(57)【要約】【課題】  中性子等の放射線の反射率を向上させることができる放射線反射体とそのような放射線反射体を中性子反射体として使用した中性子照射装置を提供すること。【解決手段】  一方の面が平坦面で反対側の面が複数の先細の凸部と該凸部相互間の凹部とからなる凹凸面となった放射線反射板を複数枚積層させたものであり、それによって、放射線の反射率を向上させることができ、中性子照射装置に適用した場合には、中性子を効果的に反射・収束させて、多くの中性子を照射することができる。 【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面が平坦面で反対側の面が複数の先細の凸部と該凸部相互間の凹部とからなる凹凸面となった放射線反射板を複数枚積層させたことを特徴とする放射線反射体。
【請求項２】
請求項１記載の放射線反射体において、
上記凸部の位置をずらすように上記複数枚の放射線反射板を積層させたことを特徴とする放射線反射体。
【請求項３】
請求項２記載の放射線反射体において、
上記凸部と上記凹部が積層方向に交互に位置するように上記複数枚の放射線反射板を積層させたことを特徴とする放射線反射体。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の放射線反射体において、
上記放射線反射板は３枚以上積層されていることを特徴とする放射線反射体。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の放射線反射体において、
上記先細の凸部は錐形状をなしていることを特徴とする放射線反射体。
【請求項６】
請求項５記載の放射線反射体において、
上記錐形状は四角錐であることを特徴とする放射線反射体。
【請求項７】
請求項５記載の放射線反射体において、
上記錐形状は三角錐であることを特徴とする放射線反射体。
【請求項８】
請求項５記載の放射線反射体において、
上記錐形状は円錐であることを特徴とする放射線反射体。
【請求項９】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の放射線反射体において、
上記先細の凸部は半球であることを特徴とする放射線反射体。
【請求項１０】
中性子反射体として請求項１〜請求項９の何れかに記載の放射線反射体を使用したことを特徴とする中性子照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、中性子等の放射線を反射する放射線反射体と、そのような放射線反射体を中性子反射体として使用し、例えば、中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Ｂｏｒｏｎ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ）に用いられる中性子照射装置に係り、特に、中性子等の放射線の反射率を向上させることができるように工夫したものに関する。
【０００２】
従来の放射線反射体や中性子照射装置を開示したものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、等がある。
【０００３】
特許文献１に記載された中性子発生装置を用いた検査・分析装置には、中性子源を取り囲むように、複数の中性子反射装置が設置されている。この中性子反射装置には、炭素材又ベリリウム等からなる中性子反射材が回転可能に設置されている。これら中性子反射材によって、中性子源から放出された中性子を反射し、中性子導管に入射・収束させる。
【０００４】
又、特許文献２に記載された原子炉用の中性子反射体は、炉心漕の内部にて炉心を取り囲むように設置された円筒形の構造体であり、中性子反射板を複数積層させた構成になっている。この中性子反射体によって上記炉心から半径方向に飛び出した中性子が反射され、上記炉心における中性子密度を適切に保持するようにしている。
【０００５】
さらに、特許文献３に記載されたホウ素中性子捕捉療法用の医療装置には、線形加速器と中性子照射部が設置されており、この中性子照射部のコリメータ開口部を介して、上記線形加速器から放出された中性子を患者に照射する。上記中性子照射部には、例えば、炭素やベリリウムからなる、有底円筒形状の中性子反射板、環状の中性子反射板が設置されていて、上記コリメータ開口部での中性子束のレベルを増加させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１５２８９号公報
【特許文献２】特開平１１−１０９０７７号公報
【特許文献３】特開２００８−２２９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の構成によると、次のような問題があった。
特許文献１〜特許文献３に記載されている構成では、中性子の反射率が低く、透過してしまう中性子も多く、多くの中性子を反射・収束させることはできないという問題があった。そして、そのような構成の中性子反射体を中性子照射装置に使用しても、医療用として使用するのに十分な中性子を確保し難いという問題があった。
このことは、中性子以外の放射線を対象とした場合も同様である。
