中子束檢測裝置及中子捕捉療法裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具備傳送在閃爍器中產(chǎn)生的光的光纖的中子束檢測裝置及中子 捕捉療法裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為辨別中子束和伽馬射線的技術(shù)有專利文獻(xiàn)1中所記載的技術(shù)。若向閃爍器入 射中子束或伽馬射線，則引起閃爍發(fā)光。在閃爍器中產(chǎn)生的光在光電倍增管中轉(zhuǎn)換成電脈 沖。該電脈沖根據(jù)發(fā)光的衰減時間的不同而被分為中子束和伽馬射線。專利文獻(xiàn)1中根據(jù) 脈沖寬度的不同辨別中子束與伽馬射線。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭61-71381號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0007] 可考慮通過光纖傳送在閃爍器中產(chǎn)生的光。然而存在如下問題，即，若光纖因放射 線而劣化，則光的透射率下降，例如誤將基于中子束的信號檢測成基于伽馬射線的信號，從 而使得中子束的檢測精度下降。本發(fā)明的一個方面為提供一種能夠抑制中子束的檢測精度 的下降的中子束檢測裝置及中子捕捉療法裝置。
[0008] 用于解決技術(shù)課題的手段
[0009] 本發(fā)明的一個方面為檢測中子束的中子束檢測裝置，其具備：閃爍器，若有放射線 入射，則產(chǎn)生光；光纖，傳送在閃爍器中產(chǎn)生的光；及辨別部，接收通過光纖傳送的光，當(dāng)與 所接收的光相關(guān)的檢測信號的波高超過了判定閾值時，將檢測信號辨別成與中子束相關(guān)的 信號，辨別部根據(jù)光纖的劣化調(diào)整判定閾值。
[0010] 該中子束檢測裝置中，入射放射線的閃爍器發(fā)光，基于該發(fā)光的光通過光纖被傳 送并導(dǎo)入到辨別部。當(dāng)與所接收的光相關(guān)的檢測信號的波高超過了判定閾值時，辨別部將 檢測信號辨別為與中子束相關(guān)的信號。中子束檢測裝置的辨別部能夠根據(jù)光纖的劣化調(diào)整 判定閾值，因此即使在光纖因放射線而劣化從而使得光的透射率下降時，也能夠通過調(diào)整 判定閾值來抑制中子束的檢測精度的下降。
[0011] 辨別部也可根據(jù)檢測信號的波高分布調(diào)整判定閾值。此時，能夠根據(jù)檢測信號的 波高分布調(diào)整判定閾值，能夠抑制中子束的檢測精度的下降。
[0012] 辨別部也可檢測波高分布中的基于中子束的峰值，并根據(jù)該峰值調(diào)整判定閾值。 若光纖劣化，則基于中子束的峰值也隨著透射率的下降而下降，因此通過根據(jù)中子束的峰 值調(diào)整判定閾值，能夠高精度地檢測中子束，能夠抑制檢測精度的下降。波高分布中的中子 束的峰值例如也可根據(jù)過去的數(shù)據(jù)設(shè)定。
[0013] 辨別部也可將比峰值低規(guī)定值的值設(shè)定為判定閾值。如此，通過將比波高分布中 的中子束的峰值低規(guī)定值的值設(shè)定為判定閾值，能夠根據(jù)光纖的劣化調(diào)整判定閾值。規(guī)定 值例如也可根據(jù)過去的數(shù)據(jù)設(shè)定。
[0014] 并且，辨別部也可對波高分布擬合高斯函數(shù)來檢測基于中子束的峰值，并將比峰 值低1.5 〇的值作為判定閾值。中子束檢測裝置通過利用高斯函數(shù)擬合波高分布來檢測基 于中子束的峰值。辨別部通過將判定閾值調(diào)整為比基于中子束的峰值低1.5 σ的值，能夠 進(jìn)一步抑制中子束的檢測精度的下降。
[0015] 中子束檢測裝置還具備光產(chǎn)生部，辨別部也可根據(jù)來自光產(chǎn)生部的光信號調(diào)整判 定閾值。通過由辨別部根據(jù)來自光產(chǎn)生部的光信號來調(diào)整判定閾值，能夠根據(jù)來自光產(chǎn)生 部的光信號進(jìn)一步抑制中子束的檢測精度的下降。
[0016] 辨別部也可存儲來自光產(chǎn)生部的規(guī)定的光信號，并對所存儲的規(guī)定的光信號與經(jīng) 由光纖檢測的實際檢測的光信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整判定閾值。通過由辨別部根 據(jù)所存儲的規(guī)定的光信號和實際檢測的光信號來調(diào)整判定閾值，能夠?qū)崟r調(diào)整判定閾值。 由此，即使光纖劣化也能夠?qū)崟r調(diào)整判定閾值。
[0017] 光產(chǎn)生部也可安裝于光纖中在閃爍器中產(chǎn)生的光所入射的一側(cè)的端部。由此，能 夠根據(jù)來自安裝于光纖的端部的光產(chǎn)生部的光信號來調(diào)整判定閾值。
[0018] 中子束檢測裝置還可具備判定部，該判定部根據(jù)來自光產(chǎn)生部的光信號，判定是 否產(chǎn)生了光纖因放射線而產(chǎn)生劣化的情況、及辨別部產(chǎn)生了不良情況的情形中的某情形。 由此，利用來自光產(chǎn)生部的光信號，能夠判定是否產(chǎn)生了光纖的劣化及辨別部的不良情況 中的任何情形。
