Systematic measurements of lineal energy distributions of various energetic heavy ion beams using a wall-less tissue equivalent proportional counter

壁なし型組織等価比例計数管を用いた種々のイオンビームに対する系統的な線エネルギー分布測定

津田 修一  ; 佐藤 達彦   ; 渡辺 立子; 高田 真志*

Tsuda, Shuichi; Sato, Tatsuhiko; Watanabe, Ritsuko; Takada, Masashi*

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では機構で開発されたエネルギー付与分布計算モデルの精度検証を行うために、壁なし型の組織等価比例計数管を用いて、重粒子ビームの飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー(y)分布をさまざまなエネルギーの重粒子ビーム種に対して系統的に取得してきた。これまでに陽子,炭素等について幅広い照射ビーム条件においてy分布データを取得し、yはエネルギー付与の指標として適していることを示した。今回、入射重粒子ビームと二次粒子の寄与をより詳細に調べるために、ペンシル状のビームを用いてy分布を測定した結果、y分布の形状に関して実験結果とPHITSコードのエネルギー分布計算結果に違いがあることがわかった。

Deposit energy distribution in a microscopic site is basic information for understanding of biological effects of energetic heavy ion beams. To estimate relative biological effectiveness, RBE, lineal energy, y, is used in simulation models as a physical index because y can treat each energy deposition in a microdosimetric scale by a single event of both incident primary heavy ions and secondary particles. In the present work, using a wall-less tissue equivalent proportional counter, y distributions, yf(y), have been measured for various energetic heavy ions of H, He, C, Si and Fe, and compared with results by simulation codes. The results of yf(y) distributions obtained using a narrow-shape beam and radial dependence of yf(y) distributions will be also shown in the presentation, along with the calculation results by the PHITS code and a track structure simulation code TRACION.