【０００８】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、中性子等の放射線の反射率を向上させることができる放射線反射体とそのような放射線反射体を中性子反射体として使用した中性子照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するべく本願発明の請求項１による放射線反射体は、一方の面が平坦面で反対側の面が複数の先細の凸部と該凸部相互間の凹部とからなる凹凸面となった放射線反射板を複数枚積層させたことを特徴とするものである。
又、請求項２による放射線反射体は、請求項１記載の放射線反射体において、上記凸部の位置をずらすように上記複数枚の放射線反射板を積層させたことを特徴とするものである。
又、請求項３による放射線反射体は、請求項２記載の放射線反射体において、上記凸部と上記凹部が積層方向に交互に位置するように上記複数枚の放射線反射板を積層させたことを特徴とするものである。
又、請求項４による放射線反射体は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の放射線反射体において、上記放射線反射板は３枚以上積層されていることを特徴とするものである。
又、請求項５による放射線反射体は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の放射線反射体において、上記先細の凸部は錐形状をなしていることを特徴とするものである。
又、請求項６による放射線反射体は、請求項５記載の放射線反射体において、上記錐形状は四角錐であることを特徴とするものである。
又、請求項７による放射線反射体は、請求項５記載の放射線反射体において、上記錐形状は三角錐であることを特徴とするものである。
又、請求項８による放射線反射体は、請求項５記載の放射線反射体において、上記錐形状は円錐であることを特徴とするものである。
又、請求項９による放射線反射体は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の放射線反射体において、上記先細の凸部は半球であることを特徴とするものである。
又、請求項１０による中性子照射装置は、中性子反射体として請求項１〜請求項９の何れかに記載の放射線反射体を使用したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように本願発明の請求項１による放射線反射体によると、一方の面が平坦面で反対側の面が複数の先細の凸部と該凸部相互間の凹部とからなる凹凸面を備えた放射線反射板を複数枚積層させたので、複数の平坦面が放射線を反射させる反射面として機能するとともに、先細の凸部の側面も放射線を反射させる反射面として機能することになり、放射線の反射率を向上させることができる。
又、請求項２による放射線反射体によると、請求項１記載の放射線反射体において、上記凸部の位置をずらすように上記複数枚の放射線反射板を積層させたので、放射線反射体の実部分の厚みをできるだけ均一化させることができ、それによっても、放射線の反射率を高めることができる。
又、請求項３による放射線反射体によると、請求項１又は請求項２記載の放射線反射体において、上記放射線反射板を凹凸位置が交互になるように複数枚積層させたので、積層方向にみた場合、放射線反射体の実部分の厚みをより均一化させることができ、それによっても、放射線の反射率を高めることができる。
又、請求項４による放射線反射体によると、請求項１〜請求項３の何れかに記載の放射線反射体において、上記放射線反射板は３枚以上積層されているので、上記効果をさらに高めることができる。
又、請求項５による放射線反射体によると、請求項１〜請求項４の何れかに記載の放射線反射体において、上記先細の凸部は錐形状をなしているので、下側の平坦面で反射された放射線が更に上記錐形状の凸部の傾斜された側面により反射されるので、更に放射線の反射率を向上させることができる。
又、請求項６による放射線反射体によると、請求項５記載の放射線反射体において、上記錐形状は四角錐であるので、放射線の反射率を向上させることができる。
又、請求項７による放射線反射体によると、請求項５記載の放射線反射体において、上記錐形状は三角錐であるので、放射線の反射率を向上させることができる。
又、請求項８による放射線反射体によると、請求項５記載の放射線反射体において、上記錐形状は円錐であるので、放射線の反射率を向上させることができる。
又、請求項９による放射線反射体によると、請求項１〜請求項４の何れかに記載の放射線反射体において、上記先細の凸部は半球であるので、放射線の反射率を向上させることができる。
又、請求項１０による中性子照射装置によると、中性子反射体として請求項１〜請求項９の何れかに記載の放射線反射体を使用したので、中性子を効果的に反射・収束させて、多くの中性子を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、中性子照射装置の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、中性子照射装置の正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、核融合装置の全体構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、核融合装置の全体構成を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