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JP6613464B2 - Neutron beam detector - Google Patents

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JP6613464B2
JP6613464B2 JP2015044958A JP2015044958A JP6613464B2 JP 6613464 B2 JP6613464 B2 JP 6613464B2 JP 2015044958 A JP2015044958 A JP 2015044958A JP 2015044958 A JP2015044958 A JP 2015044958A JP 6613464 B2 JP6613464 B2 JP 6613464B2
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neutron
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和也 滝
文雄 酒井
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Kyoto University NUC
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Kyoto University NUC
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Description

本発明は、中性子線検出装置に関する。   The present invention relates to a neutron beam detection apparatus.

従来、中性子線の入射によって光を発するシンチレータを光ファイバの先端に配置し、シンチレータによって発せられた光を光ファイバに伝達させる中性子線検出装置が知られている。例えば特許文献1には、電離放射線がシンチレータに入射することで発生した光を光ファイバに伝達させ、当該光に基づく信号をカウントすることが記載されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a neutron beam detection apparatus that arranges a scintillator that emits light upon incidence of a neutron beam at the tip of an optical fiber, and transmits the light emitted by the scintillator to the optical fiber. For example, Patent Document 1 describes that light generated when ionizing radiation enters a scintillator is transmitted to an optical fiber, and signals based on the light are counted.

国際公開第2008/038662号International Publication No. 2008/038662

ところで、中性子線検出装置では、中性子線検出装置自体によって中性子場の擾乱が高くなると、中性子線の検出精度が悪化するため好ましくない。従って、中性子線検出装置の検出精度を向上させるために、中性子場の擾乱を抑制することが求められていた。   By the way, in the neutron beam detector, if the neutron field disturbance is increased by the neutron beam detector itself, the detection accuracy of the neutron beam is deteriorated, which is not preferable. Therefore, in order to improve the detection accuracy of the neutron beam detector, it has been required to suppress the disturbance of the neutron field.

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、中性子場の擾乱を抑制できる中性子線検出装置を提供することを課題とする。   This invention is made in view of the said situation, and makes it a subject to provide the neutron beam detection apparatus which can suppress the disturbance of a neutron field.

本発明に係る中性子線検出装置は、中性子線の入射によって光を発するシンチレータと、一端部の先端にシンチレータが配置され、シンチレータによって発せられた光を伝達する光ファイバと、光ファイバの一端部の外周に設けられ、アルミニウムを含有するフェルールと、を備える。   A neutron beam detection apparatus according to the present invention includes a scintillator that emits light upon incidence of a neutron beam, a scintillator disposed at the tip of one end, an optical fiber that transmits light emitted by the scintillator, and an end of the optical fiber. A ferrule provided on the outer periphery and containing aluminum.

この中性子線検出装置では、光ファイバの一端部の先端にシンチレータが配置され、この一端部の外周にアルミニウムを含有するフェルールが設けられている。アルミニウムは、従来のフェルールの材料として用いられている他の金属と比較して中性子線と反応しにくい性質を有するため、中性子場の擾乱を抑制できる。   In this neutron beam detector, a scintillator is disposed at the tip of one end of an optical fiber, and a ferrule containing aluminum is provided on the outer periphery of the one end. Since aluminum has a property that it is less likely to react with neutrons than other metals used as materials for conventional ferrules, it is possible to suppress disturbance of the neutron field.

ここで、フェルールの径方向の厚さは0.75mm以下であってもよい。この場合、中性子場の擾乱を抑制する効果を特に好適に奏することができる。   Here, the radial thickness of the ferrule may be 0.75 mm or less. In this case, the effect of suppressing the disturbance of the neutron field can be particularly preferably achieved.

また、シンチレータ、及び、光ファイバの一端部の少なくとも一部を覆うと共に、シンチレータによって発せられた光以外の光を遮蔽するキャップと、シンチレータ、及び、光ファイバの一端部の少なくとも一部を覆うと共に、Liを含有し、所定のエネルギーより低いエネルギーを有する中性子線を遮蔽するシールドと、を更に備えてもよい。この場合、外部からの光が光ファイバに侵入することをキャップによって抑制できると共に、検出しようとする中性子線ではなく外部で散乱されたエネルギーの低い中性子線がシンチレータに入射することをシールドによって抑制できる。これにより、中性子線の検出精度の悪化を抑制できる。 The scintillator and at least a part of one end of the optical fiber are covered, and a cap that shields light other than the light emitted by the scintillator, and at least a part of the scintillator and one end of the optical fiber are covered. , 6 Li, and a shield that shields neutron beams having energy lower than a predetermined energy. In this case, it is possible to suppress the entry of light from the outside into the optical fiber by the cap, and it is possible to suppress the neutron beam having low energy scattered outside rather than the neutron beam to be detected from entering the scintillator by the shield. . Thereby, the deterioration of the detection accuracy of a neutron beam can be suppressed.

また、キャップ及びシールドの内側に、シンチレータの少なくとも一部を覆うと共に、光を反射する反射部を更に備えてもよい。この場合、反射部がシンチレータの少なくとも一部を覆っているため、反射部は、シンチレータから光ファイバを伝達する方向以外の方向に向かって発せられた光を、光ファイバを伝達する方向に反射することができる。これにより集光率を向上することができる。   Moreover, you may further provide the reflection part which reflects light while covering at least one part of a scintillator inside a cap and a shield. In this case, since the reflecting portion covers at least a part of the scintillator, the reflecting portion reflects light emitted from the scintillator in a direction other than the direction in which the optical fiber is transmitted in the direction in which the optical fiber is transmitted. be able to. Thereby, a condensing rate can be improved.

また、反射部は、光ファイバにおける光の伝達方向に対して反対方向へ凸となる曲面をなしていてもよい。この場合、光ファイバにおける光の伝達方向に対して反対方向へ向かってシンチレータから発せられた光を、反射部の凸となる曲面によって、光ファイバにおける光の伝達方向へ効率良く反射することができる。これにより、集光率を向上できる。   Moreover, the reflection part may comprise the curved surface which becomes convex in the opposite direction with respect to the transmission direction of the light in an optical fiber. In this case, the light emitted from the scintillator in the direction opposite to the light transmission direction in the optical fiber can be efficiently reflected in the light transmission direction in the optical fiber by the curved surface that is convex of the reflecting portion. . Thereby, a condensing rate can be improved.

