1 蒙特卡罗模拟设置

由于蒙特卡罗方法可以对粒子的输运过程进行精确的模拟，因此被视为剂量计算的黄金准则，目前已经在医学物理的各方面应用广泛。本文使用蒙特卡罗程序包TOPAS（TOol PArticle Simulation）^[5]进行模拟计算，TOPAS是Geant4扩展的工具包，不仅对Geant4的底层代码进行了保留，还拥有Geant4在速度、灵活性以及精确性方面的全部功能，对用户也更加友好，不需要编写C++代码便可实现模型的建立、粒子的输运以及计算结果的获取，可用于模拟光子、质子以及碳离子放射治疗领域。本文在模拟过程中使用的物理过程为标准电磁模型g4em-standard_opt4，对光子与物质之间所发生的光电效应、康普顿散射、电子对效应以及相关的电离、韧致辐射等物理过程进行了模拟。