Saing
    • Radiation Oncology Journal
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    • v.7 no.1
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    • pp.93-100
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    • 1989
  • Several combinations of measuring devices and phantoms were studied to measure electron beams. Silicon Pmt junction diode was used to find the dependence of depth dose profile on field size on axis of electron beam Depths of 50, 80 and $90\%$ doses increased with the field size for small fields. For some larger fields, they were nearly constant. The smallest of field sizes over which the parameters were constant was enlarged with increase of the energy of electron beams. Depth dose distributions on axis of electron beam of $10\times10cm^2$ field were studied with several combinations of measuring devices and phantoms. Cylindrical ion chamber could not be used for measurement of surface dose, and was not convenient for measurement of near surface region of 6MeV electron. With some exceptions, parameters agreed well with those studied by different devices and phantoms. Surface dose in some energies showed $4\%$ difference between maximum and minimum. For 18MeV, depths of 80 and $90\%$ doses were considerably shallower by film than by others. Parallel-plate ion chamber with polystyrene phamtom and silicon PN junction would be recommended for measurement of central axis depth dose of electron beams with considerably large field size. It is desirable not to use cylindrical ion chamber for the purpose of measurement of surface dose or near surface region for lower energy electron beam. It is questionable that film would be recommended for measurement of dose distribution of electron with high energy like as 18MeV.

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