به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

علی اصغر مولوی

  • محمد فدوی مزینانی*، مسعود خزاعی فدافن، علی اصغر مولوی
    یکی از کاربردهای آشکارسازهای سیلیکونی فوق سریع، آشکارسازی ذرات باردار در آهنگ گیگاهرتز است. ارزیابی این آشکارسازها در مقابل باریکه پروتونی به منظور شمارش تعداد ذرات باریکه و سپس استفاده از شمارش ذرات جهت بهینه سازی سیستم تحویل دز در درمان تومورهای سرطانی با ذرات باردار می تواند  قدم موثری در راستای توسعه درمان سرطان باشد. در واقع این ارزیابی، پیش نیاز و تضمین استفاده از این آشکارسازها در سیستم تحویل دز است. در این راستا بهترین روش زمان سنجی سیگنال ها که همان CFD بود، انتخاب شد. جهت اندازه گیری و تجزیه تحلیل سیگنال های خروجی آشکارساز از نرم افزار متلب استفاده شد. نتایج حاصل از ارزیابی آشکارسازهای سیلیکونی فوق سریع با ضخامت 50 میکرومتر و هندسه های مختلف که در چند آزمایش متفاوت در مرکز سرطان درمانی CNAO ایتالیا انجام شد و هم چنین داده هایی که در آزمایشگاه شتاب دهنده CERN آلمان به دست آمده بود با روش CFD مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبات و انحراف معیار از اجرای برنامه های مختلف در نرم افزار متلب برای سیگنال های ثبت شده نشان دادند که اولا این آشکارسازها برای شمارش ذرات پروتون در آهنگ گیگا هرتز قابل اعتماد هستند و ثانیا ابزار CFD می تواند با اطمینان کامل جهت ثبت سیگنال های خروجی آشکارسازهای سیلیکونی فوق سریع استفاده شود. لذا می توان از آن ها در تصحیح سیستم تحویل دز به عنوان شمارنده تعداد پروتون باریکه پروتونی استفاده نمود.
    کلید واژگان: آشکارسازهای سیلیکونی فوق سریع، سیستم تحویل دز، زمان سنجی، پروتون درمانی
    M. Fadavi Mazinani *, M. Khazaee Fadafan, A.A. Mowlavi
    Detecting the charge particles at Giga hertz rate is one of the applications of UFSD (Ultra-Fast Silicon Detectors). The UFSD test in front of the proton beam to count the beam particles and use it for a more precise Dose Delivery System for the treatment of the cancerous tumor by charge particles can become an effective step for the development of cancer treatment. In fact, this assessment is a prerequisite and guarantees the use of these detectors in the dose delivery system. In this regard, the best method for time measurement, which was CFD, was chosen. MATLAB software was used to measure and analyze the UFSD output signals. The results of the 50-μm-thick UFSD test and the various geometries that we performed in several different experiments at the CNAO Cancer Treatment Center in Italy, as well as the data obtained at the laboratory of CERN accelerator in Germany, were analyzed by the CFD method. The results of many different runs of programs in MATLAB for many registered signals show: 1- These sensors are reliable to count the proton particles in Giga hertz rate. 2-The CFD devices could be used to record the UFSD output signals. Therefore, they can be used in the correction of the dose delivery system as a counter for the proton number of the proton beam.
    Keywords: Ultra-Fast Silicon Detectors (UFSD), Dose Delivery System (DDS), Time measurement, Proton therapy
  • محمد فدوی مزینانی*، علی اصغر مولوی

    روش های مختلفی برای زمان سنجی امواج مشابه و با تحریک یکسان ارایه شده است که با توجه به شرایط موج می توان بهترین گزینه را انتخاب کرد. لذا هدف ما یافتن بهترین روش زمان سنجی جهت امواج خروجی از حسگر UFSD است زیرا می خواستیم از این حسگرها برای برای آشکارسازی پروتون ها در سیستم پروتون درمانی برای درمان تومورهای سرطانی استفاده کنیم. در این راستا مقایسه روش های مختلف مثل تفکیک کننده کسر ثابت (CFD)، همبستگی متقابل (CC) و زمان بیش از آستانه  (TOT) با داده های متفاوتی که حاصل شبیه سازی این امواج توسط نرم افزار 2Weightfield بود و داده های شبیه سازی عملی این امواج در آزمایشگاه و هم چنین داده های تجربی که همان امواج واقعی حاصل تست UFSD در مقابل پرتو پیکولیز هستند، توسط برنامه های متعددی در نرم افزار MATLAB انجام شده است. نهایتا بهترین روش زمان سنجی را CFD تشخیص داده ایم.

    کلید واژگان: پیکولیزر، حسگرهای سیلیکونی فوق سریع، زمان سنجی
    M. Fadavi Mazinani *, A.A. Mowlavi

    Some different time measurement methods have been presented for similar signals with the same trigger that one can choose by considering signal conditions. Finding the best time measurement method for the output signals from the UFSD (Ultra Fast Silicon Detectors) is our goal because we wanted to use these sensors to detect protons in the proton therapy system to treat cancerous tumors. Some different methods include Constant Fraction Discriminator (CFD), Cross-Correlation (CC), and Time over Threshold (TOT) by different data. These kinds of data include Data from Weightfield2 which is a UFSD signal simulator, Data from simulated signals in practice inside the laboratory, and experiment data, which are real data from the UFSD test in front of a Pico laser beam. Several programs in MATLAB software have been written and run to analyze and compare the different methods. The results are shown that CFD is the best method for time measurement finally

    Keywords: Pico-Laser, Ultra-Fast Silicon Detectors (UFSD), Time measurement
  • رضا قرائی * بهنام آزادگان، ابوالقاسم فوجی، علی اصغر مولوی

    در تحقیق حاضر بر پایه تیوری پتانسیل مجاورت به مطالعه سیستماتیک نقش اثرات انرژی سطحی و همچنین وابستگی دمایی در تحلیل پدیده مانع همجوشی در واکنش های یون-سنگین پرداخته ایم. برای این منظور، محاسبات پتانسیل برهم کنشی را با استفاده از نسخه اصلی پتانسیل مجاورت 1977 (77 Prox.) انجام داده ایم و در بخش محاسبات سطح مقطع همجوشی نیز از رویکرد جفت شدگی کانال ها بهره گرفته ایم. سیستم های همجوشی مورد بررسی در این تحقیق شامل واکنش های یون - سنگین 11B+197Au، 12C+198Pt، 16O+208Pb، 28Si+64Ni، 28Si+94Mo، 32S+89Y، 58Ni+58Ni، 34S +89Y، 12C+204Pb و 36S+64Ni هستند که همگی در شرط Q<0 صدق می کنند و حاصل ضرب اعداد اتمی هسته های شرکت کننده در آنها در محدوده 784 ≥ Z1Z2 ≥ 392 قرار دارند. محاسبات اولیه نشان می دهند که مدل 77 Prox. مقادیر تیوری سطح مقطع همجوشی را به ویژه در نواحی انرژی پایین تر از سد همجوشی، کمتر از داده های تجربی متناظر پیش بینی می کند. این در حالی است که اعمال اثرات فیزیکی یاد شده، موجب افزایش این مقادیر و در عین حال بهبود توافق آنها با داده های آزمایشگاهی سطح مقطع در واکنش های انتخابی می شود. علاوه بر این، با در نظر گرفتن اثرات وابستگی به انرژی برای ثابت انرژی سطحی 0γ صورتمندی مجاورت در محدوده انرژی های خیلی کم توانسته ایم رفتار داده های تجربی سطح مقطع های همجوشی، ضریب اخترفیزیکی S(E) و همچنین مشتق لگاریتمی L(E) را در این نواحی به خوبی بازتولید کنیم.

    کلید واژگان: واکنش های همجوشی یون- سنگین، پدیده مانع همجوشی، پتانسیل مجاورت، محاسبات جفت شدگی کانال ها، ضریب انرژی سطحی
    R Gharaei* B Azadegan, A Fuji, A A Mowlavi

    In the present study, we have systematically studied the role of surface energy coefficient as well as temperature dependence in the fusion hindrance phenomenon of the heavy-ion reactions using the proximity potential formalism. To this end, we have performed the calculations of the interaction potential using the original proximity potential 1977 (Prox. 77) and the fusion cross sections are calculated based on the coupled-channels (CC) approach. The considered fusion systems are including the heavy-ion reactions 11B+197Au, 12C+198Pt, 16O+208Pb, 28Si + 64Ni, 28Si + 94Mo, 58Ni+58Ni, 32S+89Y,34S+89Y, 12C+204Pb and 36S + 64Ni with conditions of Q <0 and charge product of the participant nuclei 392≤ Z1Z2 ≤784. Our preliminary calculations show the Prox. 77 model predicts the theoretical values ​​of the fusion cross-sections less than the corresponding experimental data especially in the energy regions below the fusion barrier. However, the imposing of the mentioned physical effects increases the calculated values of the fusion cross sections and thus improves their agreement with the experimental cross sections for the selected reactions. In addition, by considering the energy dependence on the surface energy constant γ0 of the proximity formalism at the low energy region we are able to reproduce well the fusion cross sections, the astrophysical factor S(E) as well as the logarithmic derivative L(E) in these regions.‎

    Keywords: Heavy-ion fusion reactions, Fusion hindrance phenomenon, proximity potential, Coupled-channels calculations, Surface energy coefficient
  • زهره دانایی، حمیدرضا باغانی*، علی اصغر مولوی

    زمینه و هدف:

     رادون (Rn222) یک گاز پرتوزای طبیعی است که به راحتی وارد دستگاه تنفسی می شود و باعث ایجاد آسیب های زیست شناختی قابل توجهی می گردد. هدف اصلی این مقاله، تعیین دوز ناشی از تابش آلفا و گامای دخترهسته های حاصل از زنجیره واپاشی رادون در بافت نای با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو می باشد.