図５（ａ）は図４のＶａ−Ｖａ断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ部の拡大図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を示す図で、イオンの集中・加速を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態を示す図で、イオンの衝突を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態を示す図で、イオンの衝突と陰極の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態を示す図で、中性子反射体の一部平面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１１（ａ）は図１０のＸＩａ−ＸＩａ断面図、図１１（ｂ）は図１０のＸＩｂ−ＸＩｂ断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態を示す図で、中性子反射体の一部平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図１３（ａ）は図１２のＸＩＩＩａ−ＸＩＩＩａ断面図、図１３（ｂ）は図１２のＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂ断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態を示す図で、中性子反射体の一部平面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態を示す図で、図１５（ａ）は図１４のＸＶａ−ＸＶａ断面図、図１５（ｂ）は図１４のＸＶｂ−ＸＶｂ断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態を示す図で、中性子反射体の一部平面図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態を示す図で、図１７（ａ）は図１６のＸＶＩＩａ−ＸＶＩＩａ断面図、図１７（ｂ）は図１６のＸＶＩＩｂ−ＸＶＩＩｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１乃至図１１を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１に示すように、この第１の実施の形態による中性子照射装置１には、まず、外筐３がある。この外筐３は略中空球形状となっており、基台４によって支持された構成になっている。上記外筐３は、例えば、ボロン入りポリエチレン製であり、中性子を遮断するものである。また、上記基台４は、その内部に、図示しない電源装置、制御装置、真空ポンプ、後述する水素ガスの供給源であるボンベ等が収容・配置されるとともに、表面側には、図示しない操作卓が設置されている。
又、上記外筐３の内部には中空の中性子収束部５が設置されている。
【００１３】
図１、図２に示すように、上記中性子収束部５の先端（図１中右端）は中性子照射部７となっている。上記中性子収束部５の基端（図１中左端）には凹面部９が設けられており、この凹面部９の上記中性子照射部７側（図１中右側）には上記中性子照射部７側（図１中右側）に向かって縮径された縮径部１１が連続して設けられている。これら凹面部９、縮径部１１は複数枚の中性子反射体９ａ、１１ａから構成されている。上記中性子反射体９ａ、１１ａの詳細な構成については後述する。
【００１４】
上記中性子収束部５内には、後述する核融合装置１０１が設置されており、この核融合装置１０１から中性子が放出される。この中性子の一部は、上記中性子収束部５内で反射・収束され、上記中性子照射部７を介して、例えば、図示しない患者、人間以外の生物、細胞、等に照射される。
【００１５】
又、上記中性子収束部５の上記中性子照射部７側（図１中右側）には中性子減速器１３が設置されている。中性子はこの中性子減速器１３を通過する際に減速されることになる。上記中性子減速器１３は、上記中性子収束部５内の基端側（図１中左側）に、後述する核融合装置１０１を収納する空間１４を設けた状態で設置されている。又、上記中性子減速器１３は、基端側（図１中左側）に設置された第１減速材１３ａと、この第１減速材１３ａの先端側（図１中右側）に設置された第２減速材１３ｂと、この第２減速材１３ｂの先端側（図１中右側）に設置された第３減速材１３ｃとから構成されている。上記第１減速材１３ａは、例えば、ポリエチレン製であり、上記第２減速材１３ｂは、例えば、高密度等方性カーボン製であり、上記第３減速材１３ｃは、例えば、高密度等方性カーボン製である。
また、上記第２減速材１３ｂは、更に、複数（この実施の形態では６枚）の減速材１３ｄが積層された構造となっており、この減速材１３ｄの数を適宜変更することで、中性子の速度が調整される。
【００１６】
上記外筐３の内周面と上記中性子収束部５の外周面との間には中性子遮蔽部１５が設けられており、この中性子遮蔽部１５によって、上記中性子照射部７以外からの上記中性子の放出が防止される構成になっている。本実施の形態の場合には、上記中性子遮蔽部１５には、水１６が充填されている。この充填された水１６によって殆どの中性子は減衰・遮断されることになるが、極僅かに漏れ出た中性子は既に述べた外筐３によって遮断されることになる。
