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微钻石探测器在小野光子束测量中的可行性研究
摘要： 极小野的剂量学测量面临诸多挑战，包括侧向电子平衡缺失、剂量梯度大以及探测器尺寸相对于射野尺寸的影响。本研究旨在评估新型商用合成金刚石探测器PTW 60019 microDiamond在6种不同准直器尺寸（5mm至30mm）的射波刀光子束小野剂量学中的适用性。测量内容包括剂量线性、剂量率依赖性、输出因子(OF)、百分深度剂量(PDD)和离轴比(OCR)，并将结果与针点电离室、金刚石探测器、microLion液体电离室及二极管探测器的测量数据进行对比。 microDiamond探测器的剂量线性结果显示其与剂量呈良好线性比例关系。在100～600 MU/min剂量率范围内，microDiamond探测器表现出极小的剂量率依赖性，而microLion液体电离室则显示出约5.8%的显著偏差。microDiamond探测器测量的输出因子与二极管测量结果差异在3.8%以内。硅二极管与金刚石探测器测量的PDD曲线在所有射野尺寸下均吻合良好，特别是microDiamond探测器获得的半影更锐利，表明其具有良好的空间分辨率。研究结果证实，新型PTW 60019 microDiamond探测器是适用于小辐射野剂量学测量的理想选择。
关键词： 小野场、微钻石探测器、剂量测定
更新于2025-09-23 15:23:52
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<scp>PET</scp>/<scp>CT</scp>联合<sup>18</sup>F‐<scp>FSU</scp>‐880靶向前列腺特异性膜抗原在前列腺癌患者中的初步评估
摘要： 这项首次人体研究旨在评估新型前列腺特异性膜抗原靶向探针18F-FSU-880的安全性、全身分布、剂量估算及病灶摄取情况。六例已知存在转移灶的前列腺癌患者接受了18F-FSU-880系列全身PET/CT检查。分别在PET/CT检查前后采集血尿样本进行分析。通过测量标准摄取值评估系列PET图像中18F-FSU-880在器官和转移灶的摄取情况。基于生物分布数据，采用OLINDA/EXM软件计算各器官剂量及全身有效剂量。18F-FSU-880 PET/CT检查未出现显著不良反应。唾液腺/泪腺和肾脏呈现高生理性摄取。计算得出有效剂量为0.921×10?2 mSv/MBq。除1例骨转移灶控制良好且无活性的患者外，已知转移灶均呈现高对比度显像且随时间增强。18F-FSU-880 PET/CT检查安全性良好，能清晰显示活性转移灶。当前结果支持开展更大样本量的临床研究，以验证18F-FSU-880 PET/CT在前列腺癌管理中的临床价值。
关键词： 剂量测定、前列腺癌、前列腺特异性膜抗原、正电子发射断层扫描/计算机断层扫描、氟-18
更新于2025-09-23 15:23:52
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澳大利亚昆士兰北部热带地区居住的教师群体季节性最小与最大太阳紫外线暴露量测量
摘要： 与北半球同纬度地区相比，澳大利亚和新西兰的角质形成细胞皮肤癌、恶性黑色素瘤及紫外线辐射（UVR）所致眼病风险显著更高。尽管许多教师意识到向学生强化防晒教育的重要性，但不少人可能未充分认识到：在全年经历高强度至极端环境UVR的地区执行户外教学任务时，自身暴露于紫外线的风险相当大。为确定暴露行为的季节性极值，我们测量了热带汤斯维尔市（南纬19.3°）教师的个人红斑有效暴露量。冬季日均个人暴露量（91.2焦耳/平方米，0.91标准红斑剂量[SED]）高于夏季（63.3焦耳/平方米，0.63 SED）。该暴露范围相当于现行澳大利亚国家指南中约1.2 SED（30焦耳/平方米有效剂量，依据国际非电离辐射防护委员会标准）的暴露水平——研究所在纬度约1.2 SED。冬季（28.6%）和夏季（23.6%）有相近比例的教师因教学职责每日户外活动超过1小时，季节差异对暴露时长影响甚微。两个季节中，教师个人暴露峰值均出现在学校用餐时段附近：分别为上午11点与下午1点。
关键词： 教师、职业、紫外线、剂量测定、皮肤癌
更新于2025-09-23 15:22:29
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新型定向<sup>103</sup>Pd源的空气比释动能强度测定