本発明によれば、中性子場の擾乱を抑制できる。   According to the present invention, neutron field disturbance can be suppressed.

中性子線検出装置が適用される中性子捕捉療法装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the neutron capture therapy apparatus with which a neutron beam detection apparatus is applied. コリメータに設けられた中性子線検出装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the neutron beam detection apparatus provided in the collimator. 第1実施形態に係る中性子線検出装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the neutron beam detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. フェルールによる中性子場の擾乱を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the disturbance of the neutron field by a ferrule. フェルールによる中性子場の擾乱のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of disturbance of the neutron field by a ferrule. 第2実施形態に係る中性子線検出装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the neutron beam detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明の好適な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。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

[第1実施形態]
まず、第1実施形態に係る中性子線検出装置12が適用される中性子捕捉療法装置1について説明する。ただし、中性子線検出装置12は中性子捕捉療法装置1にのみ適用され得るものではなく、その用途は特に限定されない。例えば、中性子線検出装置12は、原子炉の運転状態を監視するモニタに適用されてもよく、物理実験で使用される加速中性子の測定器に適用されてもよく、また、非破壊検査用の中性子照射装置に適用されてもよい。
[First Embodiment]
First, the neutron capture therapy apparatus 1 to which the neutron beam detection apparatus 12 according to the first embodiment is applied will be described. However, the neutron beam detection device 12 is not applicable only to the neutron capture therapy device 1 and its use is not particularly limited. For example, the neutron beam detection device 12 may be applied to a monitor for monitoring the operation state of a nuclear reactor, may be applied to an acceleration neutron measuring instrument used in a physical experiment, and is used for nondestructive inspection. You may apply to a neutron irradiation apparatus.

図1は、中性子線検出装置が適用される中性子捕捉療法装置を示す概略断面図である。図1に示される中性子捕捉療法装置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50の腫瘍に中性子線N1を照射する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a neutron capture therapy apparatus to which a neutron beam detection apparatus is applied. A neutron capture therapy device 1 shown in FIG. 1 is a device that performs cancer treatment using boron neutron capture therapy (BNCT). In neutron capture therapy apparatus 1, for example, boron (10 B) is subjected to neutron beam irradiation N1 tumor of patient 50 administration.

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。   The neutron capture therapy apparatus 1 includes a cyclotron 2. The cyclotron 2 is an accelerator that generates charged particle beams R by accelerating charged particles such as negative ions. In the present embodiment, the charged particle beam R is a proton beam generated by stripping charges from negative ions. The proton beam is generated by stripping electrons in the cyclotron 2 using a foil stripper or the like in the cyclotron 2 and is emitted from the cyclotron 2. The cyclotron 2 has a capability of generating a charged particle beam R having a beam radius of 40 mm and 60 kW (= 30 MeV × 2 mA), for example. The accelerator is not limited to a cyclotron, and may be a synchrotron, a synchrocyclotron, a linac, or the like.

サイクロトロン2から出射された荷電粒子線Rは、中性子線生成部Mへ送られる。中性子線生成部Mは、荷電粒子線が入射することにより中性子線N1を発生するターゲット7を含んで構成されている。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ものである。   The charged particle beam R emitted from the cyclotron 2 is sent to the neutron beam generation unit M. The neutron beam generator M includes a target 7 that generates a neutron beam N1 when a charged particle beam is incident thereon. The charged particle beam R emitted from the cyclotron 2 passes through the beam duct 3 and travels toward the target 7 disposed at the end of the beam duct 3. A plurality of quadrupole electromagnets 4, a current detector 5, and a scanning electromagnet 6 are provided along the beam duct 3. The plurality of quadrupole electromagnets 4 adjust the beam axis and beam diameter of the charged particle beam R using, for example, an electromagnet.

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には、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。すなわち、電流検出部5は、荷電粒子線Rに触れることなく(非接触で)荷電粒子線Rの電流値を測定することができる。電流検出部5は、検出結果を後述する制御部30に出力する。   The current detection unit 5 detects the current value of the charged particle beam R irradiated to the target 7 in real time during irradiation of the charged particle beam R. The current detector 5 uses a non-destructive DCCT (DC Current Transformer) that can measure current without affecting the charged particle beam R. That is, the current detector 5 can measure the current value of the charged particle beam R without touching the charged particle beam R (without contact). The current detection unit 5 outputs the detection result to the control unit 30 described later.

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の照射制御を行うものである。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。   The scanning electromagnet 6 scans the charged particle beam R and controls irradiation of the charged particle beam R to the target 7. The scanning electromagnet 6 controls the irradiation position of the charged particle beam R with respect to the target 7.

また、中性子捕捉療法装置1は、制御部30を備えている(図2参照)。制御部30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。   Moreover, the neutron capture therapy apparatus 1 is provided with the control part 30 (refer FIG. 2). The control unit 30 is composed of a CPU [Central Processing Unit], a ROM [Read Only Memory], a RAM [Random Access Memory], and the like, and is an electronic control unit that comprehensively controls the neutron capture therapy apparatus 1.

続いて、中性子線生成部M、及び中性子線生成部Mにおける中性子線の状態について詳細に説明する。   Then, the state of the neutron beam in the neutron beam generation part M and the neutron beam generation part M is demonstrated in detail.

中性子線生成部Mは、荷電粒子線Rが照射されることにより中性子線N1を発生させ、当該中性子線N1を所定のエネルギーに減速して患者50に向かって出射する。本実施形態では、患者50に向かって出射される中性子線N1は、熱外中性子のエネルギーにまで減速される。なお、中性子線N1の発生に伴いガンマ線が生じる。中性子線生成部Mは、ターゲット7、遮蔽体8、減速材9、コリメータ10、ガンマ線検出部11を備えている。   The neutron beam generation unit M generates a neutron beam N1 by being irradiated with the charged particle beam R, decelerates the neutron beam N1 to a predetermined energy, and emits it toward the patient 50. In this embodiment, the neutron beam N1 emitted toward the patient 50 is decelerated to the energy of epithermal neutrons. Note that gamma rays are generated with the generation of the neutron beam N1. The neutron beam generation unit M includes a target 7, a shield 8, a moderator 9, a collimator 10, and a gamma ray detection unit 11.