尚、上記中性子照射装置１には、後述する核融合装置１０１に、水素ガスを供給する配管、電力を供給するケーブル等が通る配管１７が設置されている。
【００１７】
次に、核融合装置１０１の構成について詳細に説明する。本実施の形態による核融合装置１０１はＩＥＣＦ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ  Ｆｕｓｉｏｎ、慣性静電閉じ込め核融合）方式による核融合装置である。
まず、真空容器１０３があり、この真空容器１０３は有底の中空円筒形状をなしていて、上端開口部１０３ａはパッキン１０５を介して蓋体１０７によって閉塞されている。すなわち、上記蓋体１０７は複数本の固定ボルト１０８によって上記真空容器１０３のフランジ部１０３ｂに締結・固定されている。又、上記蓋体１０７には蓋部冷却水空間１０９が形成されている。又、上記蓋体１０７には蓋部冷却水流入ノズル１１１と蓋部冷却水流出ノズル１１３が取り付けられていて、これら蓋部冷却水流入ノズル１１１と蓋部冷却水流出ノズル１１３には、図示しない冷却水供給配管と冷却水排出配管がそれぞれ接続される。そして、冷却水供給配管より供給された冷却水は上記蓋部冷却水流入ノズル１１１を介して上記蓋部冷却水空間１０９内に供給され、蓋部冷却水空間１０９を流通した冷却水は上記蓋部冷却水流出ノズル１１３及び冷却水排出配管を介して流出する。
上記真空容器１０３は、熱伝導性が良く、且つ、放射化し難い材料、例えば、ＳＵＳ３０４から製造されている。
【００１８】
又、上記真空容器１０３には、図４、図６に示すように、フランジ１１５に内部反応確認用ビューポート１１８が設置されていて、この内部反応確認用ビューポート１１８に、図示しない動画カメラ等が取り付けられる。それら動画カメラ等によって真空容器１０３内の状態を撮像・記録する。
【００１９】
又、上記真空容器１０３には、図５、図６に示すように、フランジ付水素ガス供給口１１７とフランジ付排気口１１９が設置されていて、上記フランジ付水素ガス供給口１１７には、図示しない水素ガス供給配管がフランジ（図示せず）を介して接続される。又、上記フランジ付排気口１１９には図示しない真空ポンプの吸込管とリークポート(解放弁)等がフランジ（図示せず）を介して接続され、まずは、真空容器１０３内の真空形成が行われる。真空容器１０３内に所定の真空状態が形成された後、上記フランジ付水素ガス供給口１７を介して真空容器１０３内に水素ガスが供給されることになる。
【００２０】
上記真空容器１０３内には陽極１２１が設置されている。この陽極１２１は、２個のリング状陽極要素１２３、１２５を相互に直交する方向に組んで構成されている。この内、一方のリング状陽極要素１２３の内周側には９０°の位置に、イオン集中・加速部としての、４個の突起１２７、１２７、１２７、１２７が突設されている。又、他方のリング状陽極要素１２５の内周側には１８０°の位置に、イオン集中・加速部としての、２個の突起１２９、１２９が突設されている。上記４個の突起１２７、１２７、１２７、１２７は２個ずつが１８０°の位置に対向・配置されており、上記２個の突起１２９も１８０°の位置に対向・配置されている。上記突起１２９、１２９は、図５（ｂ）に拡大して示すように、円錐形状をなしていて、軸部１３０を介して上記リング状陽極要素１２５に固着されている。上記突起１２７も同様の構成により上記リング状陽極要素１２３に固着されている。これら各突起１２７、１２９の先端は尖っているとともに中心位置に向かって指向されている。
又、上記突起１２７、１２９は、後述する陰極１３１の中心に対して等距離に設置されている。
上記リング状陽極要素１２３、１２５、及び、突起１２７、１２９は、熱伝導性が良く、且つ、放射化し難い材料、例えば、ＳＵＳ３０４から製造されている。
【００２１】
一方、真空容器１０３の中心位置には、既に述べた陰極１３１が設置されている。この陰極１３１は、図９にも示すように、複数個（この実施の形態の場合には、突起１２７、１２９の合計個数６個に対応して６個）のリング状陰極要素１３３、１３３、１３３、１３３、１３３、１３３が、正六面体の各面に対応するような配置で設置・固定されている。そして、各リング状陰極要素１３３は上記突起１２７、１２９の軸心に対して直交する向きに指向されていて、その中心は上記突起１２７、１２９のそれぞれの先端に対向するように配置されている。又、リング状陰極要素１３３をリング状としたのは、上記突起１２７、１２９の先端のイオン発生点に対して等距離を保つためであり、それによって、中心軸に対して均等なイオンビームを発生させるためである。又、上記各リング状陰極要素１３３は、上記突起１２７、１２９の先端を介して集中・加速されるイオンビームの中心軸に対して均等な距離を保つように構成されている。それによって、上記突起１２７、１２９を介して集中・加速されたイオンを陰極１３１の中心部に集中させるようにしている。
上記リング状陰極要素１３３は、熱伝導性が良く、且つ、放射化しにくい材料、例えば、ＳＵＳ３０４から製造されている。
尚、上記リング状陰極要素１３３相互間には７個（８個形成される隙間の内１個は後述する接続部材１４２によって閉塞される。）の隙間１３４が形成されていて、これら７個の隙間１３４が核融合反応しなかった物質を排気する排気口として機能する。
