高能帶電粒子的探測及其在人體組織中輻射效應(yīng)的蒙特卡洛模擬.pdf

1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展，載人飛船已逐步脫離地球軌道進入深層空間。研究數(shù)據(jù)表明，高能帶電粒子是造成航天儀器失靈及宇航員輻射危險的主要原因之一。為了更好地探究空間輻射環(huán)境的組成及特性，對航天儀器的輻射加固、輻射損傷以及對航天員的輻射生物效應(yīng)開展相關(guān)的實驗活動，對高能帶電粒子的探測及其在人體組織材料中輻射效應(yīng)的蒙特卡洛模擬研究就顯得尤為重要。
　　本文基于蘇州大學(xué)輻射應(yīng)用技術(shù)團隊研發(fā)的某型反符合△E-E粒子望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，利用蒙特卡洛程序包GE

2、ANT4對高能帶電粒子在半導(dǎo)體、晶體探測器中的能量損失、射程徑跡及在不同材料中的LET(LinearEnergy Transfer)值進行了模擬研究，對不同能量、不同類型的高能粒子與探測器的能量沉積響應(yīng)進行了對比分析。利用GEANT4提供的人體組織材料庫類，對高能帶電粒子在不同的人體組織材料中能量傳輸特性進行了模擬研究，計算了醫(yī)用重離子在不同人體組織內(nèi)的百分劑量分布。以Snyder頭部模型為依據(jù)，構(gòu)建了顱內(nèi)腫瘤放療模擬的人體頭部模型，并

3、對顱內(nèi)腫瘤質(zhì)子、重離子治療的過程進行了相關(guān)模擬研究，利用研發(fā)的△E-E望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)對重離子治療過程中的碎裂反應(yīng)產(chǎn)物進行了探測分析。
　　研究結(jié)果顯示，本文所研究的由固定厚度半導(dǎo)體與晶體探測器組成的△E-E望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，能夠?qū)?-175 MeV能量范圍內(nèi)的高能質(zhì)子具有較好的能量響應(yīng)關(guān)系，同時具有一定的粒子鑒別功能。增加晶體探測器的厚度可以提高探測器的能量測量范圍，增大晶體探測器的寬度可以提高探測器的角度測量范圍。同時此探測器能夠?qū)?50