2019 Fiscal Year Research-status Report
ホウ素中性子捕捉療法に用いるリアルタイムパルス中性子ビームモニタシステムの開発
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17K10491
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
小池 貴久 杏林大学, 保健学部, 准教授 (40326955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇野 彰二 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (70183019)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ホウ素中性子捕捉療法 / BNCT / ビームモニタ / GEM / HTCC-GEM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）のパルス中性子ビーム照射場の品質保証を目的として、中性子に感度を持つ検出器要素技術を応用し（ボロンカソード電極とガス電子増幅器：GEM）、放射線治療の高度化を進めるうえで重要な中性子分布の測定を、迅速かつ2次元で評価を行うことが可能なリアルタイムパルス中性子ビームモニタシステムの開発を進めている。
今年度は、これまでの検討で判明した、安定動作のための検出器構成と動作電圧の設定等の課題に対して改良を加え、京都大学複合原子力科学研究所のBNCT照射場（研究用原子炉：KUR重水照射システム）で中性子ビーム照射試験を実施した。我々が開発を進めているビームモニタシステムは、中性子発生時間を元にデータ収集システムに組み込んだ飛行時間法（TOF）を用いたデータ解析プログラムにより、中性子エネルギー分布と2次元画像をリアルタイムに取得・評価するシステムであるため、原子炉で生成される中性子のエネルギーを弁別して測定することはできない。しかしながら、広範囲の中性子エネルギーが混在する原子炉生成中性子においても、2次元画像として、リアルタイムにビームの状況を観測できることが証明され、これまで多くの時間を必要としていた、照射中のビームプロファイルの測定についても、照射中にリアルタイムに取得することが可能であった。また、システム設定に改良の余地はあるものの、比較的高い中性子エネルギー（熱外中性子領域）に対して、リアルタイムにビームの2次元分布が測定可能であることも確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究により、改良の余地はあるものの、目的とするリアルタイムパルス中性子ビームモニタシステムを構築できたものと考えている。これまでの検討で判明した課題の一つである、開発中のビームモニタシステムの検出器構成要素の核をなすGEMが、BNCTで用いられるエネルギー領域の中性子成分を吸収してしまうことの対応策として、基本材質中に中性子を吸収する物質を含まない高温焼成セラミックスを用いたGEM（HTCC-GEM）を検討する予定であったが、製作の遅延があり本研究課題の最終年度中の試験は難しい状況となってしまった。製作の見通しは立っており、補助事業の延長承認を得たので、新たに開発できた試作機器を使った検出器システムの構築と、装置性能の評価のためのBNCT照射場（加速器ベースの照射場）のパルス中性子ビームでの試験を実施したいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
補助事業の延長承認を得たので、新たに開発予定の試作機器を使った検出器システムの構築と、装置性能の評価のための試験を実施したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
新たに開発中の試作機器（HTCC-GEM）の購入資金として見込んでいたものであるが、製作の遅延があったため支出がなかった。補助事業の延長承認を得たので、試作機器を使った検出器システムの構築と、装置性能の評価のための試験を実施したいと考えている。
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