计算暴露于离子束的电离室中复合损失的一般算法
医学物理
2016-10-24 v1 仪器与探测器
摘要
在用于放射治疗的临床离子束中使用电离室进行剂量测量需要针对复合效应进行校正。然而，常见的辐射协议区分了初始复合与一般复合，并且对于比质子更重的带电粒子离子束中同时存在这两种复合类型的情况，未提供通用的校正方法。在此，我们提出开源代码 IonTracks，原则上可以预测任意粒子能量谱与时间结构的任意离子束中的初始与一般复合联合效应。IonTracks 使用径迹结构理论来分布离子径迹中的电荷载流子。电荷载流子的运动由一对耦合微分方程控制，该方程基于电荷载流子漂移、扩散和复合等基本物理性质，并在计算初始与一般电荷载流子复合时进行数值求解。该算法数值稳定，且符合重离子径迹初始复合与质子束一般复合的实验验证理论。IonTracks 通过了 Jaffé 和 Boag 关于多种离子物种脉冲束复合理论的验证。IonTracks 能够计算平行板电离室中初始与一般复合损失的校正因子。尽管目前关于电离室中复合效应的实验数据很少，但 IonTracks 的通用概念并不限于本文所研究的离子。未来可能会使用 IonTracks 对脉冲以及可能连续的离子束中的复合进行实验研究，这最终可能有助于更精确地预测复杂辐射场中的复合因子。
引用
@article{arxiv.1610.06749,
title = {A general algorithm for calculation of recombination losses in ionization chambers exposed to ion beams},
author = {Jeppe brage Christensen and Heiki Tölli and Niels Bassler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06749},
year = {2016}
}
备注
10 pages, 4 figures