基于BNCT的金刚石超热中子通量探测器模拟研究
Simulation study on diamond detectors for epithermal neutron flux in BNCT
摘要: 硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy, BNCT）是一种先进的精准靶向肿瘤治疗技术，应用前景广泛。该技术发展的核心工作之一是中子通量的测量，现有BNCT中子束超热中子通量测量方法主要有多箔活化法和多球谱仪法，具有操作流程繁琐、耗时较长、且无法在线实时测量等问题，亟需研发新的探测技术。本文利用蒙特卡洛模拟方法，针对BNCT中子束流监测需求设计了一种基于金刚石的超热中子通量探测器，配置核电子学读出系统，实现超热中子通量的实时监测。优化后的超热中子探测器采用半径为37cm的D2O球体+0.01cmFe箔作为慢化材料和高能中子吸收材料，金刚石探测器尺寸为1*1*0.03cm，选用17μm的6Li作为中子转换层。通过对加速器中子源和反应堆中子源的BNCT辐射场进行性能验证，结果表明所设计的探测器中子响应能量范围为0.5eV~10keV，超热中子通量测量结果的不确定度小于4%，优于当前所用的多箔活化法和多球谱仪法，可以高精度的完成BNCT辐射场的超热中子通量测量，对探测器后续的制作和测试具有指导意义。
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2025-06-17 11:54:10 |
ChinaXiv:202506.00254V1
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