(57)【要約】【課題】中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定する。【解決手段】中性子線検出器１２のシンチレータ１３の使用時間を測定する使用時間測定部４０は、シンチレータ１３を励起させる光である励起光を発する光源４１と、励起光を受けることによって発光するシンチレータ１３の発光量を検出する光検出器４２と、光検出器４２によって検出された発光量を取得する測定制御部４３と、を備える。測定制御部４３は、励起光を受けることによって発光するシンチレータ１３の発光量とシンチレータ１３が受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している。【選択図】図４
2016038273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定するシンチレータの使用時間測定装置であって、
前記シンチレータを励起させる光である励起光を発する光源と、
前記励起光を受けることによって発光する前記シンチレータの発光量を検出する光検出器と、
前記光検出器によって検出された前記発光量を取得する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記励起光を受けることによって発光する前記シンチレータの発光量と前記シンチレータが受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している、シンチレータの使用時間測定装置。
【請求項２】
モニタを更に備え、
前記制御部は、前記相関関係情報と、前記光検出器によって検出された前記発光量とを前記モニタに表示させる、請求項１に記載のシンチレータの使用時間測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記相関関係情報と前記光検出器によって検出された前記発光量とに基づいて前記シンチレータの使用時間を算出し、算出した前記シンチレータの使用時間を前記モニタに更に表示させる、請求項２に記載のシンチレータの使用時間測定装置。
【請求項４】
中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定するシンチレータの使用時間測定方法であって、
前記シンチレータを励起させる光である励起光を前記シンチレータに照射する照射工程と、
前記励起光を受けることによって発光する前記シンチレータの発光量を検出する検出工程と、
前記励起光を受けることによって発光する前記シンチレータの発光量及び前記シンチレータが受けた中性子線量の相関関係を表す相関関係情報と、前記検出工程で検出された前記発光量とを比較する比較工程と、を含むシンチレータの使用時間測定方法。
【請求項５】
前記相関関係情報と、前記検出工程で検出された前記発光量とをモニタに表示させる表示工程を更に含む、請求項４に記載のシンチレータの使用時間測定方法。
【請求項６】
前記比較工程では、前記相関関係情報と前記検出工程で検出された前記発光量との比較結果に基づいて前記シンチレータの使用時間を算出し、
前記表示工程では、前記比較工程で算出された前記シンチレータの使用時間を前記モニタに更に表示させる、請求項５に記載のシンチレータの使用時間測定方法。
【請求項７】
中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムであって、
前記中性子線を生成する中性子線生成部と、
前記中性子線生成部が生成した前記中性子線を前記被照射体に向かって照射する中性子線照射部と、
前記中性子線照射部から照射された前記中性子線をシンチレータを用いて検出する中性子線検出部と、
前記シンチレータの使用時間を測定する使用時間測定部と、を備え、
前記使用時間測定部は、
前記シンチレータを励起させる光である励起光を発する光源と、
前記励起光を受けることによって発光する前記シンチレータの発光量を検出する光検出器と、
前記光検出器によって検出された前記発光量を取得する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記励起光を受けることによって発光する前記シンチレータの発光量と前記シンチレータが受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している、中性子捕捉療法システム。
【請求項８】
前記使用時間測定部は、モニタを更に備え、
