中子束检测装置及中子捕捉疗法装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具备传送在闪烁器中产生的光的光纤的中子束检测装置及中子 捕捉疗法装置。
【背景技术】
[0002] 作为辨别中子束和伽马射线的技术有专利文献1中所记载的技术。若向闪烁器入 射中子束或伽马射线，则引起闪烁发光。在闪烁器中产生的光在光电倍增管中转换成电脉 冲。该电脉冲根据发光的衰减时间的不同而被分为中子束和伽马射线。专利文献1中根据 脉冲宽度的不同辨别中子束与伽马射线。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开昭61-71381号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的技术课题
[0007] 可考虑通过光纤传送在闪烁器中产生的光。然而存在如下问题，即，若光纤因放射 线而劣化，则光的透射率下降，例如误将基于中子束的信号检测成基于伽马射线的信号，从 而使得中子束的检测精度下降。本发明的一个方面为提供一种能够抑制中子束的检测精度 的下降的中子束检测装置及中子捕捉疗法装置。
[0008] 用于解决技术课题的手段
[0009] 本发明的一个方面为检测中子束的中子束检测装置，其具备：闪烁器，若有放射线 入射，则产生光；光纤，传送在闪烁器中产生的光；及辨别部，接收通过光纤传送的光，当与 所接收的光相关的检测信号的波高超过了判定阈值时，将检测信号辨别成与中子束相关的 信号，辨别部根据光纤的劣化调整判定阈值。
[0010] 该中子束检测装置中，入射放射线的闪烁器发光，基于该发光的光通过光纤被传 送并导入到辨别部。当与所接收的光相关的检测信号的波高超过了判定阈值时，辨别部将 检测信号辨别为与中子束相关的信号。中子束检测装置的辨别部能够根据光纤的劣化调整 判定阈值，因此即使在光纤因放射线而劣化从而使得光的透射率下降时，也能够通过调整 判定阈值来抑制中子束的检测精度的下降。
[0011] 辨别部也可根据检测信号的波高分布调整判定阈值。此时，能够根据检测信号的 波高分布调整判定阈值，能够抑制中子束的检测精度的下降。
[0012] 辨别部也可检测波高分布中的基于中子束的峰值，并根据该峰值调整判定阈值。 若光纤劣化，则基于中子束的峰值也随着透射率的下降而下降，因此通过根据中子束的峰 值调整判定阈值，能够高精度地检测中子束，能够抑制检测精度的下降。波高分布中的中子 束的峰值例如也可根据过去的数据设定。
[0013] 辨别部也可将比峰值低规定值的值设定为判定阈值。如此，通过将比波高分布中 的中子束的峰值低规定值的值设定为判定阈值，能够根据光纤的劣化调整判定阈值。规定 值例如也可根据过去的数据设定。
[0014] 并且，辨别部也可对波高分布拟合高斯函数来检测基于中子束的峰值，并将比峰 值低1.5 〇的值作为判定阈值。中子束检测装置通过利用高斯函数拟合波高分布来检测基 于中子束的峰值。辨别部通过将判定阈值调整为比基于中子束的峰值低1.5 σ的值，能够 进一步抑制中子束的检测精度的下降。
[0015] 中子束检测装置还具备光产生部，辨别部也可根据来自光产生部的光信号调整判 定阈值。通过由辨别部根据来自光产生部的光信号来调整判定阈值，能够根据来自光产生 部的光信号进一步抑制中子束的检测精度的下降。
[0016] 辨别部也可存储来自光产生部的规定的光信号，并对所存储的规定的光信号与经 由光纤检测的实际检测的光信号进行比较，根据比较结果调整判定阈值。通过由辨别部根 据所存储的规定的光信号和实际检测的光信号来调整判定阈值，能够实时调整判定阈值。 由此，即使光纤劣化也能够实时调整判定阈值。
[0017] 光产生部也可安装于光纤中在闪烁器中产生的光所入射的一侧的端部。由此，能 够根据来自安装于光纤的端部的光产生部的光信号来调整判定阈值。
[0018] 中子束检测装置还可具备判定部，该判定部根据来自光产生部的光信号，判定是 否产生了光纤因放射线而产生劣化的情况、及辨别部产生了不良情况的情形中的某情形。 由此，利用来自光产生部的光信号，能够判定是否产生了光纤的劣化及辨别部的不良情况 中的任何情形。
