Mrs
Samaneh Bagheri
(Department of Medical Radiation Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran 14778-93855)
The Synchrocyclotron is utilized to accelerate the proton for proton therapy that must be supported by enormous and massive complexes and capital investments. Recently, a laser-accelerated system introduced that its generated protons have a broad energy spectrum. In order to have a quasi-monoenergetic beam, it is needed to collimate huge number of protons. Therefore, a new method is needed that in addition to reducing the number of emitted protons and using the most of generated protons, a monoenergetic proton spectrum can be approached. In this study, the Monte Carlo toolkit GEANT4 (v10.4) has been used to simulate the laser-accelerated system. The results showed that 5% FWHM of proton energy spectrum is achieved for proton particles with 150 MeV proton energy and 1 mm collimator limitation. However by using new energy selection system introduced in this work with 10 mm collimator size, the FWHM is reduced up to 2.7%. With similar FWHM, the number of particles reached to the phantom for the proposed energy selection system is increased 20 times in comparison to other energy selection systems.
چکیده به فارسی
شتاب دادن به پروتونها برای درمان سرطان با شتابدهنده سینکروسیکلوترون انجام می شود که نیاز به صرف هزینه و فضای زیادی برای نصب شتابدهنده دارد. اخیرا" سیستم شتابدهنده لیزری معرفی شده است که پروتونهای تولیدی آن دارای طیف انرژی وسیعی می باشند. به منظور دست یابی به بیم تک انرژی ناچار به حذف تعداد زیادی از پروتونها با استفاده از محدود کننده ها هستیم. بنابراین نیاز به ارائه روش جدیدی است که در آن بتوان علاوه بر کاهش پروتونهای حذف شده و استفاده از بیشترین تعداد پروتونهای تولیدی به طیف پروتونی تکفام دست یافت. در این مطالعه از کد مونت کارلو GEANT4 جهت شبیه سازی شتابدهنده لیزری استفاده شده است. نتایج نشان داده اند که برای ذرات پروتونی با انرژی 150 MeV، با محدود کردن ذرات عبوری با کولیماتور به اندازه mm1، پخشیدگی انرژی پروتون با FWHM 5% به دست آمد در حالی که با بکارگیری سیستم انتخابگر انرژی جدید با اندازه کولیماتور mm10، FWHMپخشیدگی انرژی پروتون به 2.7% کاهش یافته است. این درحالی است که با پخشیدگی انرژی با FWHM یکسان برای سیستم انتخابگر انرژی پیشنهادی نسبت به سایر سیستمهای انتخابگر انرژی در شتاب دهنده لیزری پروتون،تعداد ذرات رسیده به فانتوم 20 برابر زیاد شده است.
| عنوان مقاله به فارسی |
بهینه سازی سیستم انتخابگر انرژی در شتابدهنده لیزری پروتون
|
Mrs
Samaneh Bagheri
(Department of Medical Radiation Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran 14778-93855)
Dr
Dariush Sardari
(Department of Medical Radiation Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran 14778-93855)
Dr
Seyed Rabi Mahdavi
(Department of Medical Physics, Iran University of Medical Sciences, Tehran 1449614535, Iran.)
There are no materials yet.