    مواد و روش ها

    ابتدا یک فانتوم استوانه ای معادل نای توسط کد مونت کارلوی MCNPX شبیه سازی شد. سپس پروفایل های دوز ناشی از محصولات آلفازا و گامازای حاصل از زنجیره واپاشی رادون به صورت جداگانه محاسبه گردید. دخترهسته های پرتوزای موردمطالعه، به صورت معلق در فضای داخل نای در نظر گرفته شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که میزان دوز رسیده به نای در واپاشی آلفا، به مراتب بیشتر از واپاشی گاما است. بیشینه دوز ناشی از دخترهسته های آلفازا برابر 16-10×72/1 گری بر واپاشی به دست آمد. پولونیم-218 (Po218) دارای بالاترین دوز در بین دخترهسته های آلفازای مورد مطالعه بود. همچنین بیشینه دوز جذبی ناشی از واپاشی گاما برابر 19-10×55/17گری بر واپاشی به دست آمد که سرب-214 (Pb214) و بیسموت-214 (Bi214) سهم تقریبا یکسانی در دوز محاسبه شده داشتند.

    نتیجه گیری

    دخترهسته های کوتاه عمر حاصل از واپاشی گاز رادون، به خصوص محصولات آلفازا شامل پولونیم-218 و پولونیم-214 می توانند یک خطر جدی به لحاظ پرتوگیری داخلی تلقی گردند. این دخترهسته ها می توانند از طریق اتصال به دیواره نای به مدت طولانی در داخل سیستم تنفسی باقی بمانند و باعث پرتوگیری مداوم نای گردند. کاهش تاثیرات زیست شناختی ناشی از این چشمه های پرتوزای داخلی، مستلزم در نظر گرفتن تمهیدات ویژه ای است که تا حد ممکن از ورود گاز رادون و دخترهسته های پرتوزای آن به داخل بدن جلوگیری شود.

    کلید واژگان: رادون، دخترهسته های رادون، نای، دوزیمتری، روش مونت کارلو
    Zohreh Danaei, HamidReza Baghani *, AliAsghar Mowlavi
    Introduction

    Radon is a natural radioactive gas that easily enter to respiratory tract and cause considerable biologic damages. The main objective of this study was to determine the dose from the alpha and gamma radiations of radon decay chain products in trachea tissue using Monte Carlo simulation.

    Materials and Methods

    At first a trachea-equivalent cylindrical phantom was simulated by MCNPX Monte Carlo code. Then, dose profiles from alpha and gamma-emitter progenies were separately calculated. The daughter radionuclides were considered as suspended particles with uniform distribution inside the trachea inner volume.

    Results

    The results showed that the received dose by trachea in alpha decay is considerably higher than that of gamma decay. The maximum administered dose by alpha decay was 1.72×10-16 Gy/decay. 218Po was had the highest dose among the studied alpha emitter daughter nuclides. The maximum administered dose by gamma decay was also equal to the 17.55×10-19 Gy/decay, where 214Pb and 214Bi had almost the same contribution in calculated dose.

    Conclusion

    The daughter radionuclides from radon decay chain, especially alpha emitter products of 218Po and 214Po, can be considered as a serious danger viewpoint to the internal exposure. These daughter nuclides can attach to the inner wall of trachea and remain in the respiratory system for long periods of time which can cause to the continuous exposure of trachea. Reducing the biologic effects of these internal radiation source requires especial schemes in order to avoid entering the radon and its radioactive daughters to human respiratory system, as much as possible.

    Keywords: Radon, Radon daughters, Dosimetry, Monte carlo method
  • زهرا مقدسی*، علی اصغر مولوی، محمود زیبنده گرجی، سعید محمدی

    پرتودرمانی یکی از موثرترین روش های درمان سرطان است. روش پرتودهی از نزدیک یا براکی تراپی به طور گسترده برای درمان سرطان ها استفاده می شود. بنابراین طراحی درمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اصل اساسی در پرتودرمانی، وارد کردن حداکثر آسیب به تومور و حداقل آسیب به بافت های طبیعی است. مکان چشمه های براکی تراپی بایستی به گونه ای طراحی شود تا توزیع دز آن ها مطابق طرح درمان باشد و با دز تجویزی هم خوانی داشته باشد. ارزیابی دقیق برای اجتناب از رسیدن دز زیاد به سایر ارگان ها به ویژه ارگان های حساس ضروری است. در طراحی پیش از درمان می توان از الگوریتم های بهینه سازی بهره گرفت. هدف این است که برای هر تومور، بهینه سازی به گونه ای انجام شود که نقاط واقع بر لبه مرز تومور، دز معین داشته و نقاط درون تومور دزی بیش تر یا برابر با دز تعیین شده روی نقاط واقع در مرز را داشته باشند. دقت بهینه سازی و یافتن مکان بهینه چشمه ها، در طراحی درمان بسیار مهم است. در این مقاله به کمک الگوریتم ازدحام ذرات (PSO)، مکان چشمه های پالادیوم-103، که برای درمان سرطان پروستات به کار می رود، بهینه سازی می شود. برنامه با تومورهای مختلف و در وضعیت های متفاوت اجرا شده است. نتایج نشان می دهد با استفاده از این الگوریتم و با تعداد دلخواه 5 و 40 چشمه، بیش از 90% نقاط روی مرز تومورهای دایره ای و بیضوی، دز تعیین شده را دریافت می کنند. هم چنین بهترین مکان قرارگرفتن دانه های براکی تراپی و مشخصات آن ها به دست می آید. این پژوهش نشان می دهد که الگوریتم PSO می تواند برای بهینه سازی مکان چشمه های براکی تراپی به روش کاشت داخل نسجی که معمولا از تعداد زیادی چشمه استفاده می شود، به کار رود. با بهینه سازی، توزیع دانه ها و منحنی های هم دز بررسی می شود تا از رسیدن دز کافی به حجم هدف و حفظ بافت های سالم اطمینان حاصل شود. پیاده سازی آسان، تعداد کم پارامترها و همگرایی نسبتا سریع به جواب بهینه، از مزایای این الگوریتم به شمار می رود.

    کلید واژگان: بهینه سازی، الگوریتم ازدحام ذرات، پرتودرمانی، براکی تراپی، چشمه پالادیوم
    Zahra Moghadasi*, Ali Asghar Mowlavi, Mahmood Zibandeh Gorji, Saeed Mohammadi

    Radiation therapy, is one of the treatments for cancer. Brachytherapy is a radiotherapeutic technique that a sealed radiation source is placed inside or next to the tissue and has become a mainstream treatment option for cancer. Achieving maximum dose to the gland as well as minimum injury to the adjacent tissues is a basic principle in radiation therapy. Sources configuration must be designed in such a way that the dose distribution agrees with treatment planning and the prescribed dose. Exact evaluation is necessary to avoid excessive dose to other organs especially organs at risk. Optimization algorithms are applied in preplanning treatment. The aim is to deliver a desire dose in the border of tumor while all of the points inside the tumor receive the absorbed dose more than the dose border values. The accuracy of optimization and finding the best position of seeds is so important in treatment planning. We used PSO algorithm to optimize the places of 103Pd seeds which are applied in the prostate brachytherapy. The algorithm was performed for desired tumor shape in various conditions. In circle and ellipsoid tumor with 5 and 40 desire seeds, more than 90% of points of border receive the prescribed dose. Moreover, the optimized characteristics of seeds and their best positions were determined. The results show that the PSO algorithm can be used for optimizing the position of interstitial implantation brachytherapy that so many seeds used. Distribution dose and isodose curve were studied to assurance delivering adequate dose to target volume while keeping healthy tissues. Few parameters, easy implementation and fast convergence around the global answer are advantages of this algorithm.

    Keywords: Optimization, PSO Algorithm, Radiotherapy, Brachytherapy, 103Pd Seed
  • مسعود گلشنی*، علی اصغر مولوی، بهنام آزادگان

    در این مطالعه تاثیر بیولوژیکی نسبی الکترون های اوژه و تبدیل داخلی ناشی از واکنش جذب نوترون حرارتی در گادولینیوم در نوترون درمانی با کمک توابع وزن دهی بیولوژیک با دیدگاه میکرودوزیمتری تخمین زده شده است. با تغییر موقعیت گادولینیوم نسبت به مولکول حاوی DNA، پارامترهای میکرودوزیمتری و توابع احتمال مربوط به انرژی خطی الکترون های گادولینیوم در هدف، با کمک بسته DNA ابزار Geant4 و نرم افزار تحلیل نتایج ROOT محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد اگرچه تغییرات تاثیر بیولوژیکی نسبی الکترون های گادولینیوم به توزیع متفاوت گادولینیوم نسبت به مولکول حاوی DNA کم است، اما دوز ذخیره شده الکترون های گادولینیوم شدیدا به توزیع گادولینیوم بستگی دارد. در موردی که گادولینیوم در مرکز مولکول حاوی DNA توزیع شد، متوسط دوز ذخیره شده در مولکول حاوی DNA برای یک واکنش جذب نوترون حرارتی در گادولینیوم، ضریب کیفیت تابش و ضریب تاثیر بیولوژیکی با کمک توابع وزن دهی بیولوژیک به ترتیب kGy 85، 10.52 و 2.68 محاسبه شد. مقدار محاسبه شده تاثیر بیولوژیکی نسبی الکترون های گادولینیوم در این مطالعه با استفاده از تابع وزن دهی بیولوژیک (2.68)، تقریبا معادل تاثیر بیولوژیکی نوترون های درمانی است که تحت شرایط مشخص برای تعیین تابع وزن دهی اندازه گیری شده بود. اگر اطلاعات دقیقی نسبت به توزیع مکانی گادولینیوم یا تابش کننده های الکترون اوژه در سلول داشته باشیم می توانیم تخمین بهتری برای تاثیر بیولوژیکی الکترون های گادولینیوم یا در حالت کلی الکترون های اوژه برسیم.

