محاسبه حساسیت سیستم تصویربرداری پروتون با استفاده از کد Geant4

در این مطالعه دو روش رادیوگرافی مبتنی بر تضعیف و ازدستدادن انرژی پروتون با استفاده از کد Geant4، بررسی شده است. ابتدا، رادیوگرافی یک قطعه استیل با ضخامت 33mm، توسط پروتون با انرژی 160 MeV و پرتوایکس با انرژی 140 keV انجام گرفته و رزولوشن چگالی سطحی بر اساس تغییر میکرونی ضخامت هدف بهدست آمد. نتایج نشان داد که در رادیوگرافی تضعیف پروتون، دقت تفکیک تغییرات چگالی سطحی در حدود 60 برابر بهتر از رادیوگرافی با پرتوایکس میباشد. در نتیجه برای کاهش نوسانات آماری داده ها، شار یا دوز بیشتری از پرتوایکس به ازای کنتراست برابر تصویر حاصل از پروتون مورد نیاز است که مزیت مهمی برای پروتون بهویژه در رادیوگرافی اجسام ضخیم میباشد. در ادامه، برشنگاری رایانهای پروتون (pCT) فانتوم استوانهای با حفره های هوا با استفاده از محاسبه انتگرال انرژی نهشت شده پروتون در طول مسیر عبوری از شی، تهیه شد. با استفاده از pCT، میتوان نقشه سه بعدی چگالی الکترون و توان توقف پروتون در داخل جسم را ترسیم نمود. همچنین از pCT در کاهش خطای تخمین برد در سیستمهای طراحی درمان پروتونتراپی و انجام آزمونهای غیرمخرب جهت بررسی عیوب ساختاری و داخلی اجسام و قطعات صنعتی بهویژه تیغه های توربین هواپیما و هیدروتستینگ استفاده میشود.

Keywords:

رادیوگرافی , تصویربرداری پروتون , Geant4 , تضعیف , ازدستدادن انرژی