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Al2O3剂量计在放射治疗中很有应用前景,是目前放射治疗剂量测量的研究热点之一。Al2O3不是组织等效材料,剂量计的引入会对辐射场产生干扰。研究Al2O3剂量计在不同放疗射线中的吸收剂量特性,对实现Al2O3剂量计在放射治疗中的高精度测量,有着重要的理论意义和实用价值。本文通过Monte Carlo模拟,计算Al2O3剂量计在放射治疗常用射线中的吸收剂量,研究Al2O3剂量计在水体模不同深度处的吸收剂量特性。论文的主要工作和成果包括:
(1)构建两台医用直线加速器治疗头的Monte Carlo模型,研究入射电子束参数对剂量分布的影响,并采用尝试错误法,通过比较剂量分布的模拟值和测量值,确定了标称能量为6MV时两台医用直线加速器治疗头的入射电子束参数,包括入射电子束平均能量及射束径向强度分布,得到的相空间文件可用于放射治疗吸收剂量的计算。
(2)研究Al2O3剂量计在MeV单能光子或电子束照射下在水体模不同深度处的吸收剂量特性。Al2O3剂量计的吸收剂量与水的实际吸收剂量并不相同,吸收剂量比率因子的大小与入射粒子的能量以及剂量计在水体模中的深度有关。对应一定能量的入射粒子,存在一个吸收剂量比率因子变化不大的区域。在此区域内,入射粒子为光子时,吸收剂量比率因子与平均值的偏差不大于2.2%,入射粒子为电子时不大于2.7%。
(3)研究Al2O3剂量计在放射治疗常用X(γ)射线中的吸收剂量特性。在剂量建成区中,吸收剂量比率因子的大小与剂量计在体模中的深度以及入射射线的标称能量有关;在剂量建成区以外,吸收剂量比率因子的变化很小,与平均值的最大偏差不大于1%。
(4)对60Coγ射线中Al2O3剂量计大小对吸收剂量的影响进行研究。体积一定的Al2O3剂量计在水体模中不同深度处吸收剂量比率因子的值变化不大,与平均值的偏差不大于1%。但对于体积不同的Al2O3剂量计,不能忽略剂量计的大小对吸收剂量的影响。