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- The Bragg peak is a pronounced peak on the Bragg curve which plots the energy loss of ionizing radiation during its travel through matter. For protons, α-rays, and other ion rays, the peak occurs immediately before the particles come to rest. This is called Bragg peak, for William Henry Bragg who discovered it in 1903. When a fast charged particle moves through matter, it ionizes atoms of the material and deposits a dose along its path. A peak occurs because the interaction cross section increases as the charged particle's energy decreases. In the upper figure, it is the peak for alpha particles of 5.49 MeV moving through air. In the lower figure, it is the narrow peak of the "native" proton beam curve which is produced by a particle accelerator of 250 MeV. The figure also shows the absorption of a beam of energetic photons which is entirely different in nature; the curve is mainly exponential. The phenomenon is exploited in particle therapy of cancer, to concentrate the effect of light ion beams on the tumor being treated while minimizing the effect on the surrounding healthy tissue. The blue curve in the figure shows how the originally monoenergetic proton beam with the sharp peak is widened by increasing the range of energies, so that a larger tumor volume can be treated. This can be achieved by using variable thickness attenuators like spinning wedges.
- Beim Durchgang durch Materie ionisieren schnelle, geladene Teilchen die Atome oder Moleküle, auf die sie treffen. Dabei verlieren sie schrittweise Energie. Meistens steigt der Energieverlust pro Wegeinheit während des Weges, den das Teilchen zurücklegt, an. Die Kurve, die dies beschreibt, heißt Bragg-Kurve, benannt nach William Henry Bragg. Kurz vor dem Ende des Weges durchläuft der Energieverlust ein Maximum (Bragg-Peak), und fällt dann abrupt auf (fast) Null ab. Dies ist von großer praktischer Bedeutung bei der Strahlentherapie. Das Bild zeigt, wie der Energieverlust pro Weglängeneinheit (das Bremsvermögen und damit die Ionisationsdichte, der Alphateilchen während des Weges in Luft zunimmt, bis sie das Maximum erreicht. Die Energie von 5,49 MeV entspricht der des natürlichen Radongases, das überall vorkommt, wo es Granit im Boden gibt. Im zweiten Bild sieht man, wie die Bragg-Kurve bei einem Protonenstrahl von 250 MeV aussieht, der von einem Teilchenbeschleuniger erzeugt wird, wie er für die Strahlentherapie von großer Bedeutung ist. Hier ist die Ionisationsdosis über der Eindringtiefe in menschlichem Gewebe aufgetragen. Der Bragg-Peak ist hier sehr schmal; das bedeutet, dass der Effekt der Bestrahlung auf den Tumor konzentriert werden kann, ohne das umgebende Gewebe allzu sehr zu belasten. Die blaue Kurve zeigt, wie der Bragg-Peak verbreitert werden kann, so dass ein größeres Tumorvolumen bestrahlt wird. Die lila Kurve schließlich zeigt etwas grundsätzlich anderes, nämlich die Absorption hochenergetischer Röntgenstrahlung: hier gibt es keinen Bragg-Peak, vielmehr verläuft die Intensitätsabnahme in einem weiten Bereich exponentiell.
- ブラッグ曲線(ブラッグきょくせん、Bragg Curve)とは、アルファ線や陽子線など重荷電粒子が物質中を透過する際に示す、単位長さあたりの電離数(比電離)の変化(エネルギーの吸収量変化)を示す曲線である。1903年、イギリスの物理学者ウィリアム・ヘンリー・ブラッグ (William Henry Bragg) によって発見された。 質量の小さい荷電粒子は物質中を通過するときに散乱するが、質量が大きい重荷電粒子は散乱せずに進行(入射)方向の物質を電離しながらエネルギーを失って行く。物質中を進む重荷電粒子は運動エネルギーを失って速度が低下するに従い、速度の2乗に反比例して大きな抵抗を受けるため、ある一定速度まで遅くなると急激に停止する。このとき、停止点近傍では非常に大きな電離を受け、大線量を発生する。この現象を利用するものが重粒子線療法である。
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- The Bragg peak is a pronounced peak on the Bragg curve which plots the energy loss of ionizing radiation during its travel through matter. For protons, α-rays, and other ion rays, the peak occurs immediately before the particles come to rest. This is called Bragg peak, for William Henry Bragg who discovered it in 1903. When a fast charged particle moves through matter, it ionizes atoms of the material and deposits a dose along its path.
- Beim Durchgang durch Materie ionisieren schnelle, geladene Teilchen die Atome oder Moleküle, auf die sie treffen. Dabei verlieren sie schrittweise Energie. Meistens steigt der Energieverlust pro Wegeinheit während des Weges, den das Teilchen zurücklegt, an. Die Kurve, die dies beschreibt, heißt Bragg-Kurve, benannt nach William Henry Bragg. Kurz vor dem Ende des Weges durchläuft der Energieverlust ein Maximum (Bragg-Peak), und fällt dann abrupt auf (fast) Null ab.
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