Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).
Цель: Определение оптимальных параметров системы сферической коллимации гамма-терапевтического аппарата.
Материал и методы: Численное моделирование методом Монте-Карло параметров системы коллимации в программном пакете Geant4.
Результаты: Моделирование в программном пакете Geant4 является надежным инструментом
для решения подобного рода задач, что подтверждено согласием расчётных и экспериментальных данных. Предложенная система сферической коллимации пучка при использовании источника, подобного ГИК-9-3(4) (изготовитель ПО “Маяк”), при значении РИП=1000 мм способна
обеспечить требуемые характеристики радиационного поля во всем диапазоне его размеров.
Представляется целесообразным рассмотреть уменьшение радиационной утечки с помощью
зубчатой формы соприкасающихся поверхностей створок коллиматора, поскольку доза в основном обусловлена утечкой через неплотно соединенные створки коллиматора, сведенного в отрицательный угол.
Заключение: Проведённый расчёт системы коллимации позволяет использовать полученные результаты для конструирования радиационных головок гамма-терапевтических аппаратов без
дополнительных научных исследований. В работе представлено подробное описание использованных в Geant4 библиотек физических процессов, что позволяет читателю при необходимости
повторить эксперимент для геометрии своих гамма-терапевтических аппаратов.
Ключевые слова: гамма-терапевтический аппарат, система коллимации, полутень, радиационная защита, источник типа ГИК-9-3(4), метод Монте-Карло, Geant4
Purpose: To determine the optimal parameters of the collimation system of the gamma therapeutic apparatus.
Material and methods: collimation system parameters Monte Carlo simulation in Geant4 Software
Package.
Results: Simulation in the Geant4 software package is a reliable tool for solving such problems The
good agreement between calculated and experimental data was achieved. The proposed system of
spherical beam collimation using a source similar to GIK-9-3(4) (manufactured by Mayak), with a value
of SSD=1000 mm, is capable of providing the required characteristics of the radiation field over the entire range of its sizes. It seems appropriate to consider the reduction of radiation leakage with the help
of a jagged shape of the contacting surfaces of the collimator jaws, since the dose is mainly due to leakage through poorly connected collimator jaws, reduced to a negative angle.
Conclusion: The performed calculation of the collimation system makes it possible to use the obtained
results for the design of radiation heads of gamma therapeutic devices without additional scientific research. The paper also provides a detailed description of the libraries of physical processes used in
Geant4, which allows the reader, if necessary, to repeat the experiment for his/her own needs.
Key words: cobalt therapy, collimation system, penumbra, radiation shielding, radiation source GIK-9-3(4), Monte Carlo calculation, Geant4
DOI: 10.52775/1810-200X-2022-94-2-46-63