简介:摘要目的探讨IBA Proteus Plus质子治疗系统旋转机架(GTR 360°)笔形束扫描(PBS)专用治疗头的束流性能并进行验收测试,评估PBS的束流特性以确保其满足临床治疗精确性、安全性的要求。方法根据验收测试要求,PBS束流测试项主要包括:积分深度剂量(IDD)参数测试;最大、最小射程处辐射野测试;机架角度射野一致性及其束斑特性测试;单野横向平面剂量均匀性测试;单野纵向平面剂量均匀性测试;机器跳数重复性和线性测试。结果所测最大射程精度偏差为0.03 g/cm2,最大能量回调精度偏差为0.01 g/cm2,最大后缘剂量跌落偏差为0.078 g/cm2。最大、最小射程能量的最大射野分别为30.2 cm×40.2 cm、30.1 cm×40.1 cm。不同机架角和射程测量中特定图形计划的通过率最低为97%。中心束斑x、y轴向偏差最大值分别为-0.16、-0.21 mm,对称性最差值为0.8%;其他束斑x、y轴向最大尺寸偏差分别为0.11、0.14 mm,最大位置精度偏差分别为0.60、0.43 mm。单野横向平面剂量均匀性,x、y轴向高能区最大值分别为0.55%、0.80%;低能区最大值分别为0.6%、0.75%。单野纵向平面高能区剂量均匀性为0.79%,低能区剂量均匀性为2.22%。机器跳数重复性因子为0.106%,线性偏差最大值为0.67%。结论PBS专用治疗机头通过了所有束流性能验收测试,满足了各项参数要求,整个束流系统具有较高的精确性、重复性以及较好的稳定性。
简介:加速器驱动次临界系统利用散裂反应产生外源中子驱动次临界堆运行,具有次临界固有安全性,同时具备能谱硬、嬗变能力强等特点,被国际公认为核废料处理的最有效手段。ADS系统中外中子源由质子柬流轰击散裂靶产生,束流的瞬态变化将直接引起次临界堆堆芯功率的波动,从而影响整个ADS系统的安全运行。本文在调研分析国际现有的ADS束流瞬态分析模型的基础上。提出一种新型的ADS束流瞬态分析模型。基于通用CFD程序FLUENT,通过用户自定义功能(UOF)将中子动力学模型(PKM)和燃料棒瞬态热分析模型(PTM)集成进入FLUENT软件中,完成FLUENT—ADS束流瞬态分析模型开发。采用OECD/NEA发布的ADS失束事故国际基准例题进行模型验证,关键校验参数与发布结果吻合较好,最大计算误差为5.2%,与国际同类功能的计算程序相当,模型具有一定的可信度,可满足ADS柬流瞬态特性初步分析研究要求。
简介:摘要目的使用蒙特卡罗程序FLUKA建立点扫描碳离子束流模型并对其进行验证。方法使用FLUKA建立同步加速器碳离子束流治疗头的几何模型,匹配实验测量数据中的单能标称能量、高斯能谱分布、初始束斑大小以及束流的角分布等各项参数;利用治疗计划系统生成碳离子束流治疗计划,通过γ分析比较FLUKA束流模型与治疗计划系统输出的剂量分布差异,验证该模型的准确性。结果单能碳离子束流的深度剂量分布差异均在0.1 mm之内,束斑大小最大差异为0.17 mm;对于每个靶区,2 mm/2%标准下的2D-与3D-γ通过率均在95%以上。结论基于蒙特卡罗程序FLUKA实现了点扫描碳离子束流输运过程的精准模拟。该模型能够用于临床治疗计划的模拟验证,并进一步应用于新型粒子治疗设备在开发阶段的模拟以及生物有效剂量的计算。