Theoretical and experimental characterization of novel water-equivalent plastics in clinical high-energy carbon-ion beams
Notice bibliographique
Résumé
Water-equivalent plastics are frequently used in dosimetry for experimental simplicity. This work evaluates the water-equivalence of novel water-equivalent plastics specifically designed for light-ion beams, as well as commercially available plastics in a clinical high-energy carbon-ion beam. A plastic- to-water conversion factor was established to derive absorbed dose to water in a water phantom from ionization chamber readings performed in a plastic phantom. Three trial plastic materials with varying atomic compositions were produced and experimentally characterized in a high-energy carbon-ion beam. Measurements were performed with a Roos ionization chamber, using a broad un-modulated beam of 11 × 11 cm 2 , to measure the plastic-to-water conversion factor for the novel materials. The experimental results were compared with Monte Carlo simulations. Commercially available plastics were also simulated for comparison with the plastics tested experimentally, with particular attention to the influence of nuclear interaction cross sections. The measured correction increased gradually from 0% at the surface to 0.7% at a depth near the Bragg peak for one of the plastics prepared in this work, while for the other two plastics a maximum correction of 0.8%–1.3% was found. Average differences between experimental and numerical simulations were 0.2%. Monte Carlo results showed that for polyethylene, polystyrene, Rando phantom soft tissue and A-150, the correction increased from 0% to 2.5%–4.0% with depth, while for PMMA it increased to 2%. Water-equivalent plastics such as, Plastic Water, RMI-457, Gammex 457-CTG, WT1 and Virtual Water, gave similar results where maximum corrections were of the order of 2%. Considering the results from Monte Carlo simulations, one of the novel plastics was found to be superior in comparison with the plastic materials currently used in dosimetry, demonstrating that it is feasible to tailor plastic materials to be water-equivalent for carbon ions specifically.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».