몬테카를로 전산해석을 이용한 6 MeV 전자가속기에서의 타겟과 필터의 두께에 따른 광자 스펙트럼에 대한 평가

• 영문명: Monte Carlo Simulation for Photon Spectrum of 6 MeV Electron Accelerator with different Target/Filter in thickness
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 서강록(Kang Rok Seo) 김선아(Suna Kim) 강보선(Bo Sun Kang)
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 학술대회 논문집』2015년 춘계종합학술대회논문집, 145~149쪽, 전체 5쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2015.05.22

국문 초록

전자 선형가속기는 전자를 가속시켜 타겟에 충돌시킴으로서 전자의 운동에너지를 광자로 변환 시키는 장치로서 방사선 치료에 가장 일반적으로 사용되는 방사선치료기기이다. 가속된 전자가 타겟에 수직방향으로 충돌하면 제동복사가 일어나 연속 에너지스펙트럼을 가진 광자가 발생된다. 이 연속 스펙트럼은 타겟의 구성 물질과 두께가 변하면 크게 변한다. 본 연구에서는 몬테카를로 방사선 모의수송 코드인 MCNPX 2.7.0을 사용하여 6 MeV 가속전자가 텅스텐 타겟과 WHA(Tungsten Heavy alloy) 타겟에 입사할 때 각 각의 최대 광자방출 두께를 계산하였다. 타겟이 순수한 텅스텐일 때와 WHA일 때 광자 스펙트럼에는 유의한 차이가 관찰되지 않았으며, 최대 광자방출 두께는 두 경우 모두 대략 0.9 ∼ 1mm였다. 또한, 방사선 치료에 불필요한 저 에너지 광자를 효과적으로 감소시킬 수 있는 알루미늄의 두께에 따른 광자 에너지 스펙트럼을 계산하였고, K-특성엑스선의 강도를 1/10으로 감쇄시키는 알루미늄 여과판의 두께는 약 4 cm 정도임을 확인하였다.

영문 초록

Electron Linear Accelerator is the most common equipment for radiation therapy which accelerates electrons and bombard them on to the target to convert the electron’s kinetic energy to photon. Bremsstrahlung occurs when the accelerated electrons bombard vertically to the target, and photons are generated in a continuous-energy spectrum. The energy spectrum of the photons is changed by the difference in the material and thickness of target. In this study, we calculated the thicknesses for the maximum photon emission when 6 MeV electron interact with tungsten target and WHA (Tungsten Heavy alloy) target using MCNPX 2.7.0 a Monte Carlo radiation simulated transport code. The significant difference in the photon spectrum between a pure tungsten and WHA was not observed, and the thickness for the maximum photon emission was approximately 0.9 ∼ 1 mm for both target materials. In addition, we calculated the energy spectrum of photons corresponding to the varying thickness of the aluminum filter that can effectively reduce the unwanted low-energy photons, and confirmed that the thickness of aluminium filter to attenuate the intensity of the K characteristic X-ray to 1/10 was 4 cm.

목차

I. 서 론

Ⅱ. 재료 및 방법

Ⅲ. 결과 및 고찰

IV. 결 론