Monte Carlo simulations of high-energy electron beams : model validation and dose calculations - Lahti, Valtteri (2017)
Komponenttisäteilytykseen valjastetusta Varian Clinac 2100 C/D -lineaarikiihdyttimestä luotiin Monte Carlo -menetelmiä hyödyntävä simulaatiomalli. Malli luotiin aineen ja säteilyn vuorovaikutuksien laskennalliseen mallintamiseen tarkoitettua Geant4 -ohjelmointityökalupakettia käyttäen. Mallin kyky ennustaa mittaustuloksia kiihdyttimen tuottamasta 20 MeV:in elektronisuihkusta todennettiin laskettuja ja mitattuja tuloksia vertailemalla, ja mallin jatkokehityksen kannalta tärkeimmät toimenpiteet määriteltiin. Lisäksi arvioitiin mallin ennustamaa absorpoitunutta annosta vesi- ja piifantomeissa, sekä laskettiin viitearvo absorpoituneen annoksen ja elektronivuon suhteelle. Lasketut annosprofiilit vastasivat mittaustuloksia hyvin, mutta tulosten välillä oli pieniä johdonmukaisia poikkeamia, jotka selittyivät laskennallisen mallin elektronisuihkun odotettua suuremmilla matalaenergisten elektronien ja fotonien osuuksilla. Poikkeamat suihkun hiukkaskoostumuksessa ja energiajakaumassa johtuivat todennäköisesti kiihdyttimen sirontakalvojen mallista, joka perustui kirjallisuudesta löydettyihin viitearvoihin tarkkojen materiaali- ja mittatietojen puuttuessa. Lisäksi laskennallissa tuloksissa havaittiin hienoista tilastollista epätarkkuutta jota on mahdollista karsia suurentamalla primäärielektronien otoskokoa suuremman laskentatehon ollessa saatavilla.