JP6856227B2 - 計測装置 - Google Patents
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Description
計測プローブ2は、計測部5に着脱可能に接続される。計測プローブ2は、感応部3及び第1伝送部4を有する。感応部3は、透明樹脂又はガラスに対する蛍光物質の混合、封入、及び塗布の何れかによって形成される。透明樹脂又はガラスに対する蛍光物質の混入量は特に限定されないが、例えば混入量は、重量比で数ppmとされる。図1では、感応部3の形状が模式的に示されている。感応部3の形状の説明は後述する。第1伝送部4は光ファイバであり、感応部3の一部に接続される。透明樹脂の材料として、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が使用可能である。なお、透明樹脂は上記の具体例に限定されず、透明性を有する他の樹脂を使用できる。
NA = sinθ
つまり、放射状部31Aの延伸方向に対する角度は、第1伝送部4の一端部に入射可能な光の最大の入射角度、即ち、第1伝送部4における最大受光角度と一致する。角度θは、例えば約30度である。図6(a)に示すように、平面部31Bは、感応部31のうち延伸方向の他方側の端部に対応し、平面状を有する。平面部31Bは、延伸方向と直交する。
図1に示すように、計測部5は、計測機器6及び第2伝送部7を有する。計測機器6は分光光度計である。計測機器6は、後述する第2伝送部7を介して伝送される光の強度を、周波数毎に計測する。第2伝送部7は光ファイバである。第2伝送部7は、非図示のクラッド及びコアを有する。第2伝送部7のコアは、石英製である。第2伝送部7の一端部は、計測機器6に接続される。第2伝送部7の他端部に、ジョイント7Cが接続される。ジョイント7Cは、計測プローブ2の第1伝送部4のジョイント4Cと接続可能である。
照射部8は、感応部3の蛍光物質から蛍光を発光させるための励起光を出力する。励起光は、計測部5の第2伝送部7の一部に設けられたダイクロイックミラー71に向けて出射される。ダイクロイックミラー71は、励起光のうち、蛍光物質から蛍光を発光させることが可能な波長の光を選択的に反射させ、その他の波長の光を透過させる。
図8を参照し、計測装置1を用いた中性子線量の計測方法を説明する。計測装置1の用途は特に限定されないが、例えば計測装置1は、中性子捕捉療法において患者に照射される中性子線の中性子線量を計測する場合に使用される。以下では、計測装置1が上記の用途で使用された場合を前提とする。
計測プローブ2の感応部3に中性子線が照射されない状態とした場合において、計測機器6によって検出される光の強度が実際に計測された。実験1では、感応部3が蛍光物質としてBODIPYを含む計測プローブ2と、感応部3が蛍光物質を含まない計測プローブ2とのそれぞれが用いられた。そして、照射部8から照射される励起光の強度を一定とした場合において、計測機器6にて光の強度が計測された。一方、実験2では、感応部3が蛍光物質としてBODIPYを含む計測プローブ2が用いられた。そして、照射部8から照射される励起光の強度を4段階に変更させた場合において、計測機器6にて光の強度が計測された。
計測装置1は、感応部3、計測部5、及び、照射部8を有する。感応部3は、中性子線が作用することによって蛍光の発光が停止する蛍光物質を少なくとも含む。感応部3に中性子線が照射された場合、蛍光物質の少なくとも一部に中性子線が作用する。中性子線が作用した蛍光物質の少なくとも一部の蛍光は、停止される。この場合、蛍光物質全体から発光される蛍光の強度は減衰する。又、蛍光の強度の減衰量は、感応部3に照射される中性子線の中性子線量に応じて変化する。このため、計測部5は、蛍光の強度の減衰量に基づいて、感応部3に照射された中性子線の中性子線量を計測できる。
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記実施形態において、計測装置1によって計測される対象は中性子線量であった。これに対して例えば、感応部3に含まれる蛍光物質として、中性子線を含む放射線の照射に応じて蛍光の発光が停止する物質が使用されてもよい。この場合、計測装置1は、上記と同様の原理に基づき、放射線量を計測してもよい。
Claims (8)
- 中性子線が作用することによって蛍光の発光が停止する蛍光物質を少なくとも含む感応部と、
前記感応部に含まれる前記蛍光物質に励起光が照射されることによって発光される蛍光の強度が、前記蛍光物質の少なくとも一部に中性子線が作用することによって減衰したときの減衰量に基づいて、前記感応部に照射された中性子線の中性子線量を計測する計測部と
を備えたことを特徴とする計測装置。 - 前記蛍光物質は、リチウム、ホウ素、カドミウム、ガドリニウム、サマリウム、ユウロピウム、及び、ジスプロシウムの少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
- 前記計測部は、
中性子線が前記感応部に照射される前に前記蛍光物質から発光された蛍光の強度と、中性子線が前記感応部に照射された後で前記蛍光物質から発光された蛍光の強度との関係に基づいて、前記中性子線量を計測することを特徴とする請求項1又は2に記載の計測装置。 - 前記感応部に前記励起光を出力する照射部を更に備え、
前記蛍光物質は、前記照射部から出力された前記励起光が照射されることによって、前記励起光の強度に応じた強度で蛍光を発光し、
前記計測部は、
前記感応部に照射された前記励起光の強度に基づいて、前記減衰量を計測することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の計測装置。 - 前記感応部と前記計測部とに亘って接続され、前記蛍光物質から発光された蛍光を前記計測部に向けて伝送する伝送部を更に備え、
前記計測部は、前記伝送部によって伝送された前記蛍光の強度の減衰量に基づいて、中性子線量を計測することを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の計測装置。 - 前記感応部は、前記伝送部との接続部分から放射状に延びる放射状部を含むように形成し、
前記伝送部のうち前記感応部との接続部分における延伸方向に対する前記放射状部の角度は、前記伝送部に入射可能な光の最大の入射角度と略同一であることを特徴とする請求項5に記載の計測装置。 - 前記感応部は、中性子捕捉療法による治療中の患者に取り付けられ、
前記計測部は、前記中性子捕捉療法において前記患者に照射される中性子線の中性子線量を計測することを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の計測装置。 - 前記計測部は、
前記感応部に中性子線が照射されている状態で、前記中性子線量を繰り返し計測することを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の計測装置。
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