РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА ПРОЕКЦИЙ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА МНОГОУГЛОВОГО СКАНИРОВАНИЯ ПУЧКА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Булавская А. А.; Бушмина Е. А.; Григорьева А. А.; Ермакова А. С.; Милойчикова И. А.; Стучебров С. Г.

doi:10.31857/S0032816223030187

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА ПРОЕКЦИЙ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА МНОГОУГЛОВОГО СКАНИРОВАНИЯ ПУЧКА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Authors: Булавская А.¹, Бушмина Е.¹, Григорьева А.¹, Ермакова А.¹, Милойчикова И.¹^,2, Стучебров С.¹
Affiliations:
1. Национальный исследовательский Томский политехнический университет
2. НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН
Issue: No 4 (2023)
Pages: 101-107
Section: ОБЩАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА
URL: https://journals.rcsi.science/0032-8162/article/view/138435
DOI: https://doi.org/10.31857/S0032816223030187
EDN: https://elibrary.ru/CVSVFW
ID: 138435

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Разработан метод многоуглового сканирования для измерения распределения интенсивности пучка в поперечном сечении. Данный метод основан на реконструкции профилей пучка, полученных под разными углами в плоскости, перпендикулярной оси пучка. Для эффективной реализации метода многоуглового сканирования необходимо найти оптимальное количество проекций, т.е. такое количество проекций, при котором результат измерения остается достоверным при минимальном времени измерения. В результате численного эксперимента была разработана методика поиска оптимального количества проекций и было показано, что без учета ошибок, вызванных работой узлов экспериментальной установки, оптимальное число проекций равно 10. Для устранения этой погрешности было проведено многоугловое сканирование рентгеновского пучка и были реконструированы распределения его интенсивности в поперечном сечении при разном количестве проекций. С помощью разработанной методики было определено оптимальное количество проекций для данной экспериментальной установки, которое составило 18.

