超高ピーク対バックグラウンド比を有するBNCT用治療線量モニターの開発

超高峰背景比BNCT治疗剂量监测仪的研制

• 批准号: 20H00656
• 负责人: 人見 啓太朗
• 金额: $ 28.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00656/
• 关键词: ホウ素中性子捕捉療法; 臭化タリウム; 半導体検出器; ガンマ線; 結晶成長; ホウ素中性子補足療法

本研究はガンマ線ピーク効率が非常に高い臭化タリウム(TlBr)化合物半導体を用いて、高エネルギー分解能を有するガンマ線検出器を開発し、高ピーク対バックグラウンド比でホウ素が中性子と反応する際に放出される478 keVの即発ガンマ線を検出することが可能なBNCT用治療線量モニターを実現することを目的としている。今年度は、ピクセル電極を１つ有するTlBr検出器を異なる条件のもとで複数製作し、特性の評価を行った。検出器製作条件の主なものとしては結晶表面処理方法、電極形成条件、後処理方法などが挙げられる。製作した検出器を用いて密封線源からのガンマ線の測定を行い検出器を評価した。ガンマ線測定と同時に測定室内温湿度、検出器暗電流の測定も行った。研究の結果、検出器の製作条件の中では電極形成前の結晶表面処理が検出器特性に大きく影響を与えることが分かった。また、BNCT用治療線量モニターには検出器特性の高い安定性が求められるため、今年度はTlBr検出器の安定性の評価に関する研究も行った。化合物半導体を用いたガンマ線検出器は特性の経時変化が問題となる場合がある。TlBr検出器は電極材料をTlとすることにより安定性が改善するが、長時間の安定性評価に関する研究はほとんどなされていない。このため複数のTlBr検出器（Tl電極付き）の安定性の評価を行った。評価の結果、本研究で製作した検出器は印加電圧の極性反転なしの連続動作でピーク位置、ピークカウント数が長時間安定で、エネルギー分解能も良好であることがわかった。以上の今年度の研究により本研究で開発しているTlBr検出器がBNCT用治療線量モニターに供するのに十分な特性を有していることがわかった。

This study は ガ ン マ line ピ ー ク が sharper rate very high に い smelly タ リ ウ ム (TlBr) compound semiconductor を with い て, high エ ネ ル ギ ー decomposition can have す を る ガ ン マ line 検 extractor を open 発 し, high ピ ー ク バ seaborne ッ ク グ ラ ウ ン ド than で ホ が ウ element in temper と anti 応 す る interstate に release さ れ る 478 KeV の namely 発 ガ ン マ line を 検 out す る こ と が may な BNCT in therapeutic dose モ ニ タ ー を be presently す る こ と を purpose と し て い る. Our は, ピ ク セ ル electrode を 1 つ have す る TlBr 検 extractor を different な る conditions の も と で plural し making, features の review 価 を line っ た. The production conditions of the 検 output device are as follows: the main な て と と と て て the surface treatment method of the crystal, the formation conditions of the electrode, and the post-treatment method な が挙げられる が挙げられる. Making し た 検 extractor を with い て seal line source か ら の ガ ン マ line の line measurement を い 検 extractor を review 価 し た. The ガ と と と line is used to measure と, while the indoor temperature and humidity are simultaneously measured by に. The 検 dark current of the output is measured by <s:1> line った. , 検 の studies in の の production conditions of で は electrode formed before の crystalline surface 処 Richard が 検 extractor features large に き く influence を and え る こ と が points か っ た. ま た, BNCT in therapeutic dose モ ニ タ ー に は 検 extractor features high の い stability が o め ら れ る た め, our は TlBr 検 extractor の stability の review 価 に masato す る も line っ た. Compound semiconductors を use を たガ たガ <s:1> 検 検 検 to output the characteristics of <s:1> time-changing が problems となる in となる situations がある. TlBr 検 extractor は electrode materials を Tl と す る こ と に よ り stability が improve す る が, long の stability evaluation 価 に masato す る research は ほ と ん ど な さ れ て い な い. <s:1> ため ため complex <s:1> TlBr検 output (Tl electrode pair ため) <s:1> stability <e:1> evaluation 価を line った. Review 価 の results, this study で し た 検 extractor は Inca electric 圧 の polarity reverse planning な し の even 続 action で ピ ー ク location, ピ ー ク カ ウ ン ト number が long stable で, エ ネ ル ギ ー can decompose も good で あ る こ と が わ か っ た. Above の our の research に よ り で open this study 発 し て い る TlBr 検 extractor が BNCT in therapeutic dose モ ニ タ ー に for す る の に very な feature を have し て い る こ と が わ か っ た.

项目成果

TlBr検出器の連続動作特性評価

TlBr探测器连续运行特性评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 人見 啓太朗;野上 光博;渡辺 賢一;前田 茂貴;小野寺 敏行;石井 慶造
• 通讯作者: 石井 慶造

TlBr検出器を用いた加速器中性子による478 keV即発ガンマ線の検出

使用 TlBr 探测器检测加速器中子的 478 keV 瞬发伽马射线

• 发表时间: 2022
• 作者: 人見 啓太朗;野上 光博;渡辺 賢一;小野寺 敏幸;田中 浩基;石井 慶造
• 通讯作者: 石井 慶造

Characterization of long-term stability of thallium bromide gamma-ray detectors

溴化铊伽马射线探测器的长期稳定性表征

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Hitomi;M. Nogami;T. Onodera;K. Watanabe;K. Ishii
• 通讯作者: K. Ishii

臭化タリウム検出器を用いたBNCT基礎研究のための小動物用PG-SPECT装置の開発

使用溴化铊探测器开发用于小动物的 PG-SPECT 装置，用于 BNCT 基础研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 中村 泰基;人見 啓太朗;野上 光博;渡辺 賢一;高田 卓志;櫻井 良憲;田中 浩基
• 通讯作者: 田中 浩基

臭化タリウム検出器の信号波形処理に関する基礎検討

溴化铊探测器信号波形处理的基础研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 椿山 邦見;渡辺 賢一;吉橋 幸子;山﨑 淳;瓜谷 章;人見 啓太朗;野上 光博
• 通讯作者: 野上 光博