コンプトンカメラ線量計の粒子線BNCTへの応用

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。

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。