• High Power Laser Science and Engineering
  • Vol. 12, Issue 2, 02000e17 (2024)
A. Corvino1、4, M. Reimold1、2、5, E. Beyreuther1、3, F.-E. Brack1, F. Kroll1, J. Pawelke1、3, J. D. Schilz1, M. Schneider1、2、3, U. Schramm1、2, M. E. P. Umlandt1、2, K. Zeil1, T. Ziegler1、2, and J. Metzkes-Ng1、*
Author Affiliations
  • 1Helmholtz-Zentrum Dresden – Rossendorf, Dresden, Germany
  • 2Technische Universität Dresden, Dresden, Germany
  • 3OncoRay – National Center for Radiation Research in Oncology, Faculty of Medicine and University Hospital Carl Gustav Carus, TUD Dresden University of Technology, Helmholtz-Zentrum Dresden – Rossendorf, Dresden, Germany
  • 4Current affiliation: Institut Curie, Université PSL, CNRS UMR3347, Orsay, France
  • 5Current affiliation: Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Germany
  • show less
    DOI: 10.1017/hpl.2024.1 Cite this Article Set citation alerts
    A. Corvino, M. Reimold, E. Beyreuther, F.-E. Brack, F. Kroll, J. Pawelke, J. D. Schilz, M. Schneider, U. Schramm, M. E. P. Umlandt, K. Zeil, T. Ziegler, J. Metzkes-Ng. miniSCIDOM: a scintillator-based tomograph for volumetric dose reconstruction of single laser-driven proton bunches[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2024, 12(2): 02000e17 Copy Citation Text show less
    References

    [1] F. Albert, M. E. Couprie, A. Debus, M. C. Downer, J. Faure, A. Flacco, L. A. Gizzi, T. Grismayer, A. Huebl, C. Joshi, M. Labat, W. P. Leemans, A. R. Maier, S. P. Mangles, P. Mason, F. Mathieu, P. Muggli, M. Nishiuchi, J. Osterhoff, P. P. Rajeev, U. Schramm, J. Schreiber, A. G. Thomas, J. L. Vay, M. Vranic, K. Zeil. New J. Phys., 23, 031101(2021).

    [2] S. C. Wilks, A. B. Langdon, T. E. Cowan, M. Roth, M. Singh, S. Hatchett, M. H. Key, D. Pennington, A. Mackinnon, R. A. Snavely. Phys. Plasmas, 8, 542(2001).

    [3] N. Esplen, M. S. Mendonca, M. Bazalova-Carter. Phys. Med. Biol., 65, 23TR03(2020).

    [4] F. Kroll, F. E. Brack, C. Bernert, S. Bock, E. Bodenstein, K. Brüchner, T. E. Cowan, L. Gaus, R. Gebhardt, U. Helbig, L. Karsch, T. Kluge, S. Kraft, M. Krause, E. Lessmann, U. Masood, S. Meister, J. Metzkes-Ng, A. Nossula, J. Pawelke, J. Pietzsch, T. Püschel, M. Reimold, M. Rehwald, C. Richter, H. P. Schlenvoigt, U. Schramm, M. E. Umlandt, T. Ziegler, K. Zeil, E. Beyreuther. Nat. Phys., 18, 316(2022).

    [5] G. Aymar, T. Becker, S. Boogert, M. Borghesi, R. Bingham, C. Brenner, P. N. Burrows, O. C. Ettlinger, T. Dascalu, S. Gibson, T. Greenshaw, S. Gruber, D. Gujral, C. Hardiman, J. Hughes, W. G. Jones, K. Kirkby, A. Kurup, J. B. Lagrange, K. Long, W. Luk, J. Matheson, P. McKenna, R. McLauchlan, Z. Najmudin, H. T. Lau, J. L. Parsons, J. Pasternak, J. Pozimski, K. Prise, M. Puchalska, P. Ratoff, G. Schettino, W. Shields, S. Smith, J. Thomason, S. Towe, P. Weightman, C. Whyte, R. Xiao. Front. Phys., 8, 567738(2020).

    [6] F. E. Brack, F. Kroll, L. Gaus, C. Bernert, E. Beyreuther, T. E. Cowan, L. Karsch, S. Kraft, L. A. Kunz-Schughart, E. Lessmann, J. Metzkes-Ng, L. Obst-Huebl, J. Pawelke, M. Rehwald, H. P. Schlenvoigt, U. Schramm, M. Sobiella, E. R. Szabó, T. Ziegler, K. Zeil. Sci. Rep., 10, 9118(2020).