摘要： 目的：CivaTech Oncology公司研发了一种名为CivaSheet?的新型定向103Pd平面源阵列，有望用于低剂量率（LDR）近距离放射治疗。该阵列由多个含103Pd的独立聚合物胶囊（称为CivaDots）组成，每个胶囊配有可衰减单侧辐射的金屏蔽层，从而形成热区与冷区。这种新型放射源需要建立新的源强度度量方法。由于活性103Pd区域附近存在金材料，其辐射能谱与常规LDR治疗所用种子存在显著差异。本研究通过空气比释动能强度（SK）测量、基于实验验证能谱的新校正因子开发，以及SK向井型电离室传递的稳健性测试，对这一新型放射源展开研究。 方法：在威斯康星大学医学辐射研究中心采用可变孔径自由空气室（VAFAC）进行SK测量，随后在井型电离室中开展后续测量。针对含金材料的定向源，研究提出了新方法与校正因子。通过MCNP6蒙特卡罗程序计算更新后的校正因子，以确定存在金荧光能量线时的SK值。除SK测量外，还使用低能高纯锗（HPGe）探测器实验验证计算能谱，采用碘化钠（NaI）闪烁计数器验证方位角与极向各向异性，并利用井型电离室测试在圆柱对称测量体积内传递定向源SK值的可行性。 结果：威斯康星大学VAFAC成功测得四个CivaDots的SK值，重复性误差小于0.3%。蒙特卡罗方法计算的VAFAC校正因子与HPGe探测器实测的CivaDot发射能谱相互验证。井型电离室响应随源定位角度变化极?。?lt;1.5%），表明经美国医学物理师协会（AAPM）认证剂量校准实验室标定的井型室适合作为将SK校准值传递至临床用户的设备。四个测量点的井室电离电流比SK值具有一致性。各向异性测量与预测显示VAFAC立体角内发射均匀，证实了SK测量方法的稳健性。 结论：该新型103Pd定向近距离治疗源的特性研究有助于建立最终可纳入成熟AAPM第43工作组规范体系的校准方法。蒙特卡罗程序准确预测了金屏蔽层产生的荧光X射线导致的能谱变化。
关键词： TG43、定向源、剂量测定、空气比释动能强度、近距离放射治疗
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于蒙特卡罗方法的Esteya?电子表面近距离治疗装置剂量学特性研究
摘要： 本工作的目的有三：首先，获取专为皮肤表面治疗设计的电子近距离放疗（eBT）系统的相空间；其次，探索在相空间确定中采用若干效率增强（EFEN）策略；第三，利用已获得的相空间对Esteya eBT系统进行剂量学表征。方法：采用PENELOPE2014软件对荷兰埃因霍温Elekta Brachytherapy公司的Esteya?设备（69.5 kVp X射线束）进行蒙特卡罗研究。EFEN策略包括使用方差缩减技术及混合II类模拟（其中传输参数经过精细调节）。研究了四种源模型，通过改变轰击靶材的电子束关键参数（能谱：单能或高斯分布；焦斑电子分布：均匀或高斯分布）进行配置。分析所得相空间以检测EFEN策略或源配置导致的计算数据差异。针对每种源模型获取深度剂量曲线和吸收剂量分布，并与既往文献实验数据进行对比。结果：在本EFEN策略中，相互作用强制方差缩减（VRIF）技术使效率提升约20倍。调整传输参数值（C1和C2）未显著提高效率。采用10 keV通用截断能量EABS可节省84%CPU时间且对计算结果影响可忽略。通过设置70 keV电子能量截断（靶材除外）额外节省8%时间（但损失1.2%光子）。高斯能谱源（半高宽10%，中心位于标称kVp值，均匀电子分布）能谱中显示的特征K线未被实验观测到。理想源（单能、均匀电子分布）的平均光子能量为36.19±0.09 keV，与文献实测值36.2±0.2 keV一致。采用高斯分布电子源（单能）使半影区增宽50%，更接近实测结果。计算百分深度剂量与实测值的最大偏差为4.5%（模体表面，1 mm深度外小于2%），剂量分布曲线为5%（80%射野范围）。本研究结果与其他学者发表数据相符，且在预期的A类和B类不确定度范围内保持一致。结论：本结果与文献测量数据在报道不确定度范围内一致。PDD、剂量分布及光子能谱的差异主要源于三方面不确定性：设备间差异、测量误差及蒙特卡罗计算。研究表明，焦斑区域采用高斯电子分布的单能源是复现实验数据的合适选择。
关键词： 模拟效率、蒙特卡罗模拟、电子近距离治疗、表面治疗、剂量测定、X射线源
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2019化合物半导体周（CSW）- 日本奈良（2019.5.19-2019.5.23）] 2019年化合物半导体周（CSW）- 通过二次光照增强n-AlGaAs/GaAs异质结场效应晶体管肖特基栅区的红外光响应
摘要： 随着儿童成长，他们在解剖结构、新陈代谢、免疫系统以及神经系统髓鞘化程度等诸多重要方面与成人存在差异。因此，接触同等强度的手机辐射时，儿童特定组织所受的辐射剂量与成人不同。较高剂量的辐射对儿童可能产生更严重的影响。幼儿颅骨不仅比成人更小更薄，其介电特性也更接近软组织（可能源于更高的含水量），这使得幼儿颅骨与皮肤及大脑的电磁特性更为匹配。有限差分时域（FDTD）模拟证实，这会导致辐射场更深层穿透并使幼年大脑深层结构的比吸收率（SAR）更高。若按现行测试标准建议对整个头部进行峰值空间SAR（psSAR）建模，成人与儿童的检测结果将无显著差异。我们基于解剖学的评估通过FDTD模拟大脑内不同组织后确认：儿童大脑的psSAR确实高于成人。
