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     

近距放射治疗源空气比释动能的绝对测量方法

近距离治疗放射源剂量学计量基准在我国还是空白。说明了根据迅速发展的近距离放射治疗技术,建立该计量基准的重要性。描述了可行的计量基准方法——用于低剂量率放射源（如125I、103Pd、131Cs等）的宽角自由空气电离室和用于高剂量率放射源（如192Ir）的石墨空腔电离室。     

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.      

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。     

基于FORM的Monte Carlo精度修正可靠度算法

结构可靠度分析的核心是计算预定义功能函数的失效概率。提出一种基于一次可靠度算法 (FORM)计算结果的 Monte Carlo精度修正可靠度算法 ,它将原可靠度列式转换为一个求旋转坐标系下 n- 1元函数的统计均值问题 ,统计均值用 Monte Carlo法计算。这种可靠度算法克服了传统FORM法误差较大以及 Monte Carlo法效率低的困难 ,与二次可靠度算法 (SORM)相比 ,计算结果对验算点的计算精度不敏感。通过算例分析验证了该文方法的合理性     

煤质检测装置屏蔽体的优化设计

为满足南京大陆煤质检测装置辐射防护优化设计的需求,利用Monte Carlo方法模拟了中子、光子在复合屏蔽体中的输运过程,计算了14MeV脉冲中子在使用不同屏蔽材料下的透射剂量率,通过剂量率的比较优化设计了最经济实用的屏蔽体方案,为屏蔽体的设计提供了可靠的科学依据。研究结果表明:以石蜡作屏蔽体主材料为最佳的选择,通过几何优化,有效地降低了防护体的重量,提高了防护体的性价比。     

Heston随机波动率模型的Multilevel Monte Carlo方法

在市场并非完全有效的前提下,波动率为常数的Black-Scholes模型已不能准确刻画现实世界中的金融市场,提出了用波动率不为常数的Heston随机波动率模型来刻画资产收益的运动过程,进而研究一种路径依赖形衍生产品,亚氏期权和回望期权;在模型下,通过Milstein离散和Multilevel Monte Carlo法对奇异期权中这两种期权的期权价格进行模拟,最后与普通Monte Carlo法模拟的结果进行比较,数值实验从方差、期望、样本数及计算成本方面验证了Multilevel Monte Carlo方法的高效性。     

基于NMM和SRSM的断裂可靠度分析

针对传统断裂可靠度分析方法涉及较为复杂的应力强度因子敏感性分析和确定性断裂分析次数过多的问题,提出数值流形方法(Numerical Manifold Method,NMM)与随机响应面法(Stochastic Response Surface Method,SRSM)相结合的断裂可靠度分析方法,以便直接利用断裂力学分析模型和减少计算量.首先,使用数值流形方法建立计算应力强度因子或J积分的确定性断裂分析模型;其次通过拟合随机响应面函数构造断裂参数与随机变量之间的显式功能函数;最后利用蒙特卡罗模拟(Monte Carlo Simulation,MCS)获得显式功能函数的失效概率.采用NMM和SRSM相结合的方法对I型和复合型裂纹问题进行模拟,计算结果与已有数值结果吻合良好,说明NMM和SRSM相结合的方法在断裂可靠度分析方面是可行和有效的.     

不同损失函数下分布族参数的极小极大估计

针对一类尺度分布族参数的估计问题,在参数的先验分布为均匀分布、而损失函数为加权平方损失、MLINEX损失和对称熵损失函数下,研究了该分布族参数的Bayes估计和Minimax估计问题.最后,通过Monte Carlo数值模拟,通过计算各估计的均方误差,给出了几种估计的比较结果.