Frontiers in Physics (Mar 2021)
PAPRICA: The Pair Production Imaging Chamber—Proof of Principle
- M. Toppi,
- M. Toppi,
- I. Avanzolini,
- I. Avanzolini,
- L. Balconi,
- G. Battistoni,
- G. Calvi,
- M. De Simoni,
- M. De Simoni,
- Y. Dong,
- Y. Dong,
- A. Fantoni,
- G. Franciosini,
- G. Franciosini,
- M. Marafini,
- M. Marafini,
- M. Fischetti,
- M. Fischetti,
- V. Muccifora,
- S. Muraro,
- V. Patera,
- V. Patera,
- V. Patera,
- F. Ronchetti,
- A. Sarti,
- A. Sarti,
- A. Sarti,
- A. Sciubba,
- A. Sciubba,
- A. Sciubba,
- G. Traini,
- S. M. Valle,
- I. Mattei
Affiliations
- M. Toppi
- Dipartimento Di Scienze Di Base E Applicate Per l’Ingegneria, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- M. Toppi
- INFN Laboratori Nazionali Di Frascati, Frascati, Italy
- I. Avanzolini
- Dipartimento Di Fisica, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- I. Avanzolini
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- L. Balconi
- Dipartimento Di Fisica, Università Degli Studi Di Milano, Milan, Italy
- G. Battistoni
- INFN Section of Milan, Milan, Italy
- G. Calvi
- INFN Section of Milan, Milan, Italy
- M. De Simoni
- Dipartimento Di Fisica, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- M. De Simoni
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- Y. Dong
- Dipartimento Di Fisica, Università Degli Studi Di Milano, Milan, Italy
- Y. Dong
- INFN Section of Milan, Milan, Italy
- A. Fantoni
- INFN Laboratori Nazionali Di Frascati, Frascati, Italy
- G. Franciosini
- Dipartimento Di Fisica, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- G. Franciosini
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- M. Marafini
- INFN Laboratori Nazionali Di Frascati, Frascati, Italy
- M. Marafini
- Museo Storico Della Fisica E Centro Studi E Ricerche E. Fermi, RomeItaly
- M. Fischetti
- Dipartimento Di Scienze Di Base E Applicate Per l’Ingegneria, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- M. Fischetti
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- V. Muccifora
- INFN Laboratori Nazionali Di Frascati, Frascati, Italy
- S. Muraro
- INFN Section of Milan, Milan, Italy
- V. Patera
- Dipartimento Di Scienze Di Base E Applicate Per l’Ingegneria, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- V. Patera
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- V. Patera
- Museo Storico Della Fisica E Centro Studi E Ricerche E. Fermi, RomeItaly
- F. Ronchetti
- INFN Laboratori Nazionali Di Frascati, Frascati, Italy
- A. Sarti
- Dipartimento Di Scienze Di Base E Applicate Per l’Ingegneria, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- A. Sarti
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- A. Sarti
- Museo Storico Della Fisica E Centro Studi E Ricerche E. Fermi, RomeItaly
- A. Sciubba
- Dipartimento Di Scienze Di Base E Applicate Per l’Ingegneria, Sapienza Università Di Roma, Rome, Italy
- A. Sciubba
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- A. Sciubba
- Museo Storico Della Fisica E Centro Studi E Ricerche E. Fermi, RomeItaly
- G. Traini
- INFN Section of Rome, Rome, Italy
- S. M. Valle
- INFN Section of Milan, Milan, Italy
- I. Mattei
- INFN Section of Milan, Milan, Italy
- DOI
- https://doi.org/10.3389/fphy.2021.568139
- Journal volume & issue
-
Vol. 9
Abstract
In Particle Therapy, safety margins are applied around the tumor to account for the beam range uncertainties and ensure an adequate dose coverage of the tumor volume during the therapy. The reduction of safety margins is in great demand in order to diminish the Particle Therapy side effects especially in the case of treatment of tumors close to Organs at Risk (OAR) and of pediatric patients. To this aim, beam range monitoring techniques are being developed by the scientific community, most of all based on the detection of secondary particles produced by the nuclear interactions of the beam with the patient’s tissue nuclei. In this contribution, a novel beam range monitoring technique is proposed, based on the detection of prompt photons exploiting the pair production mechanism. The proof of principle of the PAir PRoduction Imaging ChAmber (PAPRICA) is studied through the development of a Monte Carlo simulation and the detector performances toward a more realistic scenario are determined.
Keywords
