Calculation of Photon Spectra from the Tungsten Target for 10 MeV Electron Beam

10 MeV의 전자선이 텅스텐 표적에 충돌하여 생성되는 광자선 스펙트럼의 계산

In an effort to study the characteristics of x-rays utilized in radiation therapy, we calculated the energy distribution and the mean energy of x-rays generated from a tungsten target bombarded by 6, 10, and 15 MeV electron beams, using a Monte Carlo technique. The average photon energies calculated as a function of the beam radius lied in 1.4 ∼ 1.6, 2.1 ∼ 2.5 and 2.8 ∼ 3.3 MeV ranges for 4, 10, and 15 MV electron beams, respectively, which turned out to have no strong dependence on the radius. Using the energy distributions of 6,10, and 15 MV x-rays obtained for the target distance of 100 cm, percentage depth doses were determined using Monte Carlo calculations. For the case 10 MV, a comparison was made between our calculation and measurement performed by others. The calculated percentage depth dose appeared somewhat smaller than the measured one except in the surface region. We conclude that this is due to the fact that the beam hardening effect resulting from the flattening filter was not properly allowed for in our Monte Carlo calculations.

방사선치료에 이용되는 X-선의 특성을 고찰하기 위하여, 몬테칼로 방법을 이용하여 텅스텐 표적에 입사한 6, 10, 15 MeV 의 전자선에 의해 발생되는 X-선의 에너지분포와 평균에너지를 계산하였다. 빔의 반경의 함수로서 계산된 광자의 평균에너지는 6, 10, 15 MV에 대하여 각각, 1.4-1.6, 2.1-2.5, 2.8-3.3 MeV 범위로서 반경에 크게 의존하지 않고 거의 일정하였다. 표적과의 수직거리 100 cm에서 구해진 6, 10, 15 MV X-선의 에너지분포를 이용하여, 몬테칼로 계산으로 깊이선량율을 계산하였다. 이 중 10 MV에 대한 것을 측정값과 비교하였다. 계산된 10 MV X-선의 깊이선량율은 표면영역을 제외하고 깊이의 증가에 따라 측정값보다 낮게 나타났다. 그 이유는 실제 X-선의 에너지분포에는 편평화여과기에 의한 빔경화효과가 포함되어 있는 반면, 본 연구에서 수행한 몬테칼로 계산결과에는 이 효과가 포함되어 있지 않기 때문으로 생각된다.