前記制御部は、前記相関関係情報と、前記光検出器によって検出された前記発光量とを前記モニタに表示させる、請求項７に記載の中性子捕捉療法システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記相関関係情報と前記光検出器によって検出された前記発光量とに基づいて前記シンチレータの使用時間を算出し、算出した前記シンチレータの使用時間を前記モニタに更に表示させる、請求項８に記載の中性子捕捉療法システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータの使用時間測定装置、シンチレータの使用時間測定方法、及び、中性子捕捉療法システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
シンチレータを用いて中性子線を検出する中性子線検出器がある。シンチレータは、中性子線を受けることにより劣化する。このようなシンチレータの劣化を判断する装置が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された装置は、光源からシンチレータ(シンチレータファイバ)に光を照射し、シンチレータを通過した光の像に基づいてシンチレータの劣化を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シンチレータを用いた中性子線検出器において、中性子線を検出するために使用した使用時間を把握することが求められている。特許文献１に記載された装置では、シンチレータが劣化しているか否かを判定することができる。しかしながら、特許文献１に記載された装置では、中性子線を検出するためにシンチレータを使用した使用時間を把握することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定可能なシンチレータの使用時間測定装置、シンチレータの使用時間測定方法、及び、中性子捕捉療法システム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】
本発明の一実施形態は、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定するシンチレータの使用時間測定装置であって、シンチレータを励起させる光である励起光を発する光源と、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量を検出する光検出器と、光検出器によって検出された発光量を取得する制御部と、を備え、制御部は、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量とシンチレータが受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している。
【０００７】
このシンチレータの使用時間測定装置では、制御部が、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量と、シンチレータが受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している。これにより、光検出器で検出された発光量と、制御部が記憶する相関関係情報とを用いることで、シンチレータが受けた中性子線量を把握することができる。シンチレータが受けた中性子線量とシンチレータの使用時間とは、シンチレータの使用時間が長くなるに従ってシンチレータが受けた中性子線量が増加するという相関関係を有している。このため、シンチレータが受けた中性子線量から、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を得ることができる。すなわち、シンチレータの使用時間測定装置を用いることで、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定することができる。
【０００８】
シンチレータの使用時間測定装置は、モニタを更に備え、制御部は、相関関係情報と、光検出器によって検出された発光量とをモニタに表示させてもよい。この場合には、モニタに表示された相関関係情報と検出された発光量とを確認することで、シンチレータが受けた中性子線量を把握することができる。そして、シンチレータが受けた中性子線量に基づいて、シンチレータの使用時間を把握することができる。
【０００９】
制御部は、相関関係情報と光検出器によって検出された発光量とに基づいてシンチレータの使用時間を算出し、算出したシンチレータの使用時間をモニタに更に表示させてもよい。この場合には、モニタを確認することでシンチレータの使用時間を容易に把握することができる。
【００１０】
