基于遗传算法整形激光加速质子束用于放射生物学应用
医学物理
2019-11-13 v2
摘要
激光加速质子因可达亚皮秒脉冲时长与高剂量率，在辐射生物学创新实验中极具潜力。然而，其宽泛的角散度不利于对辐照靶处剂量均匀性与总通量有严苛要求的应用。通常为提高均匀性所采取的策略是增大源与辐照面间距，或用平板散射系统或借助传输系统本身展宽束流。此类方法大幅降低质子通量，对激光加速质子并非最优。本文中我们展示利用遗传算法（GA）设计最优非平板散射系统，以整形束流并高效展平辐照靶处的横向剂量分布。该系统置于磁传输系统中，以利用色聚焦元件进一步混合质子轨迹。亦给出置于传输系统后的平板散射系统效果以作比较。介绍了 GA 的总体结构及其在激光加速质子束整形中的应用，以及其在空气中水靶剂量分布优化中的应用。
引用
@article{arxiv.1903.04787,
title = {Shaping of a laser-accelerated proton beam for radiobiology applications via genetic algorithm},
author = {Marco Cavallone and Alessandro Flacco and Victor Malka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04787},
year = {2019}
}