【００２２】
又、上記蓋体１０７の中心位置には、図示しない電源に接続された電流導入端子１４１が設置されていて、その先端は上記陰極１３１付近まで延長されている。上記陰極１３１側には接続部１４２が設けられていて、陰極１３１はこの接続１４２を介して上記電源投入端子１４１に接続されている。上記蓋体１０７の中心部には貫通孔１０７ａが形成されているとともに凹部１０７ｂが形成されている。上記凹部１０７ｂには環状部材１４３が内装され、その環状部材１４３の上にはパッキン１４５、円板１４７、固定部材１４９が設置されていて、複数本の固定ボルト１５１によって固定されている。
【００２３】
又、既に述べた中性子収束部５の凹面部９、縮径部１１を構成する複数の中性子反射体９ａ、１１ａは、次のような構成になっている。
まず、中性子反射体９ａ、１１ａは、図１０、図１１に示すように、放射線反射板としての中性子反射板１６１を複数枚積層させることで構成されている。この実施の形態では、例えば、４枚の中性子反射板１６１を積層させている。
上記中性子反射板１６１の図１１（ａ）、（ｂ）中上側の面は平坦面１６３となっており、この平坦面１６３の反対側の面（図１１（ａ）、（ｂ）中下側の面）は、全面にわたって四角錐形状の凸部１６５が形成されているともに凸部１６５相互間に凹部１６９が形成された凹凸面１６７となっている。上記凸部１６５は４つの傾斜面１６５ａを備えている。
【００２４】
又、図１１に示すように、上記４枚の中性子反射板１６１を積層させる際、それぞれの中性子反射板１６１の凹凸面１６７の下に別の中性子反射板１６１の平坦面１６３が位置するように積層する。
又、最上位の中性子反射板１６１の凸部１６５の下に最上位から二枚目の中性子反射板１６１の凹部１６９が位置し、最上位から二枚目の中性子反射板１６１の凹部１６９の下に最上位から三枚目の中性子反射板１６１の凸部１６５が位置し、最上位から三枚目の中性子反射板１６１の凸部１６５の下に最下位の中性子反射板１６１の凹部１６９が位置する、すなわち、各中性子反射板１６１の凸部１６５の位置が積層方向に交互になるように積層されている。
又、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、図１０に示す中性子反射体９ａ、１１ａを横方向にみても縦方向にみても、各中性子反射板１６１の凸部１６５の位置が積層方向に交互になるように積層されている。
又、上記中性子反射板１６１は炭素材製であり、本実施の形態では、特に、等方性グラファイト製となっている。
【００２５】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、電源導入端子１４１及び接続部１４２を介して、陰極１３１の電位が、例えば、「−１００００Ｖ以上」に設定される。一方、上記真空容器１０３及び陽極１２１側の電位は、例えば、「０Ｖ」に保持される。その結果、上記陰極１３１が配置されている真空容器１０３の中心部に向かってポテンシャルの井戸が形成される。そして、上記陽極１２１の上記リング状陽極要素１２３、１２５の各突起１２７、１２９の先端鋭角部で水素ガスのグロー放電によってイオンが集中生成される。生成されたイオンは上記陰極１３１に向かって集中・加速され、そこで、他のイオンと衝突して核融合反応が起きる。この核融合反応によって、中性子や荷電粒子等の放射線が放出される。
又、核融合反応しなかった物質は隙間１３４を介して排気される。
【００２６】
上記作用を詳しく説明すると、図７に示すように、陽極１２１のリング状陽極要素１２３、１２５に設けられた各突起１２７、１２９の先端から陰極１３１の各リング状陰極要素３３に向かってイオンがビーム状に集中・加速される。陰極１３１の各リング状陰極要素１３３に向かってビーム状に集中・加速されたイオンは陰極１３１内に溜っているイオンと衝突して核融合反応が起きる。それと同時に、図８に示すように、各突起１２７、１２９の先端から集中・加速されたイオンは、１８０°の方向に対向・配置された別の各突起１２７、１２９の先端から集中・加速されたイオンとも衝突し、それによっても、核融合反応が起きる。これら二種類の核融合反応によって、中性子や荷電粒子等の放射線が発生する。
尚、図９は、６個の突起１２７、１２９から対応するリング状陰極要素１３３に向かってイオンが集中・加速される様子を示している。
【００２７】
核融合装置１０１から放出された中性子は、その一部が中性子収束部５内で反射・収束される。すなわち、上記核融合装置１０１から放出された中性子のうち、図１中左側、上側、及び、下側に放出されたものの一部は、上記中性子収束部５の凹面部９によって図１中右側へと反射され、更に縮径部１１によって反射・収束され、中性子減速器１３によって減速された後、中性子照射部７から図１中右側に放出・照射される。又、上記核融合装置１０１から放出された中性子のうち、図１中右側に放出されたものもその一部が、上記中性子収束部５の縮径部１１によって反射・収束され、上記中性子減速器１３によって減速された後、上記中性子照射部７から図１中右側に放出・照射される。
【００２８】
ここで、上記中性子収束部５による中性子の反射について、詳細に説明する。
まず、中性子は、所定の確率で、上記中性子反射板１６１によって反射され、又は、上記中性子反射板１６１を透過する。すなわち、中性子の一部は、図１１の矢印Ａ１で示すように、最も内側（図１１中上側）の中性子反射板１６１の平坦面１６３によって反射される。
