医療用重粒子線入射軽イオン生成反応測定とハイブリッド型測定システムの開発

医用重离子束入射轻离子产生反应测量及混合测量系统的开发

• 批准号: 09J01771
• 负责人: 古場 裕介
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J01771/
• 关键词: 核反応データ; シンチレータ; 飛行時間測定; 中高エネルギー

医療用重粒子線入射軽イオン生成反応の測定に用いる検出器体系の最適化と新たな検出器の開発とその基礎特性調査を行った。医療用重粒子線入射の核反応では広い角度・広いエネルギー範囲で粒子が生成され飛び出すため、その測定にはその粒子の位置とエネルギーを正確に求めることができる測定体系が必要となる。まず、医療用重粒子線入射軽イオン生成反応から得られる粒子のエネルギーと角度を見積もるため、検出器シミュレーションコードGEANT4と汎用粒子輸送計算コードPHITSを用いてシミュレーションを行い、必要な検出器の配置と大きさ等の最適化を行った。本測定では高エネルギー粒子の測定であるため、従来の核反応測定法である無機シンチレータ積層型スペクトロメータを用いた方法では検出器中で測定粒子が核反応を起こしてしまい、効率良く測定できないことが分かった。そこで、飛行時間測定法と無機シンチレータ発光量測定法を組み合わせた測定法を開発し、この方法を用いると高エネルギーの粒子ほど高効率で測定できることが分かった。この測定法の基礎実験を放射線医学総合研究所の医療用重粒子加速器施設HIMCで行い、従来の方法では数%の測定効率であった400MeV以上の高エネルギー粒子を10～40%程度で測定できるという結果を得た。この測定法により高効率に医療用重粒子線入射軽イオン生成反応の測定が行うことができると期待できる。さらに、粒子の位置測定を安価なプラスチックシンチレータを用いて容易に行うことができる三角型シンチレータ位置検出器の開発を行った。この測定法の基礎実験をHIMACで行い高エネルギー陽子に対して3mm以下、炭素に対して1mm以下の位置分解能を得た。この三角型シンチレータ位置検出器を重粒子線入射軽イオン生成反応の測定体系の最前方に配置することにより、容易に粒子の位置を測定できると期待できる。

Medical use of heavy particles to generate an inverse detector for the determination of the emission characteristics of heavy particles in the latest generation system of heavy particles. The medicine uses the heavy particle line to incident the nuclear anti-laser beam angle to generate the output particle, to determine the position of the particle, to determine the accuracy of the measurement system, and to determine the necessary parameters of the system. In medicine, heavy particles are used to generate anti-particles. The angle of the particles is different. The exporter is used to transport the particles to the GEANT4. The PHITS uses the particles to calculate the number of lines, and the necessary exporters are configured to expand the size of the line. This method is used to determine the temperature of the particles, the temperature, the temperature and the temperature. The testing and operating time measurement methods do not have a computer to determine the photometric method. The combination method is open, and the method is used to determine the temperature distribution of high temperature and high temperature particles. This method is based on the use of heavy particle accelerators in the construction of HIMC devices in the Institute of Radiological Medicine. The results show that the detection rate is higher than that of 400MeV, and the results are satisfactory. The measurement method is very high, and the heavy particles are used in medicine to generate an inverse measurement line. To determine the position of the metal and particles, it is easy to use the device to determine the position of the triangle. The decomposition energy of the position below the 3mm and the carbon content below the 1mm can be obtained by the determination of the position decomposition energy of the HIMAC. "Triangle", "position" exporter, "heavy particles" incident "", "generate inverse" measurement system "front" configuration "particles" position "measurement" expect "."

项目成果

三角型プラスチックシンチレータを用いた位置検出法に関する研究

三角形塑料闪烁体位置检测方法研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 林佑樹;小尻智子;渡邉豊英;Yuki HAYASHI;林佑樹;林佑樹;Yuki HAYASHI;豊田秀樹・池原一哉・岩間徳兼・鈴川由美・久保沙織・竹下惠;古場裕介
• 通讯作者: 古場裕介