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随着核科学与技术的不断进步以及高科技医疗技术应用范围的不断拓宽,医用电子直线加速器已经成为放射治疗领域中十分重要的先进放射医疗仪器。为了保证医用电子直线加速器在对目标进行照射时尽量减少光子射线对从事大型放射医学仪器操作工作的人员造成辐射伤害的同时,还要尽量保证医用电子直线加速器所产生的高能X射线的品质优良,能够更加完美地适用于放射医学和放射治疗,我们很有必要对医用电子直线加速器的辐射防护以及射线质量控制方面的问题进行详尽的研究。首先,本文从防止高能电子从靶中透射引起电子污染的目的出发,提出了一整套解决该问题的计算方法。利用蒙特卡罗计算方法计算1~100MeV能量范围内高能电子在常用加速器靶物质中的射程,并将蒙特卡罗计算方法的计算结果与已发表数据进行对比,研究结果表明:蒙特卡罗计算结果和已发表的标准数据复合较好。接下来,我们对非单能的光子射线穿过辐射防护材料时的透射曲线进行详细的蒙特卡罗计算研究,提出一种适用能量范围广的、适用于复杂能谱光子射线的透射曲线的计算方法。在提出计算方法的同时,我们对60Co和137Cs辐射源发出的射线穿过铅时的透射曲线进行了蒙特卡罗计算,研究结果表明:蒙特卡罗计算计算结果与已发表数据复合较好。此计算方法可用于计算医用电子直线加速器所发出的复杂能谱光子射线的透射曲线。第三,我们针对在利用蒙特卡罗方法对复合防护材料的屏蔽性能进行计算时存在的计算时间冗长这个问题,提出了一种蒙特卡罗方法和解析计算方法相结合的计算方法,该方法能够大量节约用于复合防护材料的透射数据的蒙特卡罗模拟计算时间,使计算效率大幅度提升。该计算方法可用于提高医用电子直线加速器发出的光子射线的屏蔽性能计算工作的效率。在最后,我们对医用电子直线加速器所产生的光子射线的辐射剂量场进行了蒙特卡罗计算研究,系统地阐述了两种解决该研究课题的方案:直接蒙特卡罗计算方法、分步蒙特卡罗计算方法。在提出计算方法的同时,我们分别利用两种计算方法对医用电子直线加速器的横向扫描剂量分布曲线进行了蒙特卡罗模拟计算,并将两种计算方法的计算结果进行了对比,结果表明:分步蒙特卡罗模拟计算方法能够大幅度的提高计算效率、节省计算时间。