References

Wolski A. Beam dynamics in high energy particle accelerators. Singapore: World Scientific Publishing, 2014.
Patterson H.W. Accelerator health physics. Amsterdam: Elsevier, 2012.
Hamm R.W., Hamm M.E. Industrial accelerators and their applications. Singapore: World Scientific Publishing, 2012.
Okabe S., Tabata T., Tsumori K. // Japanese Journal of Applied Physics. 1966. T. 5. № 1. C. 68. https://doi.org/10.1143/JJAP.5.68
Michail C., Valais I., Seferis I., Kalyvas N., David S., Fountos G., Kandarakis I. // Radiation Measurements. 2014. T. 70. C. 59. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2014.09.008
Ronda C.R. Luminescence: from theory to applications. New Jersey: John Wiley & Sons, 2007.
Ozawa L. // Journal of The Electrochemical Society. 1979. T. 126. № 1. C. 106. https://doi.org/10.1149/1.2128962
Johnson C.D. // Preprint № CERN-PS-90-42-AR. 1990.
Borca V.C., Pasquino M., Russo G., Grosso P., Cante D., Sciacero P., Girelli G., La Porta M.R., Tofani S. // Journal of applied clinical medical physics. 2013. T. 14. № 2. C. 158. https://doi.org/10.1120/jacmp.v14i2.4111
Zhu X.R., Yoo S., Jursinic P.A., Grimm D.F., Lopez F., Rownd J.J., Gillin M.T. // Medical physics. 2003. T. 30. № 5. C. 912. https://doi.org/10.1118/1.1568979
Amerio S., Boriano A., Bourhaleb F., Cirio R., Donetti M., Fidanzio A., Garelli E., Giordanengo S., Madon E., Marchetto F., Nastasi U., Peroni C., Piermattei A., Sanz Freire C.J., Sardo A., Trevisiol E. // Medical physics. 2004. T. 31. № 2. C. 414. https://doi.org/10.1118/1.1639992
Spezi E., Angelini A.L., Romani F., Ferri A. // Physics in Medicine & Biology. 2005. T. 50. №. 14. C. 3361. https://doi.org/10.1088/0031-9155/50/14/012
https://www.elsesolutions.com/wp-content/uploads/2015/07/StarTrack.pdf
https://www.iba-dosimetry.com/product/matrixx-universal-detector-array/
Létourneau D., Gulam M., Yan D., Oldham M., Wong J.W. // Radiotherapy and Oncology. 2004. T. 70. № 2. C. 199. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2003.10.014
Bal C., Bravin E., Lefevre T., Scrivens R., Taborelli M. // Proc. of DIPAC 2005. Lyon, France. CERN, 2005. № CERN-AB-2005-067.
Duggal A.R., Srivastava A.M. US Paten 6566808. 2003.
Cheymol B. Th. Docteur d’Universit´e dans la specialit’e de Physique des Particules. Université Blaise Pascal-Clermont-Ferrand II, 2011.
Boogert S.T., Blair G.A., Boorman G., Bosco A., Deacon L.C., Karataev P., Aryshev A., Fukuda M., Terunuma N., Urakawa J., Corner L., Delerue N., Foster B., Howell D., Newman M., et al. // Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams. 2010. T. 13. № 12. C. 122801. https://doi.org/10.1103/PhysRevSTAB.13.122801
Pozimski J., Gibson S.M. // Proc. of the 2nd International Beam Instrumentation Conference IBIC2013. UK, Oxford, 2013. C. 503.
Nazhmudinov R.M., Kubankin A.S., Kishin I.A., Zhukova P.N., Nasonova V.A., Karataev P.V., Vukolov A.V., Potylitsyn A.P. // Journal of Instrumentation. 2018. T. 13. № 12. C. P12012. https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/12/P12012
Trad G. Thesis … Doctor from the University of Grenoble. Speciality: Subatomic Physics and Astroparticles. U. Grenoble Alpes, 2013.
Stuchebrov S.G., Cherepennikov Y.M., Krasnykh A.A., Miloichikova I.A., Vukolov A.V. // Journal of Instrumentation. 2018. T. 13. № 05. C. C05020. https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/05/C05020
Bulavskaya A.A., Cherepennikov Y.M., Chakhlov S.V., Grigorieva A.A., Miloichikova I.A., Vukolov A.V., Stuchebrov S.G. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: IOP Publishing. 2021. T. 1019. № 1. C. 012043. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1019/1/012043
Казначеева А.О. Современные виды томографии: учебное пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО. 2006.
Wang Z., Bovik A.C., Sheikh H.R., Simoncelli E.P. // IEEE transactions on image processing. 2004. T. 13. № 4. C. 600.
Shi H., Luo S., Yang Z., Wu G. // PLoS one. 2015. T. 10. № 9. C. e0138498. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0138498
Chen C.C., Chu H.T. // 29th Annual International Computer Software and Applications Conference (COMPSAC'05). IEEE, 2005. T. 2. C. 41. https://doi.org/10.1109/COMPSAC.2005.140
Wang L., Zhang Y., Feng J. // IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence. 2005. T. 27. № 8. C. 1334. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2005.165
Maurer C.R., Qi R., Raghavan V. // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2003. T. 25. № 2. C. 265. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2003.1177156
Двилис Э.С. Дис. … докт. физ.-мат. наук. Томск: Томский политехнический университет, 2013.
https://www.crystals.saint-gobain.com/products/bc-408-bc-412-bc-416
https://www.onsemi.com/products/sensors/photodetectors-sipm-spad/silicon-photomultipliers-sipm/j-series%20sipm
ГОСТ 33366.1-2015 (ISO 1043-1:2011) Пластмассы. Условные обозначения и сокращения. Часть 1. Основные полимеры и их специальные характеристики. М.: Стандартинформ, 2016.
https://www.eworldtrade.com/c/amerlighting/
https://old.aspect-dubna.ru/new/page.php%3Fpage=431.html
https://old.aspect-dubna.ru/new/page.php%3Fpage=309.html
https://old.aspect-dubna.ru/new/page.php%3Fpage=492.html
Красных А.А., Черепенников Ю.М., Милойчикова И.А., Стучебров С.Г. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2019610265 РФ // Опубл. 09.01.19.
http://www.gafchromic.com/documents/EBT3_Specifications.pdf
https://www.epson.ru/catalog/scanners/epson-perfection-v750-pro/
https://uk.mathworks.com/products/matlab.html
https://ncontrol.ru/catalog/rentgenovskiy_kontrol/rentgenovskie_apparaty/rentgenovskiy_apparat_rap_160_5