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TWO-DIMENSIONAL TOF PULSE NEUTRON DETECTOR foreign

Patent code P140010666
File No. 403
Posted date Jun 25, 2014
Application number P2013-094960
Publication number P2014-029322A
Patent number P6206948
Date of filing Apr 30, 2013
Date of publication of application Feb 13, 2014
Date of registration Sep 15, 2017
Priority data
  • P2012-142945 (Jun 26, 2012) JP
Inventor
  • (In Japanese)宇野 彰二
Applicant
  • (In Japanese)大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
Title TWO-DIMENSIONAL TOF PULSE NEUTRON DETECTOR foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-dimensional TOF (Time of Flight) pulse neutron detector capable of: measuring neutron energy spectrum used for BNCT (Boron Neutron Capture Therapy), quantity of radiation, two-dimensional incident position of a neutron, and a transmission image, in real time; and displaying a measurement result on the transmission image.
SOLUTION: A two-dimensional TOF pulse neutron detector includes: a GEM (Gas Electron Multiplier) detector stored in a chamber filled up with ionization gas; a two-dimensional TOF-reading integrated circuit; and an image arithmetic processor.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、低エネルギーのパルス中性子がホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron

Capture Therapy,以下「BNCT」という。)等の先進中性子医療のための線源として注目されている。BNCTに用いられる中性子としては、熱外中性子(一般的に1eV~10keVの範囲に在る中性子を熱外中性子という。)及び熱中性子(一般的に0.5eV以下の範囲に在る中性子を熱中性子という。)が有効であることが知られている。

上記の中性子として、従来、原子炉により製造される連続波の中性子(パルスではない)が用いられていたが、原子炉は、巨大装置であるので、病院には設置できなかった。そのため、近年、加速器により製造されるパルス中性子の利用が注目されるようになった。

前記BNCTに用いられるパルス中性子のエネルギースペクトル、照射線量、照射位置、及び透過像を精度よく測定しモニターするための方法及び装置が要望されている。

従来、パルス中性子のエネルギースペクトルをTOF法により測定するための方法及び装置が、例えば、非特許文献1に開示されている。

非特許文献1は、10Bを被覆したGEM、及び、マイクロプロセッサーとしてClPix-ASICとFPGAを搭載した、Cascade中性子検出器を開示している。同文献は、CT2とPF1-Aの中性子発生装置が発する中性子をTOF法により測定した中性子の波長vsGEMの検出効率の関係を開示している。同文献は、1.8Å~25Åの範囲にある中性子のエネルギースペクトルを1ミリ秒~23ミリ秒のTOF測定により測定したことを報告している。1.8Å~25Åの範囲にある中性子の波長をエネルギー及び速度換算すると、1.8Å:2.53×10-2eV, 2.2×103 m/sec であり25Å:1.3×10-4 eV,11.4 m/secである。すなわち、1.8Å~25Åの範囲にある中性子は、冷中性子である。上記PF1-A(J-PARCの中性子線源)により製造された中性子は、陽子ビームをターゲットに衝突させて発生させた中性子であった。この中性子は、冷中性子だけでなく熱中性子、熱外中性子、等も含まれていた。しかし、同文献の方法及び検出器によって測定された中性子は、冷中性子だけであった。したがって、同文献に開示されているCascade中性子検出器は、冷中性子だけを測定するものであったことが、認識される。

前述のように、BNCTに用いられるパルス中性子のエネルギースペクトル、照射線量、中性子の入射位置、及び透過像を精度よく測定するための中性子検出器が要望されていた。しかし、このような課題を達成するような中性子検出器は、これまでほとんど知られていない。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、BNCTに用いられるパルス中性子のエネルギースペクトル、照射線量、入射位置(二次元位置)をリアルタイムで測定し、その測定結果を被射体の透過画像に表示する二次元TOFパルス中性子検出器を提供するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電離性の気体を充填した容器に格納された、中性子変換材料の薄膜を持つ電界発生のためのドリフト電極、中性子変換材料の薄膜を持つ複数個のGEM、及び、電子の二次元位置の検出を行う二次元TOF読出し電極を備えたGEM検出器と、少なくとも、パルス中性子のTOF、照射量、二次元入射位置の読み出しを行う二次元読出し電子回路、パルス中性子のTOF計算を独立した自由設定により行うタイムクロック電子回路、及びパルス中性子のTOF、放射線量、入射位置をデジタル計算するマイクロプロセッサーユニットを備えた二次元TOF読出し集積回路と、及び、画像処理を行う画像処理装置と、を備えた二次元TOFパルス中性子検出器であって、
1eV~100keVの範囲にあるパルス中性子のエネルギースペクトル、照射線量、二次元入射位置、及び、透過像の測定を0.1マイクロ秒~200マイクロ秒のTOFレンジで行い、前記TOFレンジによるパルス中性子のTOF測定結果を前記透過像上に表示することを特徴とする二次元TOFパルス中性子検出器。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013094960thum.jpg
State of application right Registered
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