3 MeV 以下厚靶轫致辐射的 Geant4 模拟验证
医学物理
2015-04-10 v2 仪器与探测器
摘要
利用 Geant4 蒙特卡洛工具包模拟了电子轰击厚靶产生的轫致辐射能谱。针对 Al 和 Fe 靶在 0.5 至 2.8 MeV 能量范围，以及 Al、Ag、W 和 Pb 靶在 70 keV 能量值，将模拟结果与文献中的实验数据进行了验证。测试了 Geant4 中可用于模拟轫致辐射的三套独立电磁模型。通过每种模型重现不同发射角、能量和靶配置下的能谱，进行了定量分析。在较高能量（0.5-2.8 MeV）下，对于轰击 Al 和 Fe 靶的电子，Geant4 能够重现前向的光谱形状和积分光子发射。吻合度在 10-30% 之间，具体取决于能量、发射角和靶材料。基于 Penelope 蒙特卡洛代码的物理模型与其他两个模型相比，与测量数据的吻合度略好。然而，所有模型都高估了后半球的光子发射。对于包含更高 Z 靶的低能研究（70 keV），所有模型均系统性地低估了总光子产额，但仍提供了 10% 至 50% 之间的合理吻合。本工作结果对医学物理应用具有潜在意义，在这些应用中，为了利用蒙特卡洛和其他基于注量的方法进行精确剂量计算，需要掌握光子的能谱和角分布知识。
引用
@article{arxiv.1410.2002,
title = {Validation of the Geant4 simulation of bremsstrahlung from thick targets below 3 MeV},
author = {Luciano Pandola and Claudio Andenna and Barbara Caccia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.2002},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 6 figures. Submitted to Nucl. Instr. Meth B. Revised version