ターゲット7は、荷電粒子線Rの照射を受けて中性子線N1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)を含んで形成され、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。   The target 7 receives a charged particle beam R and generates a neutron beam N1. The target 7 here is formed including, for example, beryllium (Be), lithium (Li), tantalum (Ta), or tungsten (W), and has a disk shape with a diameter of 160 mm, for example. In addition, the target 7 is not limited to plate shape, For example, a liquid may be sufficient.

減速材9は、ターゲット7で生成された中性子線N1を減速させて、中性子線N1のエネルギーを低下させる。減速材9は、中性子線N1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N1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。上述したように、ターゲット7で生成された中性子線N1は、この減速材9を通過する際に減速され、所定のエネルギーを有する熱外中性子となる。   The moderator 9 reduces the energy of the neutron beam N1 by decelerating the neutron beam N1 generated by the target 7. The moderator 9 includes a first moderator 9A that mainly decelerates fast neutrons contained in the neutron beam N1, and a second moderator 9B that mainly decelerates epithermal neutrons contained in the neutron beam N1. It has a laminated structure. As described above, the neutron beam N1 generated by the target 7 is decelerated when passing through the moderator 9 and becomes epithermal neutrons having a predetermined energy.

遮蔽体8は、発生させた中性子線N1、当該中性子線N1の発生に伴ってターゲット7にて生じたガンマ線等の二次的な放射線、及び当該中性子線N1が減速材9によって減速される際に減速材9にて生じたガンマ線等の二次的な放射線を遮蔽し、これらの放射線が患者50の居る照射室側へ放出されることを抑制する。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。ガンマ線検出部11は、荷電粒子線Rの照射により中性子線生成部Mから発生するガンマ線を、中性子線N1の生成中(すなわち、患者50への中性子線N1の照射中)にリアルタイムで検出する。   The shield 8 is generated when the moderator 9 decelerates the generated neutron beam N1, secondary radiation such as gamma rays generated in the target 7 with the generation of the neutron beam N1, and the neutron beam N1. In addition, secondary radiation such as gamma rays generated in the moderator 9 is shielded to prevent the radiation from being emitted to the irradiation room side where the patient 50 is located. The shield 8 is provided so as to surround the moderator 9. The upper part and the lower part of the shield 8 extend to the upstream side of the charged particle beam R from the moderator 9, and a gamma ray detection unit 11 is provided in these extended parts. The gamma ray detection unit 11 detects gamma rays generated from the neutron beam generation unit M by irradiation of the charged particle beam R in real time during generation of the neutron beam N1 (that is, during irradiation of the patient 50 with the neutron beam N1).

コリメータ10は、患者50へ照射される熱外中性子の中性子線N1の照射野を整形するものであり、中性子線N1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。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N1を中性子線N1の生成中(すなわち、患者50への中性子線N1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装置12が設けられている(詳細は後述)。   The collimator 10 shapes the irradiation field of the neutron beam N1 of epithermal neutrons irradiated to the patient 50, and has an opening 10a through which the neutron beam N1 passes. The collimator 10 is a block-shaped member having an opening 10a at the center, for example. The collimator 10 includes a neutron beam detection device 12 for detecting the neutron beam N1 passing through the opening 10a of the collimator 10 in real time during generation of the neutron beam N1 (that is, during irradiation of the neutron beam N1 to the patient 50). Provided (details will be described later).

このような中性子線生成部Mにおいて発生した熱外中性子の中性子線N1が患者50へ照射されると、熱外中性子の一部は、患者の体内で減速され、熱外中性子よりエネルギーの低い熱中性子となって患部へ届く。しかしながら、熱外中性子の他の一部は、患者50の体内で散乱されて熱中性子の中性子線N2となり、患者50の体内から放出されてコリメータ10側に向かう。   When the patient 50 is irradiated with the epithermal neutron beam N1 generated in such a neutron beam generation unit M, a part of the epithermal neutron is decelerated in the body of the patient, and heat with lower energy than the epithermal neutron. It reaches the affected area as neutrons. However, another part of the epithermal neutron is scattered in the body of the patient 50 to become a neutron beam N2 of the thermal neutron, and is emitted from the body of the patient 50 toward the collimator 10 side.

従って、中性子線N1の生成中(すなわち、患者50への中性子線N1の照射中)において、コリメータ10に設けられた中性子線検出装置12へ到達する中性子線としては、中性子線生成部Mにおいて発生して患者へ照射される熱外中性子の中性子線N1と、中性子線N1が患者の体内で散乱されてエネルギーが低下した熱中性子の中性子線N2と、の両方が含まれることになる。   Accordingly, during generation of the neutron beam N1 (that is, during irradiation of the neutron beam N1 to the patient 50), a neutron beam that reaches the neutron beam detector 12 provided in the collimator 10 is generated in the neutron beam generation unit M. Thus, both the neutron beam N1 of epithermal neutrons irradiated to the patient and the neutron beam N2 of thermal neutrons whose energy has been reduced due to the neutron beam N1 being scattered in the patient's body are included.

続いて、中性子線検出装置12について詳細に説明する。   Next, the neutron beam detection device 12 will be described in detail.

図2は、コリメータに設けられた中性子線検出装置を示す概略断面図、図3は、第1実施形態に係る中性子線検出装置を示す概略断面図である。中性子線検出装置12は、中性子線の線量を検出する検出器であり、特に本実施形態では、コリメータ10の開口10aを通過する中性子線の線量を、中性子線N1の生成中(すなわち、患者50への中性子線N1の照射中)にリアルタイムで検出する。   FIG. 2 is a schematic sectional view showing a neutron beam detection apparatus provided in the collimator, and FIG. 3 is a schematic sectional view showing the neutron beam detection apparatus according to the first embodiment. The neutron beam detection device 12 is a detector that detects a neutron beam dose. In particular, in this embodiment, the neutron beam dose that passes through the opening 10a of the collimator 10 is generated during generation of the neutron beam N1 (that is, the patient 50). During neutron beam N1 irradiation).