    کلید واژگان: پارامترهای میکرودوزیمتری، الکترون های اوژه، تاثیر بیولوژیکی نسبی، تابع وزن دهی بیولوژیک، مدل جنبشی میکرودوزیمتری
    Masud Golshani*, Ali Asghar Mowlavi, Behnam Azadegan

    Determination of the relative biological effectiveness (RBE) of Auger electrons is a challenging task in radiobiology. In this study, we have estimated the RBE of internal conversion (IC) and Auger electrons released during Gadolinium neutron capture reaction (GNCR) by means of biological weighting functions (BWFs) with microdosimetric approach. Regarding the different distribution of Gadolinium (Gd) relative to the DNA as a target, the microdosimetric parameters of the Gd electrons were calculated using the Geant4 Monte Carlo toolkit and ROOT software. Assuming Gd infiltration into the cells and uniform distribution inside the Cell, the lineal energy distribution of Gd electrons in DNA was used instead of the lineal energy distribution of external radiations in the micrometer-diameter targets, which has been conventionally used in the mentioned methods.The results show that the calculated RBE values of Gd electrons using BWFs (2.68) for the case where Gd distributed at the center of the DNA are approximately equivalent to the RBE value of the therapeutic neutrons, which were measured in the literatures with the same biological conditions. According to the results, although the changes of the RBE of Gd electrons to the different distribution of Gd relative to the DNA are small, the amount of biological dose of the Gd electrons in the DNA is strongly dependent on the Gd distribution. In the case where Gd distributed at the center of DNA, the mean biological dose of Gd electrons in DNA during one GNCR (227.8 kGy.Eq) is large enough for occurring double-strand breaks (DSB) of the DNA. If we have accurate information about the spatial distribution of Gd or Auger-electron emitters inside the cell, by comparing to the results obtained in this study, we can have a better estimation of the RBE of the Gd electrons or in general Auger electrons.

    Keywords: RBE, Auger electrons, Biological weighting function, Microdosimetric kinetic model, Geant4
  • بهنام آزادگان، علی اصغر مولوی*، سید علی مهدی پور

    امروزه به دلیل هزینه های بالا و ابعاد بزرگ شتاب دهنده های متعارف پروتونی، استفاده از روش های بهینه ی دیگری جهت تولید باریکه پروتونی مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از روش های مهم و جدید، استفاده از شتابدهنده های پروتونی مبتنی بر باریکه ی لیزری می باشد. در این روش، لیزرهای با توان بالا (W/cm2 1018~) بر روی یک هدف با عدد اتمی بزرگ فرود آمده و با ایجاد یک محیط پلاسمایی باعث شتاب یون ها و تولید پروتون خواهند کرد. در حال حاضر پروژه هایی در این زمینه همچون: ELIMED جمهوری چک، PMRC ژاپن،DROT مونیخ، HZDR درسدن آلمان و... در حال انجام است. با توجه به پراکندگی زاویه ای نسبتا زیاد پروتون ها، کاهش پراکندگی و موازی سازی آن ها جهت انتقال، اهمیت بسیار زیادی دارد. در این تحقیق، با استفاده از ابزار GEANT4، طراحی یک سیم لوله و میدان مغناطیسی مورد استفاده در خط باریکه ی موسسه ی HZDR آلمان انجام شده است. اثر سیم لوله بر پروتون هایی با واگرایی اولیه 5 درجه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد در نظر گرفتن جزییات سیم لوله تاثیر مستقیمی بر محاسبات پروفایل پروتون ها داشته و امری ضروری است. بیشنیه ی میدان مغناطیسی سیم لوله ای، برای قرارگیری سامانه ی گزینشگر پروتون در فاصله ی یک متری چشمه، 20~ تسلا محاسبه شد.

    کلید واژگان: پروتون، میدان مغناطیسی، سیم لوله، توزیع انرژی، چشمه
    Behnam Azadegan, Ali Asghar Mowlavi*, Seyed Ali Mahdipour

    Nowadays, due to the high costs and large dimensions of the conventional proton accelerators, other optimal methods for producing the proton beam have been studied. Using of Laser-driven proton accelerators is one of the important and new methods. In laser-driven ion acceleration, a highly ultra-intense laser pulse interacts with solid density targets and will create a plasma media that will accelerate ions and produce protons. Currently there are projects in this in field such as ELIMED, PMRC, DROT, HZDR and …. Due to the large angular dispersion of protons, reducing their dispersion and collimating them for transmission is very important. In this research, using the GEANT4 toolkit, the exact solenoid and its magnetics field for HZDR beamline have been simulated. The effect of solenoid on protons with a primary divergence of 5 degrees was investigated. The results show that consideration of the details of the solenoid has a direct effect on the calculation of the proton profiles and is necessary. The maximum of the solenoid magnetic field was calculated to ~20 Tesla to fit the proton selector system at a distance of one meter from the source.

    Keywords: proton, magnetic field, solenoid, energy distribution, source
  • عفت عصار نوقابی*، حسن الله داغی، بهنام آزادگان، علی اصغر مولوی، جواد باعدی

    در این پژوهش برای اولین بار خواص نوری نقاط کوانتومیCdS  با غلظت های مختلف تحت تابش پرتوهای گامای کبالت-60 مورد بررسی قرار گرفت. نقاط کوانتومی CdS به روشی سریع، ساده و محلول در آب با استفاده از تابش ریزموج خانگی سنتز شدند. نقاط کوانتومی با سه غلظت مختلف mg/cc  4/0، 2 و 20 در بازه دزkGy  20-0 در معرض چشمه گاما قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که با افزایش غلظت نقاط کوانتومی CdS، حساسیت ماده نسبت به تابش کم و آسیب نوری نقاط کوانتومی کاهش می یابد. به طوری که برای کمترین مقدار غلظ  در دزkGy  20 ماده کاملا نورتابی خود را از دست داد و شدت فوتولومینسانس صفر گردید، در حالی که برای بیشترین غلظت در دزkGy  20 ماده نورتابی قابل توجهی داشت. شدت فوتولومینسانس نقاط کوانتومی برای غلظت های mg/cc 4/0 و 2 با افزایش دز تا kGy 1، افزایش یافت. با تحلیل طیف های نوری مشخص شد که تابش گاما فقط باعث رشد نقاط کوانتومی می شود. با توجه به سنجش دز مورد نظر می توان از غلظت مناسب برای این روش دزیمتری جدید استفاده کرد.

    کلید واژگان: نقاط کوانتومی، CdS، خواص نوری، تابش گاما، دزیمتر
    Effat Assar*, Hasan Alehdaghi, Behnam Azadegan, Ali Asghar Mowlavi, Javad Baedi

    In this work, for the first time, effect of gamma irradiation on the optical properties of CdS (quantum dots) QDs in various concentrations was studied. The aqueous CdS QDs were synthesized in a facile and fast method by using domestic microwave oven.  Three concentration of QDs; 20, 2, 0.4 mg/cc after different administrated dose of gamma irradiation (0-20 kGy) were studied. The results showed increased sensitivity of QDs after gamma irradiation with decreasing of concentration, so that the PL emission was completely vanished for concentration of 0.4 mg/cc after 20 kGy dose of irradiation. The optical results showed QDs were grown under gamma irradiation. Therefore, desired dose measurement can be carried out by choosing appropriate concentration for  gamma dosimetry.

    Keywords: Quantum dots, CdS, Optical properties, Gamma irradiation, Dosimeter
  • سید محمد ذبیحین پور*، علی اصغر مولوی، بهنام آزادگان

    در این پژوهش به منظور بررسی تغییرات غلظت رادون در محیطهای مسکونی، از یک اتاق بسته نمونه به مساحت 12 مترمربع استفاده گردید. در این اتاق گاز رادون از سطوح کف و دیوارها با آهنگ مختلفی منتشر و مسیر تهویه طبیعی هوا از زیر درب به سمت پنجره وجود داشت. با بهره گیری از یک دستگاه اندازه گیری رادون دقیق، غلظت رادون در نقاط مختلف اتاق و برای شرایط و زمانهای متفاوت اندازه گیری گردید و با نتایج شبیه سازی حاصل از بکارگیری روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، در شرایط و زمانهای متناظر مقایسه شد. همچنین به منظور اعتبار سنجی نتایج این دو روش، از داده های حاصل از روش حل تحلیلی استفاده گردید. این داده ها نشان می دهند که پس از یک تهویه طبیعی هوای بسیار آرام، غلظت رادون از یک توزیع یکنواخت نسبی با مقدار متوسط Bq/m3 81 به یک توزیع غیرهمگن نسبی در بازه Bq/m3 12 تا Bq/m3 44 کاهش می یابد. تطابق مناسب نتایج شبیه سازی شده و داده های تجربی با نتایج حاصل از حل تحلیلی، صحت مدلسازی انجام شده را مشخص می سازد.

    کلید واژگان: رادون، تهویه طبیعی، آهنگ انتشار، روش CFD، توزیع غلظت
    Mohammad Zabihinpour *, AliAsghar Mowlavi, Behnam Azadegan

    This study aims to investigate changes in radon concentrations in residuals areas, using a sample closed room with the surface area of 12 m2. In the room, radon gas emitted from the floor and walls surfaces with different emission rates, and gaps under the door and around the window were the natural ventilation routes. Radon concentrations were measured in different points of the room in different circumstances and times using an accurate radon detector and then compared with the simulation results from Computational Fluid Dynamics (CFD) technique under corresponding conditions and times. The analytical data were used to validate the results of these two techniques. The results indicate that the radon concentration decreases from a relatively uniform distribution of about 81 Bq/m3 to a relative non-uniform distribution in the range from 12 Bq/m3 to 44 Bq/m3 after a very slow natural ventilation. The simulation results demonstrate an appropriate agreement with the experimental data that indicate the accuracy of performed modeling.

    Keywords: Radon, Exhalation rates, CFD method, natural ventilation, Concentration distribution
  • سید علی مهدی پور*، بهنام آزادگان، علی اصغر مولوی

    در این پژوهش، مطالعات در زمینه پروتون تراپی ملانومای چشمی با استفاده از ابزار GEANT4 گسترش داده شده است. مدل های تحلیلی مختلفی، گسترش قله های براگ (SOBP) در ناحیه تومور را مورد بررسی قرار داده اند. یکی از مهمترین مدل های تحلیلی، مدل بورفلد می باشد. در این مقاله، با استفاده از روش واپیچش توابع و استفاده محاسبات عددی، مدل تحلیلی جدیدی جهت تولید و گسترش قله های براگ در ناحیه تومورهای چشمی معرفی شده است. همچنین از شبیه سازی به کمک کد GEANT4 جهت تولید قله های براگ در فانتوم های واقعی چشم انسان و آب استفاده شده است. دو فانتوم متفاوت، جهت مطالعه تاثیر مواد واقعی فانتوم چشم بر منحنی های دز پروتون در نظر گرفته شده است. همچنین به منظور در نظر گرفتن اثرات بالینی، منحنی SOBP در دو فانتوم، با در نظر گرفتن خط باریکه (CATANA) محاسبه شده است. به ازای باریکه های مدادی پروتون، پهنای SOBP برای فانتوم آب و چشم به ترتیب برابر با 901/0 و 877/0 سانتی متر محاسبه شد. محاسبات منحنی براگ و SOBP نشان می دهد توافق خوبی بین نتایج GEANT4، مدل پیشنهادی و مدل بورفلد وجود دارد. با به کارگیری خط باریکه CATANA، اختلاف پهنای SOBP در دو فانتوم آب و چشم برابر با 11/0 سانتی متر می باشد.

