Vraag 21Linac

In ziekenhuizen past men uitwendige bestraling toe om tumoren te behandelen. Het apparaat dat hiervoor wordt gebruikt noemt men een Linac. Het bevat een lineaire deeltjesversneller waarin elektronen worden versneld. Daarna zijn er twee mogelijkheden: − de tumor wordt direct bestraald met de elektronenbundel; − met de elektronen worden röntgenfotonen geproduceerd waarmee vervolgens de bestraling wordt gedaan. De eerste methode is niet voor alle tumoren geschikt.

Om een röntgenbundel te vormen, bevat de Linac behalve de versneller nog drie andere essentiële onderdelen: − een afbuigmagneet om de elektronenbundel te richten en te focusseren; − een trefplaatje waarin de energie van de elektronen wordt omgezet in röntgenfotonen; − een of meer filters om een gelijkmatige bestraling van de tumor mogelijk te maken. Figuur 1 toont deze onderdelen in een schematische tekening. figuur 1 De elektronen moeten na het versnellen naar de behandeltafel worden afgebogen. Dit wordt gedaan met de afbuigmagneet. Figuur 2 toont de baan van een elektron dat met de gemiddelde snelheid in punt P het homogene magneetveld binnenkomt. Het doorloopt een deel van een cirkelbaan en verlaat het magneetveld weer bij Q . Het magneetveld staat loodrecht op het papier. figuur 2 figuur 3 Voor de baanstraal van een elektron in het magneetveld geldt: mv r = (1) Bq

In de praktijk hebben de elektronen niet allemaal dezelfde snelheid en heeft de elektronenbundel een bepaalde breedte. Een evenwijdig invallende elektronenbundel blijkt daardoor na het afbuigen uit elkaar te lopen. Zie figuur 3. Op de uitwerkbijlage is figuur 2 nog twee keer weergegeven voor elektronen die op een andere hoogte in de bundel of met een andere beginsnelheid het magneetveld binnenkomen.

Teken in beide figuren op de uitwerkbijlage de baan die het elektron volgt door het magneetveld heen en na het verlaten van het magneetveld.