醫(yī)用電子直線加速器輻射防護和質量控制的Monte Carlo方法研究.pdf

1、隨著核科學與技術的不斷進步以及高科技醫(yī)療技術應用范圍的不斷拓寬，醫(yī)用電子直線加速器已經成為放射治療領域中十分重要的先進放射醫(yī)療儀器。為了保證醫(yī)用電子直線加速器在對目標進行照射時盡量減少光子射線對從事大型放射醫(yī)學儀器操作工作的人員造成輻射傷害的同時，還要盡量保證醫(yī)用電子直線加速器所產生的高能X射線的品質優(yōu)良，能夠更加完美地適用于放射醫(yī)學和放射治療，我們很有必要對醫(yī)用電子直線加速器的輻射防護以及射線質量控制方面的問題進行詳盡的研究。

2、 首先，本文從防止高能電子從靶中透射引起電子污染的目的出發(fā)，提出了一整套解決該問題的計算方法。利用蒙特卡羅計算方法計算1～100MeV能量范圍內高能電子在常用加速器靶物質中的射程，并將蒙特卡羅計算方法的計算結果與已發(fā)表數據進行對比，研究結果表明：蒙特卡羅計算結果和已發(fā)表的標準數據復合較好。 接下來，我們對非單能的光子射線穿過輻射防護材料時的透射曲線進行詳細的蒙特卡羅計算研究，提出一種適用能量范圍廣的、適用于復雜能譜光子射線的透射

3、曲線的計算方法。在提出計算方法的同時，我們對60Co和137Cs輻射源發(fā)出的射線穿過鉛時的透射曲線進行了蒙特卡羅計算，研究結果表明：蒙特卡羅計算計算結果與已發(fā)表數據復合較好。此計算方法可用于計算醫(yī)用電子直線加速器所發(fā)出的復雜能譜光子射線的透射曲線。 第三，我們針對在利用蒙特卡羅方法對復合防護材料的屏蔽性能進行計算時存在的計算時間冗長這個問題，提出了一種蒙特卡羅方法和解析計算方法相結合的計算方法，該方法能夠大量節(jié)約用于復合防護材料

4、的透射數據的蒙特卡羅模擬計算時間，使計算效率大幅度提升。該計算方法可用于提高醫(yī)用電子直線加速器發(fā)出的光子射線的屏蔽性能計算工作的效率。 在最后，我們對醫(yī)用電子直線加速器所產生的光子射線的輻射劑量場進行了蒙特卡羅計算研究，系統(tǒng)地闡述了兩種解決該研究課題的方案：直接蒙特卡羅計算方法、分步蒙特卡羅計算方法。在提出計算方法的同時，我們分別利用兩種計算方法對醫(yī)用電子直線加速器的橫向掃描劑量分布曲線進行了蒙特卡羅模擬計算，并將兩種計算方法的