中性子線検出装置12は、図2に示されるように、シンチレータ13、光ファイバ14、光検出器15を有している。中性子線検出装置12は、コリメータ10の貫通孔10b内のうちの開口10a付近に設けられたシンチレータ13を備えている。また、光ファイバ14は、コリメータ10に形成された貫通孔10bの内部に延在している。そして、光ファイバ14の一端部14aの先端14bはシンチレータ13に接続され、他端部は貫通孔10bの外まで延びて光検出器15に接続されている。なお、光検出器15は制御部30と電気的に接続されており、シンチレータ13で発生して光ファイバ14を伝達した光の検出結果を制御部30に出力する。   As shown in FIG. 2, the neutron beam detection apparatus 12 includes a scintillator 13, an optical fiber 14, and a photodetector 15. The neutron beam detection device 12 includes a scintillator 13 provided in the vicinity of the opening 10 a in the through hole 10 b of the collimator 10. The optical fiber 14 extends inside a through hole 10 b formed in the collimator 10. The tip 14b of one end 14a of the optical fiber 14 is connected to the scintillator 13, and the other end extends to the outside of the through hole 10b and is connected to the photodetector 15. The light detector 15 is electrically connected to the control unit 30 and outputs the detection result of the light generated by the scintillator 13 and transmitted through the optical fiber 14 to the control unit 30.

なお、図2では、中性子線生成部Mにおいて発生して患者50へ照射される熱外中性子の中性子線N1のみ図示しており、また、中性子線N1の進行方向を直線で示している。しかし実際には、患者50側からコリメータ10へ向かう熱中性子の中性子線N2も存在し、また、中性子線N1、N2は拡散するように進行する。このため、中性子線N1,N2は、貫通孔10b内のうちの開口10a付近に設けられたシンチレータ13に入射し、中性子線検出装置12によって中性子線N1,N2の両方の線量を合計した線量が検出される。   In FIG. 2, only the epithermal neutron beam N1 generated in the neutron beam generation unit M and irradiated to the patient 50 is shown, and the traveling direction of the neutron beam N1 is shown by a straight line. However, actually, there is also a neutron beam N2 of thermal neutrons from the patient 50 side toward the collimator 10, and the neutron beams N1 and N2 travel so as to diffuse. For this reason, the neutron beams N1 and N2 are incident on the scintillator 13 provided in the vicinity of the opening 10a in the through hole 10b, and the dose obtained by adding the doses of both the neutron beams N1 and N2 by the neutron beam detector 12 is Detected.

シンチレータ13は、中性子線等の放射線の入射によって光を発する蛍光体である。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、光(シンチレーション光)を発する。シンチレータ13は、略矩形状をなし、光ファイバ14の外径より小さく形成されている。なお、シンチレータ13の形状及び大きさは特に限定されるものではない。シンチレータ13としては、Liガラスシンチレータ、Liを含むシンチレータ、LiFを塗布したプラスチックシンチレータ、LiF/ZnSシンチレータ等を採用できる。 The scintillator 13 is a phosphor that emits light upon incidence of radiation such as a neutron beam. The scintillator 13 emits light (scintillation light) when the internal crystal is excited according to the dose of incident radiation. The scintillator 13 has a substantially rectangular shape and is formed smaller than the outer diameter of the optical fiber 14. The shape and size of the scintillator 13 are not particularly limited. The scintillator 13, 6 Li glass scintillator may employ a scintillator, a plastic scintillator coated with 6 LiF, a 6 LiF / ZnS scintillator or the like including a 6 Li.

光ファイバ14は、シンチレータ13によって発せられた光を光検出器15まで伝達するライトガイドとして機能する。光ファイバ14は、コリメータ10の貫通孔10b内のうちの開口10a付近まで延びる一端部14aの先端14bに配置されたシンチレータ13から、コリメータ10の外に配置された光検出器15まで延びている。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)を制御部30に出力する。   The optical fiber 14 functions as a light guide that transmits the light emitted by the scintillator 13 to the photodetector 15. The optical fiber 14 extends from the scintillator 13 disposed at the tip 14b of the one end portion 14a extending to the vicinity of the opening 10a in the through hole 10b of the collimator 10 to the photodetector 15 disposed outside the collimator 10. . The photodetector 15 detects the light transmitted through the optical fiber 14. As the photodetector 15, various types of photodetectors such as a photomultiplier tube and a photoelectric tube can be employed. The photodetector 15 outputs an electrical signal (detection signal) to the control unit 30 when detecting light.

中性子線検出装置12は、より詳細には、図3示されるように、光ファイバ14の一端部14aの外周に設けられた反射塗装16と、更にその外周に設けられたフェルール17と、一端部14a付近を除く外周に設けられた被覆18と、を備えている。また、中性子線検出装置12は、シンチレータ13を覆うように設けられた反射シール(反射部)19と、この反射シール19を覆うように設けられたシールド20と、更にこのシールド20を覆うように設けられたキャップ21と、を備えている。   More specifically, as shown in FIG. 3, the neutron beam detection apparatus 12 includes a reflection coating 16 provided on the outer periphery of one end portion 14a of the optical fiber 14, a ferrule 17 provided on the outer periphery thereof, and one end portion. And coating 18 provided on the outer periphery excluding the vicinity of 14a. Further, the neutron beam detection device 12 includes a reflection seal (reflection part) 19 provided so as to cover the scintillator 13, a shield 20 provided so as to cover the reflection seal 19, and further covering this shield 20. And a cap 21 provided.

