文档介绍：黑龙江大学
硕士学位论文
医用电子直线加速器辐射防护和质量控制的Monte Carlo方法研
究
姓名:邵文成
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:孙普男
20090512
中文摘要接下来,我们对非单能的光子射线穿过辐射防护材料时的透射曲线进行详细的蒙特卡罗计算研究,提出一种适用能量范围广的、适用于复杂能谱光子射线的随着核科学与技术的不断进步以及高科技医疗技术应用范围的不断拓宽,医用电子直线加速器已经成为放射治疗领域中十分重要的先进放射医疗仪器。为了保证医用电子直线加速器在对目标进行照射时尽量减少光子射线对从事大型放射医学仪器操作工作的人员造成辐射伤害的同时,还要尽量保证医用电子直线加速器所产生的高能湎叩钠分视帕迹芄桓油昝赖厥视糜诜派湟窖Ш头派渲瘟疲我们很有必要对医用电子直线加速器的辐射防护以及射线质量控制方面的问题进行详尽的研究。首先,本文从防止高能电子从靶中透射引起电子污染的目的出发,提出了一整套解决该问题的计算方法。利用蒙特卡罗计算方法计算芰糠段高能电子在常用加速器靶物质中的射程,并将蒙特卡罗计算方法的计算结果与已发表数据进行对比,研究结果表明:蒙特卡罗计算结果和己发表的标准数据复合较好。透射曲线的计算方法。在提出计算方法的同时,我们对和湓捶⒊龅射线穿过铅时的透射曲线进行了蒙特卡罗计算,研究结果表明:蒙特卡罗计算计算结果与已发表数据复合较好。此计算方法可用于计算医用电子直线加速器所发出的复杂能谱光予射线的透射曲线。第三,我们针对在利用蒙特卡罗方法对复合防护材料的屏蔽性能进行计算时存在的计算时间冗长这个问题,提出了一种蒙特卡罗方法和解析计算方法相结合的计算方法,该方法能够大量节约用于复合防护材料的透射数据的蒙特卡罗模拟计算时间,使计算效率大幅度提升。该计算方法可用于提高医用电子直线加速器发出的光子射线的屏蔽性能计算工作的效率。在最后,我们对医用电子直线加速器所产生的光子射线的辐射剂量场进行了蒙特卡罗计算研究,系统地阐述了两种解决该研究课题的方案:直接蒙特卡罗计.●
算方法、分步蒙特卡罗计算方法。在提出计算方法的同时,我们分别利用两种计算方法对医用电子直线加速器的横向扫描剂量分布曲线进行了蒙特卡罗模拟计算,并将两种计算方法的计算结果进行了对比,结果表明:分步蒙特卡罗模拟计算方法能够大幅度的提高计算效率、节省计算时间。关键词医用电子直线加速器;辐射防护;质量控制;蒙特卡罗方法黑龙江大学硕士学位论文
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导~:穆⋯⋯躲粥矿’锄学独创性声明学位论文版权使用授权书本人完全了解墨蕉堑太堂有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权墨蕉堕态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果:据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得黑龙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。学位论文作者签名:签字日期:年可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文。学位论文作者毕业后去向:工作单位:通讯地址:签字期:月日电话:邮编:
,国外对于蒙特卡罗方法及其应用的相关研究电子加速器已经被广泛地应用到工业、农业、医学、科学研究等各个领域俊随着电子加速器逐渐被推广,利用各种方法对其进行研究的工作正在逐步被重视【辭】蒙特卡罗方法【,脖怀谱魍臣剖匝榉椒ǎ且愿怕释臣评砺圩魑;〉募算方法。多年以来,随着现代核科学与技术的发展和微型电子计算机的发明,蒙特卡罗方法作为单独数值计算方法被提出来,并且最先被应用在核武器爆炸研究中。蒙特卡罗方法是一种数值计算方法,可是与一般数值计算方法有比较大的区别。因为蒙特卡罗方法可以比较逼真地描述光子、电子、中子等粒子的输运过程,解决一些数值方法难以解决的辐射剂量学问题,因而蒙特卡罗方法的在核物也正在逐步深化【。当我们对数学、工程技术、物理学、生物科学、医学物理、辐射剂量学等领域的问题时,首先根据需要解决的问题的特点建立一个概率统计模型或者是随机过程模型,并且这个随机过程中的参量即为所要求解问题的解,之后采用对随机过程或者概率统计模型进行反复的抽样试验,进而计算出所求参数的概率统计特征并给出随机过程的参量的近似值,即所求问题的近似解。用蒙特卡罗方法可以解决的问题多种多样,而最终判断该解决方案是否涉及蒙特卡罗方法的标准是看解决问题过程中是否涉及随机过程的建模和随机变量的