pyPEN : uma interface gráfica user-friendly para simulação

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Main Author: Mendes, Hítalo Rodrigues, 1993-
Publication Date: 2022
Other Authors: Massera, Rodrigo Trevisan, 1992-, Tomal, Alessandra, 1983-
Format: Article
Language: por
Source: Repositório da Produção Científica e Intelectual da Unicamp
Download full: https://hdl.handle.net/20.500.12733/8147
Summary: Resumo: A simulação Monte Carlo (MC) pode ser usada no ensino da física das radiações ionizantes com aplicações em física médica. No entanto, os códigos MC livres disponíveis não são user-friendly para usuários novos e inexperientes, limitando sua utilização como ferramenta educacional. Este estudo se concentra no desenvolvimento de uma interface gráfica user-friendly para simulações MC com foco no aprendizado de interação da radiação ionizante aplicada à Física Médica. A interface é um arquivo executável desenvolvido em Python 3.9. A interface serve como frontend para as simulações realizadas pelo código PENELOPE v. 2014 com a extensão penEasy v. 2015. Dois tipos de simulações são disponibilizados: (i) Tracking de partículas e (ii) Deposição de dose. Os resultados obtidos no caso (i) são apresentados graficamente em três figuras que mostram a trajetória de elétrons, fótons e pósitrons, respectivamente. Para o caso (ii), o resultado é a dose em função da profundidade de um volume na forma de caixa. Em resumo, esta interface, com geometria simples e simulações rápidas, em um ambiente interativo, oferece um grande leque de possibilidades para o entendimento da interação da radiação com a matéria, que é a base da física médica
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spelling pyPEN : uma interface gráfica user-friendly para simulaçãopyPEN : a graphical user-friendly interface for Monte Carlo simulation in medical physicsFísica médicaMétodo de Monte CarloInterface gráfica com o usuário (Sistemas de computação)Medical physicsMonte Carlo methodGraphical user interfaces (Computer systems)Ensino de física das radiaçõesInterface gráficaInteração da radiação com a matériaArtigo originalResumo: A simulação Monte Carlo (MC) pode ser usada no ensino da física das radiações ionizantes com aplicações em física médica. No entanto, os códigos MC livres disponíveis não são user-friendly para usuários novos e inexperientes, limitando sua utilização como ferramenta educacional. Este estudo se concentra no desenvolvimento de uma interface gráfica user-friendly para simulações MC com foco no aprendizado de interação da radiação ionizante aplicada à Física Médica. A interface é um arquivo executável desenvolvido em Python 3.9. A interface serve como frontend para as simulações realizadas pelo código PENELOPE v. 2014 com a extensão penEasy v. 2015. Dois tipos de simulações são disponibilizados: (i) Tracking de partículas e (ii) Deposição de dose. Os resultados obtidos no caso (i) são apresentados graficamente em três figuras que mostram a trajetória de elétrons, fótons e pósitrons, respectivamente. Para o caso (ii), o resultado é a dose em função da profundidade de um volume na forma de caixa. Em resumo, esta interface, com geometria simples e simulações rápidas, em um ambiente interativo, oferece um grande leque de possibilidades para o entendimento da interação da radiação com a matéria, que é a base da física médicaAbstract: Monte Carlo (MC) simulation can be used in teaching the physics of ionizing radiation with applications in medical physics. However, the free MC codes available are not user-friendly for new and inexperienced users, limiting their use as an educational tool. This study focuses on the development of a user-friendly graphical interface for MC simulations with a focus on learning the interaction of ionizing radiation applied to Medical Physics. The interface is an executable file developed in Python 3.9. The interface serves as a frontend for the simulations performed by the PENELOPE v. 2014 code with the penEasy v. 2015 extension. Two types of simulations are available: (i) Particle tracking and (ii) Dose deposition. The results obtained in case (i) are presented graphically as three figures that show the trajectory of electrons, photons and positrons, respectively. For case (ii), the result is the dose as a function of the depth of a box-shaped volume. In summary, this interface, with simple geometry and fast simulations, in an interactive environment, offers a wide range of possibilities for understanding the interaction of radiation with matter, which is the basis of medical physicsAbertoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMendes, Hítalo Rodrigues, 1993-Massera, Rodrigo Trevisan, 1992-Tomal, Alessandra, 1983-2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/20.500.12733/8147MENDES, Hítalo Rodrigues; MASSERA, Rodrigo Trevisan; TOMAL, Alessandra. pyPEN: uma interface gráfica user-friendly para simulação. Revista brasileira de ensino de física. São Paulo, SP : Sociedade Brasileira de Física, 2022. Vol. 44 (Mar., 2022), n. art. e20220006, p. 1-9. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/8147. Acesso em: 4 jun. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1265812porreponame:Repositório da Produção Científica e Intelectual da Unicampinstname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-03-30T15:02:25Zoai:https://www.repositorio.unicamp.br/:1265812Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/requestreposip@unicamp.bropendoar:2023-03-30T15:02:25Repositório da Produção Científica e Intelectual da Unicamp - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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