直线加速器散射校正因子的蒙特卡罗计算

临床上处方剂量计算时要考虑百分深度剂量(PDD)和总散射校正因子(Sc,p)的影响.本研究中利用蒙特卡罗程序(BEAMnrc和DOSXYZnrc)模拟SIEMENS Primus Plus直线加速器6MV能量的电子束,计算各照射范围内总散射校正因子和百分深度剂量值,并与指形电离室测量值比较,同时计算了总散射校正因子(S...     

西门子加速器射束特点的Geant4模拟研究

利用Geant4程序包编程构建SIEMENS直线加速器机头结构,模拟产生6MV-X射线的电子打靶及后续粒子输运过程,通过与测量数据对比,在保证模型构建合理的基础上,获取常用射野平面粒子出射信息并分析所得相空间文件,得到光子和电子的平均能量、能谱分布、粒子注量分布、能量注量分布及角分布等信息。结果表明：出射光子平均能量要高于电子;光子和电子能谱呈连续分布;出射电子粒子注量与光子相差两个数量级以上;射野内光子的粒子注量和能量注量分布较均匀,电子则波动很大;射野外光子粒子注量和能量注量均迅速下降,电子的变化趋势不太明显;出射光子角分布主要集中在与中心轴成10°范围内,电子角分布范围则较大。     

医用直线加速器治疗头的蒙特卡罗模拟

本文使用蒙特卡罗模拟软件BEAMnrc,构建出加速器治疗头各部件,并进行6MV电子束经过钨靶产生光子束在加速器治疗头各部件中的传输模拟,获得源皮距为100cm,射野大小为10cm×10cm的开放野治疗平面上的粒子相空间信息.并用BEAMDP程序对该粒子相空间数据进行了分析,得到源模型所在平面的光子和电子的注量、能谱、角分布、平均能量等信息.     

注入聚束腔的离子束的能量分散对直线加速器输出束流波形的影响

一、理论分析众所周知,在质子直线加速器前常用聚束腔来提高加速器的捕获效率。从聚束腔至加速器入口有一段聚束漂移空间,如图1所示。     

基于蒙特卡罗方法对光子束剂量沉积核的研究

用蒙特卡罗的程序BEAMnrc模拟西门子加速器6 MV光子束,由BEAMdp子程序分析得到不同射野的能谱分布和平均能量,并建立相应模拟源(能谱源与单能源),由DOSXYZnrc子程序使用模拟源笔形束,在标准水模体中计算最大剂量深度处的剂量沉积核,以比较不同源对剂量沉积的影响。结果表明,不同射野下获得的能谱源对剂量沉积的差异较小,最大百分剂量差1.47%;使用平均能量的单能源剂量差别较大,最大达6.28%。而对于利用同一射野下能谱源和单能源计算的剂量核进行比较,最大百分剂量差在9%以上,甚至达到13.2%。由此可见,剂量沉积核具有光子能量依赖性,由于加速器产生的光子束是具有能谱分布的,只利用某一单能源来进行剂量计算会造成较大的误差,使用能谱源计算剂量沉积核会更为准确。     

强流加速器D-Be中子源中子慢化引出研究

为优化成像中子束注量率和能谱,在考虑中子源能谱、角分布、面源结构及靶系统条件下,利用MCNP程序模拟源中子的慢化和输运过程,记录不同模型时慢化体内热中子注量率分布和成像中子束成分。结果表明,聚乙烯更适合用作小型热中子源慢化反射材料;D+束轰击靶面的束斑大小影响热中子在慢化体内的分布,束斑半径在1cm内变化对中子慢化影响较小;增加热中子引出孔道与D+束轴线的夹角能有效提高引出热中子束的纯度。     

强流质子直线加速器横向屏蔽的估算

叙述了估算强流质子直线加速器横向屏蔽的方法。束流能量处在GeV能区时，使用Moyer模型进行计算；在1GeV以下，使用基于点源视线法的Tesch公式。在1W/m的束流损失情况下，对50～3000MeV束流能量范围内的横向屏蔽厚度进行了计算，并给出推荐值。     

高能电子在加速器靶物质中射程的数值模拟

为确定高能电子在加速器重金属靶物质中的射程，用蒙特卡罗方法计算能量为1~100MeV的高能电子在加速器常用的重金属靶物质(金、钨、钽、钼)中的射程。将1~20MeV电子在钨靶中射程的计算结果与已发表数据进行对比，计算结果与已发表数据符合较好。对射程计算结果进行数值拟合，得到了实用性较强的1~100MeV宽能区内电子在常用加速器靶物质中的射程计算公式。该公式可为高能电子加速器靶的设计计算提供参考数据。     

ns-200中子发生器束流脉冲化技术研究及束流传输模拟计算

在ns-200中子发生器上开展了束流脉冲化技术研究工作,采用正弦波速调管聚束方法设计了束流脉冲化系统,研制了高频电源系统、脉冲测量系统和远程自动控制系统.运用LEADS软件,进行了束流传输的模拟计算,并显示了束流传输包络曲线.整机安装调试获得了半高宽小于3.5ns、峰值电流大于1mA的聚束脉冲,束流稳定,各项指标达到技术要求.目前,已长期投入脉冲运行,完成了多个物理实验.     

