癌癥一直是人類致力攻克的難題,在治療過程中放療是經(jīng)常被用到的手段。放療使用的放射物媒介主要是高能X射線。隨著技術(shù)的發(fā)展,強(qiáng)子(主要是質(zhì)子和碳離子)也逐漸被用到放療中。強(qiáng)子相對X射線的優(yōu)勢在于強(qiáng)子的大部分能量損失發(fā)生在射程的末端(布拉格峰),因此強(qiáng)子尤其適用于深部腫瘤和接近重要器官的腫瘤。目前,全球大約有70個質(zhì)子和碳離子治療中心正在運(yùn)轉(zhuǎn)。在強(qiáng)子治癌中,為了確保處方劑量能夠精確的投遞到腫瘤區(qū)域,必須要借助束流監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)時地測量束流的強(qiáng)度、位置和輪廓。目前,平行板電離室普遍用來實(shí)時監(jiān)控束流,它通常具有一個大電極或者條形電極以及像素電極。但是受限于毫米量級寬的金屬條、像素電極,電離室不適用于監(jiān)控同樣毫米量級的筆形束流。此外,電離室的電荷收集效率易受平行板間距的影響。平行板間距的不均勻會導(dǎo)致束流位置、輪廓和強(qiáng)度的測量不準(zhǔn)確。Topmetal系列硅像素傳感器是基于0.35μm CMOS工藝設(shè)計的硅像素傳感器,它的特點(diǎn)是把每個像素最頂層的金屬層開窗,做成裸露的金屬電極,使其能夠直接收集從空間中漂移過來的電荷。第一代傳感器Topmetal-Ⅰ包含64 × 64個像素,單個像素面積是80 × 80μm...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

Ｘ－ｒａｙｓ?Ｃ－ｉｏｎｓ??圖１．２在治療肺癌的計劃中，Ｘ射線放療和碳離子放療沉積劑量的比較。碳離子放療只需要從３個??角度照射。??Ｉ?’?１?１?Ｉ?１?＿?＿?１?Ｉ?＇?＿?＿?＇?Ｉ?１??４?－?／’?－??ｐｈｏｔｏｎｓ?（２１?ＭｅＶ）??１３??，??１２Ｃ－....

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并且束流橫向尺寸也只有幾個毫米。為了覆蓋整個腫瘤區(qū)域，束流的橫向尺??寸和布拉格峰必須被展寬。這可以通過被動或主動束流投遞系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)｜２１１。??圖１．５是被動束流投遞系統(tǒng)的示意圖｜２２１。從加速器引出的初始束流通過與散射體的散??射來擴(kuò)寬束流的橫向尺寸。然后束流穿過經(jīng)調(diào)制過厚度....

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