基于蒙特卡羅方法對(duì)醫(yī)用電子直線加速器屏蔽治療室的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 00:37
在腫瘤治療方面,放射治療成為現(xiàn)今醫(yī)學(xué)方面的主流。隨著科技的發(fā)展,醫(yī)用電子直線加速器又成為常用的治療儀器。在放射治療帶來方便的同時(shí),其安全使用必然會(huì)成為新的科研問題。為保證醫(yī)護(hù)人員的安全,醫(yī)用放射治療室的屏蔽應(yīng)該達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)。蒙特卡羅方法是現(xiàn)今應(yīng)用非常廣泛的算法,在仿真模擬方面有著不可替代的地位,并且隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展,此算法的可行性得到了很大的提高,模擬的計(jì)算結(jié)果也得到了很大的精確。本課題首先在NCRPREPORTNo.151國際標(biāo)準(zhǔn)下,采用公式的方法對(duì)醫(yī)用電子直線加速器治療室的屏蔽墻厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。為更好的對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更精準(zhǔn)的分析,采用蒙特卡羅方法對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的治療屏蔽室做模擬處理。結(jié)果表明,蒙特卡羅方法在此方面研究的可行性,同時(shí)也表明利用公式法計(jì)算治療室墻體厚度也可以滿足國家防護(hù)要求。但是公式法對(duì)實(shí)際的環(huán)境考慮欠缺,計(jì)算值偏保守,而利用蒙特卡羅方法模擬出的最小值能夠很好地提供設(shè)計(jì)參考。所以在對(duì)屏蔽治療室墻體厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),推薦使用蒙特卡羅方法進(jìn)行設(shè)計(jì)圖定稿前的評(píng)估。在對(duì)源的模擬上,本文采用BEAMnrc程序進(jìn)行設(shè)計(jì),該程序在對(duì)醫(yī)用電子直線加速器機(jī)頭方面的模擬是非常卓越的。分...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
積分正如圖1-1所示,如何求解M處的面積呢?這在高數(shù)中是個(gè)很簡(jiǎn)單的問題,1
東北 師 范大 學(xué) 碩士 學(xué) 位論 文 以產(chǎn) 生 電 磁場(chǎng) 的 裝置 來 對(duì) 粒子 加 以控 制 , 起到 導(dǎo) 向 和聚 焦 的 作用 。 加 速 器 的 效 能 指 標(biāo) 是 粒 子 所 能 達(dá) 到 的 能 量 和 粒 子 流 的 強(qiáng) 度, 按 照 粒 子 能 量的大 小 ,加 速器 可 分為 低 能加 速 器, 能 量小 于 10 8eV ; 中 能 加 速 器, 能 量 在 10 8~10 9eV ; 高 能 加 速 器, 能 量 在 10 9~1 0 12 eV ; 超 高能 加 速器 , 能 量在 10 12 eV 以上 [1 0 ] 3. 1 .2 醫(yī)用 電子 直 線 加速 器 粒子 加 速 器的 應(yīng) 用 是十 分 廣 泛的 , 尤 其是 在 醫(yī) 學(xué) 方面 , 加 速器 的 應(yīng) 用是 最 廣 的。 在 這 一領(lǐng) 域 , 它 主要 是 用 來對(duì) 腫 瘤 進(jìn)行 放 射 治 療的 粒 子 加速 器 裝 置 ,即 醫(yī) 用 加速 器 。 粒 子 加速 的 種類 是 很 多的 , 上 一節(jié) 已 經(jīng) 給 予列 出 。 而 對(duì) 于 醫(yī) 用加 速 器 方 面, 電 子 直線 加 速 器是 使 用 最多 的 。
圖 3- 3 中子 和 物質(zhì) 的 相 互作 用 線當(dāng) 中 , 中 子射 線 極 為特 殊 。 這是 由 中 子 本身 不 帶 電的 , 庫 倫 作用 對(duì) 中 子是 不 起 作用 的 。 在 中子 束 入 射物 質(zhì) , 發(fā) 生 彈性 碰 撞 ,非 彈 性 碰撞 , 以 及 吸收 。 其 中在 彈 量 損 耗 是最 為 明 顯的 , 盡 五成 的 能 量 將被 消 耗 ,而 對(duì) 分 之 九 左右 。 基 于這 個(gè) 特 點(diǎn), 人 們 認(rèn) 識(shí)到 , 在 對(duì)中 子 含 氫的 物 質(zhì) 是首 選 。 處于 激 發(fā) 態(tài)的 原 子 核, 我們 可 以利 用 中 子與 物 質(zhì) 作用 收。 其 本質(zhì) 就 是 原子 核 對(duì) 中子 的 俘 獲 ,如 此 過 程所 得 常 常 伴隨 著 射 線 的放 射 。 的 相互 作 用 —— 光 子 ,康 普 頓 效應(yīng) , 電 子對(duì) 效 應(yīng) ,以 及 核 光 電效 應(yīng) 是 光子 出的 是 當(dāng) 光 子能 量 大 于 10 M eV 時(shí), 核 光電 效 應(yīng) 就需 要