本発明の他の一実施形態は、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定するシンチレータの使用時間測定方法であって、シンチレータを励起させる光である励起光をシンチレータに照射する照射工程と、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量を検出する検出工程と、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量及びシンチレータが受けた中性子線量の相関関係を表す相関関係情報と、検出工程で検出された発光量とを比較する比較工程と、を含む。
【００１１】
このシンチレータの使用時間測定方法では、検出工程においてシンチレータの発光量が検出される。比較工程において、シンチレータの発光量及びシンチレータが受けた中性子線量の相関関係を表す相関関係情報と、検出された発光量とが比較される。このように、光検出器で検出された発光量と、相関関係情報とを比較することで、シンチレータが受けた中性子線量を把握することができる。シンチレータが受けた中性子線量とシンチレータの使用時間とは、シンチレータの使用時間が長くなるに従ってシンチレータが受けた中性子線量が増加するという相関関係を有している。このため、シンチレータが受けた中性子線量から、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を得ることができる。すなわち、シンチレータの使用時間測定方法によって、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定することができる。
【００１２】
シンチレータの使用時間測定方法は、相関関係情報と、検出工程で検出された発光量とをモニタに表示させる表示工程を更に含んでいてもよい。この場合には、モニタに表示された相関関係情報と検出された発光量とを確認することで、シンチレータが受けた中性子線量を把握することができる。そして、シンチレータが受けた中性子線量に基づいて、シンチレータの使用時間を把握することができる。
【００１３】
シンチレータの使用時間測定方法において、比較工程では、相関関係情報と検出工程で検出された発光量との比較結果に基づいてシンチレータの使用時間を算出し、表示工程では、比較工程で算出されたシンチレータの使用時間をモニタに更に表示させてもよい。この場合には、モニタを確認することでシンチレータの使用時間を容易に把握することができる。
【００１４】
本発明の更に他の一実施形態は、中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムであって、中性子線を生成する中性子線生成部と、中性子線生成部が生成した中性子線を被照射体に向かって照射する中性子線照射部と、中性子線照射部から照射された中性子線をシンチレータを用いて検出する中性子線検出部と、シンチレータの使用時間を測定する使用時間測定部と、を備え、使用時間測定部は、シンチレータを励起させる光である励起光を発する光源と、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量を検出する光検出器と、光検出器によって検出された発光量を取得する制御部と、を備え、制御部は、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量とシンチレータが受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している。
【００１５】
この中性子捕捉療法システムでは、制御部が、励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量と、シンチレータが受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している。これにより、光検出器で検出された発光量と、制御部が記憶する相関関係情報とを用いることで、シンチレータが受けた中性子線量を把握することができる。シンチレータが受けた中性子線量とシンチレータの使用時間とは、シンチレータの使用時間が長くなるに従ってシンチレータが受けた中性子線量が増加するという相関関係を有している。このため、シンチレータが受けた中性子線量から、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を得ることができる。すなわち、中性子捕捉療法システムを用いることで、中性子線検出部のシンチレータの使用時間を測定することができる。
【００１６】
