2017 Fiscal Year Research-status Report
6Li含有水シンチレーターを用いた、陽子線治療における二次中性子分布の観測
| Project/Area Number |
16K19235
|
|---|
| Research Institution | Nagoya City University |
|---|
Principal Investigator |
岐部 佳朗 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (40583406)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 医学物理 / 水シンチレータ / 中性子 / 検出器 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の結果より選定した素材を用いて水を主成分とした水シンチレーターの作成を行い、その励起および発光スペクトルの測定を実施した。実施に際しては名古屋大学の施設共同利用システムを活用し、分光蛍光光度計（日本分光）を利用した。その結果、水シンチレーターの励起波長と最大発光波長を得て、発光スペクトルのピークが光検出器 MPPC の検出効率を最大限活かせる領域にないことが判明した。それを受け、発光スペクトルの波長領域を MPPC に最適になるよう変換する手法について検討した。まず考えたのは作成した水シンチレーターに波長変換可能な薬品を混入させる手法であったが、bis-MSB （1,4-ビス 2-メチルスチリルベンゼン）のような波長変換を行う薬品ではベンゼン環を含むため、昨年度の結果より作成した水シンチと混ぜると白濁する可能性が高い。そこで次に薄い板状のプラスチックシンチレーターの利用を考え、Geant4 を用いたシミュレーションで検討を行った。その結果、10 mm 程度の厚さのプラスチックシンチレーターを MPPC の設置面に備付けることで最大限の検出効率を得られることがわかった。これらの成果については、2017年9月15日 - 17日に大阪大学吹田キャンパスにて行われた 8th Japan-Korea Joint Meeting on Medical Physics にて報告した。
上記の結果を元に検出器の構成について見直しを行い、必要な物品の発注や機器の作成を実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
光検出器 MPPC の実装を行なったが、MPPC や読み出し回路などの測定に必要な機器について納期が想定以上（約７ヶ月）にかかってしまったため、まだ測定には至っていない。また水シンチレーターの性質を測定し判明した結果を受けて検出器の構成について見直しを行ったため、必要な物品などが増えてしまった。当初想定していた物品について年度末に揃えることができたので、次年度には早めに取り掛かりたい。
上記に加えて、前年度より引き続き研究以外の業務に費やす時間が想定よりも多く、当初考えていたエフォートを割くことができなかった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初想定した検出器は構成を変更した方がより良い結果が得られることが判明したので、まずはバイアル瓶に封入した水シンチレーターと MPPC を用いて簡易的に放射線源（ガンマ線、中性子）の実測を行っていきたい。特に本研究の特徴でもある粒子識別について研究を進めて行く。現段階では波高弁別による粒子識別を考えているが、その他の手法についても試して、最適解を探索する。また同時に発光量の測定など、水シンチレーターの最適化についても引き続き研究を推進して行く。
当初平成30年度に計画していた陽子線照射により生成された二次中性子については、まず上述したのと同様に簡易的な測定を実施して、実際に水シンチレーターによって二次粒子が観測できることを示した上で、計画している検出器のサイズへスケールアップしていきたいと考えている。
|
| Causes of Carryover |
当初考えていた MPPC の候補が研究を進めていく上で実装するのが難しいことがわかったため、一つ一つ自らの手で半田付けできるタイプのものにしたことで、想定よりも安価に購入することができた。前述の通り、研究の結果により想定していた検出器の構成を見直した点とエフォートが想定よりも低かったため、物品の購入が後手に回ってしまい、翌年度に繰り越すことになってしまった。
生じた次年度使用額については、検出器の構成見直しに伴う必要物品の購入に使用する予定である。
|