反射塗装16は、シンチレータ13によって発せられ光ファイバ14を伝達する光のうち、光ファイバ14から外部へ漏れ出る光を乱反射させるものである。すなわち、反射塗装16は、光ファイバ14の延在方向に沿った方向に対して、光ファイバ14内を全反射する角度を超えた角度で進行する光を、光ファイバ14と外部との境界面で乱反射させる。反射塗装16によって乱反射された光の一部は光ファイバ14の延在方向に対して全反射する方向に進行するため、反射塗装16を設けることによって中性子線検出装置12の集光効率が向上する。反射塗装16は、光ファイバ14の一端部14aの先端14bから、光ファイバの他端部側に向かって所定の長さに亘って設けられている。なお、反射塗装16は紫外光も反射させることが好ましく、例えば酸化チタンを含有する塗料を用いてもよい。   The reflection coating 16 diffusely reflects light leaking from the optical fiber 14 out of the light emitted from the scintillator 13 and transmitted through the optical fiber 14. That is, the reflective coating 16 transmits light that travels at an angle exceeding the angle at which the inside of the optical fiber 14 is totally reflected with respect to the direction along the extending direction of the optical fiber 14. Diffuse reflection. A part of the light irregularly reflected by the reflection coating 16 travels in a direction in which the light is totally reflected with respect to the extending direction of the optical fiber 14, and thus the light collection efficiency of the neutron beam detector 12 is improved by providing the reflection coating 16. . The reflective coating 16 is provided over a predetermined length from the tip 14b of the one end 14a of the optical fiber 14 toward the other end of the optical fiber. In addition, it is preferable that the reflective coating 16 also reflects ultraviolet light. For example, a paint containing titanium oxide may be used.

フェルール17は、光ファイバ14の外周に設けられることで光ファイバ14を保護するためのものである。例えば、中性子線検出装置12の製造工程において、光ファイバ14の一端部14aの先端14bを研磨する際、光ファイバ14の一端部14aの外周にフェルール17を設けることで光ファイバ14の破損が抑制される。   The ferrule 17 is provided on the outer periphery of the optical fiber 14 to protect the optical fiber 14. For example, in the manufacturing process of the neutron beam detection device 12, when the tip 14 b of the one end portion 14 a of the optical fiber 14 is polished, the ferrule 17 is provided on the outer periphery of the one end portion 14 a of the optical fiber 14 to suppress the damage of the optical fiber 14. Is done.

フェルール17は、反射塗装16が設けられた光ファイバ14の外周を囲んでおり、径方向の厚さが0.75mm以下の筒状となるように形成されている。ただし、フェルール17の径方向の厚さの寸法は特に限定されず、0.75mmより大きくてもよい。また、フェルール17の一端は、光ファイバ14の一端部14aの先端14bと面一となるように配置されており、他端は、光ファイバ14の外周に反射塗装16が設けられた範囲内まで延びている。なお、フェルール17の他端は、光ファイバ14の外周の反射塗装16が設けられた範囲を超えて延びていてもよい。   The ferrule 17 surrounds the outer periphery of the optical fiber 14 provided with the reflective coating 16, and is formed to have a cylindrical shape with a radial thickness of 0.75 mm or less. However, the dimension of the thickness in the radial direction of the ferrule 17 is not particularly limited, and may be larger than 0.75 mm. Further, one end of the ferrule 17 is disposed so as to be flush with the tip 14b of the one end portion 14a of the optical fiber 14, and the other end is within a range where the reflection coating 16 is provided on the outer periphery of the optical fiber 14. It extends. The other end of the ferrule 17 may extend beyond the range where the outer periphery of the optical fiber 14 is provided with the reflective coating 16.

フェルール17はアルミニウム製である。すなわち、フェルール17はアルミニウムを含有して形成されている。アルミニウムは、従来のフェルールの材料として用いられているSUS等の他の金属と比較して中性子線と反応し難い性質を有する。このため、アルミニウム製のフェルール17を用いることで、SUS製等のフェルールを用いた場合と比較して中性子場の擾乱が低い(詳細は後述)。なお、「アルミニウムを含有している」とは、表面にアルミニウムの化合物からなる被膜を有している状態も含み、また、表面に限らず内部まで含めた全体がアルミニウムの化合物である状態も含む。   The ferrule 17 is made of aluminum. That is, the ferrule 17 is formed containing aluminum. Aluminum has a property that it is difficult to react with neutrons compared to other metals such as SUS used as a material for conventional ferrules. For this reason, by using the ferrule 17 made of aluminum, the disturbance of the neutron field is low as compared with the case where a ferrule made of SUS or the like is used (details will be described later). In addition, “containing aluminum” includes a state in which a film made of an aluminum compound is formed on the surface, and also includes a state in which the whole including not only the surface but also the inside is an aluminum compound. .

被覆18は、フェルール17の一部にまで重なるように設けられている。被覆18は、外部からの光が光ファイバ14に侵入することを抑制すると共に、光ファイバ14を保護するためのものである。   The covering 18 is provided so as to overlap even part of the ferrule 17. The coating 18 is for preventing light from the outside from entering the optical fiber 14 and protecting the optical fiber 14.

キャップ21は、シンチレータ13、及び、シンチレータ13が配置された光ファイバ14の一端部14aの少なくとも一部を覆う位置に設けられている。また、シールド20は、キャップ21とフェルール17との間に、シンチレータ13、及び、光ファイバ14の一端部14aの少なくとも一部を覆う位置に設けられている。また、反射シール19は、キャップ21及びシールド20の内側に、シンチレータ13の少なくとも一部を覆う位置(本実施形態では、シンチレータ13、及び、光ファイバ14の一端部14aの少なくとも一部を覆う位置)に設けられている。なお、反射シール19、シールド20、及びキャップ21は、光ファイバ14の一端部14aの先端14bからの相対的な長さの関係は特に限定されず、何れの部材が最も長くてもよく、また何れの部材が最も短くてもよい。   The cap 21 is provided at a position covering at least a part of the scintillator 13 and one end portion 14a of the optical fiber 14 in which the scintillator 13 is disposed. The shield 20 is provided between the cap 21 and the ferrule 17 at a position that covers at least a part of the scintillator 13 and the one end portion 14 a of the optical fiber 14. The reflective seal 19 is a position that covers at least a part of the scintillator 13 inside the cap 21 and the shield 20 (in this embodiment, a position that covers at least a part of the scintillator 13 and the one end portion 14a of the optical fiber 14). ). In addition, the relationship of the relative length from the front-end | tip 14b of the one end part 14a of the optical fiber 14 is not specifically limited for the reflective seal 19, the shield 20, and the cap 21, Any member may be the longest, Any member may be the shortest.