    [7] G. A. Cirrone, G. Petringa, R. Catalano, F. Schillaci, L. Allegra, A. Amato, R. Avolio, M. Costa, G. Cuttone, A. Fajstavr, G. Gallo, L. Giuffrida, M. Guarrera, G. Korn, G. Larosa, R. Leanza, E. L. Vecchio, G. Messina, G. Milluzzo, V. Olsovcova, S. Pulvirenti, J. Pipek, F. Romano, D. Rizzo, A. D. Russo, S. Salamone, V. Scuderi, A. Velyhan, S. Vinciguerra, M. Zakova, E. Zappalà, D. Margarone. Front. Phys., 8, 564907(2020).

    [8] T. F. Rösch, Z. Szabó, D. Haffa, J. Bin, S. Brunner, F. S. Englbrecht, A. A. Friedl, Y. Gao, J. Hartmann, P. Hilz, C. Kreuzer, F. H. Lindner, T. M. Ostermayr, R. Polanek, M. Speicher, E. R. Szabó, D. Taray, T. Tokés, M. Würl, K. Parodi, K. Hideghéty, J. Schreiber. Rev. Sci. Instrum., 91, 063303(2020).

    [9] J. Bin, L. O. Huebl, J. H. Mao, K. Nakamura, L. D. Geulig, H. Chang, Q. Ji, L. He, J. D. Chant, Z. Kober, A. J. Gonsalves, S. Bulanov, S. E. Celniker, C. B. Schroeder, C. G. R. Geddes, E. Esarey, B. A. Simmons, T. Schenkel, E. A. Blakely, S. Steinke, A. M. Snijders. Sci. Rep., 12, 1484(2022).

    [10] C. Richter, L. Karsch, Y. Dammene, S. D. Kraft, J. Metzkes, U. Schramm, M. Schürer, M. Sobiella, A. Weber, K. Zeil, J. Pawelke. Phys. Med. Biol., 56, 1529(2011).

    [11] P. Chaudhary, G. Milluzzo, H. Ahmed, B. Odlozilik, A. McMurray, K. M. Prise, M. Borghesi. Front. Phys., 9, 624963(2021).

    [12] G. Milluzzo, G. Petringa, R. Catalano, G. A. Cirrone. Eur. Phys. J. Plus, 136, 1170(2021).

    [13] M. Reimold, S. Assenbaum, C. Bernert, E. Beyreuther, F.-E. Brack, L. Karsch, S. D. Kraft, F. Kroll, A. Nossula, J. Pawelke, M. Rehwald, H.-P. Schlenvoigt, U. Schramm, M. E. P. Umlandt, K. Zeil, T. Ziegler, J. Metzkes-Ng. Phys. Med. Biol., 68, 185009(2023).

    [14] D. Haffa, R. Yang, J. Bin, S. Lehrack, F. E. Brack, H. Ding, F. S. Englbrecht, Y. Gao, J. Gebhard, M. Gilljohann, J. Götzfried, J. Hartmann, S. Herr, P. Hilz, S. D. Kraft, C. Kreuzer, F. Kroll, F. H. Lindner, J. Metzkes-Ng, T. M. Ostermayr, E. Ridente, T. F. Rösch, G. Schilling, H. P. Schlenvoigt, M. Speicher, D. Taray, M. Würl, K. Zeil, U. Schramm, S. Karsch, K. Parodi, P. R. Bolton, W. Assmann, J. Schreiber. Sci. Rep., 9, 6714(2019).

    [15] S. Gerlach, M. Pinto, N. Kurichiyanil, C. Grau, J. Hérault, M. Hillbrand, P. R. Poulsen, S. Safai, J. M. Schippers, M. Schwarz, C. S. Søndergaard, F. Tommasino, E. Verroi, M. Vidal, I. Yohannes, J. Schreiber, K. Parodi. Phys. Med. Biol., 66, 079501(2021).

    [16] L. D. Geulig, L. Obst-Huebl, K. Nakamura, J. Bin, Q. Ji, S. Steinke, A. M. Snijders, J.-H. Mao, E. A. Blakely, A. J. Gonsalves, S. Bulanov, J. van Tilborg, C. B. Schroeder, C. G. R. Geddes, E. Esarey, M. Roth, T. Schenkel. Rev. Sci. Instrum., 93, 103301(2022).