关键词： 剂量测定、手机认证、时域有限差分模拟、比吸收率
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于低能X射线的无窗外推电离室的设计、制作与特性研究：实验与蒙特卡罗模拟结果
摘要： 外推电离室是一种特殊的平行板电离室，尤其适用于低穿透性辐射测量。其灵敏体积可通过改变极板间距进行调节，理论上符合布拉格-格雷空腔理论。我们为70-100 kV管电压产生的低能X射线设计并制造了无窗外推电离室，该装置包含以下创新结构：采用整体石墨块而非涂层石墨层制作电极以降低漏电流；取消入射窗以减少束流扰动。据我们所知，此类电离室此前尚未应用于低能X射线领域。通过饱和曲线、极性效应、漏电流、响应线性和短期稳定性等指标评估了电离室性能。蒙特卡罗模拟显示，在最不利情况下实验获得的相对电离电流与模拟结果偏差约4.5%。此外还研究了电离室各组件对响应特性的影响。所有结果表明该装置适用于70-100 kV X射线的检测。
关键词： 模拟、低能X射线、蒙特卡罗方法、外推电离室、剂量测定
更新于2025-09-23 15:21:01
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使用掺铈空气包层光纤进行X射线剂量率的远程测量
摘要： 掺铈二氧化硅玻璃是辐射剂量测量的理想材料。本研究通过辐射发光（RL）信号制备了掺铈空气包层光纤，用于实时X射线剂量率测量。采用拉曼光谱研究了所得材料的结构特性，光致发光（PL）测量证实了溶胶-凝胶法制备的二氧化硅纤芯中存在Ce3?离子。这种高数值孔径光纤在全光纤远程X射线剂量计构型中作为活性和导光材料进行了测试。我们证明RL信号与剂量率的响应关系在52 mGy(SiO?)/s至至少1.5 Gy(SiO?)/s范围内呈线性，可监测辐照过程中的剂量率变化。结果表明这种微结构光纤在恶劣环境中监测电离辐射具有应用潜力，也为替代传统传输光纤末端使用闪烁体材料的方法提供了新途径。
关键词： 辐射发光、铈、剂量测定、X射线辐射、光纤
更新于2025-09-23 15:19:57
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评估光子束能量与照射野大小对皮肤剂量的经验法则
摘要： 本研究的目的是基于剂量分布实验数据，通过数学方法评估光子束能量与照射野尺寸对皮肤剂量的经验规律。剂量分布以百分深度剂量（PDD）表示，PDD测量按照国际原子能机构（IAEA）协议建议，在2%不确定度范围内随照射野尺寸变化进行。对于6MV和18MV光子束能量，皮肤剂量对应0mm深度处的PDD值。这两种光子束能量下，皮肤剂量随照射野尺寸呈线性增长，而皮肤剂量率随照射野尺寸呈幂律下降（数学误差低于10%）。该规律可用于高放疗质量条件下预测不同照射野尺寸的皮肤剂量，实现对危险器官的高效防护。
关键词： 皮肤剂量、直线加速器、剂量测定、放射治疗、百分深度剂量
更新于2025-09-24 05:19:45
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用于质子治疗剂量测量的新型掺杂Gd3+的硅基光纤材料
摘要： 光纤凭借其卓越的空间分辨率和质子束中无明显切伦科夫辐射污染的特性，在小野质子治疗精准剂量测定领域展现出应用前景。大多数闪烁体探测器存在一个已知缺陷：当处于高线性能量转移区域（如质子束布拉格峰区域）时会出现信号淬灭现象。本研究采用溶胶-凝胶技术制备新型光纤体材料，探究其在质子治疗剂量测定中的潜力。该类玻璃由非晶态二氧化硅(SiO2)掺杂钆离子(Gd3+)构成，在质子辐照下会呈现约314纳米的独特发光带，展现出优异的发光特性。这些光纤由里尔大学研制，并在TRIUMF质子治疗设施中采用8.2-62.9 MeV质子束及2-6 nA引出束流进行测试。我们测量了剂量率依赖性和淬灭效应，并与同样采用溶胶-凝胶技术制备的掺铈(Ce3+)和铜(Cu+)二氧化硅光纤进行对比。三种光纤在辐照下均呈现强紫外(Gd)或可见光(Cu,Ce)发光，其发射强度与质子通量直接相关。值得注意的是，直径0.5毫米的Gd3+掺杂光纤展现出更优的布拉格峰分辨率，其Birks常数kB为(0.0162±0.0003) cm/MeV，显著低于Ce3+光纤的(0.0333±0.0006) cm/MeV和Cu+光纤的(0.0352±0.0003) cm/MeV，表明其淬灭效应明显减弱。据我们所知，这是首次报道二氧化硅基光纤材料具有如此优异的kB值，明确显示该光纤比常规塑料闪烁体具有更低的淬灭特性。该结果表明这种无机光纤材料在质子治疗剂量测定领域具有重要应用潜力。
关键词： 布拉格峰、剂量测定、掺杂Gd3+的二氧化硅、光纤、猝灭、溶胶-凝胶技术、质子治疗
更新于2025-09-16 10:30:52