中性子捕捉療法システムの使用時間測定部は、モニタを更に備え、制御部は、相関関係情報と、光検出器によって検出された発光量とをモニタに表示させてもよい。この場合には、モニタに表示された相関関係情報と検出された発光量とを確認することで、シンチレータが受けた中性子線量を把握することができる。そして、シンチレータが受けた中性子線量に基づいて、シンチレータの使用時間を把握することができる。
【００１７】
中性子捕捉療法システムの制御部は、相関関係情報と光検出器によって検出された発光量とに基づいてシンチレータの使用時間を算出し、算出したシンチレータの使用時間をモニタに更に表示させてもよい。この場合には、モニタを確認することでシンチレータの使用時間を容易に把握することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の種々の実施形態によれば、中性子線検出器のシンチレータの使用時間を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る中性子捕捉療法装置を示す概略図である。
【図２】コリメータに設けられた中性子線検出器を示す断面図である。
【図３】中性子捕捉療法装置の動作制御部を示すブロック図である。
【図４】使用時間測定部の構成を示すブロック図である。
【図５】励起光を受けることによって発光するシンチレータの発光量とシンチレータが受けた中性子線量との相関関係を表すグラフである。
【図６】シンチレータの使用時間を測定する使用時間測定方法の手順を示すフローチャートである。
【図７】変形例に係る使用時間測定部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図１に示される中性子捕捉療法装置（中性子捕捉療法システム）１は、ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Boron  Neutron  Capture  Therapy）を用いたがん治療を行う装置である。中性子捕捉療法装置１では、例えばホウ素（１０Ｂ）が投与された患者（被照射体）５０の腫瘍に中性子線Ｎを照射する。
【００２２】
中性子捕捉療法装置１は、サイクロトロン２を備えている。サイクロトロン２は、陰イオン等の荷電粒子を加速して、荷電粒子線Ｒを作り出す加速器である。本実施形態において、荷電粒子線Ｒは陰イオンから電荷を剥ぎ取って生成した陽子ビームである。陽子ビームは、加速された陰イオンがサイクロトロン２内でフォイルストリッパー等を用いて電子を剥ぎ取られることで生成され、サイクロトロン２から出射される。このサイクロトロン２は、例えば、ビーム半径４０ｍｍ、６０ｋＷ（＝３０ＭｅＶ×２ｍＡ）の荷電粒子線Ｒを生成する能力を有している。なお、加速器は、サイクロトロンに限られず、シンクロトロンやシンクロサイクロトロン、ライナックなどであってもよい。
【００２３】
中性子捕捉療法装置１は、更に、ビームダクト３、複数の四極電磁石４、電流検出部５、走査電磁石６、及びターゲット（中性子線生成部）７を備えている。サイクロトロン２から出射された荷電粒子線Ｒは、ビームダクト３を通り、ビームダクト３の端部に配置されたターゲット７へ向かって進行する。このビームダクト３に沿って複数の四極電磁石４、電流検出部５、及び走査電磁石６が設けられている。複数の四極電磁石４は、例えば電磁石を用いて荷電粒子線Ｒのビーム軸調整やビーム径調整を行う。
【００２４】
電流検出部５は、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの電流値（つまり、電荷，照射線量率）を、荷電粒子線Ｒの照射中にリアルタイムで検出する。電流検出部５は、荷電粒子線Ｒに影響を与えずに電流測定可能な非破壊型のＤＣＣＴ（DC  Current  Transformer）が用いられている。電流検出部５は、検出結果を後述する動作制御部２０に出力する。なお、「線量率」とは、単位時間当たりの線量を意味する。
【００２５】
具体的には、電流検出部５は、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの電流値を精度よく検出するため、四極電磁石４による影響を排除すべく、四極電磁石４より下流側（荷電粒子線Ｒの下流側）で走査電磁石６の直前に設けられている。すなわち、走査電磁石６はターゲット７に対して常時同じところに荷電粒子線Ｒが照射されないように走査するため、電流検出部５を走査電磁石６よりも下流側に配設するには大型の電流検出部５が必要となる。これに対し、電流検出部５を走査電磁石６よりも上流側に設けることで、電流検出部５を小型化することができる。
【００２６】
