Transcript Zasada działania klina dynamicznego

Koncepcja klina dynamicznego
A.A. Wasilewski
• d = 20.7 cm
• D = 4 cm
• iz = 100 cm
dla j ≥ 0:
• j < a1  maksymalna moc dawki w piz – stała w czasie
• (j ≥ a1)&(j ≤ a2)  moc dawki w piz maleje z czasem ze
względu na zwiększającą się grubość klina
• j > a2  maksymalnie osłabiona moc dawki – stała w czasie
• d = 20.7 cm
• D = 4 cm
• iz = 100 cm
dla j < 0:
• j < a2  maksymalna moc dawki w piz – stała w czasie
• (j ≥ a2)&(j ≤ a1)  moc dawki w piz maleje z czasem ze
względu na zwiększającą się grubość klina
• j > a1  maksymalnie osłabiona moc dawki – stała w czasie
Współczynnik osłabienia promieniowania X
• symulacje – program Fluka *
• mono E15 MeV
• elektrony → fotony  konwerter wolframowy
• zasięg wiązki E15 w wolframie ~0.8 cm
• większa grubość konwertera  zależność intensywności
promieniowania X w funkcji grubości warstwy wolframu
 efektywny „doświadczalny” współczynnik osłabienia
10
Id   I0 exp   ef  d 
I(d )
 ef  0 . 811 ( 9 )  cm
1
10
10
10
* A. Fasso, A. Ferrari, J. Ranft, P.R. Sala,
Program Fluka2003 version 1.0b, mar-04,
http://www.fluka.org
10
5
I 0 = 3 2 5 0 0 (4 0 0 )
 = 0 .8 1 1 (9 )·cm
4
–1
3
2
1
2
4
6
d [cm ]
8
10
Grubość warstwy osłabiającej promieniowanie X
I t   I 0 exp   ef  d t 
d t   0 , dla j  0 & j  a 1 t   lub
j  0 & j 
d t   D cos j  , dla j  0 & j  a 2 t   lub
a 2 t  
j  0 & j  a 1 t  

2
2














d
t

x
t

d

D
tan
j


z
t


dla j  0 &  a 1  j  a 2 


2
2












d
t

x
t

d
tan
j

D

z
t


dla j  0 &  a 2  j  a 1 

d  D tg j  x t 



z
t


tg j

Działanie klina
Wielkości niezbędne do formalnego opisu:
• naświetlamy punkty w płaszczyźnie izocentrum, na jednej z
osi głównych pola, w kierunku klina
• początek naświetlania t = 0
• czas oczekiwania klina na rozpoczęcie ruchu t0
• koniec naświetlania w czasie t = T
• zakończenie ruchu klina jest równoznaczne z zakończeniem
naświetlania
T
D 

I t dt  D  D
t0
0


t0
T
t0
t0
 I t dt   I t dt
Działanie klina
Wielkości ustawiane manualnie:
• rozmiar pola naświetlania – do 40 cm wzdłuż klina
• kąt klina f – realizowany wyłącznie przez prędkość klina,
nie zależy od rozmiaru pola. Zależy od mocy dawki (która
dla fotonów jest stała)
• dawka zadana D w punkcie referencyjnym – ograniczona
z dołu przez rozmiar pola, kąt filtra, grubość i punkt
startowy szczęki
Działanie klina
Otrzymywane wielkości fizyczne:
• minimalna dawka dostarczona do punktu referencyjnego
– obliczana na podstawie czasu ruchu klina w środku pola

D
naświetlania, ref
• czas oczekiwania t0 – obliczany na podstawie różnicy
między dawką zadaną D a minimalną dawką dostarczoną

do punktu referencyjnego przy zadanej mocy dawki D ref ,
t0 może być niezerowy jedynie w przypadku gdy klin
startuje z początku pola naświetlania

t0 
D  D ref
I
Działanie klina
Otrzymywane wielkości fizyczne:
• prędkość ruchu klina
v = a·ctg(f)
parametr a zależy od geometrii układu i mocy dawki
Wykres sporządzono z danych otrzymanych dla pola 40cm
i mocy dawki 100 MU/min.
20
a = 0.3636
prędkości z zakresu
0.1 mm/s – 10.4 cm/s

kąty od 88° do 2°
v [c m /s ]
15
10
5
0
0
20
40
60
K a t klin a f [°]
80
100