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1.低能电子微剂量学参数确定过程中抽样方法及相关影响因素的比较研究
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张书源 王一迪 李占鹏 孙亮
摘要:本文目的:探究获取微剂量学参数时不同的抽样方法以及抽样时选取的样本量对结果的影响。并详细的比较了三种抽样方法在结果,结果误差,以及计算用时上的差异。方法:使用蒙卡模拟软件Geant4扩展包Geant4-DNA(10.4.1版本)获取单能电子(0.1keV-1keV)在无限大液态水中的径迹结构文件,然后通过自编程序在Matlab平台使用均匀随机抽样、加权随机抽样和点数加权随机抽样三种随机抽样方法计算微剂量学分布及相应均值,并详细比较三种方法的差异。最后使用加权随机抽样算法(原因见第三章),比较在抽样时不同条数的径迹以及对每条径迹不同的抽样次数对结果的影响。同时本文将计算所得的线能剂量均值结果与已经发表的使用蒙卡径迹结构软件KURBUC以及Geant4-DNA(10.2版本)计算的结果进行了比较。结果:1:加权随机抽样与点数加权抽样计算的结果一致,结果误差大小没有明显差异。均匀随机抽样的结果普遍高于另两种抽样方法,且结果误差很大;相同条件下抽样部分用时比加权随机抽样多大约40%,比均匀随机抽样多大约45%。2:使用同种能量电子产生不同条数径迹进行抽样计算时发现,10keV以下的电子产生1000条径迹进行抽样计算得到的结果是稳定的。对于能量为10keV的电子,对100条径迹抽样计算就可以得到稳定的结果。3:计算发现,计算结果标准差小于1%时所需要的总的抽样次数随位点直径的增加而减少。当位点直径不变时,随电子能量的增加,需要的抽样次数也在增加。结论:本文通过详细比较三种抽样方法,以及样本量对结果的影响,对微剂量学分布及参数计算时,抽样方法的选取以及样本量的选取提供参考。