走査電磁石６は、荷電粒子線Ｒを走査し、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射制御を行う。この走査電磁石６は、荷電粒子線Ｒのターゲット７に対する照射位置を制御する。
【００２７】
中性子捕捉療法装置１は、更に、中性子線照射部Ｍ、及びガンマ線検出部１１を備えている。中性子捕捉療法装置１は、荷電粒子線Ｒをターゲット７に照射することにより中性子線Ｎを生成する。中性子線照射部Ｍは、ターゲット７で生成された中性子線を患者５０に向かって照射する。中性子線照射部Ｍは、遮蔽体８、減速材９、及びコリメータ１０によって構成されている。
【００２８】
また、中性子捕捉療法装置１は、更に、動作制御部２０を備えている。動作制御部２０は、ＣＰＵ[Central  Processing  Unit]、ＲＯＭ[Read  Only  Memory]、ＲＡＭ[Random  Access  Memory]等から構成されており、中性子捕捉療法装置１を総合的に制御する電子制御ユニットである。
【００２９】
ターゲット７は、荷電粒子線Ｒの照射を受けて中性子線Ｎを生成する。ここでのターゲット７は、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）やリチウム（Ｌｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）により形成され、例えば直径１６０ｍｍの円板状を成している。なお、ターゲット７は、板状に限定されず、例えば、液状でもよい。
【００３０】
減速材９は、ターゲット７で生成された中性子線Ｎのエネルギーを減速させる。減速材９は、中性子線Ｎに含まれる速中性子を主に減速させる第１の減速材９Ａと、中性子線Ｎに含まれる熱外中性子を主に減速させる第２の減速材９Ｂと、からなる積層構造を有している。
【００３１】
遮蔽体８は、発生させた中性子線Ｎ、及び当該中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等が外部へ放出されないよう遮蔽する。遮蔽体８は、減速材９を囲むように設けられている。遮蔽体８の上部及び下部は、減速材９より荷電粒子線Ｒの上流側に延在しており、これらの延在部にガンマ線検出部１１が設けられている。
【００３２】
コリメータ１０は、中性子線Ｎの照射野を整形するものであり、中性子線Ｎが通過する開口１０ａを有する。コリメータ１０は、例えば中央に開口１０ａを有するブロック状の部材である。
【００３３】
ガンマ線検出部１１は、荷電粒子線Ｒの照射によりターゲット７から発生するガンマ線を、中性子線の生成中（すなわち、患者５０への中性子線Ｎの照射中）にリアルタイムで検出する。ガンマ線検出部１１としては、シンチレータや電離箱、その他様々なガンマ線検出機器を採用することができる。本実施形態において、ガンマ線検出部１１は、ターゲット７の周囲で減速材９より荷電粒子線Ｒの上流側に設けられている。
【００３４】
ガンマ線検出部１１は、荷電粒子線Ｒの上流側に延在する遮蔽体８の上部及び下部の内側にそれぞれ配置されている。なお、ガンマ線検出部１１の数は特に限定されず、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。ガンマ線検出部１１を三つ以上設けるときは、ターゲット７の外周を囲むように所定間隔で設けることができる。ガンマ線検出部１１は、ガンマ線の検出結果を動作制御部２０に出力する。このガンマ線検出部１１を備えていない構成でもよい。
【００３５】
図２に示されるように、コリメータ１０には、コリメータ１０の開口１０ａを通過する中性子線Ｎを、中性子線の生成中（すなわち、患者５０への中性子線Ｎの照射中）にリアルタイムで検出するための中性子線検出器（中性子線検出部）１２が設けられている。中性子線検出器１２は、コリメータ１０に形成された貫通孔１０ｂ（開口１０ａと直交する方向に形成された貫通孔）内に少なくともその一部が設けられている。中性子線検出器１２は、シンチレータ１３、光ファイバ１４、光検出器１５を有している。
【００３６】
シンチレータ１３は、入射した放射線（中性子線Ｎ、ガンマ線）を光に変換する蛍光体である。シンチレータ１３は、入射した放射線の線量に応じて内部結晶が励起状態となり、シンチレーション光を発生させる。シンチレータ１３は、例えば、一辺が約０．２ｍｍの立方体形状を成している。シンチレータ１３は、コリメータ１０の貫通孔１０ｂ内に設けられており、コリメータ１０の開口１０ａに露出している。シンチレータ１３は、開口１０ａ内の中性子線Ｎまたはガンマ線がシンチレータ１３に入射することで発光する。シンチレータ１３には、６Ｌｉガラスシンチレータ、ＬｉＣＡＦシンチレータ、６ＬｉＦを塗布したプラスチックシンチレータ、６ＬｉＦ／ＺｎＳシンチレータ等を採用できる。
