质子治疗装置中治疗头剂量监测系统的仿真与设计

发布时间：2021-06-05 20:45

　　质子治疗装置是先进的无创精准治疗癌症的粒子放疗设备,其剂量监测系统是实现质子束三维扫描适形剂量照射的关键部分。本文根据质子放疗系统总体性能要求,研究设计了可实时在线、低流强探测且对束流影响小的治疗头剂量监测系统。论文以剂量探测器的基本原理为基础,结合平行板电离室的增益、收集效率等相关理论,完成了平行板电离室基本结构的设计,并使用蒙特卡罗软件Geant4计算了平行板电离室对束流的影响。根据系统中设计的束流流强和平行板电离室的增益,对剂量监测系统的电子学进行了参数设计和原理仿真,设计的电子学能够探测低至nA量级的质子束流强。给出了电子学输出计数频率与实际剂量的转换关系,完成了整个剂量监控系统的初步设计。由于设计的束流探测器破坏了治疗头的真空环境,为了减小治疗头对束流品质的影响,在治疗头中束流探测器之间设计了小散射束流管道。根据系统对束流在等中心点的能量和横向尺寸等品质的要求,对小散射束流管道的气体类型、密封膜、气体压强及纯度进行了设计。结合治疗头束流入射参数进行分析,结果表明70MeV质子束在等中心点的束斑的σ值在8mm左右,能量损失1.76MeV;250MeV质子束的σ值在3.5mm内,... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

HUST-PTF结构示意图

图 1-3 被动散射示意图横向扫描磁铁动态控制束流，主要分为离散将病灶区沿纵向分层，不同能量的质子束形量。同一层病灶的横向区域用同一特定能量达到设定时间后，即达到设定的剂量，关闭子束能够照射到下一点，然后开通束流[13-14和离散点扫描不同的是，质子束从一点移动及束流监测系统的响应速度和性能有更高的

图 1-3 被动散射示意图横向扫描磁铁动态控制束流，主要分为离散将病灶区沿纵向分层，不同能量的质子束形量。同一层病灶的横向区域用同一特定能量达到设定时间后，即达到设定的剂量，关闭子束能够照射到下一点，然后开通束流[13-14和离散点扫描不同的是，质子束从一点移动及束流监测系统的响应速度和性能有更高的


本文编号：3212879