コンプトンカメラ線量計の粒子線BNCTへの応用

康普顿相机剂量计在粒子束BNCT中的应用

基本信息

批准号：
21H02864
负责人：
酒井真理
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

まず重粒子線治療装置で発生する中性子を利用して、熱中性子場の作成を試みた。モンテカルロ・シミュレーションを用いて、発生する中性子を減速させ、γ線と高エネルギー中性子を削減しつつ熱中性子フラックスを高める照射系について検討した。具体的にはアクリルファントムに重粒子線を照射し、ビーム軸方向に発生する高エネルギー中性子を鉄で散乱させつつ、側方に発生する中性子を利用する体系とした。側方では主に鉛を用いてγ線と高エネルギー中性子を遮蔽した。その後、ポリエチレンを用いて中性子を熱化させた。ポリエチレンや鉛などの配置を様々比較し、熱中性子側が高く、γ線や高速中性子の混入率を抑制する体系を選定した。本学重粒子線治療室にシミュレーションの検討結果通りに実験体系を構築し、高い熱中性子フラックスが得られることを確認した。また、そこにホウ素サンプルを設置することによってホウ素中性子捕捉反応を生じさせ、そこから発生する即発γ線を測定できることを確認した。シミュレーションとの詳細な比較や、イメージングに必要な測定時間の検討などを行っていく必要がある。データ解析手法の改善案として、イメージングプログラムの改良を検討している。また、一部のデータ選定手法を変更することによって、ノイズデータを削減できることが確認できた。中性子スペクトルの測定は、予備データが得られている。当初予定の測定方法に加えて、いくつかの追加測定方法も検討中である。

首先，他们尝试利用重离子束治疗装置产生的中子创建热中子场。使用蒙特卡罗模拟，我们研究了一种辐照系统，该系统可以减慢产生的中子速度并增加热中子通量，同时减少伽马射线和高能中子。具体而言，用重粒子束照射亚克力模型，在束轴方向产生的高能中子被铁散射，而在侧面产生的中子被利用。在侧面，铅主要用于屏蔽伽马射线和高能中子。然后使用聚乙烯加热中子。在比较了聚乙烯和铅等材料的各种排列后，我们选择了一种具有高热中子含量并抑制伽马射线和快中子速率的系统。根据模拟结果，我们在我校重离子束治疗室搭建了实验系统，并证实可以获得较高的热中子通量。我们还证实，通过将硼样品放在那里，我们可以产生硼中子俘获反应并测量产生的瞬发伽马射线。需要与模拟进行详细比较，并考虑成像所需的测量时间。我们正在考虑改进成像程序作为改进数据分析方法的一种方式。还证实可以通过改变一些数据选择方法来减少噪声数据。中子能谱测量的初步数据已经获得。除了最初计划的测量方法外，还正在考虑其他几种测量方法。