微剂量学主要研究电离辐射在细胞水平上的生物学效应,尤其是在低剂量或所关心的体积很小时,提供了对辐射介质中能量沉积随机性的定量描述。微剂量学量被日益广泛的用于低剂量辐射防护的辐射质量评价以及在DNA水平上辐射效应研究当中。蒙特卡罗径迹结构方法是目前世界上精确获取纳米水平微剂量学参数的主要方法。通过模拟得出辐射粒子在介质中的径迹结构,对径迹结构进行分析计算得出介质中粒子在关心的微小体积内能量沉积的微观分布。但是由于不同的软件使用的截面数据库有所差异,对于同一个软件也有不同的电磁物理模型包,微剂量学参数结果至今为止没有公认统一的数值。一直都是’—家之言’。这样造成在计算得到微剂量学参数之后要验证结果的准确性并不容易。如何确保计算结果的准确性是需要解决的一个问题。换而言之,对微剂量学参数结果造成影响的因素进行探究是很有必要的一项工作。本文基于蒙特卡罗模拟软件包Geant4-DNA(10.4.1)获取了低能电子(0.1keV-1OkeV)在组织等效材料(液态水)中的径迹结构文件,然后在Matlab平台使用自编程序对获得的径迹结构文件使用三种不同的随机抽样方法计算常用微剂量学指标分布以及相应均值,探究三种抽样方法在计算时方法本身的差异及计算结果的异同。同时在抽样计算时对于样本量的选取也是需要探究的一项问题。使用的样本量过少则结果不准确,过多的样本量会造成计算时间成本的浪费。因此本文探究了不同样本量(单能电子产生的径迹结构的条数,以及在每条径迹结构中抽样次数)对计算结果的影响。最后,本文将计算结果与已经发表的使用蒙卡径迹结构软件KURBUC以及Geant4-DNA(10.2版本)计算的结果进行了比较并分析。主要结果和创新如下:1:本文详细比较了计算微剂量学参数时常见的三种随机抽样方法,发现相同条件下加权随机抽样方法结果稳定性好,效率最高。点数加权抽样结果与加权随机抽样结果相吻合,但计算效率不如前者。均匀随机抽样结果普遍高于另两种方法,并且效率最低。这项工作可以为以后其它工作人员在进行相关计算时对于抽样方法的选取提供参考。2:本文详细比较了使用不同的样本量计算时,样本量的不同对计算结果的影响。发现随着电子能量的增加,选取较少的径迹条数同样可以保证结果的准确性。计算结果标准差也即稳定性达到要求时所需要的总的抽样次数随位点直径的增加而减少。当位点直径不变时,随电子能量的增加,需要的抽样次数也在增加。这项工作可以为以后进行相似的计算时对于样本量的选取提供参考。3:本文并将最终计算得到线能剂量均值结果和Nikjoo等人使用KURBUC[14]、Gabriel Famulari 使用 Geant4-DNA(10.2)(opt5)以及 Incerti 等人使用 Geant4-DNA(10.2)(opt2)得出的结果进行了比较。给出并分析了不同径迹结构计算程序,以及同一个程序不同版本之间的结果差异。