【００３７】
なお、図２では中性子線Ｎの進行方向を直線で示しているが、実際には中性子線Ｎは、拡散するように進行する。このため、貫通孔１０ｂ内に設けられたシンチレータ１３にも中性子線Ｎが照射され、シンチレータ１３によって中性子線Ｎを検出することができる。
【００３８】
ここで、シンチレータ１３によって中性子線Ｎのみを検出することが好ましい。しかしながら、中性子線Ｎの生成時や減速材９による中性子線Ｎの減速時にはガンマ線が発生し、このガンマ線もシンチレータ１３によって検出される。
【００３９】
光ファイバ１４は、シンチレータ１３で生じた光を伝達するライトガイドとして機能する。光ファイバ１４の長さは、一例として約１０ｍである。光検出器１５は、光ファイバ１４を通じて伝達された光を検出する。光検出器１５としては、例えば光電子増倍管や光電管など各種の光検出機器を採用することができる。光検出器１５は、光検出時に電気信号（検出信号）を動作制御部２０に出力する。
【００４０】
図３に示されるように、動作制御部２０は、線量算出部２１及び照射制御部２２を有している。動作制御部２０は、電流検出部５、ガンマ線検出部１１及び光検出器１５（中性子線検出器１２）と電気的に接続されている。
【００４１】
線量算出部２１は、電流検出部５による荷電粒子線Ｒの電流値の検出結果に基づいて、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの線量を、荷電粒子線Ｒの照射中にリアルタイムで測定（算出）する。線量算出部２１は、測定された荷電粒子線Ｒの電流値を時間に関して逐次積分し、荷電粒子線Ｒの線量をリアルタイムで算出する。
【００４２】
また、線量算出部２１は、ガンマ線検出部１１によるガンマ線の検出結果に基づいて、ガンマ線の線量を、中性子線Ｎの照射中にリアルタイムで測定（算出）する。
【００４３】
さらに、線量算出部２１は、中性子線検出器１２による中性子線Ｎの検出結果に基づいて、コリメータ１０の開口１０ａを通過する中性子線Ｎの線量を測定（算出）する。線量算出部２１は、光検出器１５から検出信号を受信し、中性子線に関する信号とガンマ線に関する信号とを弁別する。線量算出部２１は、光検出器１５と合せて、弁別部を構成する。
【００４４】
線量算出部２１は、光検出器１５で受光した光に関する検出信号の波高（光量）が判定閾値Ｑｔｈを超えているか否か判定し、中性子線Ｎによる検出信号と、ガンマ線による検出信号とを弁別する。シンチレータ１３には放射線として中性子線Ｎ及びガンマ線が入射するので、光量の強さに応じて中性子線Ｎとガンマ線とを弁別する。
【００４５】
線量算出部２１は、算出した荷電粒子線Ｒの線量、ガンマ線の線量、及び中性子線Ｎの線量に基づいて、ターゲット７で発生した中性子線Ｎの線量を総合的に、中性子線Ｎの照射中にリアルタイムで算出する。中性子線Ｎの線量など線量算出部２１による算出結果は、例えばモニタ３１に表示される。
【００４６】
照射制御部２２は、線量算出部２１によって算出された中性子線Ｎの線量に基づいて、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射を制御する。照射制御部２２は、サイクロトロン２及び走査電磁石６に指令信号を送信してターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射を制御することで、ターゲット７から生成される中性子線Ｎの患者に対する照射制御を行う。照射制御部２２は、線量算出部２１の算出する中性子線Ｎの線量が予め設定された治療計画に沿うように中性子線Ｎの照射制御を行う。
【００４７】
中性子捕捉療法装置１は、更に、図４に示す使用時間測定部４０を備えている。図４に示すように、使用時間測定部４０（使用時間測定装置）は、コリメータ１０から取り外されたシンチレータ１３の使用時間を測定する。なお、シンチレータ１３の使用時間とは、中性子線を検出するために使用された使用時間である。
【００４８】
具体的には、使用時間測定部４０は、光源４１、光検出器４２、測定制御部（制御部）４３、及びモニタ４４を含んで構成されている。光源４１は、シンチレータ１３を励起させる光である励起光を発する。ここで、中性子線の検出のために用いられたシンチレータ１３、すなわち中性子線を受けたシンチレータ１３は、紫外線等が照射されることによって発光する（蛍光を発する）性質を有する（輝尽性発光）。光源４１は、シンチレータ１３の種類に応じて、シンチレータ１３を輝尽性発光させるための励起光をシンチレータ１３に照射する。光源４１として、例えば、発光ダイオードなどを用いることができる。
