摘要：使用蒙特卡罗软件Geant4设计模拟了一套用于核事故等辐射环境监测的反康普顿γ能谱仪.主探测器采用HPGe探测器,选择新型闪烁体晶体LaBr3(Ce)作为次级探测器.利用Geant4对探测器系统进行模拟优化,确定最佳的探测器尺寸和结构.模拟的γ射线能量范围从500到1500keV.结果表明,增加主体LaBr3(Ce)晶体厚度能显著提升康普顿抑制系数,当主体LaBr3(Ce)晶体厚度达到60mm时,提升效果明显减弱;在HPGe探测器的后方添加LaBr3(Ce)晶体也能一定程度提升抑制效果,而在HPGe探测器的前方增加LaBr3(Ce)晶体厚度对康普顿抑制系数的提升非常有限.在最优化条件下模拟测量了放射性核素I-131,Cs-134,Cs-137和K-40,对发射单能γ射线的Cs-137和K-40康普顿抑制效果很好,对存在级联衰变的I-131和Cs-134抑制效果相对较弱.

摘要：卷积/积分(Convolution/Superposition,CS)算法是精度仅次于蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)的光子线剂量计算算法。该算法的计算速度远远快于蒙特卡罗算法,但仍不能完全满足临床放射治疗要求。借助单颗图形显卡GPU(Tesla C1060)对CS算法进行加速后,与传统的CPU串行计算相比,计算速度可以提高60倍,单野计算时间达到1 min左右,能适用于简单的三维适形计划(3DCRT),但无法满足调强放射治疗计划(Intensity Modulated Radiation Therapy,IMRT)的速度要求。本文通过设计"CPU+多GPU"异构模型加速方案,探讨使用不同GPU个数的加速情况。结果表明:CS算法加速倍数与GPU使用个数并非呈线性关系,通过合理选择GPU的使用数量和程序代码优化可达到相关计算的速度要求;基于中高端的Tesla C2015 GPU,采用"CPU+7个GPU"模型的CS算法,单野计算时间缩减到9 s,与单用CPU相比能提高207倍,可满足临床调强计划设计要求。

摘要：^(211)At是一种α核素,其半衰期为7.2 h,不仅适用于α靶向内放射治疗,也可替代长半衰期核素用于α辐解的研究。为解决现有^(211)At干馏工艺产额低、稳定性差的问题,本研究优化设计了^(211)At干馏生产工艺,集成了一套半自动化^(211)At干馏分离装置。采用碘干馏模拟实验确定了影响干馏分离的主要影响因素,改进得到了简便可行的^(211)At干馏分离工艺步骤。^(211)At干馏分离结果表明:当加速器α束流强度为20μA、能量为28.5 MeV时,轰击Bi靶4 h后,^(211)At的3次平均产额为17.87 mCi(6.61×10^(8) Bq),产品核纯度>99.9%,无Bi、Cu等杂质。^(211)At收率达98%以上,分离耗时45~60 min。本研究不仅为各类^(211)At应用工作的开展垫定了良好的基础,也可为后续^(211)At干馏自动化装置的研制提供参考。

摘要：以KMnO_4为原料合成了水合二氧化锰(HMO),采用XRD、BET、TG-DTA和FT-IR对HMO进行了表征。在此基础上,研究了各实验条件对HMO吸附Co^(2+)的影响,并将其用于含60 Co废水的实际处理研究。结果表明:HMO对溶液中的Co^(2+)具有良好吸附能力,在pH=7、T=298K条件下,其最大吸附量达132.98mg/g;溶液pH值能显著影响Co^(2+)在HMO上的吸附,在实验pH值范围内,吸附量随pH值增大而增加;在钴初始浓度相同的条件下,吸附量随温度升高而增加;Na^+、K^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Zn^(2+)、Fe^(3+)等离子的存在对HMO吸附Co^(2+)具有一定影响。HMO对Co2+的吸附过程符合准二级动力学模型(R2>0.99),推测吸附过程中可能存在一定的化学吸附;吸附热力学行为可用Langmuir等温吸附方程进行描述(R2>0.99),表明Co^(2+)在HMO上为单分子层吸附;由吸附热力学数据ΔH=46.96kJ/mol、ΔG=-26.09kJ/mol可知,此吸附行为是自发进行的吸热反应。另外,在实际处理含60 Co废水的动态柱实验中,HMO对初始放射性浓度为2.78×105 Bq/L的60Co废液的去除率可达56.90%。

摘要：作者介绍了一种自主开发的医学图像可视化系统,并详细讨论了其相关核心技术.该系统通过DICOM3.0接收来自CT,MRI等成像设备的图像,并对CT,MRI等医学图像进行二维和三维可视化和各种交互操作.运行结果表明,该系统可广泛应用于临床诊断、远程诊断及手术模拟等领域.

