小射野条件下^(60)Coγ射线及6–MV Χ射线在非均匀介质中的剂量特性研究

用蒙特卡罗应用程序EGSnrc模拟计算了60Coγ射线、6–MV的点源光子束在有限宽非均匀模体中,不同射野条件下中心轴上的剂量分布情况,利用剂量扰动因子(Dose perturbation factor,DPF)定量研究了剂量增强或减弱效应的强度。DPF即不均匀介质模体中某点的剂量与均匀水模体中同一空间位置点处的剂量值之比。模拟结果表明,剂量扰动效应的强弱程度取决于多种因素,如射线的能量、射野的尺寸和入射介质的尺寸。另外,无论是在骨等效介质中,还是在肺等效介质中,剂量增强或减弱效应随射野尺寸的变化并不是线性的。

利用EGS4计算固体电离室的吸收剂量与光子注量的转换因子

利用蒙特卡罗程序 EGS4 ,针对几种特定的γ光子谱 ,计算了特定形状的 Li F固体电离室中空腔辐射敏感元件 L i FTLD的吸收剂量 -光子注量转换因子 ;计算结果表明 ,该转换因子的不确定度主要取决于谱的不确定度 ;通过对单能光子源的蒙特卡罗计算结果与解析公式计算结果的比较 ,证明该方法是可靠的 。

基体偏压对中频磁控溅射沉积DLC膜结构的影响

利用中频非平衡磁控溅射技术，以氩气和甲烷混合气体为工作气体，在载玻片和单品硅片上沉积含氢的类金刚石薄膜。改变加载在基体上的负偏压，在0-400V范围内，制备5种偏压值下的薄膜，研究偏压对薄膜结构的影响。用光学显微镜和AFM考察薄膜的光学形貌；激光Raman谱定性分析膜的化学组分；FTIR分析其C—H键合类型；纳米压痕法测量膜的硬度。结果表明：当基体上施加偏压-100V时，可以有效地提高沉积粒子与基体结合力以及薄膜的致密性，薄膜中正四面体的sp^3结构和sp^3CHn含量增加，纳米硬度提高。

热处理对富碳氢化非晶碳化硅薄膜阻氢性能的影响

针对热处理对a-Si C:H薄膜的氢扩散和热稳定性的影响,利用二次离子质谱(SIMS)和傅立叶红外谱(FTIR)来分析氢的深度分布和薄膜中Si Hn和CHn的变化。结果表明,在473 K到773 K范围内,经过热处理的a-Si C:H薄膜能够有效地延缓氢扩散,从而提高阻氢性能,但是在热稳定方面有所退化。

模拟动力学方法应用于调强放射治疗的研究

通过建立调强放射治疗计划中的笔束强度和模拟动力学系统中的粒子位置之间的联系,模拟动力学方法可以应用于解决调强放射治疗中的优化问题.本文研究了模拟动力学方法在肿瘤的临床调强放射治疗中的应用.研究表明,在引入软约束、硬约束和剂量体积约束等约束条件后,模拟动力学方法可以满足临床的调强放射治疗计划的要求.

基于蒙特卡罗方法的XHA600D医用电子直线加速器的入射电子束参数研究

使用蒙特卡罗方法研究入射电子束参数对XHA600D医用电子直线加速器产生的剂量分布的影响,并确定优化的入射电子束参数。根据厂商提供的XHA600D加速器治疗头的几何、材料参数,使用蒙特卡罗程序EGSnrc对不同的入射电子束参数进行模拟并记录其在水模体中产生的剂量分布,将模拟结果与测量结果进行比较。模拟的入射电子束参数包括平均能量、径向强度分布、角度展宽和能量展宽;实验测量数据包括4 cm×4 cm、10 cm×10 cm、30 cm×30 cm射野条件下的百分深度剂量与离轴剂量。结果表明当入射电子束的平均能量为6 MeV、径向强度的半高宽(Full Width at Half Maximum,FWHM)为0.25 cm、角度展宽为0.15°时,模拟结果和测量结果吻合非常好。这些参数可以作为建立适用于XHA600D加速器的TPS(Treatment Planning System)剂量计算模型的基础参数。

不同薄膜材料对α束流性能影响的模拟研究

由于回旋加速器引出的束流能量固定,为了满足不同实验对束流能量的不同需求,需要对束流的能量进行调节。为此,研究了利用薄膜材料对束流能量进行改变的可行性。用SRIM程序分析计算了30 MeV α束流(回旋加速器引出能量)穿过金刚石、铝和铜材料后的射程,确定了材料厚度与所需能量之间的关系。利用G4Beamline程序计算了束流经过薄膜后的相空间分布,分析了束流经过不同材料、降低到相同能量(9 MeV)后的横向、纵向发射度的变化,结果显示:束流在经过薄膜材料后,束斑大小几乎不发生改变,束流横向发射度的增长主要由散角的增加引起,其中金刚石薄膜引起的束流发射度增长最小,散角的均方根值约为16 mrad左右,且与初始束流的散角大小没有明显的依赖关系(初始散角均方根值小于1 mrad);不同材料引起的纵向能散均约为1 MeV(半高宽),与材料无关,只与束流的最终能量有关,降能越多,能散越大。此外,对于30 MeV的初始α束流,与金刚石、铜、铝等材料作用后,均会产生约10^(9)/μA的中子及g粒子,在实际应用中应考虑相关的辐射防护问题。