反射シール19は、シンチレータ13から光ファイバ14を伝達する方向以外の方向に向かって発せられた光を、光ファイバ14を伝達する方向に反射するためのものである。特に、本実施形態のように光ファイバ14の一端部14aの外周に反射塗装16が設けられている場合、少なくともシンチレータ13のみを覆うように形成されていてもよい。反射シール19は、可撓性を有するシート状をなしている。   The reflective seal 19 is for reflecting light emitted from the scintillator 13 in a direction other than the direction in which the optical fiber 14 is transmitted in the direction in which the optical fiber 14 is transmitted. In particular, when the reflective coating 16 is provided on the outer periphery of the one end portion 14a of the optical fiber 14 as in the present embodiment, it may be formed so as to cover at least the scintillator 13 only. The reflective seal 19 is in the form of a flexible sheet.

シールド20は、検出しようとしている中性子線N1以外の、外部からのエネルギーの低い中性子線が中性子線検出装置12に到達することを抑制するためのものである。上述したように、中性子捕捉療法装置1では、中性子線生成部Mにおいて発生して患者へ照射される熱外中性子の中性子線N1の線量を検出しようとしている。しかしながら、中性子線検出装置12には、熱外中性子の中性子線N1が患者50の体内で散乱されてエネルギーが低下した熱中性子の中性子線N2も到達する。このような中性子線N2が中性子線検出装置12によって検出されてしまった場合、検出結果のバックグラウンドとなるため、中性子線N2を除去することが好ましい。シールド20は、このような中性子線N2を遮蔽して、中性子線N1のみを中性子線検出装置12に到達させる。   The shield 20 is for suppressing the neutron beam with low energy from the outside other than the neutron beam N1 to be detected from reaching the neutron beam detector 12. As described above, the neutron capture therapy apparatus 1 attempts to detect the dose of the epithermal neutron beam N1 generated in the neutron beam generation unit M and irradiated to the patient. However, the neutron beam detection apparatus 12 also reaches the neutron beam N2 of thermal neutrons whose energy has been reduced due to the neutron beam N1 of epithermal neutrons being scattered inside the patient 50. When such a neutron beam N2 has been detected by the neutron beam detector 12, it becomes a background of the detection result, so it is preferable to remove the neutron beam N2. The shield 20 shields such a neutron beam N2 and causes only the neutron beam N1 to reach the neutron beam detection apparatus 12.

シールド20の側面は略円筒形状をなし、その一端が封止されると共に他端が開放されている。そして、他端側からシールド20内に光ファイバ14の一端部14aが入り込んだ状態で、シールド20の内側面が反射シール19の側面に接している。   The side surface of the shield 20 has a substantially cylindrical shape, one end of which is sealed and the other end is opened. The inner side surface of the shield 20 is in contact with the side surface of the reflective seal 19 with the one end portion 14 a of the optical fiber 14 entering the shield 20 from the other end side.

シールド20は、Liを含有する材料を用いて形成されている。シールド20に用いる材料としては、中性子と反応し易い物質であると共に、中性子と反応してガンマ線を生じない物質であることが好ましく、Liを含有する材料はこれらの性質を有する。シールド20を形成する材料の一例として、LiとLiとが95:5の割合で含まれたLiFが挙げられる。 The shield 20 is formed using a material containing 6 Li. The material used for the shield 20 is preferably a substance that easily reacts with neutrons, and a substance that does not generate gamma rays by reacting with neutrons, and a material containing 6 Li has these properties. An example of the material forming the shield 20 is LiF containing 6 Li and 7 Li in a ratio of 95: 5.

キャップ21は、シンチレータ13によって発せられた光以外の光を遮蔽し、このような他の光が光ファイバ14を伝達してしまうことを抑制するためのものである。また、キャップ21は、光ファイバ14、シンチレータ13、シールド20、反射シール19等を保護する機能を有する。キャップ21の側面は略円筒形状をなし、その一端が封止されると共に他端が開放されている。また、キャップ21の内面には、シールド20の外面が接している。なお、キャップ21とシールド20とは一体化されていてもよく、互いに取り外しが可能であってもよい。キャップ21の他端側の開放端は僅かに径が縮小しており、フェルール17の側面に対して全周に亘って接している。なお、キャップ21の形状は特に限定されず、あらゆる形状とすることができる。例えば、キャップ21は、光ファイバ14の一端部14aから他端部側へ長く延びる形状を有する場合、光の遮蔽及び光ファイバ14等の保護の機能をより効果的に発揮できる。従って、キャップ21は、例えば光ファイバの被覆18に重なる位置まで長く延びていてもよく、フェルール17の全体を覆う位置まで長く延びていてもよい。   The cap 21 shields light other than the light emitted by the scintillator 13 and suppresses such other light from being transmitted through the optical fiber 14. The cap 21 has a function of protecting the optical fiber 14, the scintillator 13, the shield 20, the reflective seal 19, and the like. The side surface of the cap 21 has a substantially cylindrical shape, and one end thereof is sealed and the other end is opened. Further, the outer surface of the shield 20 is in contact with the inner surface of the cap 21. Note that the cap 21 and the shield 20 may be integrated, or may be removable from each other. The open end on the other end side of the cap 21 has a slightly reduced diameter and is in contact with the side surface of the ferrule 17 over the entire circumference. The shape of the cap 21 is not particularly limited and can be any shape. For example, when the cap 21 has a shape that extends long from the one end portion 14a of the optical fiber 14 to the other end portion side, the function of shielding light and protecting the optical fiber 14 and the like can be more effectively exhibited. Therefore, for example, the cap 21 may extend long to a position overlapping the optical fiber coating 18 or may extend long to a position covering the entire ferrule 17.

続いて、中性子線検出装置12においてフェルール17を適用したことによる中性子場の擾乱の状態について、フェルール17の一例を示して具体的に説明する。ただし、本発明に係るフェルール17は以下の例に限定されるものではない。   Next, the state of the neutron field disturbance due to the application of the ferrule 17 in the neutron beam detection device 12 will be specifically described with an example of the ferrule 17. However, the ferrule 17 according to the present invention is not limited to the following example.

