质子束流蒙特卡罗模型的建立及对脊形滤波器的探究

摘要

目的:探究脊形滤波器结构对质子束流展宽的影响。方法:利用蒙特卡罗程序FLUKA建立质子束流模型,并进行验证。模拟质子束流通过三棱柱型(A型)和金字塔型(B型)两种脊形滤波器,比较使用和不使用脊形滤波器的模拟值:束流前端最大剂量50%到束流末端最大剂量50%的宽度(E50-D50)、束流前端80%到束流末端80%的宽度(E80-D80)及束流末端80%到束流末端20%的宽度(D80-D20)。结果:根据模型计算出的121.1 MeV质子对应的模拟值绘制的积分深度剂量曲线与实际测量的积分深度剂量曲线,E50、E70和D80位置偏差不超过0.06 mm;A型相比B型将E50-D50平均多展宽了0.80 mm,将E80-D80平均多展宽了0.27 mm,将D80-D20平均多展宽了0.08 mm。结论:建立的质子束流蒙特卡罗模型合理,三棱柱型(A型)脊形滤波器展宽质子束流的效果更好。