전산모사를 이용항 선형가속기 헤드 구성요소 변화에 따른 후방산란에 관한 연구 = Investigation on the Backscattering according to the Change of Head Components in Linear Accelerator using Monte Carlo Method

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It should be accurate dose calculation to increase the efficiency of radiation therapy, and it is priority to figure out the beam characteristics for this purpose. The target and primary collimator in head components of the medical linear accelerator have the greatest influence on determining the beam characteristics which is caused by backscattering and it is the factor to consider the shielding structures and equipment management. In this study, We made the medical linear accelerator modeling through the Geant4 Monte Carlo simulation and investigated backscattering according to the change of head components. According to the change of the inner radius at primary collimator, it was great changes in the inside of inner radius for all three scattered particles. According to the change of the outer radius at primary collimator, it was shown some considerable effects more than 60 mm outer radius. It appeared no significant effect due to change the target thickness. In this study, it was found backscattering should be considered, and figure out that geometric form and size of the peripheral components is one of the factors that influences the backscattering aspect.

국문 초록 (Abstract)

방사선치료의 효율을 높이기 위해서는 선량계산이 정확해야하고 이를 위해서 선속 특징을 정확히 파악하는 것이 우선시 된다. 의료용 선형 가속기의 헤드 구성요소인 표적물질(Target)과 일차 콜리메이터(Primary Collimator)는 선속 특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란(Backscattering)은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하야여 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 전산모사 중 하나인 Geant4를 통해 의료용 선형 가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세산란 입자(Electron, Photon, Positron) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경(Outer Radius)의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향 을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라 서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론
• Ⅱ. 재료 및 방법
• Ⅲ. 결 과
• Ⅳ. 고 찰