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放射線シミュレータの新展開

放射線シミュレータの新展開
辐射模拟器的新进展
批准号：
21H04881
负责人：
佐々木 節
金额：
$26.54万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
项目状态：
未结题
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04881/
关键词：
放射線シミュレーション超並列計算GPGPUモンテカルロ法超並列

项目摘要

项目成果

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放射線を扱う全ての分野において、放射線と物質の相互作用を定量的に見積もるためにモンテカルロ法が用いられている。放射線を構成する粒子を小さなステップで移動させ、放射線の線種によって異なる物理過程を網羅的に扱い、次のステップを進める。放射線が入射した興味ある空間から通り抜けるか、放射線が消滅するまで、この小さなステップで放射線を追跡する。粒子輸送法とも呼ばれている。計算時間が掛かることが問題であり、過去から、様々な取り組みが行われてきた。本研究は、従前より開発を行っているMPEXS2を改善し、計算時間の短縮とともに機能の充実を図ることを目的としている。医学物理、宇宙、放射線化学など様々な分野の要求要件を解析し、機能の拡充に努めてきた。基礎的な測定結果との比較を精密に行い、各アプリケーションに対する精度の保証を行った。本研究において、GPUで実行するためにCUDA言語で実装を行い、これまでの汎用放射線シミュレータをはるかに凌ぐ実行性能を得ることが出来た。本年度は、陽子線治療、炭素線治療のシミュレーションに加え、X線治療のシミュレーションにも着手した。X線治療のシミュレーションにおいては、様々な近似を行うことで、計算時間を短縮する試みが古くから行われてきた。しかし、近年、VMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy)と呼ばれる多方向から強度を変えたビームを照射する手法が広く利用されるようになり、近似計算による計算精度の問題が指摘されるようになった。MPEXS2は、フルモンテカルロ法と呼ばれる近似に依存しない計算アルゴリズムを採用しており、計算速度が向上した上で、精度の問題はない。VMATのシミュレーションへの応用を可能にする様々な高速化手法に関する検討を行った。
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インフレーション宇宙モデルに基づく原始ブラックホール形成と重力波宇宙論
  • 批准号：
    24K00624
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $11.73万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    佐々木 節
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Modified gravity and its cosmology
  • 批准号：
    15F15321
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2015
  • 负责人：
    佐々木 節
  • 依托单位：
    Kyoto University
標準モデルを越えたインフレーション宇宙の研究
  • 批准号：
    11F01323
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $0.26万
  • 财政年份：
    2011
  • 负责人：
    佐々木 節
  • 依托单位：
    Kyoto University
インフレーション宇宙の研究
  • 批准号：
    10F00775
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.34万
  • 财政年份：
    2010
  • 负责人：
    佐々木 節
  • 依托单位：
    Kyoto University
海外基金