又、中性子の中には、上記最も内側（図１１中上側）の中性子反射板１６１を透過してしまうものもあるが、この中性子が、図１１の矢印Ｂ１で示すように、内側（図１１中上側）から２番目の中性子反射板１６１の平坦面１６３によって反射され、内側（図１１中上側）に戻っていくことがある。
【００２９】
又、上記最も内側（図１１中上側）の反射板１６１を透過した中性子が、上記内側（図１１中上側）から２番目の反射板１６１の平坦面１６３によって反射された後、図１１の矢印Ｃ１で示すように、上記最も内側（図１１中上側）の中性子反射板１６１の凸部１６５の傾斜面１６５ａに反射し、内側（図１１中上側）に戻っていく場合がある。
【００３０】
又、図１１の矢印Ｄ１で示すように、内側（図１１中上側）から３番目の中性子反射板１６１の平坦面１６３によって中性子が反射される場合や、図１１の矢印Ｅ１で示すように、最も外側（図１１中下側）の中性子反射板１６１の平坦面１６３によって中性子が反射される場合もある。
又、その他にも、中性子が上記中性子反射板１６１の平坦面１６３と凸部１６５の傾斜面１６５ａによって、複雑に、透過又は反射して、内側（図１１中上側）に戻っていく場合がある。
尚、中性子が反射する経路は上記した経路に限定されるものではなく、様々な異なる経路で反射するものであり、又、各反射板１６１の内部で反射する場合もある。
このように、本実施の形態の場合には、４枚の中性子反射板１６１を積層させたことにより、４つの平坦面１６３を反射面として提供しており、且つ、４枚の中性子反射板１６１の凸部１６５の４つの傾斜面１６５ａについても、中性子を内側に向けて反射させる反射面として提供している。
【００３１】
尚、全ての反射板１６１を透過して中性子収束部５の外部に放出されてしまう中性子もある。
このように、本実施の形態による中性子反射体９ａ、１１ａによると、中性子収束部５の内側に向かって中性子が反射される頻度が高く、これによって、効果的に中性子を反射・収束させている。
【００３２】
又、前記したように、上記中性子の一部は上記中性子収束部５を透過してしまうが、このような中性子は外筐３と中性子遮蔽部１５によって遮断される。よって、上記中性子照射部７以外の部位から中性子が放出・照射されることはない。
【００３３】
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、中性子収束部５の凹面部９、縮径部１１における中性子の反射率を高めて、より大量の中性子を収束・照射することができる。これは、上記凹面部９、縮径部１１を構成している中性子反射体９ａ、１１ａを、一方の面が平坦面１６３であり反対側の面が凸部１６５と凹部１６９が形成された凹凸面１６７である中性子反射板１６１を、上記凹凸面１６７が交互に配置されるように積層させて構成したことに起因する。
すなわち、４枚の中性子反射板１６１を積層させたことにより４つの平坦面１６３を、中性子を内側に向けて反射させる反射面として提供し、且つ、各中性子反射板１６１の複数の凸部１６５の４つの傾斜面１６５ａを、同じく、中性子を内側に向けて反射させる反射面として提供しているからである。
又、４枚の中性子反射板１６１を上記凸部１６５が交互に配置されるように積層させているので、積層方向で見た場合上記中性子反射体９ａ、１１ａの実部分の厚みが均一化され、それによって実部分における反射率も均一化され、それによっても、中性子の反射率を高めることができる。
【００３４】
尚、中性子反射体９ａ、１１ａ以外の点でも様々な効果を奏することができる。まず、従来のような核分裂型の原子炉或いは核分裂・核融合型の原子炉ではなく、ＩＥＣＦ方式による核融合装置１０１を用いているので、中性子照射装置１の小型化、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
又、上記中性子照射装置１には、中性子収束部５が設けられているので、上記核融合装置１０１から出力された中性子を効果的に収束させて中性子照射部７を介して放出・照射することができる。
又、上記中性子収束部５であるが、その基端（図１中左端）には凹面部９が設けられており、この凹面部９の上記中性子照射部７側（図１中右側）には上記中性子照射部７側（図１中右側）に向かって縮径された縮径部１１が連続して設けられているので、上記核融合装置１０１から出力された中性子を効果的に収束させて照射することができる。
又、上記中性子収束部５の中性子照射部７側（図１中右側）には、中性子減速器１３が設置されているので、上記中性子を適宜減速させて照射することができる。
又、上記外筐３の内周面と上記中性子収束部５との間には中性子遮蔽部１５が設けられているので、上記中性子照射部７以外からの上記中性子の放出・照射を防止することができる。
【００３５】
又、本実施の形態による核融合装置１０１を使用することにより、核融合反応量を増大させて発生する中性子や荷電粒子等の放射線の量を増やすことができる。これは、まず、陽極１２１側に、６個の突起１２７、１２９を設けて、高圧電場を歪ませて局所化させることにより、イオンを集中させて加速することができるからである。
特に、突起１２７、１２９の先端は尖っているので、上記イオンの集中・加速が効果的に行われるものである。
