Localización acústica en aplicaciones médicas con haces de protones

Resumen

Durante los últimos años, diferentes técnicas acústicas se han ido abriendo paso, como técnicas de diagnóstico ó terapias médicas. En este sentido, procesos asociados a la interacción de partículas con la materia dan lugar, entre otras, a perturbaciones térmicas y ondas mecánicas en el medio que pueden estudiarse mediante el llamado efecto termoacústico o ionoacústico. En este artículo se presentan los primeros resultados experimentales presentados por el grupo de Acústica Aplicada a la Detección de Astropartículas en monitorización acústica para hadronterapia. Para ello se presentan los resultados de la localización acústica de distintos tipos de fuentes acústicas y termoacústicas (emitiendo distinto tipo de señales), aproximándonos en cada caso a la localización de la energía depositada por un haz de protones en agua. En primer lugar, se trabaja con transductores piezoeléctricos como fuente acústica que emite señales armónicas tipo seno y sweep. En segundo lugar, se estudia el pulso termoacústico resultante de excitar eléctricamente una barra de grafito mediante la descarga de un condensador. Por último, se realizan simulaciones numéricas del efecto termoacústico para el caso concreto de tres haces de energías de 20, 80 y 100 MeV obteniendo la señal acústica resultante en distintos puntos del espacio. Los resultados de la localizaron de las fuentes acústicas presentan una precisión del orden del milímetro e inferior, cada vez más cerca a la precisión necesaria en monitorización de hadronterapia.