[发明专利]散射粒子跟踪方法和装置

说明书

本公开提供了一种散射粒子跟踪方法和装置。该散射粒子跟踪方法包括：建立系统模型，所述系统模型包括物理体和目标区域；将物理体分为多个子物理体，并将目标区域分为多个子目标区域；针对每一粒子，记录所述粒子的输运径迹，直到所述粒子的输运径迹结束为止，其中如果所述粒子在一个子物理体上发生散射，则在所述粒子的输运径迹中增加所述子物理体的标记；且如果所述粒子落入多个子目标区域中的一个子目标区域，则在所述粒子的输运径迹中增加所述子目标区域的标记；以及将针对每一粒子的输运径迹存储在粒子输运径迹数据库中。

技术领域

本公开涉及计算应用领域，具体地，涉及一种散射粒子跟踪方法和装置。

背景技术

粒子输运至物理体时会发生散射现象，粒子散射系数与其动量、能量、物理体形状等因素均有关。经过多次散射后，散射粒子的动量、能量、空间位置早已与初始粒子完全不一样，所以有必要在粒子输运历史过程中加入物理体散射标记，以此跟踪并存储特定散射粒子的径迹、能量与动量信息。

尽管现有的散射标记方法能够在粒子输运过程中判断并记录物理体散射标记，但是现有的散射标记方法往往无法基于用户感兴趣的目标区域进行有效分类分析，导致目标区域的主要影响因素的模拟数据通常被淹没在海量数据中。

发明内容

本公开的方面在于至少部分地解决上述问题和/或缺点并提供至少下述优点。

根据本公开的第一方面，提供了一种散射粒子跟踪方法，包括：建立系统模型，所述系统模型包括物理体和目标区域；将物理体分为多个子物理体，并将目标区域分为多个子目标区域；针对每一粒子，记录所述粒子的输运径迹，直到所述粒子的输运径迹结束为止，其中如果所述粒子在一个子物理体上发生散射，则在所述粒子的输运径迹中增加所述子物理体的标记；且如果所述粒子落入多个子目标区域中的一个子目标区域，则在所述粒子的输运径迹中增加所述子目标区域的标记；以及将针对每一粒子的输运径迹存储在粒子输运径迹数据库中。

根据本公开的实施例，该方法还可以包括：确定待分析的子目标区域；从粒子输运轨迹数据库中查找含有所述子目标区域的标记的粒子输运轨迹；以及根据所查找的粒子输运径迹，分析影响所述子目标区域的子物理体。

根据本公开的实施例，该方法还可以包括：使用蒙特卡洛模拟程序来记录所述粒子的输运径迹。

根据本公开的实施例，粒子的输运径迹结束是指所述粒子达到停止输运条件。

根据本公开的实施例，该方法还可以包括：在记录所述粒子的输运径迹的期间，记录粒子的能量、动量和剂量信息中的至少一个。

根据本公开的另一方面，提供了一种散射粒子跟踪装置，包括：存储器，配置为存储可执行指令；处理器，与所述存储器相连，并配置为执行存储器中存储的可执行指令，以执行如下操作：建立系统模型，所述系统模型包括物理体和目标区域；将物理体分为多个子物理体，并将目标区域分为多个子目标区域；针对每一粒子，记录所述粒子的输运径迹，直到所述粒子的输运径迹结束为止，其中如果所述粒子在一个子物理体上发生散射，则在所述粒子的输运径迹中增加所述子物理体的标记；且如果所述粒子落入多个子目标区域中的一个子目标区域，则在所述粒子的输运径迹中增加所述子目标区域的标记；以及将针对每一粒子的输运径迹存储在粒子输运径迹数据库中。

根据本公开的实施例，处理器可以进一步配置为：确定待分析的子目标区域；从粒子输运轨迹数据库中查找含有所述子目标区域的标记的粒子输运轨迹；以及根据所查找的粒子输运径迹，分析影响所述子目标区域的子物理体。

根据本公开的实施例，处理器还可以配置为：使用蒙特卡洛模拟程序来记录所述粒子的输运径迹。

根据本公开的实施例，粒子的输运径迹结束是指所述粒子达到停止输运条件。

根据本公开的实施例，处理器还可以配置为：在记录所述粒子的输运径迹的期间，记录粒子的能量、动量和剂量信息中的至少一个。