用于强子疗法截面测量的 FRACAS 装置的 Geant4 系统性研究
仪器与探测器
2021-03-24 v2
摘要
本工作中，我们报道了针对 FRACAS 装置的系统性蒙特卡洛（MC）研究，该装置是一台大接收度质谱仪，将用于测量 C 离子的碎裂截面以服务于强子疗法。该装置置于 100 mbar 反应室内，由束流监测器、环绕磁体的径迹探测器以及飞行时间（TOF）壁组成。为确定径迹探测器所需的性能，我们使用了 Geant4 对整个系统的模拟以及内部开发的算法。在保持束流监测器与 TOF 壁位置固定的同时，提取了径迹探测器位置与空间分辨率对轨迹重建及质量鉴别效率的影响。找到了一种最优配置：上游径迹探测器应位于距靶 6 cm 处且相互间隔 4 cm，而其空间分辨率应接近 100 m。下游径迹探测器的位置须根据束流能量调整，以保持高鉴别效率。其空间分辨率虽较上游探测器次要，但应约为 1 mm 或更佳。在该最优配置下，对于 100 至 400 MeV/核子的束流能量，获得了高于 90% 的整体碎片鉴别效率。
引用
@article{arxiv.2009.09839,
title = {Geant4 Systematic Study of the FRACAS Apparatus for Hadrontherapy Cross Section Measurements},
author = {Edgar Barlerin and Samuel Salvador and Marc Labalme},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.09839},
year = {2021}
}