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医療用電子線直線加速器の電子線ビーム幅の直接的測定方法の開発 International Journal of Medical Physics, Clinical Engineering and Radiation Oncology, Vol.6, No.1 (2017)に掲載

nternational Journal of Medical Physics, Clinical Engineering and Radiation Oncology, Vol.6, No.1 (2017)   Tomohiro Shimozato et al.


【背景】医療用電子線直線加速装置は加速された電子ビームを金属ターゲットに入射し、X線を発生させる。金属ターゲットの中心に決まったビーム幅で入射することで、照射対象に均一な分布を持つX線が照射される。電子ビームの位置のずれや幅の変化は、分布の均一性を崩す可能性がある。現在まで、間接的な測定方法は数多く開発されているが、直接的測定法は報告がない。


  • 図1
  • 図2

【方法】加速装置に付属する散乱箔部分にRadiochromicフィルムを設置(図1、2)し、電子ビームを照射し、二次元分布を光学濃度にて得た。光学濃度の縦横のプロファイルを作成し、近似Gaussian分布曲線の半値幅からビーム幅を決定した。


【結果】フィルムで得られた二次元分布は楕円状(図3)であり、エネルギーが大きくなるほど円の直径は小さくなった。プロファイルにおける半値幅の評価では、縦方向(Inline)は4 MeV~16 MeVの電子線について5.5 mm~2.9 mm。横方向(Crossline)は6.4 mm~3.3 mmと得られ、横方向の幅が若干大きくなった。


【考察】今回行った研究では、散乱箔の位置において測定を行ったものであり、実際に金属ターゲットに入射しているビーム幅は、もう少し小さいものと思われる。ただ、金属ターゲットは真空中に設置されており、直接的にフィルムを設置することが不可能であった。金属ターゲットから散乱箔まで間に電子ビームに影響を及ぼす部品等は存在せず、本研究で測定された位置においてビーム幅を経時的に測定することで、照射対象へのビームの均一性を簡易的に評価できる可能性がある。


  • 図3