[0019] 中子束检测装置还可具备传送在光产生部产生的光信号的光产生部用光纤，辨别 部还接收通过光产生部用光纤传送的光信号，当与通过辨别部接收的在闪烁器中产生的光 相关的检测信号的波高、及与从光产生部输出的光信号相关的检测信号的波高整体向波高 的增加方向或减少方向位移时，判定部判定为辨别部产生了不良情况，当只有与在闪烁器 中产生的光相关的检测信号的波高向波高的减少方向位移时，判定部判定为光纤因放射线 而产生了劣化。此时，判定部根据与在闪烁器中产生的光相关的检测信号的波高、及与从光 产生部输出的光信号相关的检测信号的波高，能够判定辨别部的不良情况及光纤的劣化的 产生。
[0020] 本发明的另一方面为具备上述中子束检测装置的中子捕捉疗法装置。
[0021] 该中子捕捉疗法装置中具备中子束检测装置，入射有伽马射线或中子束的闪烁器 发光，基于该发光的光通过光纤被传送并导入到辨别部。当与所接收的光相关的检测信号 的波高超过了判定阈值时，辨别部将检测信号辨别为与中子束相关的信号；当检测信号的 波高没有超过判定阈值时，辨别部将检测信号辨别为与伽马射线相关的信号。中子束检测 装置的辨别部能够根据光纤的劣化来调整判定阈值，因此即使在光纤因放射线劣化从而使 得光的透射率下降时，也能够通过调整判定阈值来抑制中子束的检测精度的下降。
[0022] 发明效果
[0023] 根据本发明的各个方面能够提供一种即使因光纤劣化而使得光的透射率下降，也 能够抑制中子束的检测精度的下降的中子束检测装置及中子捕捉疗法装置。
【附图说明】
[0024] 图1是表示具备第一实施方式的中子束检测器的中子捕捉疗法装置的示意图。
[0025] 图2是表示设置于准直器的中子束检测器的剖视图。
[0026] 图3是表示第一实施方式的中子捕捉疗法装置的控制部的框图。
[0027] 图4是表示检测信号的波高分布的曲线图。
[0028] 图5是表示判定阈值Qth与中子束N的检测效率之间的关系的表。
[0029] 图6是表示检测信号的波高分布与判定阈值Qth之间的关系的曲线图。
[0030] 图7是表不第二实施方式的光导的不意图。
[0031] 图8是表示检测信号的波高分布的曲线图。
[0032] 图9是表示第二实施方式的中子捕捉疗法装置的控制部的框图。
[0033] 图10是表示第三实施方式所涉及的中子束检测器的示意图。
[0034] 图11是表示第三实施方式的中子捕捉疗法装置的控制部的框图。
[0035] 图12(a)是表示光检测器中产生不良情况时的检测信号的波高分布的曲线图， (b)是表示光导中产生劣化时的检测信号的波高分布的曲线图。
【具体实施方式】
[0036] 以下，参考附图对本发明的一实施方式进行详细说明。
[0037](第一实施方式）
[0038] 首先，对第一实施方式进行说明。图1所示的中子捕捉疗法装置1为利用硼中子 捕捉疗法G3NCT :Boron Neutron Capture Therapy)来进行癌症治疗的装置。中子捕捉疗 法装置1中，例如向被供给有硼0°B)的患者（被照射体）50的肿瘤照射中子束N。
[0039] 中子捕捉疗法装置1具备回旋加速器2。回旋加速器2为使阴离子等带电粒子加 速以作出带电粒子束R的加速器。本实施方式中，带电粒子束R为从阴离子剥离电荷而生 成的质子射束。质子射束通过被加速的阴离子在回旋加速器2内被箱剥离器等剥离电子而 生成，并从回旋加速器2射出。该回旋加速器2例如具有生成射束半径为40mm、60kW(= 30MeVX2mA)的带电粒子束R的能力。另外，加速器不限于回旋加速器，还可以是同步加速 器或同步回旋加速器、直线加速器等。
[0040] 从回旋加速器2射出的带电粒子束R被送往中子束生成部M。中子束生成部M由 靶7、减速件9及准直器10构成。从回旋加速器2射出的带电粒子束R通过射束导管3向 配置于射束导管3的端部的靶7行进。沿着该射束导管3设置有多个四极电磁铁4、电流检 测部5及扫描电磁铁6。多个四极电磁铁4例如用电磁铁进行带电粒子束R的射束轴调整 或射束直径调整。
[0041] 电流检测部5在带电粒子束R的照射过程中实时检测照射在靶7上的带电粒子束 R的电流值（即电荷、照射剂量率）。电流检测部5为使用对带电粒子束R不造成影响且能 够测定电流的非破坏型DCCT (DC Current Transformer)。电流检测部5向后述控制部20 输出检测结果。另外，"剂量率"是指每单位时间的剂