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研究生: 黃俊愷
Chun-Kai Huang
論文名稱: 利用間接中子造影方法量測清華水池式反應器硼中子捕獲治療射束之中子二維分佈
The Measurement of 2D-Neutron Distribution for Tsing Hua Open-pool Reactor Boron Neutron Capture Therapy Beam Using Indirect Neutron Radiography Method
指導教授: 江祥輝
Shiang-Huei Jiang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 99
中文關鍵詞: 硼中子捕獲治療間接中子造影影像數位板中子二維分佈
外文關鍵詞: BNCT, Indirect Neutron Radiography, Image Plate, 2-D Neutron Distribution
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  •   硼中子捕獲治療係利用含硼藥物與熱中子之高捕獲截面特性,藉由核反應中所放出之重荷電粒子,以其短射程、高線性能量轉移等特性,局部性的殺死腫瘤細胞並同時降低對周圍正常細胞的傷害,藉此達到治療目的。因此,硼中子捕獲治療之效果與品質,主要取決於兩個重要因素:含硼藥物以及中子束。對於中子束之特性研究,一般常利用中子活化偵檢器來進行,但由於其體積較小,故對於大範圍之二維分佈量測將較為不易。
      本研究引入間接中子造影方法,以中子活化原理為基礎,配合轉換材及影像數位板之使用,對清華水池式反應器硼中子捕獲治療射束內之中子二維分佈進行量測。本研究共分為兩個階段:首先針對影像數位板之基本特性作驗證,以確保影像數位板在使用上之穩定性及可靠度;第二階段為利用間接中子造影方法進行量測,可分別獲得於射束出口、距離射束出口10公分及20公分處之中子二維相對強度分佈,最後亦將量測之結果與模擬計算結果作比較,並試圖解釋其差異之可能性。
      由目前之實驗結果顯示,間接中子造影方法可快速且穩定的使用於硼中子捕獲治療射束之中子二維分佈量測,且在謹慎、仔細的執行之下,其數據亦值得信賴。


    摘要 i 誌謝 iii 目錄 v 圖目錄 ix 表目錄 xiii 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 簡介 2 第二章 研究方法與理論 3 2.1 中子活化簡介 3 2.2 活化反應 3 2.2.1 活化反應方程式 3 2.2.2 冷卻時間修正 4 2.2.3 計數時間修正 5 2.3 間接中子造影 6 第三章 影像數位板 9 3.1 歷史背景 9 3.2 基本組成與作用機制 9 3.2.1 基本組成 9 3.2.2 作用機制 10 3.3 使用上之優缺點及其特性 13 第四章 實驗設備與方法 15 4.1 硬體設備 15 4.1.1 中子源 15 4.1.2 標準射源 15 4.1.3 轉換材及濾片 16 4.1.4 影像數位板及其他週邊設備 19 4.2 軟體設備 22 4.2.1 Image Reader FLA-3000 series 22 4.2.2 FujiFilm Science Lab Image Gauge 23 4.3 實驗方法 26 4.3.1 實驗流程之建立與實驗方法簡述 26 4.3.2 影像數位板之基本特性驗證 30 4.3.3 BNCT中子射束量測 32 第五章 結果與討論 35 5.1 影像數位板之基本特性驗證 35 5.1.1 再現性 35 5.1.2 對不同劑量響應之線性程度 36 5.2 BNCT射束量測 38 5.2.1 於BNCT射束出口之量測 38 5.2.2 於BNCT射束出口不同距離之量測 46 5.2.3 與模擬計算結果之比對 58 第六章 結論與未來建議 71 6.1 結論 71 6.1.1 影像數位板之基本特性探討 71 6.1.2 BNCT射束之二維分佈特性探討 71 6.2 未來建議 73 參考文獻 75 附錄 77 附錄A 模擬計算結果 77

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