又、突起１２７、１２９を１８０°の位置に対向・配置させているので、各突起１２７、１２９によって集中・加速されるイオンが陰極１３１に溜っているイオンと衝突して核融合反応を起こすだけでなく、対向する側から集中・加速されたイオン同士を衝突させることによっても、核融合反応を起こすようにしているからである。
又、リング状陽極要素１２３、１２５は、上記突起１２７、１２９より外周側に配置されているので、上記リング状陽極要素１２３、１２５からの不要なイオンの発生が少なくなり、核融合反応を効果的に行うことができる。
又、上記突起１２７、１２９は、上記陰極１３１の中心に対して等距離に設置されているので、集中・加速されたイオンの衝突を効果的に行わせることができる。
又、上記陰極１３１のリング状陰極要素１３３は、上記集中・加速されるイオンビームの中心軸に対して均等な距離を保つような形状をなしているので、陽極１２１により集中・加速されるイオンを極力ビーム化させることができ、それによって、ビーム化された大量のイオンを陰極１３１方向に効率良く供給することができ、イオンが効率良く陰極１３１側の中央部に効率良く供給して集めることができる。
【００３６】
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態による中性子照射装置は、前記第１の実施の形態による中性子照射装置１と略同様の構成であるが、中性子収束部５の凹面部９、縮径部１１を構成する中性子反射体９ａ、１１ａの構成が異なっている。
まず、中性子反射体９ａ、１１ａは、図１２、図１３に示すように、前記第１の実施の形態の場合と同様に、放射線反射板としての中性子反射板１７１を積層させることで構成されているが、この実施の形態では、上記中性子反射板１７１の一方の面は平坦面１７３となっており、この平坦面１７３の反対側（図１３中下側）の面は、複数の三角錐形状の凸部１７５が形成されているともに凸部１７５相互間に凹部１７９が形成された凹凸面１７７となっている。又、上記凸部１７５は３つの傾斜面１７５ａを備えている。
尚、この第２の実施の形態においても、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、前記第１の実施の形態の場合と同様に、上記４枚の中性子反射板１７１を積層させる際、それぞれの中性子反射板１７１の凹凸面１７７の下に別の中性子反射板１７１の平坦面１７３が位置するように積層しており、図１２に示す中性子反射体９ａ、１１ａを横方向にみても縦方向にみても、各中性子反射板１７１の凸部１７５の位置が積層方向に交互になるように積層されている。
【００３７】
この第２の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態の場合と同様、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）中矢印Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２に示すように中性子が内側に向けて反射され戻っていく。
よって、この第２の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができる。
【００３８】
次に、図１４及び図１５を参照して、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態による中性子照射装置は、前記第１の実施の形態による中性子照射装置１と略同様の構成であるが、中性子収束部５の凹面部９、縮径部１１を構成する複数枚の中性子反射体９ａ、１１ａの構成が異なっている。
まず、中性子反射体９ａ、１１ａは、図１４、図１５に示すように、前記第１の実施の形態の場合と同様に、放射線反射板としての中性子反射板１８１を積層させることで構成されているが、この実施の形態では、上記中性子反射板１８１の一方の面は平坦面１８３となっており、この平坦面１８３の反対側（図１５（ａ）、（ｂ）中下側）の面は、複数の円錐形状の凸部１８５が形成されているともに凸部１８５相互間に凹部１８９が形成された凹凸面１８７となっている。又、上記凸部１８５は傾斜面１８５ａを備えている。
尚、この第３の実施の形態においても、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、前記第１の実施の形態の場合と同様に、上記４枚の中性子反射板１８１を積層させる際、それぞれの中性子反射板１８１の凹凸面１８７の下に別の中性子反射板１８１の平坦面１８３が位置するように積層しており、図１４に示す中性子反射体９ａ、１１ａを横方向にみても縦方向にみても、各中性子反射板１８１の凸部１８５の位置が積層方向に交互になるように積層されている。
【００３９】
この第３の実施の形態の場合も、前記第１実施の形態、第２の実施の形態の場合と同様、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）中矢印Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｅ３に示すように中性子が反射されて戻っていく。
よって、この第３の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態、第２の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏する。
【００４０】
次に、図１６及び図１７を参照して、本発明の第４の実施の形態を説明する。
