放射性粒子源近距离治疗的Monte Carlo模拟

放射性光子源如103Pd和125I已被广泛用于前列腺和眼睛的植入治疗中.本文使用MCNP4C软件计算美国医学物理学家协会(American association of physicists in medicine,AAPM)推荐的103Pd和125I的剂量学特征.由AAPM推荐的剂量学参量如剂量率常数、径向剂量函数、各项异性函数通过Monte Carlo计算得到,在材料固体水WT1(solid water)中,125I的剂量率常数为0.99,103Pd的为0.682,而在材料Water中,125I剂量率为1.01.与前研究工作者Reners的计算结果相比125I的剂量率一致,而103Pd剂量率和各向异性函数结果相差较大,这些差异是使用不同Monte Carlo代码截面数据引起的.     

Monte Carlo计算近距离植入治疗源125I的剂量学参数

根据美国医学物理学家协会AAPM推荐的剂量学参数,使用蒙特卡罗代码MCNP计算模型EchoSeed植入治疗粒子源125I的剂量学参数.蒙特卡罗方法分别给出了剂量率常数,径向剂量函数和各向异性函数F(r,θ) 等剂量学参数值.MCNP给出125I源在固体水和液态水中的剂量率常数分别为0.937 和0.961cGyh-1U-1; 并给出各向异性函数常数0.94,这和所报道TLD测量的结果0.95相近.本研究的蒙特卡罗计算结果与同类研究报道的实验测量数据或者蒙特卡罗计算的结果做了比较,发现它们在各自实验工具和计     

体素模型在Monte Carlo模拟计算中的描述

体素模型与Monte Carlo模拟计算方法相结合已开始应用于辐射防护的研究中.然而,通常的模拟计算需要很长的时间,这限制了体素模型的广泛应用.该文对模拟计算中体素模型的描述进行研究,实现了把三维体素合并算法用在MCNP(Monte Carlo N-particle)程序描述体素模型的方法.结果表明,使用该方法描述体素模型,粒子输运过程要比传统的方法快32%,但是对粒子在组织器官中沉积能量的纪录需要更多时间.     

Monte Carlo法确定125I近距离放射治疗源剂量计算参数

为研究IS12501型125I近距离治疗源的剂量分布特点,依据AAPMTG43U1推荐的剂量计算公式,针对IS12501型125I近距离治疗源,用MonteCarlo方法计算剂量率常数,结果为0.959cGy·h-1·U-1,与TG43U1推荐的值相差2.02%。在0.1~10.0cm范围内计算径向剂量函数,与TG43U1符合较好。计算并补充了各向异性函数的相关数值。在二维平面上给出10cm×10cm的剂量分布。对径向剂量函数和各向异性函数进行拟合,得到实用性较强的经验公式。     

改进的Monte Carlo模拟

对应力进行灵敏度分析，不仅使设计师明白随机变量的敏感程度，而且可以减少随机变量的个数。编写计算机程序，产生多组正态随机变量。每一次模拟得到的应力数值与强度数值，需进行比较。应用MonteCarlo模拟计算机械可靠度，需经过多次模拟，模拟次数越多，可靠度的计算精度也越高。     

基于SV模型的VaR Monte Carlo模拟

文章以上证综合指数为研究对象讨论了Monte Carlo模拟法计算VaR,分别利用SV-VaR模型和Monte Carlo-SV-VaR模型计算VaR值,并比较了这2个模型的精确度,从而为上证综合指数的风险度量提供一个参照。     

低能电子束光刻的Monte Carlo模拟

利用Mott截面和介电函数模型,借助Monte Carlo方法模拟了电子在光刻胶PMMA和衬底中的弹性散射和非弹性散射.通过统计电子的能量沉积分布,发现低能电子的大部分能量沉积在光刻胶中而非衬底,所以在电子束光刻中有着更高的效率.并且还得到了在不同的入射电子能量下,光刻胶完全曝光所对应的的最佳厚度.     

125I粒子源在水中剂量分布的Monte Carlo模拟

采用Monte Carlo方法和热释光剂量计(TLD)法研究¹²⁵I粒子源在水中的剂量分布, 并对计算结果进行比较. 结果表明: 当粒子源活度为1.3×107 Bq, 粒子源的径向距离分别为0.5,1.0,1.5,2 cm时, 用蒙特卡洛方法(MCNP)软件包计算粒子源剂量率分别为11.7,3.3,1.5,0.8 mGy/h, TLD法测量结果分别为12.2,3.1,1.3,0.7 mGy/h; ¹²⁵I粒子源的径向剂量率随距离增加迅速下降.      

二维Ising模型的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法对二维Ising模型的相变行为进行了计算机模拟,发现当温度变化时该模型会发生相变行为,该结果与前人的理论计算结果和实验结果一致.     