    [17] M. Reimold, S. Assenbaum, C. Bernert, E. Beyreuther, F.-E. Brack, L. Karsch, S. Kraft, F. Kroll, M. Loeser, A. Nossula, J. Pawelke, T. Püschel, H.-P. Schlenvoigt, U. Schramm, M. Umlandt, K. Zeil, T. Ziegler, J. Metzkes-Ng. Sci. Rep., 12, 21488(2022).

    [18] M. Barberio, S. Veltri, M. Scisciò, P. Antici. Sci. Rep., 7, 40415(2017).

    [19] P. R. Bolton, M. Borghesi, C. Brenner, D. C. Carroll, C. De Martinis, F. Fiorini, A. Flacco, V. Floquet, J. Fuchs, P. Gallegos, D. Giove, J. S. Green, S. Green, B. Jones, D. Kirby, P. McKenna, D. Neely, F. Nuesslin, R. Prasad, S. Reinhardt, M. Roth, U. Schramm, G. G. Scott, S. Ter-Avetisyan, M. Tolley, G. Turchetti, J. J. Wilkens. Phys. Med., 30, 255(2014).

    [20] J. S. Green, M. Borghesi, C. M. Brenner, D. C. Carroll, N. P. Dover, P. S. Foster, P. Gallegos, S. Green, D. Kirby, K. J. Kirkby, P. McKenna, M. J. Merchant, Z. Najmudin, C. A. J. Palmer, D. Parker, R. Prasad, K. E. Quinn, P. P. Rajeev, M. P. Read, L. Romagnani, J. Schreiber, M. J. V. Streeter, O. Tresca, C.-G. Wahlström, M. Zepf, D. Neely, 8079, 807919(2011).

    [21] J. Metzkes, L. Karsch, S. D. Kraft, J. Pawelke, C. Richter, M. Schürer, M. Sobiella, N. Stiller, K. Zeil, U. Schramm. Rev. Sci. Instrum., 83, 123301(2012).

    [22] J. Metzkes, K. Zeil, S. D. Kraft, L. Karsch, M. Sobiella, M. Rehwald, L. Obst, H.-P. Schlenvoigt, U. Schramm. Rev. Sci. Instrum., 87, 083310(2016).

    [23] N. P. Dover, M. Nishiuchi, H. Sakaki, M. A. Alkhimova, A. Y. Faenov, Y. Fukuda, H. Kiriyama, A. Kon, K. Kondo, K. Nishitani, K. Ogura, T. A. Pikuz, A. S. Pirozhkov, A. Sagisaka, M. Kando, K. Kondo. Rev. Sci. Instrum., 88, 073304(2017).

    [24] M. Huault, D. De Luis, J. I. Apiñaniz, M. De Marco, C. Salgado, N. Gordillo, C. Gutiérrez Neira, J. A. Pérez-Hernández, R. Fedosejevs, G. Gatti, L. Roso, L. Volpe. High Power Laser Sci. Eng, 7, e60(2019).

    [25] K. M. Schwind, E. Aktan, R. Prasad, M. Cerchez, D. Eversheim, O. Willi, B. Aurand. Rev. Sci. Instrum., 90, 053307(2019).

    [26] M. J.-E. Manuel, H. Tang, B. K. Russell, L. Willingale, A. Maksimchuk, J. S. Green, E. L. Alfonso, J. Jaquez, L. Carlson, D. Neely, T. Ma. Rev. Sci. Instrum., 91, 103301(2020).

    [27] M. Hesse, T. Ebert, M. Zimmer, S. Scheuren, M. Roth. Rev. Sci. Instrum., 92, 093302(2021).

    [28] D. A. Mariscal, B. Z. Djordjevíc, E. S. Grace, R. Hollinger, T. Ma, G. G. Scott, H. Song, R. A. Simpson, J. J. Rocca, S. Wang. Plasma Phys. Control. Fusion, 63, 114003(2021).

    [29] F. Kroll, J. Pawelke, L. Karsch. Med. Phys., 40, 082104(2013).

