[发明专利]中子捕获治疗设备

权利要求书

1.一种中子捕获治疗设备，其特征在于：包括中子束照射系统、中子剂量检测装置及用于对中子剂量检测装置进行校正的校正系统，

所述中子束照射系统包括中子束产生模块及射束调整模块，所述射束调整模块包括射束整形体及准直器；

所述中子剂量检测装置包括用于接收中子并输出电信号的检测器、用于处理从检测器输出的电信号并将电信号转换为脉冲信号的信号处理单元及对从信号处理单元输出的脉冲信号进行计数得到计数率的计数器；所述检测器设置在射束整形体内或准直器内；

所述校正系统包括金属部件、用于检测金属部件放射出的γ射线的γ射线检测部及校正系数计算部，所述中子捕获治疗设备基于金属部件的反应率及计数器的计数率对中子剂量检测装置进行校正；

所述校正系数计算部通过公式(2-1)和(2-2)计算出校正系数k，公式(2-1)和(2-2)如下：

其中，为计数器记录到的平均计数率；T为中子束照射检测器和金属部件的时间，单位为s；RR_Au为金属部件的反应率；C为γ射线检测部在计数时间内测得的γ射线净计数；λ为衰变常数；n为受照射的靶核数目；ε为γ射线检测部对于γ射线的侦检效率；Y为γ射线分支比；f₁为γ射线的自吸收修正因子；G为通量波动修正因子；t_irr为照射时间，单位为s；t_c为冷却时间，单位为s；t_m为γ能谱计测时间，单位为s。

2.根据权利要求1所述的中子捕获治疗设备，其特征在于：校正系统周期性地对中子剂量检测装置进行校正。

3.根据权利要求1所述的中子捕获治疗设备，其特征在于：校正系统还包括修正部，修正部结合校正系数k修正计数率B，修正的计数率Br采用公式(2-3)进行计算，公式(2-3)如下：

B_r＝B×k        (2-3)。

4.根据权利要求3所述的中子捕获治疗设备，其特征在于：中子剂量检测装置还包括将计数器记录的计数率转换为中子通量率或中子剂量率的转换单元，转换单元采用公式(2-4)计算修正的中子剂量率D_r，公式(2-4)如下：

其中，σ为热中子反应截面，单位是cm²；f₂为活化探测器造成的中子衰减修正因子；K为通量到1ppm硼浓度的硼剂量转换因子，单位是Gy·cm²/ppm；N为实际硼浓度，单位是ppm；CBE为复合生物效应因子。

5.根据权利要求1所述的中子捕获治疗设备，其特征在于：中子剂量检测装置还包括对中子通量率或中子剂量率进行计算得到中子剂量的中子剂量计算单元，中子剂量计算单元采用公式(2-5)计算修正的中子剂量D_acmr，公式(2-5)如下：

D_acmr＝ΣD_r            (2-5)。

6.根据权利要求1所述的中子捕获治疗设备，其特征在于：金属部件为¹⁹⁷Au箔片，γ射线检测部为高纯锗探测器。

7.根据权利要求1-6项中任意一项所述的中子捕获治疗设备，其特征在于：还包括控制系统，控制系统用于控制整个中子束照射的过程。

8.根据权利要求7所述的中子捕获治疗设备，其特征在于：所述射束整形体包括缓速体、包围缓速体的反射体及辐射屏蔽。