    کلید واژگان: منحنی براگ، دز، فانتوم چشم، فانتوم آب، SOBP
    Seyed Ali Mahdipour*, Behnam Azadegan, Ali Asghar Mowlavi

    In this research, in order to improve our calculations in treatment planning for proton radiotherapy of ocular melanoma, we improved our human eye phantom planning system in GEANT4 toolkit. Different analytical models have investigated the creating of Spread Out Bragg Peak (SOBP) in the tumor area. Bortfeld’s model is one of the most important analytical methods. Using convolution method, a new analytical model for the creating of SOBP in the eye tumors was introduced. Also, the GEANT4 Monte Carlo toolkit was implemented for the Bragg peak production in the water and realistic eye phantom. Two different phantoms are proposed to study the effect of defining realistic materials on the proton dose distribution. Moreover, for the clinical investigation, the SOBP curves are figured in the water and eye phantom, using CATANA beam line. For proton pencil beams, the SOBP width for the water and eye phantoms was 0.901 and 0.877 cm, respectively. Bragg peak and SOBP calculations show a good agreement between the results of GEANT4, proposed and Bortfeld models. Using the CATANA beam line, the SOBP width difference between the two water and eye phantoms is 0.11 cm.

    Keywords: Bragg peak, Dose, SOBP, Water phantom, Eye phantom
  • زهرا احمدی گنجه، محمد اسلامی کلانتری*، علی اصغر مولوی
    زمینه و هدف

    از آنجا که در بسیاری از کارهای شبیه سازی، از یک فانتوم ساده آب و همچنین گهگاه از فانتوم بافت نرم در محاسبات دزیمتری استفاده می شود، این مطالعه به بررسی تفاوت های بین دو فانتوم ذکرشده با فانتوم متشکل از مواد و عناصر واقعی کبد، در پروتون تراپی سرطان کبد پرداخته است. 

    مواد و روش ها

    سه فانتوم با عناصر متفاوت برای کبد، شامل آب، بافت نرم و فانتوم شامل عناصر اصلی کبد در نظر گرفته شد. توموری کروی شکل به شعاع دو سانتی متر در کبد در نظر گرفته شده و قله براگ پهن شده جهت پوشاندن کل تومور برای سه فانتوم ذکرشده محاسبه شد. شیوه توزیع دز و نسبت دز تخلیه شده در تومور و اندام های اطراف آن با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX محاسبه شد.

    ملاحظات اخلاقی

    در این مورد قبلا مکاتبات انجام شده است. با توجه به شبیه سازی بودن مطالعه، نیازی به کد اخلاق وجود نداشت.

    یافته ها

    نتایج نشان دادند برای بافت نرم و بافت اصلی کبد، قله های براگ در بازه انرژی MeV 120 MeV - 90 و برای فانتوم آب بازه MeV 116 MeV - 88 محدوده تومور را می پوشاند. تفاوت مکان تخلیه دز برای فانتوم آب در هر انرژی نسبت به دو فانتوم دیگر به صورت تقریبی 5/4 میلی متر در هر نقطه است. پارامترهای ارزیابی دز طبق گزارش کمیسیون بین المللی واحدهای تابش (ICRU) به دست آمدند که تفاوت چندانی بین نتایج دیده نشد. توزیع دز در تومور و اندام های اطراف آن نشان می دهند برای هر سه فانتوم، توزیع دز اطراف تومور بسیار ناچیز است.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان می دهند استفاده از فانتوم بافت نرم نتایج قابل قبول تری برای شبیه سازی درمان نسبت به فانتوم آب برای جایگزینی بافت واقعی کبد دارد و در طراحی درمان باید بیشترین تلاش برای استفاده از فانتوم های واقعی تر باشد.

    کلید واژگان: پروتون تراپی، شبیه سازی، سرطان کبد، SOBP، توزیع دز
    Zahra Ahmadi Ganjeh, Mohammad Eslami Kalantari*, Ali Asghar Mowlavi
    Background and Aim

    Sicne in many dosimetry calculations, the water and soft tissue phantoms are used, this study aimed to investigate the difference of these two phantoms with a phantom consisted of realistic liver materials in proton therapy for liver cancer.

    Methods & Materials

    Three phantoms with different materials of water, soft tissue and realistic liver materials were used for the study. A spherical tumor with 2 cm radius was considered in the liver. The Spread-out Bragg Peaks (SOBPs) were measured to cover the complete tumor for the three phantoms. Dose distribution and deposited dose ratio in tumor and surrounding organs were calculated using Monte Carlo N-Particle Extended (MCNPX) code. 

    Ethical Considerations

    The best proton energy interval to complete the coverage of tumor in the liver for phantoms with realistic and soft tissue materials was 90-120 MeV and for water phantom, it was 88-116 MeV. The shift of the Bragg peaks depth per energy in the water phantom mm relative to two other phantoms was about 4.5. The dose parameters were evaluated according to the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU), and the results showed no any significant difference between them. The dose distribution in the tumor and surrounding organs showed that for all three phantoms, the dose distribution around the tumor was negligible.

    Results

    The use of soft tissue phantom has more acceptable results than water phantom in simulating treatment and can be replaced with realistic liver tissue. More realistic phantoms should be used in treatment plan. 

    Conclusion

    The use of soft tissue phantom has more acceptable results than water phantom in simulating treatment and can be replaced with realistic liver tissue. More realistic phantoms should be used in treatment plan.

