Caracterización de haces de electrones

Caracterizaci´n del Haz de Fotones de
o
un Acelerador Lineal

Jose Miguel Barrera Causil

Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias, Escuela de F´
ısica.
Medell´ Colombia
ın,
2012

Caracterizaci´n del Haz de Fotones de
o
un Acelerador Lineal

Jose Miguel Barrera Causil

Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al t´
ıtulo de:
Magister enCiencias F´
ısica

Director:
Doctor, Jorge Anselmo Puerta

L´
ınea de Investigaci´n:
o
F´
ısica Radiol´gica
o
Grupo de Investigaci´n:
o
Grupo de Investigaci´n de F´
o
ısica Radiol´gica
o

Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias, Escuela de F´
ısica.
Medell´ Colombia
ın,
2012

Dedicatoria

A Dios, fuente de sabidur´ a mis padres Jose
ıa,
Barrera de Aguas yPabla Causil Rodriguez por
su apoyo, esfuerzo y oraciones, a mis hermanos
Elkin, Carlos y V´
ıctor por el amor brindado y
apoyo moral, a mi novia Leidy Jhoanna Mu˜oz
n
por su compa˜´ y amor, y a mis t´ en especial
nıa
ıos,
´
a Olivia Causil y Alvaro Alvarez (Q.E.P.D).

Agradecimientos
Quiero dar un agradecimiento especial a los profesores del grupo de investigaci´n de F´
o
ısicaRadiol´gica Jorge Anselmo y Javier Morales por los conocimientos brindados en el transcuro
so de la maestr´ A la empresa Varian Medical Systems por la informaci´n suministrada, a
ıa.
o
todos mis amigos los cuales hicieron parte de este proceso.

ix

Resumen
Las energ´ utilizadas en el tratamiento de c´ncer con aceleradores lineales son muy alıas
a
tas. Con el fin de desarrollar unm´todo preciso de verificaci´n de los planes de tratamiento
e
o
se ha simulado el cabezal de un acelerador lineal de la empresa Varian, con el m´todo Monte
e
Carlo utilizando el c´digo PENELOPE. el documento suministrado por la empresa Varian
o
hace referencia a los aceleradores lineales Novalis TX, Trilogy, Clinac iX, DX, C/D, EX y el
cX.
Inicialmente con el paquete PENGEOM de PENELOPE seconstruyo el cabezal del acelerador que en principio es el mismo en su estructura geom´trica para cada una de las series
e
mencionadas. Luego se procedi´ a simular cada uno de los blancos y filtros aplanadores para
o
las energ´ de 6, 10, 15 y 18 MeV, por lo que se establecen 4 geometr´ En la primera etapa
ıas
ıas.
de la simulaci´n se pone a colisionar un haz monoenerg´tico de electrones paracada uno de
o
e
los blancos, los par´metros iniciales de este haz se definieron en un archivo con extensi´n .IN
a
o
el cual es le´ previamente por el programa, en esta parte inicial se colocaron dos detectores
ıdo
uno a la entrada y salida de cada filtro aplanador, para la obtenci´n del espectro y estudiar
o
tambi´n la atenuaci´n de cada uno de estos filtros. Con los espectros obtenidos seprocedi´ a
e
o
o
la obtenci´n de las curvas de dosis en profundidad, en donde se tuvo en cuenta la informao
ci´n obtenida en la primera parte en la que se utiliz´ el archivo del espacio de fase para la
o
o
obtenci´n de los factores de la calidad del haz como lo son el factor T P R20,10 y las curvas
o
de dosis en profundidad, estos resultados se compararon finalmente con los encontrados enla literatura.
Palabras clave: acelerador lineal, caracterizaci´n, espectro, curvas de dosis, fotones.
o

Abstract
The energies used in cancer treatment with linear accelerators are very high. To develop
an accurate method of verification of treatment plans we have simulated the head of a linear
accelerator of the Varian company with the Monte Carlo method using the code PENELOPE. Thedocument provided by the Varian company refers to linear accelerators Novalis
TX, Trilogy, Clinac iX, DX, C / D, EX and cX.
Initially with the package PENGEOM of PENELOPE we was built the head of the accelerator which in principle is the same in its geometrical structure for each series mentioned.
Then he proceeded to simulate each of the targets and flattening filters for the energies 6,
10, 15...