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Mathematical modeling of depth-dose response of polymer-gel dosimeters

机译：聚合物凝胶剂量计深度剂量响应的数学模型

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A dynamic PDE model is developed to simulate the effects of radiation depth doses on polymer formation in polyacrylamide gel dosimeters. Depth doses are simulated using different types of radiation including Co~(60) γ and 6 and 15 MV X-ray photon beams, along with 6, 9, 12, 16 and 20 MeV electron beams. Effects of monomer diffusion (edge enhancement) and temperature are studied. Diffusion results in excess polymer formation at the position of maximum dose (2.6% for Co~(60) γ-radiation and less for other types of radiation studied). Temperature increases on the order of 2 °C increase the mass of polymer formed by ≈1.25%. The influence of dose-rate dependence was also investigated. Results of this work provide insight for developing effective calibration curves using depth-dose information. A PDE model is developed to simulate the effects of radiation depth doses of various radiation beam types on polymer formation in polyacrylamide gel dosimeters. Effects of monomer diffusion, temperature and dose rate are studied to observe their effects on polymer formation and polymer composition. These results provide practical insight for calibrating dosimeters using depth-dose information.
机译：建立了动态​​PDE模型，以模拟辐射深度剂量对聚丙烯酰胺凝胶剂量计中聚合物形成的影响。使用不同类型的辐射来模拟深度剂量，这些辐射包括Co〜（60）γ和6和15 MV X射线光子束，以及6、9、12、16和20 MeV电子束。研究了单体扩散（边缘增强）和温度的影响。扩散导致在最大剂量位置形成过量的聚合物（Co〜（60）γ辐射为2.6％，其他类型的辐射较少）。温度升高约2°C，形成的聚合物质量增加≈1.25％。还研究了剂量率依赖性的影响。这项工作的结果为使用深度剂量信息开发有效的校准曲线提供了见识。开发了PDE模型以模拟各种辐射束类型的辐射深度剂量对聚丙烯酰胺凝胶剂量计中聚合物形成的影响。研究了单体扩散，温度和剂量率的影响，以观察它们对聚合物形成和聚合物组成的影响。这些结果为使用深度剂量信息校准剂量计提供了实用的见识。

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