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논문 상세정보

선형가속기 ML-15MDX의 각 Applicator에 대한 전자선 출력선량 계수 결정

Determination of Electron Beam Output Factors of Individual Applicator for ML-15MDX Linear Accelerator

초록

목적 : 선형가속기 ML-15MDX의 전자선에너지 대한 출력선량계수가 Applicator크기에 따라 결정되도록 하며 각 Applicator에서 정방형조사면과 직사각형조사변에 대한 출력선량계수는 측정값으로 부터 다항식을 이용하여 결정되었다. 방법 : 실험에서, 출력선량의 측정은 전자선에너지 4, 6, 9, l2MEV대해 2$\times$2$cm^2$에서 20$\times$20$cm^2$까지 이루어졌다. 출력선량계수는 각 아프리케이터의 조사면중심선속의 최대선량에 대한 임의 조사면의 최대선량의 비로 얻어졌고 각 아프리케이터의 출력선량계수는 기준 아프리케이터(10$\times$10$cm^2$)와 비교되었다. 전자선조사면의 차폐는 모든 실험에너지 영역에서 균등하게 10mm 두께의 Lipowitz(밀도 9.4g/$cm^2$)를 사용하였으며, 조사면크기 및 모양 결정이 용이하도록 고안하여 사용되었다. 임의의 전자선조사면에 대한 출력선량계수는 조사면의 한변을 고정한 직사각형의 출력선량 계수를 이용한 1-Dimension방법에 의한 다항식으로 부터 구하였다. 결과 : 직사각형의 전자선조사면에 대한 출력선량계수는 4$\times$4$cm^2$에서 20$\times$20$cm^2$의 범위에서는 2%이내의 불확실성을 보였으며, 이들 보다 작은 직사각형조사면에서는 약 3%의 오차를 보였다. 결론 : 전자선에너지의 정사각형 및 직사각형조사변에 대한 출력선량계수가 실험자료를 이용한 다항식으로 부터 실제값에 매우 근사한 예상값을 얻을 수 있었다.

Abstract

Purpose : The determination of electron beam output factor was investigated from individual applicator for various energy of ML-15MDX linear accelerator. The output factor of electron beam was extended from square to rectangular field in individual applicator size through with a least-square fit to a polynomial expression. Materials : In this experiments. the measurement of output was obtained from 2${\times}$cm$^2$ to 20${\times}$20cm$^2$ of field size in different applicator size for 4 to 15 MaV electron beam energy. The output factor was defined as the ratio of maximum dose output on the central axis of the field of individual applicator size to that of a given field size. Applicator factors were derived from comparing with the output dose of reference field size 10${\times}$10cm$^2$. The thickness of block was specially designed as 10mm in thickness of Lipowitz metal for field shaping in all electron energy. Two types of output curves are included as output factors versus side of square fields and that of variable side length for X and Y in one-dimensional to compare the expected values to that of experiments. Results : Expected output factors of rectangular which was derived from that of square fields in individual applicator size from 2${\times}$2cm$^2$ to 20${\times}$20cm$^2$ in different electron energy was very closed to that of experimental measurements within 2% uncertainty. However 1D method showed a 3% discrepancy in small rectangular field for low energy electron beam. Conclusion : Emperical non-linear polynomial regressions of square root and 1D method were performed to determin the output factor in various field size and electron energy. The expected output of electron beam of square root method for square field and 1D method for rectangular field were very closed to that of measurement in all selected electron beam energy.

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