A study of Type B uncertainties associated with the photoelectric effect in low-energy Monte Carlo simulations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Purpose. To estimate Type B uncertainties in absorbed-dose calculations arising from the different implementations in current state-of-the-art Monte Carlo (MC) codes of low-energy photon cross-sections (<200 keV). Methods. MC simulations are carried out using three codes widely used in the low-energy domain: PENELOPE-2018, EGSnrc, and MCNP. Three dosimetry-relevant quantities are considered: mass energy-absorption coefficients for water, air, graphite, and their respective ratios; absorbed dose; and photon-fluence spectra. The absorbed dose and the photon-fluence spectra are scored in a spherical water phantom of 15 cm radius. Benchmark simulations using similar cross-sections have been performed. The differences observed between these quantities when different cross-sections are considered are taken to be a good estimator for the corresponding Type B uncertainties. Results. A conservative Type B uncertainty for the absorbed dose ( k = 2) of 1.2%–1.7% (<50 keV), 0.6%–1.2% (50–100 keV), and 0.3% (100–200 keV) is estimated. The photon-fluence spectrum does not present clinically relevant differences that merit considering additional Type B uncertainties except for energies below 25 keV, where a Type B uncertainty of 0.5% is obtained. Below 30 keV, mass energy-absorption coefficients show Type B uncertainties ( k = 2) of about 1.5% (water and air), and 2% (graphite), diminishing in all materials for larger energies and reaching values about 1% (40–50 keV) and 0.5% (50–75 keV). With respect to their ratios, the only significant Type B uncertainties are observed in the case of the water-to-graphite ratio for energies below 30 keV, being about 0.7% ( k = 2). Conclusions. In contrast with the intermediate (about 500 keV) or high (about 1 MeV) energy domains, Type B uncertainties due to the different cross-sections implementation cannot be considered subdominant with respect to Type A uncertainties or even to other sources of Type B uncertainties (tally volume averaging, manufacturing tolerances, etc). Therefore, the values reported here should be accommodated within the uncertainty budget in low-energy photon dosimetry studies.
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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 | 0,009 | 0,064 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».