    Keywords: Proton therapy, Simulation, Liver cancer, Spread-out Bragg Peaks, Dose distribution
  • عفت عصصار نوقابی، حسن الداغی *، بهنام آزادگان، جواد باعدی، علی اصغر مولوی، بهروز ملکی
    در این پژوهش برای اولین بار مشخصات نوری نقاط کوانتومی کادمیوم سولفید و کربن تحت تاثیر تابش دهی گاما مورد بررسی قرار گرفت. نقاط کوانتومی کادمیوم سولفید به روشی سریع، ساده، کم هزینه و محلول در آب با استفاده از تابش ریزموج و نقاط کوانتومی کربن به روش هیدروترمال سنتز شدند. این نقاط کوانتومی به صورت لایه نازک و محلول در آب تحت تابش چشمه گامای کبالت-60 برای دوزهای مختلف در بازه kGy 20 – 0 قرار گرفتند. نتایج نشان داد که شدت فتولومینسانس با افزایش دوز چشمه گاما کاهش می یابد. برای نقاط کوانتومی CdS که با یک پلیمر به عنوان ماده زمینه روی شیشه لایه نشانی شده بودند یک رابطه خطی بین شدت فتولومینسانس و لگاریتم دوز برقرار شد. با استفاده از عکس میکروسکوپ الکترونی گذاری اندازه نقاط کوانتومی CdS حدود nm 4/3 بدست آمد. پاسخ فلورسانس نقاط کوانتومی تحت تابش پرتوهای گاما سبب می شود که بتوان از این نقاط کوانتومی به عنوان دوزیمتری جدید استفاده نمود.
    کلید واژگان: مشخصات نوری، نقاط کوانتومی، تابش گاما، CdS، CQD، دوزیمتر
    E. Assar, H. Alehdaghi*, B. Azadegan, A. A. Mowlavi, J. Baedi, B. Maleki
    Herein, the optical properties of CdS and Carbon quantum dots QDs for the first time under gamma irradiation was studied. The CdS QDs were synthesized by a rapid, facile and low cost microwave assisted method and carbon QDs extracted from orange juice by hydrothermal method. The samples were exposure by gamma ray with source of Co-60 within 0-20 kGy. The results showed that gamma irradiation suppress the photoluminescence PL intensity of QDs. A linear relation between PL intensity and logarithmic dose of gamma was found for the matrixed CdS QDs deposited top of glass. The initial size of CdS QDs was indicated about 3.4 nm by transmission electron microscopy TEM. For water-soluble CdS QDs and powdered carbon QDS, PL intensity was decreased as dose of 20 kGy gamma irradiation. These results shows that the luminescent nanostructure can be a new candidate for dosimetry.
    Keywords: Optical properties, Quantum Dots, Gamma irradiation, Dosimetry, CdS, CQD
  • سید محمد ذبیحین پور، علی اصغر مولوی*، بهنام آزادگان
    با توجه به گسترش روزافزون استفاده از سیستم های تهویه بسته در ساختمان ها، خطر افزایش غلظت رادون در داخل ساختمان ها روز به روز در حال افزایش است. در این پژوهش با انتخاب دو اتاق بسته نمونه، با محاسبه ضریب انتشار رادون از سطوح مختلف، تراکم رادون را در حالتی که راه های تهویه طبیعی نیز کاملا بسته شده بود، اندازه گیری کرده و با نتایج تحلیلی مقایسه گردید. نتایج به دست آمده به روشنی تفاوت تراکم این گاز را در سطوح مختلف نشان می دهد؛ سپس با بازگذاشتن شکاف های معمول در ورودی این اتاق ها، میزان تهویه طبیعی ناشی از تفاوت دمایی بین اتاق بسته با فضای بیرونی را به دست آورده و با جایگذاری آن ها در معادلات تحلیلی، میزان تراکم رادون پس از تهویه محاسبه گردید. نتایج به دست آمده با نتایج تجربی از تطابق بسیار خوبی برخوردار است و نقش مهم تهویه طبیعی به منظور کاهش تراکم رادون در محیط های سربسته حتی تا بیش از90% را نشان می دهد
    کلید واژگان: رادون، تهویه طبیعی، آهنگ انتشار، روش تحلیلی، اندازه گیری تراکم
    Seyed Mohamaad Zabihinpour, Aliasghar Mowlavi*, Behnam Azadegan
    Due to the increasing of closed ventilation systems used in buildings, the risk of indoor radon is increased day by day. In this study, we selected two sample rooms to calculate the radon emission coefficient from different levels, radon concentration measured when the natural ventilation was completely closed and compared with the analytical results. The results clearly show the difference in the amount of radon concentration at different levels; then, by overcoming the common gaps in the entrance of the rooms, the natural ventilation caused by the temperature difference between the room and the outside is obtained. By substituting them in the analytical equations, the radon concentration is calculated with ventilation. The calculated results are in good agreement with the experimental results and show the important role of natural ventilation to reduce indoor radon even to over 90%.
    Keywords: Radon concentration measurements, Natural ventilation, Emission tracks, Analytical methods
  • سمیه مالمیر، علی اصغر مولوی، سعید محمدی
    درمان تومور با استفاده از عناصر فعال ساز روشی است که افق های جدیدی را در رادیوتراپی نوید می دهد. به دلیل وجود پارامترهای مختلف و شرایط فیزیکی متنوع در این روش درمانی، استفاده از مدل های شبیه سازی، آسان تر، کم هزینه تر و سریع تر از روش های عملی برای پیش بینی راهکارهای بهینه سازی طراحی درمان می باشد. بنابراین در این مطالعه از شبیه ساز های مونت کارلو جهت بررسی کمی افزایش دز و عوامل موثر بر فوتون درمانی در تومور فعال شده توسط نانوذرات نقره استفاده شده است. همچنین منظور کردن ترکیب دقیق و توالی بافت های متفاوت کار اصلی این مقاله است. برای این منظور فانتوم سر با ترکیبات واقعی آن توسط کد MCNPX مدل شد. تومور معمولی و تومور فعال شده توسط نانوذارت نقره شبیه سازی شدند. در این تحقیق فرض شد که نانوذرات به طور همگن در تومور توزیع شده باشند. محاسبات دز و بهبود آن در فوتون درمانی محاسبه گردیدند. نتایج بهبود دز را در تومور فعال شده توسط نانوذرات نقره نشان می دهند. وابستگی این پارامتر به غلظت، یک وابستگی خطی می باشد. هرچند انرژی لبه k نقره 53/25 کیلو الکترون ولت است اما انرژی بهینه بین 35 تا 45 کیلو الکترون ولت قرار دارد. همچنین مشخص شد که با افزایش عمق، فاکتور بهبود دز کاهش می یابد.
    کلید واژگان: فوتون درمانی، نانوذرات نقره، بهبود دز، تومور فعال شده، محاسبات مونت کارلو
    Somaye Malmir, Ali Asghar Molavi, Saeed Mohammadi
    Treatment of radio-sensitized tumor is one of the promising modalities in radiotherapy. Since the different parameters and physical conditions vary in the treatments, the use of simulation models is easier, less costly and faster than practical methods for forecasting the solutions designed to optimize treatment. Therefore in this study, Monte Carlo simulations are applied to investigate the dose enhancement and the influential factors in photon therapy of silver nanoparticle radio-sensitized tumor. Consideration of the exact composition and sequence of the different tissues is the main task of this article. Head phantom with its actual composition was modeled by MCNPX code. Common tumor and silver nanoparticle radio-sensitized tumor are simulated. In this study, it was assumed that nanoparticles in the tumor are distributed homogeneously. Dose Calculation and its enhancement in photon therapy were calculated. The results show improved dose in the silver nanoparticles radio-sensitized tumor. This parameter is a linear function of concentration. Although silver k edge energy is 25.53 KeV, but optimized energy is between 35 to 45 KeV. Moreover, it is concluded that dose enhancement decreases by increasing the tumor depth.
    Keywords: Photon therapy, Silver nanoparticles, Dose enhancement, Sensitized tumor, Monte Carlo calculations
  • علی اصغر مولوی *، فرهاد محمدجعفری
    زمینه
    گسل های فعال در واقع به عنوان مهم ترین عامل ورود رادون و تورون به سطح زمین می باشند. قرار گرفتن مناطق مسکونی بر روی این گسل ها یکی از دلایل اصلی افزایش تراکم این دو گاز رادیواکتیو در آنها است.
    مواد و روش ها
    با استفاده از دستگاه اندازه گیری RTM1688 میزان غلظت رادون و تورون در 200 منزل مسکونی نزدیک به گسل های فعال در خراسان شمالی واقع در شمال شرق ایران اندازه گیری شد.
    یافته ها
    دامنه اندازه گیری های رادون از 12 بکرل بر متر مکعب تا 188 بکرل بر متر مکعب با مقدار متوسط 43/75 بکرل بر مترمکعب ثبت شد. بیش ترین دوز جذبی موثر سالیانه در نمونه ها 45/5 میلی سیورت و کم ترین مقدار 35/0 میلی سیورت با میانگین 187/2 میلی سیورت محاسبه شد. دامنه مقادیر تورون از صفر تا 840 بکرل بر متر مکعب با مقدار متوسط 48/325 بکرل بر متر مکعب ثبت شد. بیش ترین دوز جذبی موثر سالیانه تورون 17/21 میلی سیورت و کم ترین مقدار آن صفر با مقدار میانگین 20/8 میلی سیورت محاسبه شد.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان می دهد که در نواحی نزدیک به گسل های فعال شمال شرق ایران؛ تراکم گاز تورون، دو تا سه برابر حد مجاز است. همچنین مشخص شد که درصدی از مناطق مسکونی مورد مطالعه که در معرض دوز جذبی موثر سالیانه بیشتر از حد مجاز قرار دارند، برای رادون برابر 20 درصد و برای تورون برابر با 54 درصد می باشد. تراکم بالای رادون و تورون در منازل مسکونی منطقه، بیانگر نقش موثر گسل های فعال در تولید گازهاست و می تواند احتمال ابتلا به بیماری های ریوی را افزایش دهد.
    کلید واژگان: رادون، تورون، گسل فعال، دوزجذبی موثر سالیانه
    Ali Asghar Mowlavi *, Farhad Mohammad Jafari
    Background
    Active faults are actually the most important factor in the entry of radon and thoron to the surface of Earth. The location of residential areas on these faults is one of the main reasons for increasing the concentration of these radioactive gases in them.
    Materials And Methods
    By using RTM1688, the concentration of Radon and Thoron was measured in 200 houses in rural residential areas placed on the active faults in Northern Khorasan in the north-east of Iran.
    Results
    Radon measurements range was registered from 12Bqm-3 and 188 Bqm-3 with an average of 75.43 Bqm-3. The highest annual effective dose in samples was 5.45 mSv and the lowest was 0.35 mSv with an average of 2.187mSv. The range of Thoron was registered between 0.0 Bqm-3 and 840Bqm-3 with an average of 325.48 Bqm-3. The highest annual effective dose in samples was 21.17 mSv and the lowest was 0 mSv with an average of 8.20 mSv.
    Conclusion
    The results show that in close areas to active faults of north-east of Iran the concentration of Thoron and Radon is two to three times more than the safe level. It was found that 20 percent of residential areas are subject to annual effective dose greater than the limit for radon and 54 percent for Thoron. The high concentration of Thoron and Radon in these areas show that the active faults play the main role of producing of these gases which may increase of lung diseases.
