入射表面空気カーマ (K
a,e
) モンテカルロ計算
Birch-Marshall モデル
タングステン陽極X線管 / 厚いターゲット ブレムスシュトラルング + W特性X線 / 電子CSDA レンジによる陽極自己吸収
撮影パラメータ
管電圧
kVp
高電圧整流方式
(校正値は焦点から100 cmでの空気カーマ)
単相全波整流 (約 30 μGy/mAs)
三相 6 ピーク (約 50 μGy/mAs)
三相 12 ピーク (約 55 μGy/mAs)
インバータ・定電圧 (約 60 μGy/mAs)
手入力
校正値 (80 kVp / 2.5 mm Al / 焦点100 cm / 1 mAs)
μGy/mAs
管電流
mA
照射時間
ms
焦点-表面間距離 (FSD)
cm
ターゲット角
deg
固有フィルタ
mm Al eq
付加フィルタ Al
mm
付加フィルタ Cu
mm
ファントム厚
cm (水等価)
照射野サイズ
半切 (35.4 × 43.0 cm)
大角 (35.4 × 35.4 cm)
四切 (25.4 × 30.5 cm)
六切 (20.3 × 25.4 cm)
その他 (任意入力)
幅 W
cm
高さ H
cm
MC サンプル数
20,000 (高速)
100,000 (標準)
500,000 (高精度)
2,000,000 (最高精度)
シミュレーション実行
初期値リセット
mAs:
20.0
総フィルタ:
2.5 mm Al + 0 mm Cu
照射野:
25.4 × 30.5 cm
校正値 (焦点100cm):
60.0 μGy/mAs
計算結果
入射表面空気カーマ K
a,e
= K
a,i
× BSF
--
mGy
入射空気カーマ K
a,i
(BSF 除く)
--
mGy
面積空気カーマ積 (PKA) = K
a,i
× 面積
--
Gy·cm²
後方散乱係数 BSF
--
第1半価層 HVL
1
--
mm Al
実効エネルギー E
eff
--
keV
平均エネルギー
--
keV
出力 (μGy/mAs @ 1m)
--
μGy/mAs
数値表示は
平均値 ± 標準誤差 (k=1, MC統計のみ)
。装置出力やフィルタ実効厚など系統的不確かさは含みません。
X線スペクトル (フィルタ後)
計算モデルについて
ブレムスシュトラルング: Birch & Marshall (1979) 厚いターゲットモデル
dN/dE ∝ Z·(T
max
- E)/E · exp(-(μ/ρ)
W
(E) · d̄(T
max
,E) / sinθ)
d̄ = [R
CSDA
(T
max
) - R
CSDA
(E)] / 2 (タングステン中の電子CSDAレンジによる平均生成深さ)
電子CSDAレンジ: R(g/cm²) ≒ 0.411·(T/MeV)
1.756
(NIST ESTAR 適合式)
特性X線: タングステン K-edge (69.5 keV) 超過時に Kα (~59 keV) / Kβ (~67 keV) を加算 (経験式)
固有/付加フィルタ (Al, Cu) は NIST XCOM 質量減弱係数による指数減衰
空気カーマ: K = Σ Φ
E
(E) · E · (μ
en
/ρ)
air
(E)
評価点:
焦点から 100 cm の中心軸上点
、80 kVp / 2.5 mm Al / 1 mAs での校正値を整流方式で選択
単相全波 30 / 三相6P 50 / 三相12P 55 / インバータ 60 μGy/mAs (典型値、機種により ±15% 程度ばらつく)
後方散乱係数: 水ファントム、100 cm SSD、HVL/等価照射野サイズに対する経験式 (Petoussi-Henss et al. / IPEM Report 78 系)
整流方式は出力値 (校正定数) のみ調整しています。波形リップルによるスペクトル形状変化 (単相での低エネルギー成分増加) はモデル化していないため、HVL や実効エネルギーはインバータ等価値となります
本計算は教育・概算用です。臨床的線量管理には校正された測定値および公的データを使用してください。