[0019] 中子束檢測裝置還可具備傳送在光產(chǎn)生部產(chǎn)生的光信號的光產(chǎn)生部用光纖，辨別 部還接收通過光產(chǎn)生部用光纖傳送的光信號，當(dāng)與通過辨別部接收的在閃爍器中產(chǎn)生的光 相關(guān)的檢測信號的波高、及與從光產(chǎn)生部輸出的光信號相關(guān)的檢測信號的波高整體向波高 的增加方向或減少方向位移時，判定部判定為辨別部產(chǎn)生了不良情況，當(dāng)只有與在閃爍器 中產(chǎn)生的光相關(guān)的檢測信號的波高向波高的減少方向位移時，判定部判定為光纖因放射線 而產(chǎn)生了劣化。此時，判定部根據(jù)與在閃爍器中產(chǎn)生的光相關(guān)的檢測信號的波高、及與從光 產(chǎn)生部輸出的光信號相關(guān)的檢測信號的波高，能夠判定辨別部的不良情況及光纖的劣化的 產(chǎn)生。
[0020] 本發(fā)明的另一方面為具備上述中子束檢測裝置的中子捕捉療法裝置。
[0021] 該中子捕捉療法裝置中具備中子束檢測裝置，入射有伽馬射線或中子束的閃爍器 發(fā)光，基于該發(fā)光的光通過光纖被傳送并導(dǎo)入到辨別部。當(dāng)與所接收的光相關(guān)的檢測信號 的波高超過了判定閾值時，辨別部將檢測信號辨別為與中子束相關(guān)的信號；當(dāng)檢測信號的 波高沒有超過判定閾值時，辨別部將檢測信號辨別為與伽馬射線相關(guān)的信號。中子束檢測 裝置的辨別部能夠根據(jù)光纖的劣化來調(diào)整判定閾值，因此即使在光纖因放射線劣化從而使 得光的透射率下降時，也能夠通過調(diào)整判定閾值來抑制中子束的檢測精度的下降。
[0022] 發(fā)明效果
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的各個方面能夠提供一種即使因光纖劣化而使得光的透射率下降，也 能夠抑制中子束的檢測精度的下降的中子束檢測裝置及中子捕捉療法裝置。
【附圖說明】
[0024] 圖1是表示具備第一實施方式的中子束檢測器的中子捕捉療法裝置的示意圖。
[0025] 圖2是表示設(shè)置于準(zhǔn)直器的中子束檢測器的剖視圖。
[0026] 圖3是表示第一實施方式的中子捕捉療法裝置的控制部的框圖。
[0027] 圖4是表示檢測信號的波高分布的曲線圖。
[0028] 圖5是表示判定閾值Qth與中子束N的檢測效率之間的關(guān)系的表。
[0029] 圖6是表示檢測信號的波高分布與判定閾值Qth之間的關(guān)系的曲線圖。
[0030] 圖7是表不第二實施方式的光導(dǎo)的不意圖。
[0031] 圖8是表示檢測信號的波高分布的曲線圖。
[0032] 圖9是表示第二實施方式的中子捕捉療法裝置的控制部的框圖。
[0033] 圖10是表示第三實施方式所涉及的中子束檢測器的示意圖。
[0034] 圖11是表示第三實施方式的中子捕捉療法裝置的控制部的框圖。
[0035] 圖12(a)是表示光檢測器中產(chǎn)生不良情況時的檢測信號的波高分布的曲線圖， (b)是表示光導(dǎo)中產(chǎn)生劣化時的檢測信號的波高分布的曲線圖。
【具體實施方式】
[0036] 以下，參考附圖對本發(fā)明的一實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0037](第一實施方式）
[0038] 首先，對第一實施方式進(jìn)行說明。圖1所示的中子捕捉療法裝置1為利用硼中子 捕捉療法G3NCT :Boron Neutron Capture Therapy)來進(jìn)行癌癥治療的裝置。中子捕捉療 法裝置1中，例如向被供給有硼0°B)的患者（被照射體）50的腫瘤照射中子束N。
[0039] 中子捕捉療法裝置1具備回旋加速器2?；匦铀倨?為使陰離子等帶電粒子加 速以作出帶電粒子束R的加速器。本實施方式中，帶電粒子束R為從陰離子剝離電荷而生 成的質(zhì)子射束。質(zhì)子射束通過被加速的陰離子在回旋加速器2內(nèi)被箱剝離器等剝離電子而 生成，并從回旋加速器2射出。該回旋加速器2例如具有生成射束半徑為40mm、60kW(= 30MeVX2mA)的帶電粒子束R的能力。另外，加速器不限于回旋加速器，還可以是同步加速 器或同步回旋加速器、直線加速器等。
[0040] 從回旋加速器2射出的帶電粒子束R被送往中子束生成部M。中子束生成部M由 靶7、減速件9及準(zhǔn)直器10構(gòu)成。從回旋加速器2射出的帶電粒子束R通過射束導(dǎo)管3向 配置于射束導(dǎo)管3的端部的靶7行進(jìn)。沿著該射束導(dǎo)管3設(shè)置有多個四極電磁鐵4、電流檢 測部5及掃描電磁鐵6。多個四極電磁鐵4例如用電磁鐵進(jìn)行帶電粒子束R的射束軸調(diào)整 或射束直徑調(diào)整。
[0041] 電流檢測部5在帶電粒子束R的照射過程中實時檢測照射在靶7上的帶電粒子束 R的電流值（即電荷、照射劑量率）。電流檢測部5為使用對帶電粒子束R不造成影響且能 夠測定電流的非破壞型DCCT (DC Current Transformer)。電流檢測部5向后述控制部20 輸出檢測結(jié)果。另外，"劑量率"是指每單位時間的劑