Bei Photonen (Röntgen-/Gammastrahlen) folgt die Abschwächung des Primärstrahls dem
Beer-Lambert-Gesetz. Der lineare Schwächungskoeffizient wird aus den in der Datenbank
NIST XCOM tabellierten Massenschwächungskoeffizienten ermittelt, multipliziert mit der Gewebedichte:
$$\mu = \left(\frac{\mu}{\rho}\right) \rho \qquad\qquad D(z) = D_0 \cdot e^{-\mu z}$$
Das Modell berücksichtigt nur die kontinuierliche Abschwächung und die Austrittsdosis, ohne den oberflächlichen Aufbaubereich (Build-up) darzustellen, zur didaktischen Vereinfachung.
Bei geladenen Teilchen (Proton/Helium) wird der Energieverlust durch numerische Integration der
Bethe-Bloch-Gleichung berechnet, was den Bragg-Peak reproduziert:
$$-\left\langle \frac{dE}{dx} \right\rangle = K z^2 \frac{Z}{A} \frac{1}{\beta^2} \left[ \frac{1}{2} \ln\left( \frac{2 m_e c^2 \beta^2 \gamma^2 T_{max}}{I^2} \right) - \beta^2 \right]$$
