1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Приборы и техника эксперимента
  4. № 4, 2023

Приборы и техника эксперимента, 2023, № 4, стр. 101-107

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

А. А. Булавская a, *, Е. А. Бушмина a, **, А. А. Григорьева a, А. С. Ермакова a, И. А. Милойчикова a, b, С. Г. Стучебров a

a Национальный исследовательский Томский политехнический университет
634050 Томск, просп. Ленина, 30, Россия

b НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН
634009 Томск, пер. Кооперативный, 5, Россия

* E-mail: bulavskaya@tpu.ru
** E-mail: eab60@tpu.ru

Поступила в редакцию 13.12.2022
После доработки 11.01.2023
Принята к публикации 16.01.2023

Аннотация

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.

Список литературы

  1. Wolski A. Beam dynamics in high energy particle accelerators. Singapore: World Scientific Publishing, 2014.

  2. Patterson H.W. Accelerator health physics. Amsterdam: Elsevier, 2012.

  3. Hamm R.W., Hamm M.E. Industrial accelerators and their applications. Singapore: World Scientific Publishing, 2012.

  4. 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

  5. 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

  6. Ronda C.R. Luminescence: from theory to applications. New Jersey: John Wiley & Sons, 2007.

  7. Ozawa L. // Journal of The Electrochemical Society. 1979. T. 126. № 1. C. 106. https://doi.org/10.1149/1.2128962

  8. Johnson C.D. // Preprint № CERN-PS-90-42-AR. 1990.

  9. 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

  10. 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

  11. 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

  12. 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

  13. https://www.elsesolutions.com/wp-content/uploads/2015/07/StarTrack.pdf

  14. https://www.iba-dosimetry.com/product/matrixx-universal-detector-array/

  15. 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

  16. Bal C., Bravin E., Lefevre T., Scrivens R., Taborelli M. // Proc. of DIPAC 2005. Lyon, France. CERN, 2005. № CERN-AB-2005-067.

  17. Duggal A.R., Srivastava A.M. US Paten 6566808. 2003.

  18. Cheymol B. Th. Docteur d’Universit´e dans la specialit’e de Physique des Particules. Université Blaise Pascal-Clermont-Ferrand II, 2011.

  19. 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

  20. Pozimski J., Gibson S.M. // Proc. of the 2nd International Beam Instrumentation Conference IBIC2013. UK, Oxford, 2013. C. 503.

  21. 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

  22. Trad G. Thesis … Doctor from the University of Grenoble. Speciality: Subatomic Physics and Astroparticles. U. Grenoble Alpes, 2013.

  23. 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

  24. 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

  25. Казначеева А.О. Современные виды томографии: учебное пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО. 2006.

  26. Wang Z., Bovik A.C., Sheikh H.R., Simoncelli E.P. // IEEE transactions on image processing. 2004. T. 13. № 4. C. 600.

  27. Shi H., Luo S., Yang Z., Wu G. // PLoS one. 2015. T. 10. № 9. C. e0138498. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0138498

  28. 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

  29. 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

  30. 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

  31. Двилис Э.С. Дис. … докт. физ.-мат. наук. Томск: Томский политехнический университет, 2013.

  32. https://www.crystals.saint-gobain.com/products/bc-408-bc-412-bc-416

  33. https://www.onsemi.com/products/sensors/photodetectors-sipm-spad/silicon-photomultipliers-sipm/j-series%20sipm

  34. ГОСТ 33366.1-2015 (ISO 1043-1:2011) Пластмассы. Условные обозначения и сокращения. Часть 1. Основные полимеры и их специальные характеристики. М.: Стандартинформ, 2016.

  35. https://www.eworldtrade.com/c/amerlighting/

  36. https://old.aspect-dubna.ru/new/page.php%3Fpage=431.html

  37. https://old.aspect-dubna.ru/new/page.php%3Fpage=309.html

  38. https://old.aspect-dubna.ru/new/page.php%3Fpage=492.html

  39. 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.

  40. http://www.gafchromic.com/documents/EBT3_Specifications.pdf

  41. https://www.epson.ru/catalog/scanners/epson-perfection-v750-pro/

  42. https://uk.mathworks.com/products/matlab.html

  43. https://ncontrol.ru/catalog/rentgenovskiy_kontrol/rentgenovskie_apparaty/rentgenovskiy_apparat_rap_160_5

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Приборы и техника эксперимента

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал