(57)【要約】【課題】中性子の分布を精度よく測定することを可能とする。【解決手段】中性子測定部材１は、中性子線が照射されることで放射化する金属からなる複数の放射化部材１１と、複数の放射化部材１１が所定の間隔で固定される固定部１２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子線が照射されることで放射化する金属からなる複数の放射化部材と、
前記複数の放射化部材が所定の間隔で固定される固定部と、を有する、中性子測定部材。
【請求項２】
前記固定部は、可塑性を有するシート状の部材である、請求項１に記載の中性子測定部材。
【請求項３】
中性子測定部材の放射化量測定方法であって、
中性子線が照射されることで放射化された金属からなる複数の放射化部材と、前記複数の放射化部材が所定の間隔で固定される固定部と、を有する、中性子線照射後の中性子測定部材を準備する工程と、
前記放射化部材が固定される間隔と同じ間隔で複数のホールが形成されたガンマ線コリメータの前記複数のホールのそれぞれに対して、前記中性子測定部材の前記複数の放射化部材を接触させる工程と、
前記複数の放射化部材のそれぞれから放出されて、前記複数のホールのそれぞれを導波した放射線を放射線検出器により個別に検出する工程と、
を有する、放射化量測定方法。
【請求項４】
中性子測定部材の放射化量測定方法であって、
中性子線が照射されることで放射化された金属からなる複数の放射化部材と、前記複数の放射化部材が所定の間隔で固定される固定部と、を有する、中性子線照射後の中性子測定部材を準備する工程と、
前記複数の放射化部材のうちの１つの放射化部材のみに対応するホールが形成された遮蔽部材の前記ホールに対して、前記中性子測定部材の前記複数の放射化部材のうちの一の放射化部材を接触させた状態で、前記一の放射化部材のそれぞれから放出されて、前記遮蔽部材のホールを導波した放射線を放射線検出器により検出する工程と、
前記遮蔽部材の前記ホールに接触する放射化部材を前記一の放射化部材とは異なる他の放射化部材に変更して、前記他の放射化部材から放出されて、前記遮蔽部材のホールを導波した放射線を前記放射線検出器により検出する工程と、
を有する、放射化量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中性子測定部材及び放射化量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中性子線捕捉療法では、被照射体の照射対象位置に照射する中性子線の線量を適切に管理する必要がある。そのため、例えば、特許文献１に記載のように標的部位に中性子測定用の金線を装着し、金線の放射化量から中性子の分布を推定する方法が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３３１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、中性子の分布を評価しようとするためには、複数の金線を互いに異なる位置に配置した上で、複数の金線それぞれの放射化量を測定する必要がある。中性子線を照射する環境において、複数の金線それぞれを目的の位置に精度よく配置しようとすると、作業量が増大する。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、中性子の分布を精度よく測定することが可能な中性子測定部材及び放射化量測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る中性子測定部材は、中性子線が照射されることで放射化する金属からなる複数の放射化部材と、前記複数の放射化部材が所定の間隔で固定される固定部と、を有する。
【０００７】
上記の中性子測定部材によれば、固定部材に対して複数の放射化部材が所定の間隔で固定されているので、複数の放射化部材を個別に所望の位置に配置する場合と比較して放射化部材を適切に配置することが可能となり、中性子の分布を精度よく測定することが可能となる。
【０００８】
ここで、前記固定部は、可塑性を有するシート状の部材である態様とすることができる。
【０００９】
上記のように、固定部が可塑性を有するシート状の部材である場合、中性子の測定対象となる場所の形状等に応じて固定部を変形することが可能となるため、測定対象の場所によらず中性子の分布を精度よく測定する音が可能となる。
【００１０】
また、本発明の一形態に係る放射化量測定方法は、中性子測定部材の放射化量測定方法であって、中性子線が照射されることで放射化された金属からなる複数の放射化部材と、前記複数の放射化部材が所定の間隔で固定される固定部と、を有する、中性子線照射後の中性子測定部材を準備する工程と、前記放射化部材が固定される間隔と同じ間隔で複数のホールが形成されたガンマ線コリメータの前記複数のホールのそれぞれに対して、前記中性子測定部材の前記複数の放射化部材を接触させる工程と、前記複数の放射化部材のそれぞれから放出されて、前記複数のホールのそれぞれを導波した放射線を放射線検出器により個別に検出する工程と、を有する。
【００１１】
上記の放射化量測定方法によれば、中性子測定部材において複数の放射化部材が固定される間隔と同じ間隔で複数のホールが形成されたガンマ線コリメータを用いて、複数の放射化部材のそれぞれから放出される放射線を個別に検出することが可能となる。したがって、中性子測定部材の複数の放射化部材の放射化量を個別に精度よく測定することができる。
【００１２】
また、本発明の一形態に係る放射化量測定方法は、中性子測定部材の放射化量測定方法であって、中性子線が照射されることで放射化された金属からなる複数の放射化部材と、前記複数の放射化部材が所定の間隔で固定される固定部と、を有する、中性子線照射後の中性子測定部材を準備する工程と、前記複数の放射化部材のうちの１つの放射化部材のみに対応するホールが形成された遮蔽部材の前記ホールに対して、前記中性子測定部材の前記複数の放射化部材のうちの一の放射化部材を接触させた状態で、前記一の放射化部材のそれぞれから放出されて、前記遮蔽部材のホールを導波した放射線を放射線検出器により検出する工程と、前記遮蔽部材の前記ホールに接触する放射化部材を前記一の放射化部材とは異なる他の放射化部材に変更して、前記他の放射化部材から放出されて、前記遮蔽部材のホールを導波した放射線を前記放射線検出器により検出する工程と、を有する。
【００１３】
上記の放射化量測定方法によれば、放射化部材のうちの１つの放射化部材のみに対応するホールが形成された遮蔽部材を用いて、複数の放射化部材のうちの一の放射化部材から放出される放射線を検出した後、遮蔽部材のホールに接触する放射化部材を一の部材から他の部材に変更して放射線の検出を行う。このような構成とすることで、複数の放射化部材のそれぞれから放出される放射線を個別に検出することが可能となる。したがって、中性子測定部材の複数の放射化部材の放射化量を個別に精度よく測定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、中性子の分布を精度よく測定することが可能な中性子測定部材及び放射化量測定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】中性子測定部材及び放射化量測定装置について説明する図である。
【図２】放射化量測定方法を説明する図である。
【図３】放射化量の測定方法の一実施例を説明する図である。
【図４】放射化量の測定方法の他の実施例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る中性子測定部材と、この中性子測定部材の放射化量測定に用いられる放射化量測定装置と、を示す図である。図１（ａ）は、中性子測定部材１の概略構成図であり、図１（ｂ）は放射化量測定装置２の概略構成図である。
【００１８】
中性子測定部材１は、複数の放射化部材１１と、複数の放射化部材１１を固定する固定部１２と、を有する。中性子測定部材１は、中性子捕捉療法システム等の中性子線が照射される環境において、中性子の強度の分布を測定するために用いられる。中性子測定部材１が、中性子捕捉療法システムにおいて用いられる場合は、例えば、中性子線Ｎを照射する装置のビーム軸方向に沿った強度分布の測定に用いられる。
【００１９】
中性子測定部材１の放射化部材１１は、中性子が照射されると放射化する金属材料により構成される。中性子線が照射されると放射化する金属材料としては、例えば、金、ヨウ素、マンガン等が挙げられる。これらの金属は照射された中性子の強度に応じて放射化量が変化するため、この放射化量を測定することで中性子の強度を推定することができる。
【００２０】
複数の放射化部材１１の形状は、例えば、線状又は箔状とすることができる。ただし、放射化部材１１は、それぞれ、中性子場を乱さない程度の大きさ及び厚さとされる。具体的には、放射化部材１１の大きさは、例えば、金箔を放射化部材１１として用いる場合には、面積を２ｍｍ×２ｍｍ程度とし、厚さを０．５ｍｍ程度とすることができる。なお、放射化部材１１が大きすぎると、測定精度が低下する。一方、放射化部材１１が小さすぎると、検出効率が低下する。したがって、金属の種類等を考慮して適宜その大きさは選択できる。
【００２１】
放射化部材１１は、固定部１２上に所定の間隔で配置される。放射化部材１１の間隔は、中性子の強度分布の測定間隔に基づいて決定される。
【００２２】
複数の放射化部材１１が固定される固定部１２は、中性子場を乱さない材料から構成されるシート状の部材である。固定部１２の材料としては、例えば、アクリル樹脂等を用いることができるが、特に限定されない。ただし、固定部１２が可塑性を有していると、取り扱い性が向上する。また、固定部１２が可塑性を有していると、例えば、中性子の強度分布を測定する対象位置が曲線状に配置している場合であっても、その形状に合わせて変形が可能となるため、種々の測定条件に対応可能となる。
【００２３】
固定部１２の大きさは、１つの中性子測定部材１に取り付ける放射化部材１１の数及び配置（間隔）に応じて設定される。固定部１２に対して取り付ける放射化部材１１の個数は特に限定されない。また、配置も適宜変更することができる。図１（ａ）では、固定部１２に対して放射化部材１１が一列に配置されている例を示しているが、シート状の固定部１２に対して複数の放射化部材１１が２次元配置されていてもよい。
【００２４】
また、固定部１２の厚さは特に限定されないが、中性子場を乱さないためには固定部１２はより薄くすることが好ましい。
【００２５】
放射化部材１１は、固定部１２の表面に対して固定されていてもよいし、例えば、複数のシート状の部材により放射化部材１１を挟み込んで固定化してもよい。固定部１２は、複数の放射化部材１１が所定の間隔で保持されるように放射化部材１１を固定できればよく、その方法は特に限定されない。
【００２６】
放射化量を算出した後に、当該算出結果から中性子強度を算出する際には、中性子測定部材１に含まれる放射化部材１１の材料の種類（金属の種類）、相対位置（放射化部材１１間の距離）、及び、放射化部材１１それぞれの質量が必要となる。ただし、中性子測定部材１によって、複数の放射化部材１１の相対位置や質量は異なる場合がある。したがって、中性子測定部材１は、使用前に中性子測定部材１毎に上記の情報が予め記録される。そして、放射化量に基づく中性子強度の算出の際には、中性子測定部材１毎に事前に記録された情報を利用して、各放射化部材１１において中性子量の算出が行われる。中性子測定部材１毎の上記の情報（放射化部材１１の材料の種類、相対位置、及び、質量）は、中性子測定部材１を個別に特定する情報（例えば、シリアル番号等）に対応付けて予めデータベース化して管理する態様とすることができる。
【００２７】
次に、この中性子測定部材１の放射化部材１１に係る放射化量を測定する放射化量測定装置２について説明する。図１（ｂ）に示すように、放射化量測定装置２は、ガンマ線絶対値測定器２１と、ガンマ線個別測定器２２（放射線検出器）と、測定値校正部２３と、を有する。なお、放射化量測定装置に含まれる機能部は、複数台の装置（測定器）を組み合わせて構成される。
【００２８】
ガンマ線絶対値測定器２１は、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１の放射化に伴って生成されるガンマ線の絶対量を測定する機能を有する。ガンマ線絶対値測定器２１としては、公知のガンマ線検出器を利用することができる。
【００２９】
ガンマ線個別測定器２２は、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１の放射化に伴って生成されるガンマ線の線量を、放射化部材１１毎に測定する機能を有する。放射化部材１１毎に個別に測定する方法について、詳細は後述するが、測定対象の放射化部材１１からのガンマ線と隣接する放射化部材１１からのガンマ線とを区別しながら測定する。
【００３０】
測定値校正部２３は、ガンマ線個別測定器２２で測定された放射化部材１１毎のガンマ線の線量を、ガンマ線絶対値測定器２１で測定されたガンマ線の線量で校正し、放射化部材１１毎のガンマ線の線量、すなわち、放射化部材１１毎の放射化量を算出する機能を有する。ガンマ線個別測定器２２による放射化部材１１毎のガンマ線の線量は、上述のように隣接する放射化部材１１からのガンマ線と区別して計測するために数値が小さくなる場合がある。そこで、測定値校正部２３において、ガンマ線絶対値測定器２１で測定されたガンマ線の線量を用いて校正することで、放射化部材１１毎のガンマ線の線量をより正確に算出することができる。測定値校正部２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成された電子制御ユニットとして構成することができる。
【００３１】
なお、ガンマ線絶対値測定器２１による絶対値の測定と、測定値校正部２３による校正は、行わなくてもよい。その場合でも、放射化部材１１毎にガンマ線の線量を測定して、放射化量を算出することができる。
【００３２】
次に、図２を参照しながら、放射化量測定方法について説明する。まず、中性子測定部材１を測定対象の領域に配置する（Ｓ０１）。このとき、中性子測定部材１を所望の場所に適切に配置することで、複数の放射化部材１１のそれぞれが所望の位置に配置される。次に、中性子線を照射して、中性子測定部材１の各放射化部材１１を放射化させる（Ｓ０２）。これにより、中性子線照射後の、各放射化部材１１が放射化された中性子測定部材１が準備される。
【００３３】
その後、中性子測定部材１について、複数の放射化部材１１に伴って生成されるガンマ線の絶対値のガンマ線絶対値測定器２１による測定（Ｓ０３）と、複数の放射化部材１１それぞれのガンマ線のガンマ線個別測定器２２による測定（Ｓ０４）と、を行う。これらの測定（Ｓ０２，Ｓ０３）は、同時に行ってもよいし、個別に行ってもよい。また、測定順序は特に限定されない。
【００３４】
図３を参照しながら、ガンマ線絶対値測定器２１による測定及びガンマ線個別測定器２２による測定の一実施例について説明する。
【００３５】
図３に示す実施例では、中性子測定部材１の両面において、ガンマ線絶対値測定器２１による測定及びガンマ線個別測定器２２による測定を同時に行っている。まず、中性子測定部材１の図示下方では、ガンマ線絶対値測定器２１としてのガンマ線検出器により、中性子測定部材１の各放射化部材１１からのガンマ線を測定している。放射化部材１１において生成されるガンマ線は等方的に放射されるので、中性子測定部材１の下方に設けられるガンマ線絶対値測定器２１は、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１から出射されるガンマ線のうちの１／２を検出することができる。したがって、ガンマ線絶対値測定器２１で検出されたガンマ線の線量を２倍すると、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１から出射されるガンマ線の絶対値を算出することができる。
【００３６】
一方、中性子測定部材１の図示上方には、位置敏感型ガンマ線検出器３１（放射線検出器）と、ガンマ線コリメータ３２とを組み合わせたガンマ線個別測定器２２が設けられている。ガンマ線コリメータ３２は、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１の対応した位置にそれぞれ設けられた複数のホール３２ａ（開口）を有し、各放射化部材１１からのガンマ線を位置敏感型ガンマ線検出器３１へ導波している。ガンマ線コリメータ３２は、ホール３２ａ以外では放射線（ガンマ線）は遮蔽される。また、測定時には、ガンマ線コリメータ３２の複数のホール３２ａのそれぞれに対して、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１のそれぞれが接触される。そのため、隣接する放射化部材１１からのガンマ線が別のホール３２ａには入射しないようにされる。
【００３７】
上記のようにガンマ線コリメータ３２及び位置敏感型ガンマ線検出器３１を配置した状態でガンマ線の測定を行うと、各放射化部材１１から出射されるガンマ線が、互いに異なるホール３２ａを通過して位置敏感型ガンマ線検出器３１へ到達することで、位置敏感型ガンマ線検出器３１では、互いに異なるホール３２ａから入射するガンマ線を個別に測定することで、複数の放射化部材１１のそれぞれからのガンマ線の線量を測定することができる。
【００３８】
ただし、ガンマ線コリメータ３２を用いて、各放射化部材１１から出射されるガンマ線のうち特定方向（位置敏感型ガンマ線検出器３１へ向かう方向）へ出射されたガンマ線のみを検出していることになるので、ガンマ線個別測定器２２で検出されるガンマ線の総量は、ガンマ線絶対値測定器２１で検出されるガンマ線の線量よりも小さくなる。
【００３９】
そこで、放射化量測定装置２の測定値校正部２３（図２参照）において、ガンマ線絶対値測定器２１での検出結果から算出される複数の放射化部材１１から出射されるガンマ線の絶対値を利用して校正をする（Ｓ０５）。これにより、複数の放射化部材１１のそれぞれから出射されるガンマ線の線量を算出することができる。
【００４０】
なお、ガンマ線絶対値測定器２１で検出されるガンマ線の絶対値を利用した校正を行わない場合には、放射化量を別の方法で校正してもよい。例えば、放射化部材１１の配置と、ガンマ線コリメータ３２の形状及び配置と、から放射化部材１１から放出される放射線のうちガンマ線コリメータ３２のホール３２ａを介して位置敏感型ガンマ線検出器３１に到達する放射線の割合を事前にシミュレーション等で求めておき、その結果を利用して、放射化量の校正を行ってもよい。また、線量が既知の線源からのガンマ線を事前に測定することで、その測定結果を利用して放射化量の校正を行ってもよい。
【００４１】
なお、図３に示すように位置敏感型ガンマ線検出器３１を用いる場合、位置分解能は、放射化部材１１の大きさよりも少し大きい程度とすることが好ましい。位置分解能を上記のように調整することで、検出精度を高めることができる。
【００４２】
次に、図４は、ガンマ線絶対値測定器２１による測定及びガンマ線個別測定器２２による測定の他の実施例について説明する。
【００４３】
図４に示す実施例では、中性子測定部材１の両面において、ガンマ線絶対値測定器２１による測定及びガンマ線個別測定器２２による測定を同時に行っている。中性子測定部材１の図示下方における、ガンマ線絶対値測定器２１としてのガンマ線検出器により、中性子測定部材１の各放射化部材１１からのガンマ線の測定は、図３に示す実施例と同じである。
【００４４】
一方、中性子測定部材１の図示上方には、単チャネル型の単チャネル型ガンマ線検出器３３（放射線検出器）と、１つの放射化部材１１からのガンマ線のみを単チャネル型ガンマ線検出器３３に到達させるホール３４ａを有し、他の放射化部材１１からのガンマ線は遮蔽する遮蔽部材３４と、を組み合わせたガンマ線個別測定器２２が設けられている。このようなガンマ線個別測定器２２では、複数の放射化部材１１のうちの１つの放射化部材１１のみに対応するホール３４ａが形成された遮蔽部材３４のホール３４ａに対して、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１のうちの一の放射化部材を接触させた状態で、一の放射化部材１１のそれぞれから放出されて、遮蔽部材３４のホール３４ａを導波した放射線（ガンマ線）を検出する。
【００４５】
その後、ガンマ線個別測定器２２と中性子測定部材１との相対位置を変化させることで、他の放射化部材１１からのガンマ線を個別に検出することができる。具体的には、中性子測定部材１を固定した状態でガンマ線個別測定器２２を移動させる、又は、ガンマ線個別測定器２２を固定した状態で中性子測定部材１を移動させる。これにより、他の放射化部材１１から放出されて、遮蔽部材３４のホール３４ａを導波した放射線（ガンマ線）を検出することができる。そしてこの工程を繰り返すことで、中性子測定部材１の各放射化部材１１からの放射線を個別に検出することができる。
【００４６】
複数の放射化部材１１からのガンマ線を個別に検出した後、図３に示す実施例と同様に、放射化量測定装置２の測定値校正部２３（図２参照）において、ガンマ線絶対値測定器２１での検出結果から算出される複数の放射化部材１１から出射されるガンマ線の絶対値を利用して校正をする（Ｓ０５）。これにより、複数の放射化部材１１のそれぞれから出射されるガンマ線の線量を算出することができる。
【００４７】
なお、図３及び図４に示す実施例のように、中性子測定部材１の図示下方におけるガンマ線絶対値測定器２１による中性子測定部材１の各放射化部材１１からのガンマ線の絶対値の測定と、図示上方におけるガンマ線個別測定器２２による中性子測定部材１の各放射化部材１１からのガンマ線の個別測定と、を同時に行う必要はない。したがって、例えば、各放射化部材１１からのガンマ線の絶対値の測定を行った後に、各放射化部材１１からのガンマ線の個別測定を行う校正としてもよい。ただし、放射化からの経過時間によってガンマ線の放出量が変化するので、経過時間等を組み合わせて評価することが好ましい。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る中性子測定部材１によれば、固定部１２に対して複数の放射化部材１１が所定の間隔で固定されているので、複数の放射化部材１１を個別に所望の位置に配置する場合と比較して放射化部材を適切に配置することが可能となる。したがって、中性子の分布を精度よく測定することが可能となる。
【００４９】
また、上記の中性子測定部材１のように、固定部１２が可塑性を有するシート状の部材である場合、中性子の測定対象となる場所の形状等に応じて固定部を変形することが可能となる。したがって、測定対象の場所によらず中性子の分布を精度よく測定する音が可能となる。
【００５０】
また、図３に示す放射化量測定方法によれば、中性子測定部材１において複数の放射化部材１１が固定される間隔と同じ間隔で複数のホール３２ａが形成されたガンマ線コリメータ３２を用いることで、複数の放射化部材１１のそれぞれから放出される放射線を位置敏感型ガンマ線検出器３１において個別に検出することが可能となる。したがって、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１の放射化量を個別に精度よく測定することができる。
【００５１】
また、図４に示す放射化量測定方法によれば、中性子測定部材１の複数の放射化部材１１のうちの１つの放射化部材１１のみに対応するホールが形成された遮蔽部材３４を用いることで、複数の放射化部材のうちの一の放射化部材１１から放出される放射線を単チャネル型ガンマ線検出器３３において検出した後、遮蔽部材３４のホール３４ａに接触する放射化部材を一の部材から他の部材に変更して測定を行う。このような構成とすることで、複数の放射化部材のそれぞれから放出される放射線を個別に検出することが可能となる。したがって、中性子測定部材の複数の放射化部材の放射化量を個別に精度よく測定することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、放射化された放射化部材１１から放出される放射線がガンマ線である場合について説明したが、放射化部材１１から放出される放射線の種類は特に限定されない。
【００５４】
また、放射化された放射化部材１１から放出される放射線を個別に検出するためのガンマ線コリメータ３２及び遮蔽部材３４等の形状は特に限定されない。
【符号の説明】
【００５５】
１…中性子測定部材、２…放射化量測定装置、１１…放射化部材、１２…固定部、２１…ガンマ線絶対値測定器、２２…ガンマ線個別測定器、２３…測定値校正部、３１…位置敏感型ガンマ線検出器、３２…ガンマ線コリメータ、３３…単チャネル型ガンマ線検出器、３４…遮蔽部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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