Ablenkung von Ionen
AB5 Ablenkung des Ionenstrahls
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Abbildung 6: Der Ionenstrohl wird so abgelenkt, dass er die ganze Ausdehnung des Tumors überstreicht. Der Strahl scannt über den Tumorbereich. Quelle: Mit freundlicher Genehmigung durch Katja Parodi und Walter Assmann: Haddronen gegen den Krebs, in Physik Journal 18(2019) Nr.6, Seite 38, Abb2b
Ein tiefliegender Gehirntumor wie in Abbildung 6 hat eine bestimmte Größe, d.h. eine bestimmte räumliche Ausdehnung.
Die Ionen haben zuvor bereits ihre erforderliche Endgeschwindigkeit in der x-Richtung erhalten. Das ist die Richtung, die von der Erzeugungsstelle der Ionen zum Tumormittelpunkt zeigt.
Aufgaben:
- Erläutern Sie, welche Größen alle Einfluss auf die gesamte Ablenkung des Strahls haben, so dass der Strahl schließlich auch genau bis zu den Rändern des Tumors abgelenkt werden kann.
- Erläutern Sie auch anhand von Abbildung 6, durch welche Maßnahmen die Ionen diese Ablenkung erfahren.
- Beschreiben Sie die physikalischen Größen, die die Ablenkung auf dem Flugweg innerhalb eines Plattenkondensators nach Abbildung 6a (Bereich II) bewirken.
- Zur Berechnung von Ablenkungen im Bereich des Kondensators gehen Sie auf die Seite
https://www.cfg-hockenheim.de/static/zpg6-physik-V2/aufgaben_ablenkung.html
und bearbeiten Sie dort bitte mindestens die Aufgaben 1, 6 und 7.
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Abbildung 6a: Die drei Bewegungsbereichte der Ionen Quelle: Mit freundlicher Genehmigung durch Katja Parodi und Walter Assmann: Haddronen gegen den Krebs, in Physik Journal 18(2019) Nr.6, Seite 38, Abb2b - leicht verändert
Hilfen:
- Zur Aufgabe 1: Die Seite
https://www.cfg-hockenheim.de/static/zpg6-physik-V2/strahlentherapie.html
- Zur Aufgabe 2 und 3: Die Seite
https://www.cfg-hockenheim.de/static/zpg6-physik-V2/ablenkung.html
Plickers-Fragen als check-in-Aufgaben am Anfang der Folgestunde:
- Die gesamte Ablenkstrecke am Zielort hängt ab von ...
- der lonenladung.
- der lonenmasse.
- der Länge der Strecke vom Ablenkkondensator bis zum Tumor.
- der Strecke von der lonenerzeugung bis zum Ablenkkondensator
- Die Ionen werden im Feld des Kondensators stark abgelenkt,
- wenn deren Masse groß ist.
- wenn die Spannung am Ablenkkondensator groß ist.
- wenn die Geschwindigkeit in x-Richtung groß ist.
- wenn der Plattenabstand des Ablenkkondensators groß ist.
- Die Bewegung, die durch die Ablenkung der Ionen im Ablenkkondensator entsteht, ist vergleichbar mit der Bewegung...
- einer Masse beim lotrechten freien Fall.
- einer Masse, die in x- und y-Richtung jeweils eine gleichförmige Geschwindigkeit hat.
- einer kreisenden Masse.
- einer Masse beim waagerechten Wurf.
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