BNCT中子束注量率空间分布测量

BNCT(boron neutron capture therapy)疗法是利用硼中子俘获反应产生的α粒子和反冲的7Li核,精确杀死癌细胞的治疗方法,具有高效、低副作用和多次复用等优势。BNCT中子束的注量率空间分布是BNCT物理剂量学和临床剂量学的一项基础参数,关系到患者放射治疗剂量的准确给予和治疗效果,具有非常重要的研究意义。BNCT中子束具有注量率高、面积大和成分复杂的特点,给BNCT中子束注量率空间分布的测量带了困难,国际上对该参数缺少统一标准的测量方法,已应用的测量方法包括逐点扫描法、布点法等方法存在测量方法不确定度大、过程繁琐冗长的缺陷,因此各国研究机构都积极探索精确快速的测定方法。

 

BNCT治疗示意图


为了准确测量BNCT治疗束的注量率空间分布,中科采象团队联合中国原子能科学研究院联合攻关,成功研制出基于Micromegas探测器的中子注量率空间分布测量系统。方案中所使用的Micromegas探测器总面积达到22.5cm×22.5cm,XY交叉阳极条共300路,单路信号最高计数率可达800kHz。

 

 

基于Micromegas探测器的BNCT中子空间注量率新型测量方法系统框图

 

客户案例

中科采象团队与国内某科研院所联合攻关,成功研制出基于Micromegas探测器的中子注量率空间分布测量系统。该系统采用了总面积22.5cm×22.5cm的Micromegas探测器,配有300路XY交叉阳极条,单路信号最高计数率可达800kHz。基于μXI机箱架构,结合5块μXI-X1063信号采集卡和1块μXI-X3010同步板卡,系统实现了高集成度的Micromegas信号采集。通过网络与上位机通信,并提供所需的4路Lemo连接器,保证信号获取的高效性。该方案创新性地应用于BNCT中子束注量率测量,结合FPGA实时处理信号的时间与能量信息,提升系统空间分辨率至2mm,助力BNCT技术的优化。

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