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，我们尝试使用在重离子束治疗装置中产生的中子创建热中子场。使用蒙特卡洛模拟，我们研究了一个放射系统，该系统减慢了产生的中子，减少伽玛射线和高能中子，并增加热中子通量。具体而言，该系统被设计为使用一个系统，其中将重粒子光束照射到丙烯酸幻像上，并且在梁轴上产生的高能源中子用铁散射，同时使用侧面产生的中子。侧面，铅主要用于屏蔽伽玛射线和高能中子。然后使用聚乙烯加热中子。通过比较聚乙烯和铅的各种排列，我们选择了一个具有较高热中子侧的系统，并抑制了伽马射线和高速中子的污染速率。根据模拟结果，我们在大学的重离子治疗室中构建了一个实验系统，并确认获得了高热中子通量。还可以确定，通过在那里放置硼样品，产生了硼中子捕获反应，可以测量其立即生成的伽马射线。必须与模拟进行详细的比较，并考虑成像所需的测量时间。我们正在考虑将成像程序改进为改进数据分析方法的建议。此外，可以通过更改一些数据选择方法来降低噪声数据。获得中子光谱测量的初步数据。除了最初计划的测量方法外，还考虑了几种其他测量方法。