Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ПАССИВНОЙ МОДИФИКАЦИИ ПУЧКА ИОНОВ УГЛЕРОДА УСКОРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА У-70 ДЛЯ РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
А.Н. Соловьев, А.Е. Чернуха, М.В. Трошина, А.А. Лычагин, В.А. Пикалов, В.И. Харлов, С.Е. Ульяненко

РПредставлен первый опыт по созданию средств пассивной модификации типа "гребенчатый фильтр" применительно к пучку моноэнергетических ионов углерода с энергией 430 МэВ/нуклон, получаемых на ускорительном комплексе У-70 в интересах радиобиологических исследований и разработки медицинских технологий. Приведены результаты математического моделирования на основе Geant4 для оценок глубинных и поперечных дозных распределений, а также дозиметрической верификации поля в водном фантоме, сформированного с помощью изготовленного на 3D-принтере фильтра расчётной конструкции.

Ключевые слова: гребенчатый фильтр, ионная лучевая терапия, Монте-Карло-моделирование, Geant4, модифицированный пик Брэгга

Реферат

DESIGN OF PASSIVE BEAM MODIFIERS IN CARBON ION BEAM AT U-70 SYNCHROTRON FACILITY FOR RADIOBIOLOGICAL STUDIES
A.N. Solovev, A.E. Chernukha, M.V. Troshina, A.A. Lychagin, V.A. Pikalov, V.I. Kharlov, S.E. Ulyanenko

This study represents the first experience with practical design of passive beam modifiers for monoenergetic (430 MeV/nucleon) carbon ion beam on U-70 particle synchrotron for radiobiology studies and radiation treatment techniques development. We implemented the mathematical model of ripple filters using Geant4 tools for depth and transverse dose profiles. The designed filter printed on 3D printer and the resulted dose profiles inside water phantom has been measured.

Key words: ripple filter, ion beam therapy, Monte-Carlo method, Geant4, spread-out Bragg Peak