Recent activities in the field of radiation,accelerator, and beam technologies

Many of the outstanding researches and developments in the field of radiation, accelerator, and beam technology are published in scientific journals, including the Journal of Nuclear Science and Technology. Some topics from the latest activities in these fields are introduced.     

无损检测用加速器束流稳定性分析系统的研制

介绍了单道脉冲幅度分析系统对电子直线加速器每个宏脉冲内产生的电子束流稳定性的实时测量方法和对打靶产生的X射线剂量率进行动态监测的分析处理系统的研制与开发。介绍了单道分析器的原理和硬件组成。后端软件使用面向对象的Visual C^ .net开发完成，软件采用图形化软面板，所有控制和结果显示在计算机屏幕上。系统具有可靠性好、精度高、测量直观、应用软件的界面友好等优点。     

15 MV医用电子直线加速器光核中子剂量分布的MC模拟及测量

医用电子直线加速器产生的X射线已广泛应用于放射治疗过程,X射线与机头中的高Z物质(铅、钨、铜和铁)发生(γ,n),(γ,2n)反应产生一定量的中子,引起与治疗无关的中子剂量。本文对工作在15MV能量档的Prim μs-M型医用电子直线加速器在标准照射野10cm×10cm内治疗平面的光中子剂量分布,进行了Monte-Carlo模拟,并使用CR39固体核径迹探测器和中子气泡探测器(NBD)进行了实验测量。研究发现,测量与模拟的中子剂量之间最大偏差约±30%,其最主要的原因是由于加速器产生的光核中子与物质发生非弹性散射反应而逐步降低能量,产生了低于上述两种探测器阈能(100keV)的中子,使测量值比模拟值偏低。研究结果为X射线放射治疗中减低污染中子剂量的优化设计提供了基础数据。     

6711型125I种子源剂量参数的蒙特卡罗研究

使用蒙特卡罗方法计算6711型125I种子源参数,采用新的种子源几何模型和新的光子截面数据(mcplib04),根据AAPM TG-43U1推荐的剂量参数计算公式,可以获得6711型125I种子源各参数。与AAPMTG-43U1推荐值比较,剂量常数相差0.62%,径向剂量函数值最大相差5.12%,最小相差0.15%。     

Technical analysis of an early fusion neutron source based on the enhancement of the IFMIF/EVEDA accelerator prototype

In the framework of the Engineering Design and Engineering Validation Activities for the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF/EVEDA), three major prototypes have been designed and are being manufactured, commissioned and operated which are firstly the Accelerator Prototype (LIPAc) at Rokkasho, fully representative of the IFMIF low energy (9 MeV) accelerator stage, secondly the EVEDA Lithium Test Loop (ELTL) at Oarai, and thirdly critical components of the High Flux Test Modules to be tested in the helium cooling loop (HELOKA-LP) at Karlsruhe. The present paper analyses possibilities from a technical point of view, for combining, modifying, and enhancing, at limited cost, selected components of the prototypes towards the realisation of an early reduced-flux neutron source, able nonetheless to start the testing of candidate DEMO materials and realising by this a first step towards the construction and operation of a complete IFMIF plant.Various options of deuteron beam parameters, such as energy, current and shape are analysed with respect to their technical challenges and the neutron yield resulting from the nuclear reaction with the Li target. Related requirements for the liquid Li target with respect to jet parameters are evaluated and the neutron mapping in the high flux region is presented underlying an analysis of the available volume for testing reduced activation ferritic martensitic (RAFM) steels at relevant structural damage levels.     

利用静电加速器质谱技术测定氚

本工作描述基于2.5MV静电加速器建立的加速器质谱计的基本原理、实验装置以及重水样品中氚浓度(T/D)的测定。为了比较,还用放射性法进行了测量。实验结果表明,基于一台能量约1—2MeV加速器测定氚的灵敏度已达到10~(-14),而潜在灵敏度还可能高2—3个量级。本文还讨论了这种技术的前景和问题。     

Charge state distribution studies of SrF3, MnF3 and CaF3 molecules using single and double stripping in a Tandem accelerator

High energy beams of high ion currents from a Tandem accelerator are a common requirement in nuclear physics, materials science and Accelerator Mass Spectrometry (AMS) research. In many cases, molecular beams are chosen from the ion source to achieve a high ion source yield for the negative ions, or, as for AMS, to suppress isobaric interference. For this reason we have studied the use of consecutive stripper foils, double stripping, to increase the ion yield in conjunction with increased energy of injected molecular beams through a Tandem accelerator. By this method we could achieve a shift in the yield towards higher charge states.     

点核积分计算6711型~(125)I籽粒源剂量参数

使用点核积分方法计算6711型~(125)I籽粒源参数,根据美国医学物理学家协会(American Association of Physicists in Medicine,AAPM)TG-43U1号报告推荐的剂量参数计算公式,可以获得6711型~(125)I籽粒源各参数。与AAPM TG-43U1推荐值比较,剂量常数相差6.76%,径向剂量函数值(不包括0.1 cm、0.15 cm、0.25 cm)最大相差2.27%,最小相差0.02%;与MCNP5(A General N-Particle Transport Code,Version 5)方法计算结果比较,剂量常数相差6.19%,径向剂量函数值(不包括0.1 cm、0.15 cm、0.25 cm)最大相差6.65%,最小相差0.06%。结果与推荐值符合较好,证明点核积分能够应用于籽粒源剂量参数计算。