    Keywords: Radon, Thoron, active fault, annual effective absorption dose
  • سمیه مالمیر، علی اصغر مولوی، سعید محمدی
    مقدمه
    پروتون درمانی، به دلیل دارا بودن محاسن زیست شناسی پرتوی (Radiobiological) و فیزیکی، از محبوبیت خاصی در بین روش های مختلف پرتودرمانی برخوردار است. در سال های اخیر، تلاش هایی برای دستیابی به هدف بهبود دز در تومور و کاهش دز در بافت های مجاور انجام گرفته است. در این راستا، استفاده از نانوذرات (Nanoparticles) فلزی جهت فعال سازی تومور بسیار امیدبخش بوده است. مطالعات کیفی انجام شده روی نانوذرات طلا، موید ایمنی و کاربرد بالینی آن ها می باشد. لزوم مطالعات کمی علاوه بر بررسی های کیفی جهت بررسی عوامل موثر در این روش درمانی واضح است. از این رو، در مطالعه ی حاضر، با توجه به کارایی روش Monte-Carlo در همانندسازی ترابرد ذرات، عامل بهبود دز در تومور فعال شده توسط نانوذرات طلا محاسبه گردید.
    روش ها
    برای این منظور، یک فانتوم سر، حاوی توموری فعال شده توسط نانوذرات طلا در نظر گرفته شد. در این مطالعه فرض شد که نانوذرات طلا، به طور همگن در تومور توزیع شده باشند. در نهایت، برای تعیین دز و عامل بهبود آن در تومور مورد مطالعه طی پروتون درمانی، شبیه سازی Monte-Carlo توسط کد MCNPX انجام شد.
    یافته ها
    محاسبات مربوط به قله ی براگ (Bragg peak) برای بیم های پروتونی با انرژی هایی در محدوده ی 150-40 مگاالکترون ولت انجام شد. دز و عامل بهبود آن در تومور برای غلظت های مختلف، محاسبه گردید. سپس، دز پهن شده (Spread out Bragg Peak یا SOBP) مورد ارزیابی قرار گرفت.
    نتیجه گیری
    بر اساس محاسبات انجام شده، اگر انرژی پروتون ها به اندازه ی کافی زیاد باشد؛ به طوری که بتوانند از ناحیه ی تومور فعال شده عبور کنند، آن گاه دز در قله ی براگ، بهبود و بلافاصله بعد از آن کاهش می یابد. همچنین، در رابطه با دز پهن شده، بهبود یکدست دز در ناحیه ی تومور فعال گردید و کاهش دز بلافاصله بعد از آن مشاهده شد. بهبود دز در تومور به دلیل حضور نانوذرات، تاییدی بر نتایج تحقیقات پیشین در این رابطه بود، اما کاهش چشمگیر دز بلافاصله بعد از تومور، نتیجه ی حاصل از این تحقیق بود.
    کلید واژگان: پروتون درمانی، فعال سازی با نانوذرات طلا، بهبود دز، کد MCNPX
    Somayeh Malmir, Ali Asghar Molavi, Saeed Mohammadi
    Background
    Because of its radio-biological and physical advantages, proton therapy method is highly popular compared to other radiotherapy methods. Recent attempts at enhancing dose in tumors and reducing dose in adjacent tissues have been mainly relying on the use of metal nanoparticles with the aim of activating tumors. Numerous qualitative studies have been carried out on the safety and clinical use of gold nanoparticles and the results have been promising. However, some quantitative studies should be conducted to examine the factors affecting this method. With respect to the performance of Monte Carlo Method in simulation of the particles transport, the aim of this article was to obtain the dose enhancement in tumor sensitized by gold nanoparticles (GNPs) using MCNPX code.
    Methods
    A slab head phantom with homogenized-GNPs-aided tumor was considered to simulate proton therapy in brain tissue. Monte Carlo simulation was performed using MCNPX code to assess the dose and its enhancement in a radio-sensitized tumor by GNPs using proton therapy.
    Findings: The Bragg peak calculations were conducted for proton beams with energies in the rage of 40-150 Mev. Dose and its enhancements in tumor were obtained for several concentrations. Then, Spread-out Bragg Peak (SOBP) was evaluated.
    Conclusion
    According to our calculations, if the protons energy is high enough so that they can pass the sensitized tumor; dose will be improved in Bragg peak and then, will decrease immediately. In addition, in relation to the SOBP, solid dose enhancement in sensitized tumor and decreasing the dose immediately after it, were concluded. Dose enhancement due to the presence of nanoparticles in the tumor confirms the results of previous research. But, a significant reduction in the dose immediately after the tumor was the result of this research.
    Keywords: Proton therapy, Gold nanoparticles (GNPs) radio-sensitization, dose enhancement, MCNPX Code
  • سید محمد متولی *، علی اصغر مولوی، محمد امین رحمانی
    زمینه
    به طور معمول در یک فرآیند پرتو درمانی با فوتون علاوه بر سلول های سرطانی، به سلول های سالم نیز آسیب وارد می شود؛ اما در پروتون درمانی این آسیب های ناخواسته به حداقل خود می رسند. زیرا پروتون بیشترین میزان انتقال خطی انرژی را در ناحیه انتهای مسیر خود که به قله براگ مشهور است وارد می کند. در این مطالعه، بازه ی مفید انرژی برای درمان سرطان پستان و شار ذرات ثانویه تولید شده در فرآیند پروتون درمانی، برای تعیین ریسک ابتلا به سرطان ثانویه و خسارت به قلب و ریه، مورد بررسی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه، ابتدا یک فانتوم پستان فشرده شده به شکل نیم استوانه را با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی کرده و سپس پرتوی پروتون را با بازه ی انرژی 1 مگا الکترون ولت به سمت فانتوم ترابرد کرده و تاثیر این پرتو بر روی تومور مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    محاسبات نشان می دهد، بهترین بازه ی انرژی برای درمان توموری با ضخامت 6 میلی متر در عمق 14 میلی متری از سطح فانتوم پستان در محدوده 41 تا 48 مگا الکترون ولت می باشد. در این مطالعه، میزان شار ذرات ثانویه مانند نوترون و فوتون تولیدی برحسب انرژی پروتون ورودی محاسبه شده و نمودار تغییرات شار این ذرات برحسب انرژی رسم شده است. با توجه به نمودار شار نوترون، طیف نوترون یک شدت قابل توجهی برای نوترون های با انرژی پایین دارد که با افزایش انرژی نوترون، شار آن کاهش می یابد. همچنین در نمودار شار فوتون ها، قله هایی مشاهده می شود که در نتیجه برانگیختگی هسته عناصر 31P، 12C و 16O می باشد، که در این برانگیختگی، 12C بیشترین شار فوتون را تولید می کند.
    نتیجه گیری
    پروتون درمانی از دقت بالاتری نسبت به رادیوتراپی معمولی برخوردار است و آسیب های کمتری به سلول های سالم خارج از محدوده تومور وارد می کند. زیرا در بازه ی انرژی مفید محاسبه شده، بیشترین دوز یا آسیب به تومور وارد می شود. اما با این حال در این روش درمانی ذرات ثانویه ناخواسته ای تولید می شوند که ممکن است به سلول های دیگر اطراف تومور صدمه وارد کنند.
    کلید واژگان: پروتون درمانی، سرطان پستان، فانتوم پستان فشرده شده، محدوده انرژی پروتون، کد MCNPX
    S.Mohammad Motevalli *, Ali Asghar Mowlavi, Mohammadamin Rahmani
    Background
    Generally in radiotherapy via photon, healthy cells can be damage besides cancer cells; but in proton therapy these additional harms reach to its minimum. Because, proton deposit its maximum linear energy at the end of its trajectory known as Bragg pick. In this study, efficient range of energy in breast cancer treatment and estimation of secondary particle flux in proton therapy for indicating subsequent cancer risk is considered.
    Materials And Methods
    In this study, at first we have simulated a semi-cylinder compressed breast phantom via MCNPX code and then we applied proton energy with 1MeV step in semi-cylinder phantom. Afterward, we have studied effects of this beam on tumor.
    Results
    The calculations show that the proper energy interval for tumor treatments with a thickness of 6mm with depth of 14 mm from the surface of the breast phantom is 41-48 MeV. In this study, secondary particle flux like neutron and photon with respect to proton initial energy has been calculated. Furthermore, flux diagram of these particle versus energy have been plotted. In neutron flux graph, the neutron spectrum has a significant intensity peak at low energy and flux intensity decreases smoothly as neutron energy increases. Also, in the photon flux spectrum, observed peaks are as a result of excitations in 31P, 12C, 16O nuclei. 12C nuclei produce maximum photon flux.
    Conclusion
    Proton therapy is more precise than conventional radiotherapy and cause less damage to healthy non tumor cells. Because in the useful calculated range of energy, maximum dose or damage is exerted on tumor. However, this treatment method produces secondary particles that maybe damage other cells around the tumor.
    Keywords: Proton therapy, Breast cancer, compressed breast phantom, proton energy interval, MCNPX code
  • محمد میرزایی *، علی اصغر مولوی
    زمینه
    مقدار زیادی از رادیوداروهای تجویز شده برای درمان و تشخیص بیماری از طریق کلیه دفع می شود، بنابراین دوز ناخواسته تابش در کلیه ایجاد می شود. پس محاسبه دقیق مقدار داروی تجویز شده اهمیت دارد. در جزوه 5-MIRD کلیه به صورت بیضی گون در نظر گرفته شده که رادیودارو به صورت یکنواخت در حجم آن توزیع شده و کسر جذب گاما محاسبه و در جداولی ثبت شده و کسر جذب بتا واحد در نظر گرفته شده است. در صورتی که کلیه ساختار داخلی دارد و رادیودارو به صورت یکنواخت در آن توزیع نشده و کسر جذب بتا واحد نیست.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق یکبار کلیه به صورت یکپارچه و بار دیگر متشکل از سه ناحیه لگنچه، مدولا و کرتکس در نظر گرفته شده و فرض شده رادیودارو به صورت یکنواخت در مدولا توزیع شده است. و به وسیله کد MCNPX دوز جذبی بتا در کلیه یکپارچه، کرتکس و مدولا محاسبه و با هم مقایسه شده است.
    یافته ها
    با توجه به کشف جدید ویروس و نیز محدودیت تعداد مطالعات، تمامی موارد مثبت گزارش شده مورد بررسی قرار گرفته و راهکار کلی و عملی ارائه شده توسط سازمان بهداشت جهانی ارائه گردید.
    نتیجه گیری
    برای رسیدن به دوز تجویزی دقیق تر باید ساختمان داخلی کلیه در شبیه سازی در نظر گرفته شود. پیشنهاد می شود نتایج شبیه سازی کلیه سه پارچه با نتایج کلیه یکپارچه جایگزین شود تا از مسمومیت کلیه پیشگیری شود.
    کلید واژگان: دوزجذبی، مدولا، کرتکس، روش مونت کارلو
    Mohammad Mirzaei*, Ali Asghar Mowlavi
    Background
