简介:利用4.5MeV的氪离子(Kr^17+)辐照(100)晶向本征未掺杂和高掺锌(P型)、(100)和(110)混合晶向的高掺硅(N型)砷化镓(GaAs)半导体材料,辐照注量为1×10^12~3×10^14cm^-2,测试辐照后材料的拉曼光谱。随着辐照注量增大,材料的纵向光学(longitudinaloptical,LO)声子峰向低频方向移动,出现了明显的非对称展宽,并且N型样品辐照后,晶体结构损伤要大于P型与本征未掺杂样品。3种类型样品的LO峰频移随辐照损伤的变化趋势一致,研究表明,掺杂元素不影响材料本身的晶体结构,可能是因为混合晶向的生长方式导致辐照后N型GaAs结构稳定性变差。
简介:摘要: 离子束注入绝缘体材料是合成纳米复合材料的重要手段,它在光电子器件、生物传感器、光开关等方面有重要的应用前景。本论文围绕重离子对Ag离子注入SiO2中合成的Ag纳米颗粒改性的研究。采用Ar和Xe在相同的能量(500 keV)和相同的剂量(1×1016 ions/cm2)下对合成的Ag纳米颗粒进行了后续辐照,主要分析了对Ag纳米颗粒辐照的改性机制。结果表明,同剂量、同能量的Xe和Ar离子辐照下,Xe离子对Ag纳米颗粒的尺寸控制要比Ar离子好,为后续的实验开展提供很好的借鉴思路和方向。
简介:摘要目的测量碳离子束的微剂量谱并计算其相对生物学效应(RBE)分布,为放射治疗微剂量研究提供参考。方法使用绝缘体上硅(SOI)微剂量计对兰州重离子加速器国家实验室提供的260 MeV/u的12C离子束流进行微剂量谱测量,测量所得的脉冲幅度谱经转化得到剂量分布,通过摆放不同厚度聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的组合,实现不同PMMA深度微剂量谱及RBE值的测量。结果测量得到不同PMMA深度下260 MeV/u的12C离子束的微剂量谱,以及剂量线能yD与RBE随PMMA深度的变化关系。PMMA深度为116.5 mm处,RBE值达到2.6的峰值,并在布拉格峰位后迅速下降,但在拖尾处RBE值仍有1.3约为坪区入口处的2倍。结论本文为碳离子束微剂量谱提供基础数据,12C离子束的RBE值随着PMMA深度增加逐渐上升并达到峰值,布拉格峰位后迅速下降但在拖尾处的生物效应不可忽略。同时体现了不同线能区间处的导致的剂量份额,为评估重离子治疗中继发癌症的风险提供参考。
简介:摘要目的基于日本经验建立局部效应模型(LEM)下前列腺癌碳离子治疗直肠剂量体积直方图(DVH)预测模型,为临床降低直肠不良反应发生率提供参考。方法收集局限期前列腺癌患者计划CT图像76例,采用微剂量动力模型(MKM)进行治疗计划;然后,基于与MKM计划相同的射野,采用LEM重新计算生物剂量获得LEM计划,并在LEM计划中提取直肠几何特征及DVH参数。采用线性回归法对其中61例计划信息进行建模,余15例计划用于验证。结果61例患者计划靶体积沿左右方向外扩1 cm后与直肠交叠部分体积同直肠体积比值可作为预测直肠DVH的特征参数。15例患者预测DVH同LEM计划DVH的拟合度优(R2=0.964),基于预测DVH进一步预测直肠不良反应与基于LEM计划DVH预测直肠不良反应的结果一致。结论线性回归方法可建立较为准确的前列腺癌碳离子治疗直肠DVH预测模型,可能为临床降低直肠不良反应发生率提供一定参考,还有待于临床大样本数据进一步验证。
简介:摘要目的对比光子和质子碳离子(粒子)放疗计划在有可见胸腺肿瘤患者中危及器官受量的差异,并观察粒子射束放射治疗胸腺肿瘤的近期疗效和不良反应。方法回顾性分析19例于2015年9月至2018年8月接受非姑息性粒子放疗、至少经过1次随访的胸腺肿瘤患者。肿瘤分期涵盖Ⅰ~ⅣB期,其中Ⅲ~ⅣB期15例。所有患者均经病理学证实,包括10例胸腺瘤,6例胸腺癌和3例胸腺神经内分泌肿瘤。对13例有可见肿瘤的患者进行光子调强、质子和碳离子笔形束扫描放疗计划对比,光子和质子的处方为66 GyE/33次,碳离子为66 GyE/22次。未经手术的5例初治和7例术后肉眼肿瘤残留(R2切除)患者,接受根治性放疗:质子44.0~48.4 GyE/20~22次加碳离子推量21.0~23.1 GyE/7次;1例完整切除(R0)术后患者,质子45 GyE/25次;5例术后显微镜下残留(R1切除)者,质子60.0~61.6 GyE/28~30次;1例术后放疗后复发者,碳离子60 GyE/20次。结果中位随访时间19.0(2.4~42.9)个月。13例可见肿瘤患者肿块最大径中位数5.7(2.7~12.8)cm;剂量对比研究显示粒子计划可显著降低脊髓最大剂量、肺、心、食管等危及器官的平均剂量、以及受照区域积分剂量,仅约为光子计划的25%~65%。除1例心肌梗死(4级晚期反应)可能与放疗相关外,未发现其他≥3级放疗相关不良反应。所有患者无局部复发,4例Ⅲ~ⅣB期患者在放疗开始后6.1~22.8个月出现区域淋巴结、肺、胸膜、颅底、骨和肝等部位转移。2年局部控制率和总生存率均为100%,无疾病进展生存率和无远处转移生存率均为64.6%。结论对胸腺肿瘤的剂量对比分析显示,质子碳离子放疗的正常组织受量仅为光子计划的25%~65%;临床结果提示短期疗效好、不良反应轻微。
简介:采用表面机械研磨处理(SMAT)技术实现了38CrMoAl钢的表面纳米化,并对表面纳米化后的样品进行了490℃离子氮碳共渗。采用扫描电镜、X-衍射、透射电镜、显微硬度仪等分析和测试手段,对处理后的样品进行观察分析及性能测试。结果表明:经SMAT处理的样品实现了低温离子氮碳共渗,渗层中渗入较多的氮、碳原子,并析出大量细小的高硬度化合物,获得了较好的硬度分布。