図4は、フェルールによる中性子場の擾乱を示す模式図、図5は、フェルールによる中性子場の擾乱のシミュレーション結果を示す図である。図4では、中性子線Nが、筒状のフェルール17の軸方向に垂直な平面内を進行し、フェルールによって散乱される様子が示されている。図5では、図4中のX軸を横軸にとり、X軸上における中性子線Nの線量を縦軸にとって示しており、実線がアルミニウム製のフェルールの場合、破線がSUS製のフェルールの場合を示している。SUSは、従来のフェルールの材料として用いられている金属である。また、図5では、フェルールの断面形状を外径2mm、内径1mmとして(すなわち、径方向における厚さの寸法は0.5mmである)シミュレーションを行っており、フェルールの中心軸が図5中の横軸における0cmの位置に対応する。図5に示されるように、SUS製のフェルールの場合、中性子線の線量が約15%低下している(中性子場の擾乱が約15%である)のに対し、アルミニウム製のフェルール17の場合、中性子線の線量の低下は5%以下である(中性子場の擾乱が5%以下である)ことが確認された。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the neutron field disturbance caused by the ferrule, and FIG. 5 is a diagram showing the simulation result of the neutron field disturbance caused by the ferrule. FIG. 4 shows a state in which the neutron beam N travels in a plane perpendicular to the axial direction of the cylindrical ferrule 17 and is scattered by the ferrule. In FIG. 5, the X axis in FIG. 4 is taken along the horizontal axis, and the dose of the neutron beam N on the X axis is taken along the vertical axis. When the solid line is an aluminum ferrule, the broken line is a SUS ferrule. Show. SUS is a metal used as a material for conventional ferrules. Further, in FIG. 5, the simulation is performed with the ferrule cross-sectional shape having an outer diameter of 2 mm and an inner diameter of 1 mm (that is, the thickness dimension in the radial direction is 0.5 mm), and the central axis of the ferrule is in FIG. This corresponds to a position of 0 cm on the horizontal axis. As shown in FIG. 5, in the case of the ferrule made of SUS, the dose of the neutron beam is reduced by about 15% (the disturbance of the neutron field is about 15%), whereas in the case of the ferrule 17 made of aluminum It was confirmed that the decrease in neutron beam dose was 5% or less (the neutron field disturbance was 5% or less).

以上説明したように、本実施形態に係る中性子線検出装置12によれば、光ファイバ14の一端部14aの先端14bにシンチレータ13が配置され、この一端部14aの外周にアルミニウムを含有するフェルール17が設けられている。アルミニウムは、従来のフェルールの材料として用いられているSUS等の他の金属と比較して中性子線と反応しにくい性質を有するため、中性子場の擾乱を抑制できる。   As described above, according to the neutron beam detection apparatus 12 according to the present embodiment, the scintillator 13 is disposed at the tip 14b of the one end portion 14a of the optical fiber 14, and the ferrule 17 containing aluminum on the outer periphery of the one end portion 14a. Is provided. Since aluminum has a property that it is less likely to react with neutrons than other metals such as SUS used as a material for conventional ferrules, it is possible to suppress disturbance of the neutron field.

ここで、フェルール17の径方向の厚さは0.75mm以下であることにより、中性子場の擾乱を5%以下に抑えることができ、中性子場の擾乱を抑制する効果を特に好適に奏することができる。   Here, since the thickness of the ferrule 17 in the radial direction is 0.75 mm or less, the disturbance of the neutron field can be suppressed to 5% or less, and the effect of suppressing the disturbance of the neutron field can be particularly suitably achieved. it can.

また、シンチレータ13、及び、光ファイバ14の一端部14aの少なくとも一部を覆うと共に、シンチレータ13によって発せられた光以外の光を遮蔽するキャップ21と、シンチレータ13、及び、光ファイバ14の一端部14aの少なくとも一部を覆うと共に、Liを含有し、所定のエネルギーより低いエネルギーを有する中性子線N2を遮蔽するシールド20と、を更に備えている。このため、外部からの光が光ファイバ14に侵入することをキャップ21によって抑制できると共に、検出しようとする中性子線N1ではなく外部で散乱されたエネルギーの低い中性子線N2がシンチレータ13に入射することをシールド20によって抑制できる。これにより、中性子線N1の検出精度の悪化を抑制できる。 Further, the cap 21 that covers at least a part of the scintillator 13 and the one end portion 14 a of the optical fiber 14 and shields light other than the light emitted by the scintillator 13, the scintillator 13, and one end portion of the optical fiber 14 A shield 20 that covers at least a part of 14a and shields neutron beam N2 containing 6 Li and having an energy lower than a predetermined energy. For this reason, it is possible to prevent the light from the outside from entering the optical fiber 14 by the cap 21 and to cause the neutron beam N2 having low energy scattered outside to enter the scintillator 13 instead of the neutron beam N1 to be detected. Can be suppressed by the shield 20. Thereby, the deterioration of the detection accuracy of the neutron beam N1 can be suppressed.

また、キャップ21及びシールド20の内側に、シンチレータ13を覆うと共に光を反射する反射シール19を更に備えているため、反射シール19は、シンチレータ13から光ファイバ14を伝達する方向以外の方向に向かって発せられた光を、光ファイバ14を伝達する方向に反射することができる。これにより集光率を向上することができる。   Further, since the scintillator 13 is further provided inside the cap 21 and the shield 20 so as to cover the scintillator 13 and reflect light, the reflective seal 19 faces in a direction other than the direction in which the optical fiber 14 is transmitted from the scintillator 13. The light emitted in this way can be reflected in the direction of transmission through the optical fiber 14. Thereby, a condensing rate can be improved.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る中性子線検出装置22について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記第1実施形態と相違する点について主に説明し、重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the neutron beam detection apparatus 22 according to the second embodiment will be described. In the description of the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and a duplicate description will be omitted.

図6は、第2実施形態に係る中性子線検出装置を示す概略断面図である。図6に示されるように、第2実施形態に係る中性子線検出装置22が第1実施形態に係る中性子線検出装置12(図3参照)と相違する点は、反射シール(反射部)19に代えて、反射ドーム(反射部)29を有している点である。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a neutron beam detection apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the difference between the neutron beam detection apparatus 22 according to the second embodiment and the neutron beam detection apparatus 12 (see FIG. 3) according to the first embodiment is that a reflection seal (reflection part) 19 is used. Instead, it has a reflecting dome (reflecting part) 29.

