调强放射治疗子野权重优化方法研究

由于子野分割带来的误差, 使得调强放疗(Intensity Modulated Radiation Therapy, 简称IMRT)计划系统所制作的计划往往不能满足临床要求。 本研究将采用基于共轭梯度法的子野权重优化方法来减小此误差, 提高制作计划的效率和效果。 采用共轭梯度法优化子野权重和微调子野形状, 最终使得子野分割前后强度误差最小。 在精确放疗系统中对常见的临床病例（鼻咽癌和周围性肺癌）进行测试, 通过对比靶区和危及器官的剂量体积直方图以及CT片上的等剂量线, 发现子野权重优化后靶区的平均剂量分别从87.0%提高到100.2%和从90.0%提高到98.4%, 更好地满足临床要求。     

用板式电势差计测量电池的电动势和内阻实验的改进

分析了在“用板式电势差计测量电池的电动势和内阻”实验中 ,由于待测干电池的电动势和内阻在实验过程中均不为恒定值而引起的误差 ,依据电化学理论和电阻构成解释了实验现象 ,并给出了实验改进方案 .     

纳米银线波导中表面等离极化波激发和辐射的偏振特性研究术

在可见光波段（λ=750nm）,实验研究了在端面辅助情况下,细纳米银线波导中表面等离极化波激发和辐射的偏振特性．实验发现在细纳米银线中,不同偏振态的入射光对应的表面等离极化激元的激发和传输效率有明显不同,但对应的出射光始终为方向恒定的线偏振光．对于化学合成的纳米银线,端面的轴对称性普遍比较好,对此类纳米银线进行激发时,如果入射光偏振态与纳米线近似平行,则激发和传输表面等离极化激元的效率最高;如果正交,激发和传输效率则最低．对于某些端面轴对称性较差的纳米银线,如端面为尖端或类斜面,当入射光偏振态与纳米线有一定夹角时,激发和传输表面等离极化激元的效率最高．在入射光偏振改变的过程中出射光的偏振方向始终与纳米银线平行．最后结合有限元差分方法理论解释了纳米银线中这种偏振特性的物理机理．利用纳米银线中表面等离极化激元激发和辐射的偏振特性,可以在亚波长尺寸上实现对光强和偏振态的调控．     

基于银纳米链的马赫-曾德干涉仪结构的生物传感器

优化了一种基于表面等离激元银纳米链的马赫-曾德干涉式传感结构.该结构由参考臂、传感臂及纳米线波导构成.纳米线波导由银纳米线包裹一定厚度的硅来构成.引入两条银纳米链分别作为马赫-曾德干涉仪的参考臂和传感臂,并研究所设计结构的传输特性,通过降低传输损耗以提高所设计结构的精确度与灵敏度.相比于两条完全相同的银纳米线作为参考臂和传感臂的情况,在参考臂和传感臂改为银纳米链后,传输特性有明显提高,单位长度损耗明显降低.这是由于银纳米链中的单元结构之间的长程/库仑相互作用增强了结构中的电磁场,进而降低了传输损耗.将两条银纳米链的晶格常数设置为不同的情况,研究发现,在特定的银包硅纳米线的宽度与某些占空比下,含有非对称的银纳米链结构的单位传输损耗小于含有对称的银纳米链结构.由此可以知道,具有小损耗的银纳米颗粒链可以弥补大损耗的银纳米颗粒链的传输损失.利用这个特点,进一步优化设计结构,将一侧银纳米链改为纳米线.改变另一侧银纳米链的晶格常数与占空比,可以发现大多数情况下,这类结构传输特性优于含有两条银纳米链以及含有两条银纳米线的结构.本文的设计结构可以大幅减小传统的马赫-曾德干涉仪的传输损耗,且在结构的制备...     

Development of Accurate/Advanced Radiotherapy Treatment Planning and Quality Assurance System (ARTS)

A prototype of accurate/advanced radiotherapy treatment planning and quality assurance system (ARTS) is developed and key technical issues related to the improvement of the treatment accuracy is studied. After a brief introduction to the prototype of ARTS, the advanced development in key technical issues is presented, including image data processing and human body modeling, fast and accurate hybrid dose calculation, multi-objective optimization of inverse planning, intelligent patient positioning, and dose verification.     

氟离子对钛硅分子筛合成的影响

将氟离子引入钛硅分子筛合成体系，系统研究了氟离子对钛硅分子筛合成的影响。结果表明，四丙基溴化铵－NH4F体系与四丙基溴化铵－有机铵体系有着类似的合成规律：加入晶种可以降低分子筛晶粒粒度；随着NH4F／SiO2降低，晶粒增居；四丙基溴化铵最低用量在TPABr/SiO2=0.025-0.05之间；随着SiO2/TiO2增大，分子筛相对结晶度增加。将氟离子引入钛硅分子筛合成体系能促进钛硅分子筛晶化，但氯离子不具有同样的效应。     

"用板式电势差计测量电池的电动势和内阻"实验方案的改进

板式电势差计原理如图1所示．先将开关SG打向1，使用标准电池Es把电势差计的工作电流标准化后再将SG打向2，即可对0、2间所接的待测电池电动势Ex进行测量。     

氘氚聚变中子发生器旋转氚靶传热特性研究

强流氘氚中子发生器可用于模拟聚变堆中子环境, 对于开展聚变堆包层材料相关实验研究具有重要意义. 本文提出了一种用于10¹² n·^-1量级氘氚中子发生器HINEG (high intensity neutron generator)的旋转氚靶系统设计方案, 并对其技术难点和强化传热方法进行了介绍. 为考查该氚靶系统的传热特性, 利用Computational Fluid Dynamics方法对冷却水层厚度、冷却水流速和氚靶系统旋转速度对靶面冷却的影响进行了分析, 并对不同热功率密度下靶面的传热过程进行了研究. 结果显示, 大的水层厚度、大的冷却水流速和高的靶系统旋转速度有利于靶面的冷却, 但水层厚度和水流速的变化对靶面传热影响较小. 一定条件下靶面所承受的热功率密度不能超过某个限值.     

环形振幅滤波器的设计与应用

根据光束传输的基本特性 ,定性地讨论了振幅滤波器设计的基本思想 ,并就环形振幅滤波器在光学超分辨率、消减旁瓣的应用中的设计作了定量的分析和讨论。     

精确放射治疗中改进的楔形挡板剂量修正算法

在精确放射治疗中,精确计算楔形挡板的楔形因子是精确修正加入楔形挡板后剂量值的关键。提出了基于衰减系数法思想的改进楔形野剂量修正算法,首先计算了楔形挡板材料的线性衰减系数,再根据楔形挡板的实际剖面尺寸,建立了线性拟合公式计算射线束穿过楔形挡板的实际厚度,精确计算楔形因子,并以AAPM55号报告提供的45°楔形挡板进行了验证。该方法在保证计算精度的同时减少了大量离轴测量数据,减轻了物理师的负担,可以作为一种有效的楔形挡板修正算法应用于放射治疗计划系统中。