【００４９】
光検出器４２は、励起光を受けることによって発光するシンチレータ１３の発光量を検出する。光検出器４２としては、例えば光電子増倍管や光電管など各種の光検出機器を採用することができる。光検出器４２は、光検出時に電気信号（検出信号）を測定制御部４３に出力する。なお、光検出器４２として、中性子線を検出するために用いた光検出器１５を用いてもよく、光検出器１５とは異なる光検出器を用いてもよい。また、本実施形態において光検出器４２は、シンチレータ１３から発せられた光を光ファイバ１４を介して検出する。すなわち、コリメータ１０からシンチレータ１３及び光ファイバ１４を取り外して、使用時間測定部４０を用いてシンチレータ１３の使用時間の測定を行う。
【００５０】
測定制御部４３は、光検出器４２及びモニタ４４に電気的に接続されている。測定制御部４３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成された電子制御ユニットである。なお、測定制御部４３と中性子捕捉療法装置１の各部を制御する動作制御部２０とを個別に設けずに、動作制御部２０が測定制御部４３の機能を兼ねていてもよい。
【００５１】
測定制御部４３は、光検出器４２によって検出されたシンチレータ１３の発光量を取得する。ここで、励起光を受けることによって発光するシンチレータ１３の発光量と、中性子線の検出のためにシンチレータ１３が受けた中性子線量と間には相関関係がある。具体的には、図５に示すように、シンチレータ１３が受けた中性子線量が増加するにしたがって、励起光を受けることによって発光するシンチレータ１３の発光量が増加する。
【００５２】
測定制御部４３は、励起光を受けることによって発光するシンチレータ１３の発光量と、中性子線の検出のためにシンチレータ１３が受けた中性子線量と相関関係を示す相関関係情報を記憶している。測定制御部４３が記憶している相関関係情報のデータ形式は、図５に示すグラフ形式に限定されず、表形式など、いずれのデータ形式であってもよい。
【００５３】
測定制御部４３は、記憶している相関関係情報と、光検出器４２によって検出された発光量とをモニタ４４に表示させる。モニタ４４に表示される相関関係情報は、発光量と中性子線量との相関関係が把握できれば、例えば図５に示すグラフ形式、又は表形式など、いずれの表示形式であってもよい。これにより、測定者は、相関関係情報と、光検出器４２によって検出された発光量とからシンチレータ１３が受けた中性子線量を把握することができる。
【００５４】
更に、測定制御部４３は、相関関係情報と光検出器４２によって検出された発光量とに基づいて中性子線量を算出する。測定制御部４３は、算出した中性子線量から、シンチレータ１３の使用時間を算出する。ここで、シンチレータ１３が受けた中性子線量とシンチレータ１３の使用時間とは、シンチレータ１３の使用時間が長くなるに従ってシンチレータ１３が受けた中性子線量が増加するという相関関係を有している。このため、シンチレータ１３が受けた中性子線量から、シンチレータ１３の使用時間を得ることができる。
【００５５】
測定制御部４３は、算出したシンチレータ１３の使用時間を、相関関係情報及び検出された発光量とともに、更にモニタ４４に表示させる。なお、測定制御部４３は、相関関係情報及び検出された発光量のみをモニタ４４に表示させてもよく、シンチレータ１３の使用時間のみをモニタ４４に表示させてもよい。
【００５６】
更に測定制御部４３は、算出した使用時間と基準となる使用時間とを比較して、シンチレータ１３の交換時期などを判定してもよい。または、測定制御部４３は、算出した中性子線量と、基準となる中性子線量とを比較して、シンチレータ１３の交換時期等を判定してもよい。測定制御部４３は、シンチレータ１３の交換時期等の判定結果をモニタ４４に表示させてもよい。
【００５７】
次に、シンチレータ１３の使用時間を測定する使用時間測定方法の手順について説明する。図６に示すように、測定者は、コリメータ１０からシンチレータ１３及び光ファイバ１４を取り外し、光ファイバ１４を光検出器４２に接続する（ステップＳ１０１：準備工程）。光検出器１５を用いて使用時間の測定を行う場合には、コリメータ１０からシンチレータ１３及び光ファイバ１４を取り外すとともに、光検出器１５を測定制御部４３に接続する。
【００５８】
なお、コリメータ１０からシンチレータ１３を取り外した後、使用時間測定部４０によってシンチレータ１３の使用時間を測定するまでの間、光が入射しないようにシンチレータ１３を遮光しておくことが好ましい。
【００５９】