この第４の実施の形態による中性子照射装置は、前記第１の実施の形態による中性子照射装置１と略同様の構成であるが、中性子収束部５の凹面部９、縮径部１１を構成する複数枚の中性子反射体９ａ、１１ａの構成が異なっている。
まず、中性子反射体９ａ、１１ａは、図１６、図１７に示すように、前記第１の実施の形態の場合と同様に、放射線反射板としての中性子反射板１９１を積層させることで構成されているが、この実施の形態では、上記中性子反射板１９１の一方の面は平坦面１９３となっており、この平坦面１９３の反対側（図１７（ａ）、（ｂ）中下側）の面は、複数の半球型の凸部１９５が形成されているともに凸部１９５相互間に凹部１９９が形成された凹凸面１９７となっている。又、上記凸部１９５は半球面１９５ａを備えている。
尚、この第４の実施の形態においても、図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示すように、前記第１の実施の形態の場合と同様に、上記４枚の中性子反射板１９１を積層させる際、それぞれの中性子反射板１９１の凹凸面１９７の下に別の中性子反射板１９１の平坦面１９３が位置するように積層しており、図１６に示す中性子反射体９ａ、１１ａを横方向にみても縦方向にみても、各中性子反射板１９１の凸部１９５の位置が積層方向に交互になるように積層されている
【００４１】
この第４の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態〜第３の実施の形態の場合と同様、図１７（ａ）及び図７（ｂ）中矢印Ａ４、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ４、Ｅ４に示すように中性子が反射され戻っていく。
よって、この第４の実施の形態の場合も、前記第１実施の形態〜第３の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができる。
【００４２】
尚、本発明は前記第１〜第４の実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記第１〜第４の実施の形態の場合には、中性子反射体を構成する中性子反射板の材質として等方性グラファイトを使用した場合を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、等方性グラファイト以外の炭素材、ベリリウム、等が考えられる。
又、中性子反射板を積層数についても４に限定されるものではなく、例えば、２枚積層させる場合や、３枚積層させる場合、または、５枚以上積層させる場合が考えられる。
又、中性子反射板の凸部の形状も、四角錐、三角錐以外の多角錐型や、多角錐の側面を曲面に変形した形状等、様々な場合が考えられる。
又、上記凸部の配置にも、様々な場合が考えられる。
又、中性子以外にも、γ線などの電磁波を反射する用途に用いられる場合も考えられる。
又、前記第１〜第４の実施の形態の場合には、中性子照射装置の中性子反射板を例に挙げて説明したが、それ以外の様々な用途に使用される。
又、前記第１〜第４の実施の形態の場合には、凸部の下に凹部、その凹部の下に凸部、といったように、凸部と凹部が交互に配置される構成を例に挙げて説明したが、完全に交互にならなくても、凸部の位置がずれる状態で積層させることも考えられる。
又、中性子照射装置の用途としては、中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Ｂｏｒｏｎ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ）に使用される医療用のものに限定されるものではなく、各種試験に使用される、各種測定に使用されることも考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば、中性子等の放射線を反射する放射線反射体と、そのような放射線反射体を中性子反射体として使用した中性子照射装置に係り、特に、中性子等の放射線の反射率を向上させることができるように工夫したものに関し、例えば、中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Ｂｏｒｏｎ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ）用中性子照射装置に好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１  中性子照射装置
９ａ  中性子反射体（放射線反射体）
１１ａ  中性子反射体（放射線反射体）
１６１  中性子反射板（放射線反射板）
１６３  平坦面
１６５  凸部
１６７  凹凸面
１６９  凹部
１７１  中性子反射板（放射線反射板）
１７３  平坦面
１７５  凸部
１７７  凹凸面
１７９  凹部
１８１  中性子反射板（放射線反射板）
１８３  平坦面
１８５  凸部
１８７  凹凸面
１８９  凹部
１９１  中性子反射板（放射線反射板）
１９３  平坦面
１９５  凸部
１９７  凹凸面
１９９  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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