摘要：在深入分析现有的边标志算法的基础上 ,提出一种适用于图像处理的区域填充算法 在图像处理中 ,经轮廓跟踪得到的轮廓点是目标区域内的像素 ,这与边标志算法的边界像素的约定不一致 文中算法利用轮廓点与其前后邻点的相对位置关系将轮廓点分为极点和非极点 ,再对扫描线上的非极点进行两两配对和填充 在具有较高运算效率的同时 。

摘要：讨论了分布式数据采集系统的实现方案。介绍了用TMS320C5409DSP芯片控制8019AS实现以太网通讯的硬件设计方案。实现了基于UDP协议的数据传输,并详细说明了方法和注意事项。

摘要：目的报道一套独立后装放疗剂量验证软件的实现方法和结果。方法后装放疗剂量验证软件采用模块化结构设计,以Visual C++为开发平台,剂量计算算法采用AAPM TG 43报告推荐的公式。回顾性选择已完成治疗的宫颈癌患者6例,每例患者都使用了不同的施源器,用剂量体积直方图参数和γ通过率(0.1cm,5%)评估验证软件和计划系统剂量计算结果的偏差。结果与计划系统剂量计算结果相比,验证软件剂量计算结果的γ通过率均>98%。靶区D100%和D90%的偏差最大值分别为0.29%和0.53%,危及器官D0.1cm3、D1cm3、D2cm3的偏差均<0.5%。结论仅需极少的人机交互,该剂量验证软件能验证后装临床治疗计划剂量计算的准确性。

摘要：在弧形调强放射治疗的治疗计划设计中,由于包含有很多照射方向,调强最优化的射束元矩阵计算需要很大的计算量和存储量,为提高计算效率常使用简化剂量计算模型计算射束元矩阵,因此有必要研究简化模型对治疗计划质量产生影响。对一个模拟例子和一个临床实例,使用没考虑散射效应的原射线剂量计算模型计算射束元矩阵,由此进行最优化计算。在得到最优化强度分布后,通过比较原射线剂量计算模型和微分卷积剂量计算模型得到的剂量分布,研究了不同射束数目条件下,使用简化剂量计算模型计算射束元剂量矩阵对最终的剂量分布质量的影响。结果表明,在射线束很多的情况下(对应弧形调强照射),用简化的剂量计算模型,即不考虑散射来计算射束元剂量矩阵,会导致靶区剂量分布的质量大大低于预期的剂量分布质量,因此,弧形调强放射治疗的最优化计算中,有效考虑散射的影响是必要的。

摘要：介绍了电场磁场平行型中性粒子分析器(E//B NPA)的剥离单元和分析单元的结构设计。剥离单元由剥离室(包括两个差分管和供气波纹管)、真空室(包括一个中性粒子进入孔和一个离子排出孔)和真空抽气系统组成。计算了分析器的剥离效率,用综合效率的形式R×f_(+1)表示,R是透射率,f_(+1)是电荷态为+1的粒子的比例。E//B NPA的分析磁场由永磁铁、磁极和磁轭构成的磁体来实现,永磁铁的材料是NdFeB,磁极和磁轭的材料是低碳钢。磁极采用收口式设计,以聚焦离子的飞行轨迹,并提高磁场的利用率。通过对电磁场中带电粒子飞行轨迹的模拟,观察到H^(+)和D^(+)在探测面上的离子轰击点分为上下两行,并分别按照能量由低至高从左到右排布。所模拟H^(+)和D^(+)的能量范围分别为20~200keV和10~200keV,可以满足HL-2A和HL-2M装置上中性束注入加热等离子体时快离子质谱和能谱的诊断需求。