次に、光源４１から励起光をシンチレータ１３に照射する（ステップＳ１０２：照射工程）。励起光をシンチレータ１３に過剰に照射すると、シンチレータ１３の発光量が減衰する。このため、励起光を照射する時間は、シンチレータ１３の発光量が減衰しない程度の照射時間（一例として１秒以下）とする。
【００６０】
次に、光検出器４２が、光ファイバ１４を介してシンチレータ１３の発光量を検出する（ステップＳ１０３：検出工程）。測定制御部４３は、光検出器４２によって検出された発光量と、記憶している相関関係情報とを比較する。そして、測定制御部４３は、相関関係情報と発光量とに基づいてシンチレータ１３が受けた中性子線量を算出する。測定制御部４３は、算出した中性子線量から、シンチレータ１３の使用時間を算出する（ステップＳ１０４：比較工程）。
【００６１】
次に、測定制御部４３は、算出したシンチレータ１３の使用時間を、相関関係情報及び検出された発光量とともにモニタ４４に表示させる(ステップＳ１０５：表示工程)。
【００６２】
本実施形態は以上のように構成され、測定制御部４３が、励起光を受けることによって発光するシンチレータ１３の発光量と、シンチレータ１３が受けた中性子線量との相関関係を表す相関関係情報を記憶している。これにより、光検出器４２で検出された発光量と、測定制御部４３が記憶する相関関係情報とを用いることで、シンチレータ１３が受けた中性子線量を把握することができる。
【００６３】
シンチレータ１３が受けた中性子線量とシンチレータ１３の使用時間とは、シンチレータ１３の使用時間が長くなるに従ってシンチレータ１３が受けた中性子線量が増加するという相関関係を有している。このため、シンチレータ１３が受けた中性子線量から、中性子線検出器１２のシンチレータ１３の使用時間を得ることができる。すなわち、使用時間測定部４０を用いることで、中性子線検出器１２のシンチレータ１３の使用時間を測定することができる。
【００６４】
測定制御部４３は、相関関係情報と、光検出器４２によって検出された発光量とをモニタ４４に表示させる。この場合、測定者が、モニタ４４に表示された相関関係情報と検出された発光量とを確認することで、シンチレータ１３が受けた中性子線量を把握することができる。そして、測定者は、シンチレータ１３が受けた中性子線量に基づいて、シンチレータ１３の使用時間を把握することができる。
【００６５】
測定制御部４３は、相関関係情報と光検出器によって検出された発光量とに基づいてシンチレータの使用時間を算出する。測定制御部４３は、算出したシンチレータ１３の使用時間をモニタ４４に更に表示させる。この場合、測定者は、モニタ４４を確認することでシンチレータ１３の使用時間を容易に把握することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、変形例として、図７に示す使用時間測定部４０Ａのように、励起光を受けてシンチレータ１３から発せられた光を、光ファイバ１４を介することなく直接、光検出器４２によって検出してもよい。この場合であっても、実施形態で説明した使用時間測定部４０と同様に、シンチレータ１３の使用時間の測定等を行うことができる。
【００６７】
上記実施形態では、使用時間測定部４０を用いて中性子捕捉療法装置１に設けられた中性子線検出器１２のシンチレータ１３の使用時間の測定等を行ったが、中性子捕捉療法装置１に設けられた中性子線検出器１２以外のシンチレータの使用時間の測定等を行ってもよい。例えば、原子炉の運転状態を監視するモニタとして用いられている中性子線検出器のシンチレータ、物理実験で使用される加速中性子を測定する際に用いられている中性子線検出器のシンチレータ、又は、非破壊検査用の中性子照射装置に用いられている中性子線検出器のシンチレータ等の使用時間の測定等を、使用時間測定部４０を用いて行ってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…中性子捕捉療法装置（中性子捕捉療法システム）、７…ターゲット（中性子線生成部）、１２…中性子線検出器（中性子線検出部）、１３…シンチレータ、１５，４２…光検出器、４０，４０Ａ…使用時間測定部（使用時間測定装置）、４１…光源、４３…測定制御部（制御部）、４４…モニタ、Ｍ…中性子線照射部。
【図１】
2016038273.tif 000003
【図２】
2016038273.tif 000004
【図３】
2016038273.tif 000005
【図４】
2016038273.tif 000006
【図５】
2016038273.tif 000007
【図６】
2016038273.tif 000008
【図７】
2016038273.tif 000009