Cd/Teコンプトンカメラによる炭素線治療場における線エネルギー分布測定及び中性子損傷の調査

Research of the neutron damage and measurement of the energy distribution of ray under the carbon-ion beam therapy

山口 充孝; 鳥飼 幸太*; 島田 博文*; 河地 有木; 神谷 富裕; 鈴木 義行*; 吉田 由香里*; 佐藤 隆博; 鈴井 伸郎; 藤巻 秀; 石岡 典子; 荒川 和夫*; 中野 隆史*

Yamaguchi, Mitsutaka; Torikai, Kota*; Shimada, Hirofumi*; Kawachi, Naoki; Kamiya, Tomihiro; Suzuki, Yoshiyuki*; Yoshida, Yukari*; Sato, Takahiro; Suzui, Nobuo; Fujimaki, Shu; Ishioka, Noriko; Arakawa, Kazuo*; Nakano, Takashi*

インビームモニタリングにおける陽電子消滅線ピークのバックグラウンドイベント測定のため、炭素線治療環境下における線のエネルギー分布測定を行った。22年度は、コンプトンカメラに用いられているCdTe検出器での線検出に対する実験室内熱中性子場の影響についての評価を行った。治療時と同等条件の炭素線を、水ファントムに入射し、放出される線を周囲に設置したCdTe検出器を用いて測定した結果、Cd-133の中性子捕獲反応に起因する599keVの線ピークがスペクトルに現れることがわかった。10%ボロン入りパラフィンを検出器の周囲に配置し、中性子を遮蔽した場合、このピークは減少し、さらに、511keVの消滅線ピークのバックグラウンドとなる連続成分も減少し、S/N比が向上することが確認できた。また、今回は、10ppsの炭素線照射においてトータル20時間、照射環境下で検出器を使用し、検出器の性能に劣化は見られないことが確認できた。

Measurement of the energy distribution of ray under the Carbon-Ion Beam Therapy environment was carried out in order to measure the background for positron annihilation ray peak in the use of in-beam monitoring. In this fiscal year, we studied the effect of the thermal neutron in the irradiation room against a CdTe semiconductor detector. Carbon-ion beam was irradiated on a water phantom and the energy spectrum of ray was measured. The 559 keV ray peak which is emitted from the neutron absorption reaction of Cd-133 are observed in the spectrum. For the case using the boron-paraffin block, the peak is clearly disappeared and the continuous component of the spectrum under the 511 keV annihilation peak decreased and the S/N ratio was refined. Neutron damage of the detector was not observed after the 20 hours use in the 108 pps beam environment.