具体的には、反射ドーム29は、反射シール19と同様に、シンチレータ13から光ファイバ14を伝達する方向以外の方向に向かって発せられた光を、光ファイバ14を伝達する方向に反射するためのものである。反射ドーム29は、光ファイバ14における光の伝達方向に対して反対方向へ凸となる曲面をなしている。また、反射ドーム29の曲面部分は湾曲する薄板状であり、内側は空洞になっている。曲面の形状は特に限定されないが、例えば断面形状が放物線状であってもよく、半球状であってもよい。また、曲面の一部であれば、突起、切り欠き、不連続面等が存在していてもよい。   Specifically, like the reflective seal 19, the reflective dome 29 reflects light emitted from the scintillator 13 in a direction other than the direction in which the optical fiber 14 is transmitted in the direction in which the optical fiber 14 is transmitted. belongs to. The reflection dome 29 has a curved surface that is convex in the opposite direction to the light transmission direction in the optical fiber 14. In addition, the curved surface portion of the reflective dome 29 has a thin plate shape that is curved, and the inside is hollow. The shape of the curved surface is not particularly limited. For example, the cross-sectional shape may be a parabola or hemisphere. Moreover, if it is a part of curved surface, a protrusion, a notch, a discontinuous surface, etc. may exist.

本実施形態に係る中性子線検出装置22によれば、光ファイバ14における光の伝達方向に対して反対方向へ向かってシンチレータ13から発せられた光を、主に反射ドーム29の凸となる曲面の内面等で、光ファイバ14における光の伝達方向へ効率良く反射することができるため、集光率を向上できる。   According to the neutron beam detection apparatus 22 according to the present embodiment, the light emitted from the scintillator 13 toward the opposite direction to the light transmission direction in the optical fiber 14 is mainly formed on the curved surface that is the convex of the reflection dome 29. Since the light can be efficiently reflected in the light transmission direction in the optical fiber 14 on the inner surface or the like, the light collection rate can be improved.

なお、本発明に係る中性子線検出装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第1実施形態及び第2実施形態において、シールド20が、キャップ21とフェルール17との間に設けられ、シールド20とフェルール17との間に反射シール19又は反射ドーム29が設けられているが、キャップ21が、シールド20とフェルール17との間に設けられ、キャップ21とフェルール17との間に反射シール19又は反射ドーム29が設けられていてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。   The neutron beam detection apparatus according to the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first embodiment and the second embodiment, the shield 20 is provided between the cap 21 and the ferrule 17, and the reflective seal 19 or the reflective dome 29 is provided between the shield 20 and the ferrule 17. However, the cap 21 may be provided between the shield 20 and the ferrule 17, and the reflective seal 19 or the reflective dome 29 may be provided between the cap 21 and the ferrule 17. Even in this case, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.

また、第2実施形態において、反射ドーム29の曲面部分は湾曲する薄板状であり、内側は空洞になっているが、曲面部分は内側に空洞のない塊状であってもよく、また、この場合、シンチレータ13及び光ファイバ14と、反射ドーム29と、が直接接していてもよい。   In the second embodiment, the curved surface portion of the reflective dome 29 is a thin plate shape that is curved, and the inside is a cavity, but the curved surface portion may be a lump without a cavity inside, and in this case The scintillator 13 and the optical fiber 14 may be in direct contact with the reflection dome 29.

1…中性子捕捉療法装置、12,22…中性子線検出装置、13…シンチレータ、14…光ファイバ、14a…一端部、14b…先端、17…フェルール、N1,N2…中性子線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Neutron capture therapy apparatus, 12, 22 ... Neutron beam detection apparatus, 13 ... Scintillator, 14 ... Optical fiber, 14a ... One end part, 14b ... Tip, 17 ... Ferrule, N1, N2 ... Neutron beam.

Claims (5)

中性子線の入射によって光を発するシンチレータと、
一端部の先端に前記シンチレータが配置され、前記シンチレータによって発せられた前記光を伝達する光ファイバと、
前記光ファイバの前記一端部の外周に接するように施された反射塗装と、
前記反射塗装の外周に接するように設けられ、アルミニウムを含有し、一端が前記光ファイバの前記一端部の前記先端と面一となるように設けられているフェルールと、を備える中性子線検出装置。
A scintillator that emits light upon incidence of a neutron beam;
The scintillator is disposed at the tip of one end, and an optical fiber that transmits the light emitted by the scintillator;
A reflective coating applied to contact the outer periphery of the one end of the optical fiber;
A neutron beam detection apparatus comprising: a ferrule provided in contact with an outer periphery of the reflective coating, containing aluminum, and having one end flush with the tip of the one end of the optical fiber .
前記光ファイバの前記一端部付近を除く外周に設けられた被覆を有し、
前記被覆は、前記フェルールの一部に重なる請求項1に記載の中性子線検出装置。
Having a coating provided on the outer periphery excluding the vicinity of the one end of the optical fiber;
The neutron beam detection apparatus according to claim 1, wherein the coating overlaps a part of the ferrule.
前記シンチレータ、及び、前記光ファイバの前記一端部の少なくとも一部を覆うと共に、前記シンチレータによって発せられた前記光以外の光を遮蔽するキャップと、
前記シンチレータ、及び、前記光ファイバの前記一端部の少なくとも一部を覆うと共に、Liを含有し、所定のエネルギーより低いエネルギーを有する中性子線を遮蔽するシールドと、を更に備える請求項1又は2に記載の中性子線検出装置。
A cap that covers at least a part of the scintillator and the one end of the optical fiber and shields light other than the light emitted by the scintillator;
The shield further comprising: the scintillator; and a shield that covers at least a part of the one end of the optical fiber and shields a neutron beam containing 6 Li and having an energy lower than a predetermined energy. The neutron beam detector described in 1.
前記キャップ及び前記シールドの内側に、前記シンチレータの少なくとも一部を覆うと共に、前記光を反射する反射部を更に備える請求項3に記載の中性子線検出装置。   4. The neutron beam detection apparatus according to claim 3, further comprising a reflection part that covers at least a part of the scintillator and reflects the light inside the cap and the shield. 5. 前記フェルールは、前記光ファイバの前記一端部の先端面とは対向しない請求項1〜4のいずれか一項に記載の中性子線検出装置。   The said ferrule is a neutron beam detection apparatus as described in any one of Claims 1-4 which does not oppose the front end surface of the said one end part of the said optical fiber.
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