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）中大强度中子的能量分布，使用微石玻璃闪光灯制造了改进的Bonner球形光谱仪（Microlinthium Glass BSS），并制造了一个表征实验，并在国家国家先进的工业科学和技术学院的中子实验室进行了表征实验。构建了一个信号处理系统，即使在没有针对辐射测量实验进行优化的医疗设施中，该系统也可能没有任何问题，并且确认了中子检测信号的输出。此外，在京都大学联合核科学研究所的研究反应堆KUR的医学外部中子辐照设备上进行了大强度中子束的测量实验。对于在治疗水平上的高强度中子，我们证实，由于闪烁体的中子检测事件，从光电倍增管获得的电信号是可脉冲处理的计数速率，我们还观察到了反速率对中子光谱的依赖性，这是从BSS中预期的。另一方面，在优化脉冲信号处理参数方面仍然有改善的余地，这对于高计数率测量尤其重要。 On the other hand, after the completion of the BSS, it is expected that the results of "simple" neutron dosimetry using neutron survey meters will be able to be verified by BSS measurements at any location within the treatment facility, but to determine the effective evaluation location for this verification, a survey and measurement using neutron survey meters was carried out at the BNCT facility at the University of Tsukuba.由于商业中子调查表无法处理大强度中子，因此准备了低灵敏度的调查表，并检查了一个位点以显着不同的测量条件，并检查了测量条件的显着差异。