基于加速器的硼中子俘获治疗的束流整形体的设计与优化

发布时间：2021-04-07 11:19

　　硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy,BNCT）有望成为治疗脑胶质瘤和黑色素瘤的一种非常有效的方法。与基于反应堆的BNCT比较,基于加速器的硼中子俘获治疗装置（Accelerator-based BNCT,AB-BNCT）,具有制造和维护成本低、可用来治疗深部肿瘤、政策接受度高、易于在人口密集位置布置等优点。在BNCT装置中,需要用束流整形体（beam shaping assembly,BSA）将中子源产生的快中子束流慢化至超热中子能区（0.5eV<E<10ke V）,并尽可能减弱快中子、热中子和γ射线的成分,同时保证中子的方向性。对BSA的设计优化是BNCT的关键工作之一。本论文用蒙特卡罗方法模拟了 BNCT中的BSA,该BNCT装置是基于东莞中子科学中心的3.5 Me’V、10 mA射频四极（radio-frequency quadrupole,RFQ）质子加速器。我们对组成BSA的慢化器、反射体、γ射线屏蔽层、热中子过滤层和准直器的参数进行了优化,提供了一个可行的BSA设计。在我们的设计工作中,BSA由以下部分组成:慢化器尝试采用... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１超热中子束和热中子束照射时的热中子注量率在人体模型中的深度分布??

所以我需要对中子束进行处理，得到合适的中子束。ＢＳＡ的作用是将中子能??量慢化至超热中子范围（ＯＪｅＶｉＥｆｌＯｋｅＶ），同时保证中子的方向性，并尽可能减弱??不需要的快中子、热中子和丫射线的成分。ＢＳＡ的结构如图２．?１所示，主要包括靶、慢化??器、反射体、准直器、热中子吸收层和Ｙ屏蔽层等部分。以下小节会对各部分的具体结构??和功能要求做详细的介绍。??？ｖｉ?丨－反射体??Ｉ?ｉＶｖＩｉｉｉＵｉｆｌ??＿?：ｗ靴?＃??議關１?３?Ｉ?４－襲器??ｇ?５－中子产＇ｔ靶??邏丄圍?６－热中ｒ吸收??调醒｜?一??图２．１?ＢＳＡ的结构示意图??２．?３＿?２革巴??我们的设计采用１＾耙，因为Ｌｉ熔点较低，仅为１８０°Ｃ，受到高功率的质子朿流的轰击??吋候大量的能量堆积会使其温度快速升高，另外由于Ｌｉ在空气中的氧化，质子带来的１－丨??７??

湘潭大学硕士学位论文ｋｅＶ或１９７．１ｋｅＶ的能量，在ｌＯＯｋｅＶ以上有较高的非弹性散射截面，可能量到丨ＯＯｋｅＶ以下，如图２．２它的截面在４０ｋｅＶ以上有很多共振峰，发生弹性散射，且其原子质量也比较适中，通过控制其材料厚度，有度慢化。??Ｆ１９?（ｎ，ｔｏｔａｌ）?ｆｏｇ－１ｏｇ??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于加速器的中子俘获治疗中子源中子转换靶的模拟[D]. 褚景祎.辽宁大学 2016



本文编号：3123395