MARC

 008260203s2023        us                              c    eng  d
■001000017366020
■00520260209102915
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798265406033
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32316262
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech72715
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a000
■1001  ▼aRosenstrom,  Andrew.
■24510▼aOptimization  of  Beamline  Elements  and  Shielding  in  a  Preclinical  MV  Bremsstrahlung  FLASH  Irradiator
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a433  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Dewji,  Shaheen.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2023.
■520    ▼aFLASH  radiotherapy  is  an  emerging  modality  that  takes  advantage  of  observed  tissuesparing  effects  that  occur  at  dose  rates  above  40  Gy/s.  While  the  so-called  FLASH  Effect  has  been  shown  to  occur  using  electrons,  protons,  and  low-energy  photons  (600  keV),  the  underlying  biological  mechanism  is  still  disputed.  In  order  to  obtain  greater  clarity  regarding  the  biological  mechanism,  preclinical,  experimental  systems  must  be  created  with  irradiation  parameters  that  span  a  wide  range  of  achievable  dose  rates  and  pulse  frequencies.The  FLASH-Experimental  X-ray  small  Animal  Conformal  Therapy  system,  as  a  part  of  the  Pluridirectional  High-energy  Agile  Scanning  Electronic  Radiotherapy  project,  is  a  preclinical  external  beam  radiotherapy  device  that  uses  high-energy  bremsstrahlung  (10  MeV)  using  a  high-power  electron  beam  (12  kW)  produced  by  a  novel  compact  linear  accelerating  structure  built  at  SLAC  National  Accelerator  Laboratory  expanding  the  range  of  photon  energies  that  have  investigated  the  FLASH  effect.  Due  to  the  high-energy  bremsstrahlung  radiation  and  high  workload,  shielding  and  beam-shaping  solutions  are  needed  to  create  a  safe  and  well-characterized  experimental  apparatus  to  raise  the  level  of  technological  readiness  in  anticipation  of  clinical  FLASH  radiotherapy  machines.This  work  focuses  on  the  design  and  metaheuristic  optimization  of  the  beamline  elements  and  shielding,  as  well  as  the  experimental  verification  of  methods  used  in  their  development.  The  novel  application  of  multilayered  shielding  produces  volumetric  and  mass-efficient  shielding  that  mitigates  photoneutron  contamination  and  reduces  the  shielding  burden  on  the  radiation  vault  used  to  house  the  FLASH-EXACT.  A  comparison  is  made  between  common  radiation  shielding  assessment  tools  used  in  MeV  bremsstrahlung  radiotherapy  machines:  Monte  Carlo  radiation  transport  using  the  code  FLUKA,  and  empirical  methods  reported  in  the  National  Council  on  Radiation  Protection  and  Measurement  Report  151.  The  effects  of  the  assumptions  used  in  the  formulation  of  the  empirical  method  are  shown  to  lead  to  an  overly  conservative  estimation  of  the  dose  to  personnel  when  polyethylene  is  incorporated  in  the  treatment  head  shielding.  The  beamline  elements  that  shape  the  transverse  and  axial  dose  distribution  in  the  experimental  sample  are  optimized  through  a  flexible  hybridized  Genetic  and  Nelder-Mead  Simplex  Search  Algorithm,  which  automates  the  production  of  high-performing  configurations  of  the  beamline  for  a  variety  of  desired  field  sizes  (0.1225  cm2  at  56  Gy/s  and  1  cm2  at  435  Gy/s)  while  simultaneously  incorporating  thermal  protection  and  electron  contamination  criteria  for  the  bremsstrahlung  converter.  To  further  address  the  thermal  challenges  associated  with  bremsstrahlung-based  FLASH  radiotherapy  machines,  design  sensitivities  of  the  vacuum  window  and  new  bremsstrahlung  converter  configurations  are  assessed  using  two  finite  element  analysis  codes  to  ensure  there  is  a  reasonable  safety  margin  with  respect  to  thermal  and  structural  loading  failure  during  the  operation  of  the  FLASH-EXACT  system.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aPolyethylene
■650  4▼aElectrons
■650  4▼aSensitivity  analysis
■650  4▼aStress  analysis
■650  4▼aBoundary  conditions
■650  4▼aGeometry
■650  4▼aGenetic  algorithms
■650  4▼aChemical  vapor  deposition
■650  4▼aAtomic  physics
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aMathematics
■650  4▼aPolymer  chemistry
■690    ▼a0800
■690    ▼a0748
■690    ▼a0794
■690    ▼a0405
■690    ▼a0495
■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05B.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17366020▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서