放射治疗剂量分布的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法模拟放射治疗剂量分布,改写现有的放射治疗软件DPM,并进行剂量计算。与图形处理方便的Matlab软件相结合,给出直观的显示结果。该方法是一个很有前景的研究方向,因为它既可以获得很快的仿真速度,又能得到直观的仿真结果图形。运行结果表明剂量计算能在1min之内完成,计算速度和精度满足要求。该方法对于提高放射治疗水平具有重要的指导意义和应用价值。     

Dosimetric parameters of palladium-103 brachytherapy source with Monte Carlo simulation

Before clinical application of a new source, the dosimetric parameters of the source should be accurately determined. This work is dedicated to the Monte Carlo method to calculate dosimetric parameters as recommended by the American Association of Physicists in Medicine （AAPM） TG-43 guidelines for model ADVANTAGETM palladium-103 source and, through comparison with data from another published report for the same source, presents a suggested dataset for clinical applications. From these calcula- tions, tables are presented for the radial dose function and the anisotropy function of palladium-103 brachytherapy source. The dose rate constants are found to be 0.671 （cGyh-1U-1） in liquid water and 0.673 （cGyh-1U-1） in Solid WaterTM. And the anisotropy constants in liquid water and Solid WaterTM are found to be 0.864 and 0.865 respectively. Comparison with the previous study shows that our results of dosimetric parameters are in good agreement with those measured and calculated by Meigooni et al. （2006） both in Water and Solid Water^TM.     

蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法在期权定价中应用的比较研究

在期权的交易中,最关键的问题是期权定价。蒙特卡洛模拟作为期权定价的有效的数值方法之一,近年来发展迅速。然而蒙特卡洛方法产生的随机数为伪随机数有收敛速度慢、计算量大等缺陷。拟蒙特卡洛模拟是采用拟随机数序列代替伪随机数序列的蒙特卡洛模拟。通过考察线性同余发生器;Halton序列、Sobol序列等拟随机数序列的特点,以欧式看涨期权为对象研究了蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法的有效性。对比实验显示了拟蒙特卡洛模拟明显优于蒙特卡洛模拟。     

异常晶粒长大的Monte Carlo模拟方法

采用Radhakrishnan等改进后的Monte Carlo方法,模拟了两种能量结构下的异常晶粒长大过程.研究结果发现,在相同参数下用改进算法模拟异常晶粒长大比Srolovitz和Grest等人的模拟所得到的效率高,而且结果比后者与实际符合得更好.在两种能量结构下,异常晶粒长大的趋势相同,随着J1/J2值的增大,晶粒长大指数有所增加,异常晶粒的体积百分比曲线都出现平台阶段.在相同参数下,第二种能量结构的异常晶粒长大的速率比较快.     

医用电子直线加速器的蒙特卡罗模拟

文章建立了XHA600D医用电子直线加速器模型,为精确放射治疗系统(Accurate Radiotherapy System,ARTS)的照射束研究提供分析工具。该加速器模拟分二步进行:首先使用BEAMnrc程序模拟整个加速器并加上MLC组件,然后再使用DOSXYZnrc程序模拟粒子在均匀水模中的剂量分布。通过与其规则野和非规则野OAR对比以及规则野的PDD对比得出误差都在允许范围之内。     

Monte Carlo模拟研究聚合诱导高分子自组装

使用Monte Carlo单格点模型模拟研究活性聚合的动力学过程,在聚合反应的同时,观察高分子在溶液中的自组装相行为.通过统计模拟聚合反应过程中的单体转化率、聚合物分子量、分子量分布等信息,证明聚合反应是可控的活性聚合.在聚合反应中,通过调控聚合反应概率、链段与溶剂之间的相容性等参数,观察到诱导组装形成的球状和柱状胶束.模拟研究验证了实验中观察到的聚合诱导自组装现象,揭示了聚合诱导自组装的动力学过程.研究结果证明,文中所建立的单格点Monte Carlo模拟方法,可以应用于研究聚合诱导高分子自组装相行为.     

计算机模拟厚板弯曲变形材料的再结晶过程

文章分析了厚板弯曲的应变沿板厚方向的分布状态,考虑了应变中心层区域处应力加载过程对于应变储能的影响,建立了厚板弯曲再结晶过程的模型,利用Monte Carlo方法模拟得到了变形材料的再结晶晶粒尺寸分布,结果表明,晶粒尺寸分布具有局部不均匀性,但在整个分布范围,再结晶晶粒尺寸分布仍然服从对数正态分布规律。所建立的再结晶模拟模型能够预测不同变形量状态下的再结晶退火显微组织。     

激光心肌血管重建术的蒙特卡罗模拟研究

利用蒙特卡罗方法对激光心肌血管重建术进行了研究,研究结果表明:心肌组织对激光光子的吸收越强、散射越弱,则激光对心肌组织造成的热损伤就越小,打孔的精确度也越高,孔道灌注缺血心肌组织的能力越强;并且吸收系数的影响最大,散射的各向异性系数的影响最小;因此,能被心肌组织强吸收的激光是心肌血管重建术的理想选择。