Development and evaluation of neutron spectrometers to measure the BNCT neutron beams

测量 BNCT 中子束的中子能谱仪的开发和评估

基本信息

批准号：
22K12667
负责人：
増田明彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ホウ素中性子捕捉療法（BNCT)で見られるような大強度中性子のエネルギー分布を実験的に評価するために、微小リチウムガラスシンチレーターを用いた改良型ボナー球スペクトロメーター（微小リチウムガラスBSS）を製作し、産業技術総合研究所の中性子実験施設においてその特性評価実験を実施した。放射線計測実験に最適化されていない医療施設等においても支障なく動作できる信号処理系統を構築し、中性子検出信号の出力を確認した。さらに、京都大学複合原子力科学研究所の研究用原子炉KURの医療用熱外中性子照射設備において、大強度中性子ビームの測定実験を行った。治療レベルの大強度中性子に対しても、シンチレーターの中性子検出イベントに起因して光電子増倍管から得られる電気信号がパルス処理可能な計数率であることを確認するとともに、BSSに期待される、中性子スペクトルに対する計数率の減速材径依存性も観測できた。一方で、特に高計数率測定で重要となるパルス信号処理パラメータの最適化にはまだ改善の余地がある。一方で、BSS完成後には治療施設内での任意の箇所において中性子サーベイメーターによる「簡易的」な中性子線量測定の結果をBSSによる測定で検証できるようになると期待されているが、その検証に有効な評価地点を見極めるべく、筑波大学のBNCT施設において中性子サーベイメーターによる調査測定を実施した。市販の中性子サーベイメーターでは大強度中性子に対応できないため、低感度にカスタマイズしたサーベイメーターを準備し、測定条件に顕著な差があり有意な検証となる評価地点の検討を行った。

为了通过实验评估硼中子捕获疗法（BNCT）中所见的高强度中子的能量分布，我们使用微型锂玻璃闪烁体制造了改进的邦纳球光谱仪（微型锂玻璃BSS），并进行了特性评估实验。在日本产业技术综合研究所的中子实验设施进行。我们构建了即使在未针对辐射测量实验进行优化的医疗设施中也可以正常运行的信号处理系统，并确认了中子检测信号的输出。此外，我们还在京都大学核科学研究所KUR研究堆的医用超热中子辐照设施中进行了高强度中子束测量实验。我们确认，由于闪烁体的中子检测事件而从光电倍增管获得的电信号具有可以通过脉冲处理的计数率，即使在治疗水平的高强度中子的情况下我们也观察到了计数的依赖性。中子能谱慢化剂直径的速率。另一方面，脉冲信号处理参数的优化仍有改进的空间，这在高计数率测量中尤为重要。另一方面，一旦BSS完成，预计将有可能在处理设施内的任何位置使用中子测量仪来验证“简单”中子剂量测量的结果，但这不是一种有效的方法为了确定最佳评价点，我们使用筑波大学BNCT设施的中子测量仪进行了测量。由于市售的中子测量仪无法处理高强度中子，因此我们准备了低灵敏度的定制测量仪，并检查了测量条件存在显着差异的评估点，这有助于验证。