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蒙特卡羅模擬法在抗微生物藥物藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 楊帆,劉志昌,丁煥中,曾振靈. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2009(07)
[2]太赫茲光脈沖在生物介質(zhì)中傳播的蒙特卡羅法模擬[J]. 柴愛華,楊琴,劉雅潔. 光散射學(xué)報(bào). 2008(02)
[3]MCNP程序研究進(jìn)展[J]. 張建生,蔡勇,陳念年. 原子核物理評(píng)論. 2008(01)
[4]輻射防護(hù)最優(yōu)化方法及其應(yīng)用[J]. 劉華. 核安全. 2007(02)
[5]常用輻射量與單位[J]. 羅家治,徐建一,沈建,代黎明. 實(shí)用測(cè)試技術(shù). 2001(01)
本文編號(hào):3472687
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
積分正如圖1-1所示,如何求解M處的面積呢?這在高數(shù)中是個(gè)很簡(jiǎn)單的問題,1
東北 師 范大 學(xué) 碩士 學(xué) 位論 文 以產(chǎn) 生 電 磁場(chǎng) 的 裝置 來 對(duì) 粒子 加 以控 制 , 起到 導(dǎo) 向 和聚 焦 的 作用 。 加 速 器 的 效 能 指 標(biāo) 是 粒 子 所 能 達(dá) 到 的 能 量 和 粒 子 流 的 強(qiáng) 度, 按 照 粒 子 能 量的大 小 ,加 速器 可 分為 低 能加 速 器, 能 量小 于 10 8eV ; 中 能 加 速 器, 能 量 在 10 8~10 9eV ; 高 能 加 速 器, 能 量 在 10 9~1 0 12 eV ; 超 高能 加 速器 , 能 量在 10 12 eV 以上 [1 0 ] 3. 1 .2 醫(yī)用 電子 直 線 加速 器 粒子 加 速 器的 應(yīng) 用 是十 分 廣 泛的 , 尤 其是 在 醫(yī) 學(xué) 方面 , 加 速器 的 應(yīng) 用是 最 廣 的。 在 這 一領(lǐng) 域 , 它 主要 是 用 來對(duì) 腫 瘤 進(jìn)行 放 射 治 療的 粒 子 加速 器 裝 置 ,即 醫(yī) 用 加速 器 。 粒 子 加速 的 種類 是 很 多的 , 上 一節(jié) 已 經(jīng) 給 予列 出 。 而 對(duì) 于 醫(yī) 用加 速 器 方 面, 電 子 直線 加 速 器是 使 用 最多 的 。
圖 3- 3 中子 和 物質(zhì) 的 相 互作 用 線當(dāng) 中 , 中 子射 線 極 為特 殊 。 這是 由 中 子 本身 不 帶 電的 , 庫 倫 作用 對(duì) 中 子是 不 起 作用 的 。 在 中子 束 入 射物 質(zhì) , 發(fā) 生 彈性 碰 撞 ,非 彈 性 碰撞 , 以 及 吸收 。 其 中在 彈 量 損 耗 是最 為 明 顯的 , 盡 五成 的 能 量 將被 消 耗 ,而 對(duì) 分 之 九 左右 。 基 于這 個(gè) 特 點(diǎn), 人 們 認(rèn) 識(shí)到 , 在 對(duì)中 子 含 氫的 物 質(zhì) 是首 選 。 處于 激 發(fā) 態(tài)的 原 子 核, 我們 可 以利 用 中 子與 物 質(zhì) 作用 收。 其 本質(zhì) 就 是 原子 核 對(duì) 中子 的 俘 獲 ,如 此 過 程所 得 常 常 伴隨 著 射 線 的放 射 。 的 相互 作 用 —— 光 子 ,康 普 頓 效應(yīng) , 電 子對(duì) 效 應(yīng) ,以 及 核 光 電效 應(yīng) 是 光子 出的 是 當(dāng) 光 子能 量 大 于 10 M eV 時(shí), 核 光電 效 應(yīng) 就需 要
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蒙特卡羅模擬法在抗微生物藥物藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 楊帆,劉志昌,丁煥中,曾振靈. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2009(07)
[2]太赫茲光脈沖在生物介質(zhì)中傳播的蒙特卡羅法模擬[J]. 柴愛華,楊琴,劉雅潔. 光散射學(xué)報(bào). 2008(02)
[3]MCNP程序研究進(jìn)展[J]. 張建生,蔡勇,陳念年. 原子核物理評(píng)論. 2008(01)
[4]輻射防護(hù)最優(yōu)化方法及其應(yīng)用[J]. 劉華. 核安全. 2007(02)
[5]常用輻射量與單位[J]. 羅家治,徐建一,沈建,代黎明. 實(shí)用測(cè)試技術(shù). 2001(01)
本文編號(hào):3472687
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