    [30] https://eljentechnology.com/products/plastic-scintillators/ej-200-ej-204-ej-208-ej-212. https://eljentechnology.com/products/plastic-scintillators/ej-200-ej-204-ej-208-ej-212

    [31] J. Birks. The Theory and Practice of Scintillation Counting(1964).

    [32] L. Torrisi. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B, 170, 523(2000).

    [33] S. Helmbrecht, M. Baumann, W. Enghardt, F. Fiedler, M. Krause, A. Lühr. J. Instrum., 11, T11001(2016).

    [34] https://topas.readthedocs.io/_/downloads/en/latest/pdf/. https://topas.readthedocs.io/_/downloads/en/latest/pdf/

    [35] http://www.gafchromic.com/documents/EBT3_Specifications.pdf. http://www.gafchromic.com/documents/EBT3_Specifications.pdf

    [36] E. A. K. Smith, C. Winterhalter, T. S. A. Underwood, A. H. Aitkenhead, J. C. Richardson, M. J. Merchant, N. F. Kirkby, K. J. Kirby, R. I. Mackay. Biomed. Phys. Eng. Express, 8, 015024(2021).

    [37] U. Schramm, M. Bussmann, A. Irman, M. Siebold, K. Zeil, D. Albach, C. Bernert, S. Bock, F. Brack, J. Branco, J. P. Couperus, T. E. Cowan, A. Debus, C. Eisenmann, M. Garten, R. Gebhardt, S. Grams, U. Helbig, A. Huebl, T. Kluge, A. Köhler, J. M. Krämer, S. Kraft, F. Kroll, M. Kuntzsch, U. Lehnert, M. Loeser, J. Metzkes, P. Michel, L. Obst, R. Pausch, M. Rehwald, R. Sauerbrey, H. P. Schlenvoigt, K. Steiniger, O. Zarini. J. Phys. Conf. Ser., 874, 012028(2017).

    [38] T. Ziegler, D. Albach, C. Bernert, S. Bock, F. E. Brack, T. E. Cowan, N. P. Dover, M. Garten, L. Gaus, R. Gebhardt, I. Goethel, U. Helbig, A. Irman, H. Kiriyama, T. Kluge, A. Kon, S. Kraft, F. Kroll, M. Loeser, J. Metzkes-Ng, M. Nishiuchi, L. Obst-Huebl, T. Püschel, M. Rehwald, H. P. Schlenvoigt, U. Schramm, K. Zeil. Sci. Rep., 11, 7338(2021).

    [39] G. Battistoni, J. Bauer, T. T. Boehlen, F. Cerutti, M. P. Chin, R. D. S. Augusto, A. Ferrari, P. G. Ortega, W. Kozlowska, G. Magro, A. Mairani, K. Parodi, P. R. Sala, P. Schoofs, T. Tessonnier, V. Vlachoudis. Front. Oncol., 6, 116(2016).

    [40] M. Hamel. Plastic Scintillators(2022).

    [41] F. Di Martino, P. Barca, S. Barone, E. Bortoli, R. Borgheresi, S. De Stefano, M. Di Francesco, L. Faillace, L. Giuliano, L. Grasso, S. Linsalata, D. Marfisi, M. Migliorati, M. Pacitti, L. Palumbo, G. Felici. Front. Phys., 8, 630534(2020).

    [42] V. Favaudon, J.-M. Lentz, S. Heinrich, A. Patriarca, L. de Marzi, C. Fouillade, M. Dutreix. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 944, 162537(2019).

    [43] L. Plante, F. A. Cucinotta. New J. Phys., 11, 063047(2009).

    [44] P. D. Vera, I. Abril, R. Garcia-Molina. Radiat. Res., 190, 282(2018).

    [45] T. Ogawa, Y. Hirata, Y. Matsuya, T. Kai. Sci. Rep., 11, 24401(2021).

    [46] M. S. Kreipl, W. Friedland, H. G. Paretzke. Radiat. Environment. Biophys., 48, 349(2009).

    A. Corvino, M. Reimold, E. Beyreuther, F.-E. Brack, F. Kroll, J. Pawelke, J. D. Schilz, M. Schneider, U. Schramm, M. E. P. Umlandt, K. Zeil, T. Ziegler, J. Metzkes-Ng. miniSCIDOM: a scintillator-based tomograph for volumetric dose reconstruction of single laser-driven proton bunches[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2024, 12(2): 02000e17
    Download Citation