    Large quantities of radiopharmaceuticals prescribed for treatment and diagnosis are excreted through kidney. Therefore, radiation unwanted dose is created in kidney. As a result, exact calculation of prescribed medicine amount is important. In Mird pamphlet, 5 kidneys have considered in ellipsoidal shape that radiopharmaceutical is uniform distributed in them and gamma absorption fraction is calculated and recorded in the tables and the fraction of beta absorption is considered unit. While, kidney has internal organs and radioisotope is not uniform distributed in and beta absorbed fraction is not unit.
    Material And Method
    In this research, for the first time kidney is considered integrated shape and for the second time has been considered that it is consisted of three areas, pelvis, medulla and cortex. It is supposed that radiopharmaceutical is distributed in medulla. Then, beta absorbed dose is calculated in medulla and cortex using MCNPX code and is compared with integrated kidney results. Resuts: This research has been showed that beta absorbed dose from 203Hg, 166Ho and 177Lu isotopes in medulla is four times as much as dose in integrated kidney and beta dose in cortex is 0.004 to 0.012 times as much as beta dose in integrated kidney.
    Conclusion
    Internal structure of kidney should be considered in simulation to achieve a more accurate prescribed dose. It is recommended that simulation results of three areas kidney are replaced with integrated kidney to prevent from renal toxicity.
    Keywords: Absorbed dose, Medulla, Cortex, Monte Carlo method
  • علی اصغر مولوی، فرهاد محمدجعفری، علیرضا بینش
    گازهای رادون و تورون رادیوایزوتوپ هایی هستند که از خود، ذرات آلفای پرانرژی ساطع می کنند. این دو گاز می توانند از راه های مختلف مانند استنشاق و خوردن و آشامیدن وارد بدن شده و سبب تخریب بافت داخلی بدن و بروز سرطان ریه شوند. غلظت این دو گاز در مناطق مختلف متفاوت و در مجاورت گسل های فعال، بیشتر از سایر نقاط است. در این تحقیق، میزان غلظت این دو گاز با نسبت دوری یا نزدیکی از گسل های فعال شمال شرق ایران در 100 منطقه مسکونی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد مناطق مسکونی نزدیک به گسل های فعال اکثرا دارای تمرکز گاز رادون و تورون بیشتری نسبت به سایر مناطق مسکونی بوده اند. در بیشتر مناطق مسکونی، تراکم گاز تورون دو تا سه برابر گاز رادون بود. حدود 20 درصد از مناطق مسکونی مورد تحقیق، در معرض گاز رادون و تورون، بیشتر از حد مجاز قرار داشتند. بیشترین غلظت گاز رادون و تورون به ترتیب Bq/m3188، Bq/m3803 ومیانگین غلظت آن ها در اندازه گیری ها به ترتیب Bq/m352/71، Bq/m344/326 به دست آمد.
    کلید واژگان: رادون، تورون، آلفا، گسل
    Ali Asghar Mowlavi, Farhad Mohammadjafari, Ali Reza Binesh
    Radon and Thoron are the radioisotopes which radiate high alpha energy particles. These two gases can enter in the body by different ways such as inhalation, eating and drinking and then destroy body`s internal tissues and cause the lung cancer. The condensation of these gases differs in various areas and is more in zones near active faults. In this research, first the relation of Radon and Thoron concentration with the effect of distance of North east active faults in about 100 residential places of Iran is studied. Results show that residential places near active faults have more concentration of Radon and Thoron than other places. Also in these places the concentration of Thoron is two or three times more than Radon. The maximum amounts of Radon and Thoron concentration are 188Bq/m3 and 803Bq/m3 with the average amounts of 71.52Bq/m3 and 326/44Bq/m3 respectively.
    Keywords: Radon, Thoron, Alpha, Fault, RTM1688 radonmeter
  • سمیرا رازقندی، علی اصغر مولوی
    ماموگرافی با اشعه x یکی از روش های پر کاربرد در تشخیص سرطان پستان می باشد. به دلیل حساسیت بافت پستان، میزان دز دریافتی بیمار در ماموگرافی اهمیت ویژه ای دارد. هدف از مطالعه حاضر، بررسی عوامل موثر در میزان دز جذبی و مقایسه میزان دز دریافتی برای شرایطی که دستگاه ماموگرافی شامل ترکیب هدف-فیلتر Mo-Moیا W-Rh باشد. در این پژوهش، به کمک کد MCNPX، ساختار تیوپ اشعه x دستگاه ماموگرافی شبیه سازی شده و طیف حاصل از ترکیب هدف- فیلتر رایج تر Mo-Mo و ترکیب جدید تر W-Rh محاسبه شد و سپس به منظور محاسبه دز شرایط فانتوم پستان در ماموگرافی شبیه سازی شده است. میزان دز دریافتی برای دو ترکیب هدف-فیلتر رایج دستگاه ماموگرافی با هم مقایسه شده و با تغییر در شرایط سیستم و ترکیب بافت، تاثیر عواملی همچون ولتاژ، ضخامت پوست و درصد بافت غده ای پستان در میزان دز جذبی بیمار بررسی شده است. میزان دز دریافتی بیمار برای ترکیب هدف-فیلتر W-Rhکمتر از ترکیبMo-Mo می باشد، بنابراین این ترکیب می تواند جایگزین خوبی برای هدف-فیلتر Mo-Mo باشد. مطالعه حاضر نشان می دهد که ولتاژ، ضخامت پوست و درصد بافت غده ای پستان تاثیر به سزایی در میزان دز دریافتی بیمار دارد.
    کلید واژگان: ماموگرافی، دز، کد MCNPX، فانتوم پستان
    Samira Razghandi, Ali Asghar Molavi
    One of the common methods of breast cancer diagnosis is x-ray mammography. Because of the sensitivity of the breast tissue¡ patient absorbed dose in the mammography is very important. The purpose of this study is investigation of the influencing factors on the amount of absorbed dose and comparison of the absorbed dose by use of the target-filters Mo-Mo and W-Rh in the mammography device. In this study¡ the simulation of the x-ray tube of the mammography device were done by use of the MCNPX code¡ and spectrum of the common filter of Mo-Mo and newer compound of W-Rh were calculated. Then¡ for calculation of the absorbed dose¡ the breast phantom condition were simulated. We compare absorbed dose of the two common target-filter combinations which used in the mammography system. In addition to¡ we study the effect of the different factors; such as voltage¡ thickness of skin and glandular tissue of the breast on the absorbed dose level. Patient absorbed dose by use of the target-filter combination of W-Rh is less than the Mo-Mo combination¡ so this combination can be a good alternative for Mo-Mo target-filter. The present study shows that the voltage¡ thickness of skin and glandular tissue of the breast has a significant effect on the patient absorbed dose.
    Keywords: mammography, dose, MCNPX code, breast phantom
  • علی اصغر مولوی، محمود زیبنده گرجی، سعید محمدی، هادی صدوقی یزدی
    بهینه سازی در روش پرتودرمانی براکی تراپی، یکی از موضوعات مهم و جذاب فیزیک پزشکی است. در این تحقیق، یک کد کامپیوتری برای الگوریتم ژنتیک به کمک نرم افزار متلب برای بهینه سازی نوشته شده است که مناسب ترین مکان های چشمه براکی تراپی به همراه بهینه مقدار یک پارامتر وزنی را تعیین می کند. این پارامتر وزنی مربوط به فعالیت چشمه های براکی تراپی کاشتنی مثل ید-125 است یا مدت زمان تابش دهی چشمه در هر مکان، برای چشمه های براکی تراپی پس- بارگذاری مثل ایریدیم- 192 است. کد را برای چند شکل اختیاری تومور در فضاهای دو بعدی و سه بعدی به کار برده و مناسب ترین مکان های قرار گرفتن دانه چشمه های براکی تراپی و فعالیت هر یک پیدا شده است. برای هر تومور مورد نظر، بهینه سازی به گونه ای انجام شده که نقاط واقع بر لبه مرز، درحالت دو بعدی یا نقاط روی سطح در حالت سه بعدی، دز معین را داشته و همه نقاط درون تومور، دزی بیشتر یا برابر با دز تعیین شده روی سطح یا نقاط واقع در مرز را داشته باشند. نتایج منحنی های هم دز نشان می دهد که بهینه سازی در حد بسیار مطلوبی انجام شده است.
    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی، چشمه براکی تراپی ید-125، منحنی های هم دز
    Ali Asghar Mowlavi, Mahmood Zibandeh Gorji, Saeed Mohammadi, Hadi Sadoghi Yazdi
    Optimization in radiotherapy is one of an important and attractive topic in Medical Physics. In this study, we have written a computer code base on genetic algorithm using MATLAB software, to optimize the best places of brachytherapy sources with optimal value of a parameter which is determined by weight. The weight parameter is related to the activity of each seed implant brachytherapy sources, such as iodine -125, or the irradiation time in each place after loading brachytherapy source like Iridium-192. We have run the code for some arbitrary tumor’s shapes in two and three dimensions spaces and the optimized places for seeds of Ioine-125 brachytherapy source and their activities are founded. For each tumor, the optimization is done so that the points on the boundary edge of two-dimensional or three-dimensional object, points on the surface and all points within a given dose greater or equal to the dose on the surface or in the border areas have. The Isodose curves show the result of dose optimization is done at the desirable level.
    Keywords: Genetic algorithm Optimization, Ioine-125 brachytherapy source, Iso-dose curves
  • محمد میرزایی، علی اصغر مولوی، سعید محمدی، حسین میرشکارپور
    زمینه
    ایزوتوپ ید-131 در تشخیص و درمان پرکاری و سرطان تیروئید استفاده می شود. برای حصول درمان بهینه باید دوز مشخصی از تابش به بافت تیروئید برسد و کمترین تابش ممکن نیز به اندام های نخاع گردنی مهره گردنی بافت نرم و لایه چربی زیر پوست و پوست گردن برسد. نظر به اینکه اندازه گیری دوز در بافت زنده دشوار است؛ هدف از این تحقیق محاسبه دوز جذبی در اندام های فوق به وسیله کد MCNPX است.
    مواد و روش ها
    ابتدا فایل ورودی برای کد MCNPX برای محاسبه تالی F6 وF8 تهیه گردید و فرض شد لوب های تیروئید به صورت بیضی‎گون با قطر بزرگ دو برابر قطر کوچک باشد و ید 131 به طور یکنواخت در لوب ها توزیع شده است؛ سپس کد برای تالی F6و F8 برای حجم های لوب از 1 تا 25 میلی لیتر اجرا گردید. از فایل خروجی تالی F6 دوز جذبی گاما در تیروئید بیضی گون، نخاع گردنی، مهره گردنی، بافت گردن، لایه چربی و پوست برای لوب با حجم متغیر از 1 تا 25 میلی لیتر استخراج و نمودارهای آن ترسیم گردید. همچنین از خروجی تالی F8 انرژی جذب شده بتا در تیروئید و بافت نرم گردن استخراج و در جدول درج و سپس دوز جذبی بتا محاسبه گردید.
    یافته ها
    نتایج این تحقیق نشان می دهد که برای اکتیویته ثابت در تیروئید با افزایش حجم هر لوب بیضی گون از 1 تا 25 میلی لیتر، دوز جذبی گاما در تیروئید3/88 درصد، بافت نرم9/6 درصد، لایه چربی3/19 درصد، پوست 4/17 درصد کاهش و همچنین دوز جذبی گاما در نخاع 1/32 درصد و در مهره گردنی 3/32 درصد افزایش می یابد. برای وضعیت مشابه، دوز جذبی بتا در تیروئید 9/95 درصد و در بافت نرم 2/64 درصد کاهش می یابد.
