TU Graz erforscht bei MedAustron die Strahlungsfestigkeit von Schaltkreisen

Die Forschung bildet einen der beiden Schwerpunkte im Ionentherapiezentrum MedAustron. Neben den fix im Zentrum verankerten Forschergruppen der Medizinischen und Technischen Universität Wien nutzen nun auch Wissenschaftler des Instituts für Elektronik der Technischen Universität Graz die moderne Ausstattung der Forschungslabors.

In der österreichweit einzigartigen Teilchenbeschleunigeranlage steht der Wissenschaft nicht nur ein eigener Bestrahlungsraum zur Verfügung, sondern vom Chemie- und Zellkultur- über ein Software- bis hin zum Dosimetrielabor auch zahlreiche Arbeitsplätze, an denen modernste Geräte und Apparaturen den Wissensgewinn der Forscherinnen und Forscher erleichtern. Dazu gehört auch eine Röntgenstrahlungsanlage, die derzeit von einem Team der TU Graz für ein Forschungsprojekt genutzt wird.

Das sechsköpfige Team rund um DI Varvara Bezhenova untersucht die Störfestigkeit von analogen integrierten Schaltungen. Schaltkreise müssen die gewünschten Operationen unter allen Bedingungen sicherstellen können. Besonders wichtig ist ihre Störfestigkeit bei Anwendungen, bei denen eine Fehlfunktion ein Sicherheitsrisiko für Menschen darstellen kann – wie beispielsweise bei medizinischen Applikationen. Störfaktoren gibt es aber in allen Anwendungsbereichen und oft werden diese in der Design- und Simulationsphase der Schaltungen nicht berücksichtigt. Einer der potenziellen Störfaktoren ist Strahlung, wie sie beispielsweise auf Schaltkreise in CT-Geräten, Satelliten im Weltraum oder industriellen Messgeräten wirkt. Um nun Daten zur Strahlungsfestigkeit dieser integrierten Schaltkreise zu gewinnen, werden diese im Wiener Neustädter Therapie- und Forschungszentrum Röntgenstrahlen ausgesetzt. Sowohl Effekte, die durch einmalige Strahlenbelastung entstehen, als auch solche, die durch stetige Applikation von Strahlung über einen gewissen Zeitraum auftreten, werden untersucht. Für die Zukunft ist auch angedacht, diese Untersuchungen mit Protonenstrahlung durchzuführen. Das Ziel der Grazer Forscher ist es, letztlich durch die Etablierung von Design-Richtlinien die Störfestigkeit elektronischer Geräte zu erhöhen.

Neben derartigen Projekten von Gastforschern werden generell bei MedAustron einerseits Forschungsthemen bearbeitet, die nahe an der medizinischen Anwendung beim Patienten stehen. Dazu gehören grundlegende Untersuchungen der physikalischen und biologischen Wechselwirkungen der Ionenstrahlung mit Gewebe im Rahmen der beiden Fachdisziplinen Medizinische Strahlenphysik und Strahlenbiologie. Andererseits können die Teilchenstrahlen aber auch für Fragestellungen der Strahlenphysik herangezogen werden, wie beispielsweise zur Bestimmung verschiedener Wirkungsquerschnitte zwischen Primärstrahlung und unterschiedlichen Zielobjekten.

 

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