    نتیجه گیری
    برای اکتیویته ثابت در تیروئید با افزایش حجم تیروئید دوز جذبی گاما در تیروئید، بافت نرم گردن، لایه چربی زیر پوست و پوست گردن کاهش می یابد؛ اما در استخوان گردن و نخاع گردنی افزایش می یابد. همچنین با افزایش حجم لوب برای اکتیویته ثابت دوز جذبی بتا در تیروئید و بافت گردن کاهش می یابد. بنابراین هرچه لوب تیروئید کوچکتر باشد باید مقدار ید 131 بیشتری برای القای دوز مناسب تجویز گردد.
    کلید واژگان: ایزوتوپ های ید، دوزسنجی، کد MCNPX، غده تیروئید، بیضی گون
    Mohammad Mirzaie, Ali Asghar Mowlavi, Saeed Mohammadi, Hossein Mirshekarpour
    Background
    The 131I radioisotope is used for diagnosis and treatment of hyperthyroidism and thyroid cancer. In optimized Iodine therapy, a specific dose must be reached to the thyroid gland with minimum radiation to the cervical spine, cervical vertebrae, neck tissue, subcutaneous fat and skin. Dose measurement inside the alive organ is difficult; therefore the aim of this research was dose calculation in the organs by MCNPX code.
    Materials And Methods
    First of all, the input file for MCNPX code has been prepared to calculate F6 and F8 tallies for ellipsoidal thyroid lobes with long axes is tow times of short axes which the 131I is distributed uniformly inside the lobes. Then the code has been run for F6 and F8 tallies for variation of lobe volume from 1 to 25 milliliters. From the output file of tally F6, the gamma absorbed dose in ellipsoidal thyroid, spinal neck, neck bone, neck tissue, subcutaneous fat layer and skin for the volume lobe variation from 1 ml to 25 ml have been derived and the graphs are drew. As well as, form the output of F8 tally the absorbed energy of beta in thyroid and soft tissue of neck is obtained and listed in the table and then absorbed dose of bate has been calculated.
    Results
    The results of this research show that for constant activity in thyroid, the absorbed dose of gamma decreases about 88.3% in thyroid, 6.9% at soft tissue, 19.3% in adipose layer and 17.4% in skin, but it increases 32.1% in spinal of neck and 32.3% in neck bone when the lobe volume varied from 1 to 25 milliliters. For the same situation, the beta absorbed dose decreases 95.9% in thyroid and 64.2% in soft tissue.
    Conclusion
    For the constant activity in thyroid by increasing the thyroid volume, absorbed dose of gamma in thyroid and soft tissue of neck, adipose layer under the skin and skin of neck decreased, but it increased at spinal of neck and neck bone. Also, by increasing of the lobe volume in constant activity, the beta absorbed dose reduced. Therefore, whatever the thyroid lobe is small the administered value of 131I increased to induce the suitable dose.
    Keywords: iodine radioisotopes, dosimetry, MCNPX code, thyroid gland, ellipsoid
  • علی اصغر مولوی
    در این مقاله الگوریتمی برای شبیه سازی اثر انباشت در طیف گامای یک سیستم آشکارسازی ارائه شده است و برنامه کد مبتنی بر آن، به زبان فورترن نوشته شده است. با اجرای کد انباشت در مدهای غیرکاهنده و کاهنده برای هر سیستم آشکارسازی گاما، طیف با تخریب انباشت و میزان تپ های انباشتی به دست می آید. نتایج نشان می دهد که تطابق طیف محاسباتی گامای چشمه سزیم -137 در آشکار با اعمال اثر انباشت و طیف تجربی آشکارساز یدور سدیم بسیار مناسب است. سهم گاماهای بدون انباشت، و زیر طیف های انباشتی چندگانه نیز محاسبه شده اند. این کد قابل آشکارسازی برای انواع چشمه ها و آشکارسازها است و می تواند در تصحیح اثر انباشت برای سیستم های آشکارسازی مختلف مفید باشد.
    کلید واژگان: شیبه سازی مونت کارلو، اثر انباشت، طیف سنجی گاما، مدهای غیرکاهنده و کاهنده
    Aa Mowlavi
    In this paper, an algorithm base on Monte Carlo simulation for pileup effect in gamma spectrum of a detection system is presented whose its code was written in FORTRAN language. The code can be run in paralayzable and nonparalazable mode to obtain the pileup distortion and value of pulses pileup for any detection system. The result show, that the computed spectrum of 137Cs is in good agreement with the experimental spectrum in NaI(Tl) detector. The free of pileup free spectrum and sub-spectra with different degrees of pulses of pileup are calculated. Also, we can apply it to different sources and detectors for pileup correction.
  • علی اصغر مولوی
    مقدمه
    هدف، محاسبه متوسط دوز جذبی غده ای پستان در ماموگرافی با هدف – فیلتر مولیبدنیم- رودیم و محاسبه دقیق و سریع دوز برای وضعیت های مختلف است.
    مواد و و
    روش ها
    در این پژوهش، ابتدا طیف اشعه ایکس هدف مولیبدنیم با و بدون فیلتر رودیم برای باریکه الکترون های تک انرژی با کد MCNP محاسبه شده است. سپس با استفاده از پارامترهای Sobol-Wu یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن برای محاسبه متوسط دوز غده ای به زبان فرترن نوشته ایم.
    نتایج
    تغییرات متوسط دوز جذبی غده ای بر حسب ولتاژ لامپ اشعه ایکس دستگاه ماموگرام و به ازای cm5d=، mmAl35/0 HVL=، و برای مقادیرمختلف g محاسبه شده است. همچنین نتایج مربوط به تغییرات متوسط دوز جذبی غده ای به ازای یک رونتگن تابش بر حسب درصد غده ای بافت پستان برای 28kV=، mmAl 4/0HVL=، و d های مختلف ارائه شده است. تغییرات متوسط دوز جذبی غده ای بر حسب d برای 60% g= و در سه مقدار 27،35، 23kV= و HVL های متناظر نیز ارائه شده است.
    کلید واژگان: ماموگرافی، هدف، فیلتر مولیبدنیم، رودیم، دوز جذبی غده ای، پارامترهای Sobol، Wu
    Ali Asghar Mowlavi
    Introduction
    Average glandular dose calculation in mammography with Mo-Rh target-filter and dose calculation for different situations is accurate and fast.
    Material And Methods
    In this research, first of all, x-ray spectra of a Mo target bombarded by a 28 keV electron beam with and without a Rh filter were calculated using the MCNP code. Then, we used the Sobol-Wu parameters to write a FORTRAN code to calculate average glandular dose.
    Results
    Average glandular dose variation was calculated against the voltage of the mammographic x-ray tube for d = 5 cm, HVL= 0.35 mm Al, and different value of g. Also, the results related to average glandular absorbed dose variation per unit roentgen radiation against the glandular fraction of breast tissue for kV = 28 and HVL = 0.400 mmAl and different values of d are presented. Finally, average glandular dose against d for g = 60% and three values of kV (23, 27, 35 kV) with corresponding HVLs have been calculated. Discussion and
    Conclusion
    The absorbed dose computational program is accurate, complete, fast and user friendly. This program can be used for optimization of exposure dose in mammography. Also, the results of this research are in good agreement with the computational results of others.
  • علی اصغر مولوی، ماجد یزدانی
    مقدمه
    کاربرد کلینیکی چشمه های رادیواکتیو کپسول شده در براکی تراپی، نقش عمده ای را در درمان تومورهای بدخیم موضعی ایفا می کند. در این تحقیق، اثر چگالی مختلف بافت ها بر توزیع دوز چشمه براکی تراپی 103Pd در فانتوم کروی به شعاع 50 سانتیمتر مطالعه شده است.
    مواد و روش ها
    از آنجا که توزیع دوز جذبی در بافت با چگالی های مختلف، متفاوت است؛ ولی نه آن قدر که با اندازه گیری به خوبی ظاهر شود؛ لذا در محاسبات از کد مونت کارلوی بسیار قوی MCNP4C استفاده کرده ایم تا اثر چگالی بافت های مختلف بدن بر توزیع دوز را بررسی نماییم. چشمه Pd103 در براکی تراپی برای درمان سرطان های پروستات، سینه و تومورهای بدخیم مورد استفاده قرار می گیرد.
    نتایج
    دوز در اطراف چشمه ای که در بافت های مختلف فانتوم قرار داده شده محاسبه و ارائه شده است. همچنین پس از محاسبه توابع نامتقارنی و شعاعی دوز، برای وارسی نتایج محاسباتی مقادیر بدست آمده برای F(r، θ) با نتایج تجربی ریوارد و مقادیر g(r) در بافت با چگالی 0400/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با نتایج ریوارد و لی و همکارانش مقایسه شده است.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج این تحقیق نشان می دهد که به دلیل وجود قسمت جاذب مرکزی فوتون که از جنس آلیاژ طلا و مس می باشد، در ناحیه متناظر با آن تفاوت دوز نسبی در چگالی های مختلف حائز اهمیت است و در 4/2Z= میلیمتر و 0Y= میلیمتر تا حدود 80% درصد نیز می رسد. همچنین نتایج بدست آمده برای تابع نامتقارنی و تابع شعاعی دوز با نتایج تجربی ریوارد و لی و همکارانش توافق خوبی دارد.
    کلید واژگان: چشمه Pd103، توزیع دوز، اثر چگالی بافت، کد مونت کارلوMCNP4C
    Ali Asghar Mowlavi, Majed Yazdani
    Introduction
    Clinical application of encapsulated radioactive brachytherapy sources has a major role in cancer treatment. In the present research, the effects of different tissue densities on the dose distribution of a 103Pd brachytherapy source in a spherical phantom of 50 cm radius have been studied.
    Material And Methods
    As is well known, absorbed dose in tissue depends to its density, but this difference is not clear in measurements. Therefore, we applied the MCNP code to evaluate the effect of density on the dose distribution. 103Pd brachytherapy sources are used to treat prostate, breast and other cancers.
    Results
    Absorbed dose has been calculated and presented around a source placed in the center of the phantom for different tissue densities. Also, we derived anisotropy and radial dose functions and compared our Monte Carlo results with experimental results of Rivard and Li et al. for F(1, θ) and g(r) in 1.040 g/cm3 tissue.
    Conclusion
    The results of this study show that relative dose variations around the source center are very considerable at different densities, because of the presence of a photoabsorber (Au-Cu alloy) in the source core. Dose variation exceeds 80% at the point (Z = 2.4 mm, Y = 0 mm). Computed values of anisotropy and radial dose functions are in good agreement with the experimental results of Rivard and Li et al.
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر علی اصغر مولوی
    دکتر علی اصغر مولوی
    استاد تمام فیزیک، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال