DE19723445A1

DE19723445A1 - Tiefendosismeßvorrichtung

Info

Publication number: DE19723445A1
Application number: DE19723445A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nishizawa; Kazunori Ikegami; Kunio Madono; Eisaku Teratani; Satoshi Senoo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: NL1006398A1; JPH10153663A; JP3518206B2; US5905263A; NL1006398C2; DE19723445B4

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tiefendosismeßvorrichtung, um eine Tiefendosis in einem menschlichen Körper zu messen, und wird verwendet, um Operationsbedingungen einer Krebsheilungsvorrichtung unter Verwendung von Teilchenstrahlen oder Körperstrahlungen, wie z. B. einem Elektronenstrahl, Röntgenstrahlung o. ä. zu bestimmen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Fig. 8 zeigt ein Diagramm eines bekannten Verfahrens zum Messen einer Tiefendosisverteilung. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 104 ein in einem Container 105 untergebrachtes Wasserphantom, 102 bezeichnet eine im Wasserphantom 104 angeordnete Ionisationskammer, 103 bezeichnet einen Verstärker, um ein absorbiertes Dosissignal zu verstärken, das von der Ionisationskammer 102 erhalten wird, und 101 bezeichnet einen Teilchenstrahl oder einen Körperstrahl, mit dem das Wasserphantom 104 bestrahlt wird.

Bei der bekannten Tiefendosismeßvorrichtung mit der in Fig. 8 gezeigten Struktur mißt die im Wasserphantom 104 angeordnete Ionisationskammer 102 eine absorbierte Dosis an einer festgelegten Position. Die Ionisationskammer 102 wird in einer Tiefenrichtung A und in einer Richtung senkrecht zur Strahlachse C des Teilchenstrahls bewegt, d. h. in einer horizontalen Richtung B, wobei die absorbierte Dosisverteilung gemessen wird. Der Verstärker 103 wird verwendet, um die Ionisationsmenge, die durch den Teilchenstrahl 101 erhalten wird, der Luft in der im Wasserphantom 104 angeordneten Ionisationskammer 102 ionisiert, zu verstärken und zu messen. Um die absorbierte Dosisverteilung zu messen, wird die Ionisationskammer 102 in der Tiefenrichtung A und in der horizontalen Richtung B bewegt, und die Ionisationsmenge wird für jede Bewegung gemessen.

Die bekannte Tiefendosismeßvorrichtung hat die obige Struktur. Somit ist es zur Messung der Tiefendosisverteilung nötig, die Ionisationskammer 102 im Wasserphantom 104 für jede Messung zu bewegen, was zur Folge hat, daß eine extrem lange Zeit und ein großer Arbeitsaufwand erforderlich ist. Darüber hinaus erfordert eine dreidimensionale Dosisverteilungsmessung einen überaus großen Zeit- und Arbeitsaufwand.

Weiterhin, wenn eine Veränderung der Ausgabe einer Teilchenstrahl-Bestrahlungsvorrichtung, wie z. B. einer Elektronenstrahl-Bestrahlungsvorrichtung oder einer Röntgenstrahlungs-Bestrahlungsvorrichtung bewirkt wird, muß die Tiefenstrahlung von Anfang an wiederum gemessen werden. Somit erfordert die Tiefendosismessung eine extrem lange Zeit und einen großen Arbeitsaufwand.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde mit dem Ziel gemacht, die Probleme der obigen bekannten Tiefendosismeßvorrichtung zu vermeiden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tiefendosismeßvorrichtung bereitzustellen, mit der eine Tiefendosis in einer kurzen Zeit gemessen werden kann und eine Verteilung einer Tiefendosis mit einer hohen Genauigkeit gemessen werden kann.

In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung der obigen Aufgage eine Tiefendosismeßvorrichtung bereitgestellt, die eine Erfassungsvorrichtung enthält, um einen Teilchenstrahl als eine Eingabe zu erhalten, und um ein durch den Teilchenstrahl bewirktes Licht von einer Endoberfläche aus zugeben, eine Lichterfassungsvorrichtung, um den von der Erfassungsvorrichtung aus gegebenen Lichtstrahl zu erfassen, und um ein Erfassungsergebnis aus zugeben, eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung, um das von der Lichterfassungsvorrichtung aus gegebene Erfassungsergebnis zu verarbeiten und eine Anzeigevorrichtung, um ein Ergebnis einer in der Bildsignalverarbeitungsvorrichtung ausgeführten Verarbeitung anzuzeigen. In der Tiefendosismeßvorrichtung wird eine Messung eines Lichtes mit einer einem Spektrum des in der Erfassungsvorrichtung bewirkten Lichtes entsprechenden Wellenlänge durchgeführt.

Darüber hinaus umfaßt in einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Erfassungsvorrichtung einen Block, der erhalten wird, indem eine Vielzahl von Scintillationsfasern in einem Bündel verbunden wird, ein von einer Endoberfläche der Erfassungsvorrichtung ausgegebenes Licht wird durch ein Spektroskop gestreut und eine Messung einer Lichtmenge mit einer Wellenlänge, die dem Emissionsspektrum der Scintillationsfasern entspricht, wird vorgenommen.

Weiter wird in einer Tiefendosismeßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein Bandpaßfilter entsprechend einer Emissionswellenlänge von Scintillationsfasern verwendet, um eine von einer Endoberfläche der Erfassungsvorrichtung ausgegebene Lichtmenge zu messen.

Weiter schließt in einer Tiefendosismeßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die Erfassungsvorrichtung einen Faserblock ein, der durch abwechselndes Anordnen einer Vielzahl von Scintillationsfasern und einer Vielzahl von normalen optischen Fasern erhalten wird, wobei von einer ersten Endoberfläche der Erfassungsvorrichtung nur von den Scintillationsfasern erhaltenes Licht ausgegeben wird, und an einer zweiten Endoberfläche nur Licht ausgegeben wird, das von den normalen optischen Fasern erhalten wird, und eine Bildmeßvorrichtung umfaßt zwei Meßsysteme, um eine Differenz zwischen dem von der ersten Endoberfläche erhaltenen Licht und dem von der zweiten Endoberfläche erhaltenen Licht zu berechnen.

Weiter werden in einer Tiefendosismeßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein von einer Scintillationsfaser erhaltenes Licht und ein von einer normalen optischen Faser erhaltenes Licht von einer bestimmten Endoberfläche der Erfassungsvorrichtung ausgegeben, eine Leuchtverteilung von beiden Lichten wird von einer Bildmeßvorrichtung gemessen, die als ein Bildmeßmittel wie z. B. eine Kamera dient, und eine Bildverarbeitung wird durchgeführt, um eine Differenz zwischen beiden Lichten zu berechnen.

Weiter wird in einer Tiefendosismeßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Messung eines von einer Endoberfläche der Blocktyperfassungsvorrichtung einschließlich einer Vielzahl von normalen optischen Fasern ausgegebenen Lichtes vorgenommen.

Weiter sind in einer Tiefendosismeßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung klare Plastikblöcke an beiden Enden eines eine Vielzahl von kurzen Scintillationsfasern umfassenden Blockes angeordnet, um die Erfassungsvorrichtung zu bilden.

Weiter ist in einer Tiefendosismeßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein die Erfassungsvorrichtung bildender klarer Plastikblock so ausgebildet, daß er eine Seite aufweist, die länger ist als eine Seite eines Scintillationsfaserblocks, wodurch die Auswirkung eines reflektierten Lichtes, das an dem Begrenzungsabschnitt oder dem Endabschnitt des klaren Plastikblocks gebildet wird, eliminiert wird.

Die obige und weitere Aufgaben und neue Merkmale der Erfindung werden mit der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen werden. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen nur zum Zwecke der Veranschaulichung dienen, und nicht dazu vorgesehen sind, den Umfang der Erfindung zu definieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Aufgaben und Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung offensichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen werden, in denen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer bekannten Tiefendosismeßvorrichtung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Andere Merkmale dieser Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen offensichtlich, die einer Veranschaulichung der Erfindung dienen und deren Umfang nicht beschränken.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Tiefendosismeßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet eine Bezugsziffer 201 einen Teilchenstrahl, wie zum Beispiel Elektronen, Röntgenstrahlen, Protonen, Barionen und ähnliches, 202 bezeichnet einen Detektor mit einer Blockform, der durch ein Verbinden von Scintillationsfasern in einem Bündel erhalten wird, 203 bezeichnet ein optisches System, wie zum Beispiel eine Linse, oder eine sich verjüngende Faser (Lichtführung), 204 bezeichnet ein Spektroskop, um vom Detektor 202 ausgegebenes Licht 208 zu streuen, 205 bezeichnet eine Bildmeßvorrichtung, wie zum Beispiel eine CCD-Kamera, um ein vom Spektroskop 208 ausgesendetes Licht zu messen, 206 bezeichnet eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (im weiteren als Bildverarbeitungsvorrichtung abgekürzt) um als Eingabe von der Bildmeßvorrichtung 205 übertragene Bildsignale aufzunehmen und zu verarbeiten und 207 bezeichnet eine Anzeigevorrichtung, um das Ergebnis einer durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 206 durchgeführten Bildverarbeitung anzuzeigen, d. h. eine absorbierte Dosisverteilung.

Nun wird der Betrieb der Tiefendosismeßvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels mit der in Fig. 1 gezeigten Struktur beschrieben.

Zuerst trifft der Teilchenstrahl 201 auf den Detektor 202, und der auftreffende Teilchenstrahl 201 emittiert ein Licht im Detektor 202. Als nächstes überträgt der Detektor 202 das intern emittierte Licht an eine Endoberfläche des Detektors 202. Danach tritt das an die Endoberfläche des Detektors 202 übertragene Licht durch das optische System 203, das Spektroskop 204, die Bildmeßvorrichtung 205 und die Bildverarbeitungsvorrichtung 206, in dieser Reihenfolge. Zuletzt zeigt die Anzeigevorrichtung 207 die absorbierte Dosisverteilung an.

Der Detektor 202 emittiert intern ein Scintillationslicht, dessen Menge proportional zu der in dem Detektor 202 absorbierten Energie ist, und ein Cerenkov-Licht in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit, mit der der Teilchenstrahl 201 durch den Detektor 202 tritt. Um eine absorbierte Dosismenge genau zu messen ist es nötig, das Cerenkov-Licht zu entfernen, wodurch nur das Scintillationslicht gemessen wird.

Das Scintillationslicht emittiert ein Licht mit einer Wellenlänge in Übereinstimmung mit einer Scintillator. Auf der anderen Seite ist eine Wellenlängenverteilung des Cerenkov-Lichtes invers proportional zu der Wurzel der Wellenlänge und weist eine durchgehende Verteilung auf, die von einem ultravioletten Bereich bis zu einem blauen Bereich reicht.

Es kann ein Scintillator ausgewählt werden, der ein Licht in einem Bereich mit einer längeren Wellenlänge als das des blauen Bereichs emittiert, z. B. in einem grünen Bereich, und der Scintillator kann in dem Detektor 202 verwendet werden. In diesem Fall kann, da ein erhaltenes Scintillatorlicht und das Cerenkov-Licht verschiedene Wellenlängen aufweisen, das Spektroskop 204 dazu verwendet werden, einfach dazwischen zu unterscheiden. Als eine Folge davon ist es möglich, eine Tiefendosisverteilung genau zu messen.

Darüber hinaus kann sogar, wenn der Scintillator Licht mit einer Wellenlänge im blauen Bereich emittiert, ein Vergleich zwischen einer Lichtmenge vom Scintillator und einer Menge von Cerenkov-Licht in der Nachbarschaft eines Scintillator- Emissionswellenlängenbereichs vorgenommen werden, um die Menge des Cerenkov-Lichts von der Lichtmenge des Scintillatorlichtes zu substrahieren. Dadurch ist es möglich, nur die Menge von Scintillationslicht zu erhalten. Als eine Folge davon kann die Tiefendosisverteilung genau gemessen werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung werden die gleichen Bezugsziffern für Bestandteile verwendet, die mit denen des ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels identisch sind, und Beschreibungen davon werden ausgelassen.

Die Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels dadurch, daß ersteres einen Bandpaßfilter 209 aufweist, der zwischen einem optischen System 203 und einer Bildmeßvorrichtung 205 anstatt dem Spektroskop 204 angeordnet ist. Der Bandpaßfilter 209 kann nur Licht eines Wellenlängenbereiches übertragen, der einen Wellenlängenbereich der Emission des Scintillators in dem Detektor 202 entspricht.

In der Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels mit der obigen Struktur kann von dem in dem Detektor 202 emittierten Licht nur ein Scintillationslicht auf die Bildmeßvorrichtung 205 durch den Bandpaßfilter 209 auftreffen. Somit ist es möglich, die Tiefendosisverteilung genau zu messen.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet eine Bezugsziffer 222 einen Detektor. Der Detektor 222 umfaßt einen durch Verbinden von sich abwechselnden normalen optischen Fasern 211 und Scintillationsfasern 212 in einem Bündel erhaltenen Faserblock 222-1. Die gleichen Bezugsziffern werden für Bestandteile verwendet, die identisch mit denen des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels sind und eine Beschreibung davon wird weggelassen.

Die normale optische Faser 211 ist vom gleichen Material wie die Scintillationsfaser 212, unterscheidet sich jedoch von der Scintillationsfaser 212 dadurch, daß zur letzteren einfach fluorescentes Material hinzugefügt wird. Ein Schutzfilm 210 ist an einem Ende des Detektors 222 vorgesehen. Der Schutzfilm 210 ermöglicht es einer Meßvorrichtung 205a, nur von der Scintillationsfaser 212 ausgesendetes Licht zu messen. Weiter mißt eine Bildmeßvorrichtung 205b nur von der normalen optischen Faser 211 ausgesendetes Licht.

Als nächstes subtrahiert eine Bilddifferenzvorrichtung 213 Bildausgaben, die von den Bildmeßvorrichtungen 205a und 205b ausgegeben wurden. D.h. eine Menge von Cerenkov-Licht wird von einer von der Scintillationsfaser 212 ausgesendeten Lichtmenge subtrahiert. Dadurch ist es möglich, nur eine Scintillationslichtmenge zu messen. Als eine Folge ist es möglich, eine Tiefendosisverteilung genau zu messen und eine erhaltene Tiefendosisverteilung auf der Anzeigevorrichtung 207 anzuzeigen.

Viertes Ausführungsbeispiel

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet eine Bezugsziffer 232 einen Detektor. Der Detektor 232 schließt einen durch Verbinden von sich abwechselnden normalen optischen Fasern 211 und Scintillationsfasern 212 in einem Bündel erhaltenen Faserblock ein. Die gleichen Bezugsziffern werden für Bestandteile verwendet, die identisch denen des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels sind und Beschreibungen davon werden weggelassen.

Eine Bildmeßvorrichtung 205 mißt ein von einer Endoberfläche des Detektors 232 ausgesendetes Licht. Als eine Folge wird eine Differenz zwischen einer Lichtmenge an einer Position der Scintillationsfaser 212 und einer Lichtmenge an einer Position der normalen Faser 212 bewirkt. Die Differenz dient als eine Differenz in einer Anzeigeposition im Bild, und wird auf einer Anzeigevorrichtung 207 angezeigt.

Eine Bildverarbeitungsvorrichtung 206 zieht von einer Lichtmenge an einem Abschnitt der Scintillationsfaser 212 eine Lichtmenge an einem Abschnitt der normalen optischen Faser 211 in der Umgebung davon ab. Dadurch ist es möglich, eine Menge von Cerenkov-Licht von der durch die Scintillationsfaser 212 ausgesendeten Lichtmenge abzuziehen. Als eine Folge davon ist es möglich, eine Tiefendosisverteilung genau zu messen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet eine Bezugsziffer 242 einen durch Verbinden von normalen optischen Fasern in einem Bündel erhaltenen Blocktypdetektor. Die gleichen Bezugsziffern werden für Bestandteile-verwendet, die identisch denen des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels sind, und eine Beschreibung dafür wird ausgelassen.

In der Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des fünften Ausführungsbeispiels mit der in Fig. 5 gezeigten Struktur umfaßt der Detektor 242 eine Blockform, erhalten durch Verbinden der normalen optischen Fasern in einem Bündel. Somit kann der Detektor 242 nur ein Cerenkov-Licht messen und mißt eine Tiefenverteilung des Cerenkov-Lichts. Es ist möglich, eine Tiefendosisverteilung von einer Verteilung des Cerenkov-Lichtes zu finden, abhängend von einer Korrelation zwischen einer Cerenkov-Lichtverteilung, die vorhergehend von der Verteilung des Cerenkov-Lichtes gefunden wurde, und einer absorbierten Tiefendosisverteilung. Es ist möglich, die Kosten für ein für den Detektor verwendetes Material zu reduzieren, was eine Kostenreduktion für die Herstellung der Tiefendosismeßvorrichtung bewirkt.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet eine Bezugsziffer 252 eine Bildmeßvorrichtung mit einem Detektor, der einen kurzen Scintillationsfaserblock 215 und klare Plastikblöcke 216 umfaßt. Der kurze Scintillationsfaserblock 215 ist zwischen den klaren Plastikblöcken 216 angeordnet. Die gleichen Bezugsziffern werden für Bestandteile verwendet, die identisch denen des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels sind, und eine Beschreibung davon wird ausgelassen.

Der klare Plastikblock 216 ist vom gleichen Material wie der Scintillationsfaserblock 215, und der Detektor 252 ist als ein Ganzes homogen. Licht wird von einer Endoberfläche des Scintillationsfaserblocks 215 zu der Bildmeßvorrichtung 205 durch den klaren Plastikblock 216 übertragen. Die Bildmeßvorrichtung 205 empfängt und mißt das von der Endoberfläche des Scintillationsfaserblocks 215 übertragene Licht.

Mit der Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des sechsten Ausführungsbeispiels ist es möglich, eine Positionsauflösung einer absorbierten Dosis zu erhöhen, und Materialkosten für den Scintillationsfaserblock 215 aufgrund des kurzen Scintillationsfaserblocks 215 im Detektor 252 zu reduzieren. Es ist sogar mit einem kurzen Scintillationsfaserblock 215 möglich, einen elektronischen Gleichgewichtszustand zu erhalten, da klare Acrylblöcke einschließlich der klaren Plastikblöcke 216 auf beiden Seiten des Scintillationsfaserblocks angeordnet sind.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm eines Detektors in einer Tiefendosismeßvorrichtung gemäß des siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 262 den Detektor. Obwohl der Detektor 262 in Fig. 7 vergrößert ist, sind Bestandteile der Tiefendosismeßvorrichtung mit Ausnahme des Detektors 262 identisch mit denen im in Fig. 6 gezeigten fünften Ausführungsbeispiels und Beschreibungen davon werden in Hinblick auf Einfachheit ausgelassen. In Fig. 7 bezeichnet eine Bezugsziffer 262 den Detektor, 215 bezeichnet einen Scintillationsfaserblock und 216 bezeichnet einen klaren Plastikblock. Der Detektor 262 umfaßt den Scintillationsfaserblock 215 und die klaren Plastikblöcke 216.

Wenn die Bildmeßvorrichtung 205, beispielsweise eine Kamera verwendet wird, um von einer Endoberfläche des Scintillationsfaserblocks 215 ausgehendes Licht zu messen, wird ein von der Endoberfläche ausgegebenes Licht partiell von Seitenoberflächen des klaren Plastikblocks 216 reflektiert. Somit ist der klare Plastikblock 216 so ausgebildet, daß er eine Seite aufweist, die ungefähr 1 cm länger ist als eine Seite des Scintillationsfaserblocks 215. Dadurch ist es möglich, die Reflektionskomponenten zu entfernen, die an den Seitenoberflächen des klaren Plastikblocks 216 reflektiert werden. D.h., wenn die Bildmeßvorrichtung 205, wie zum Beispiel eine Kamera, für ein Aufnehmen verwendet wird, ist es möglich, die Reflektionskomponenten zu entfernen, da die Seitenoberflächen von einem Aufnahmebereich entfernt angeordnet sind. Als eine Folge davon ist es möglich, nur von der Endoberfläche des Scintillationsfaserblockes 215 ausgegebenes Licht mit hoher Genauigkeit zu messen.

Wie oben ausgeführt, sind gemäß der Tiefendosismeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Vielzahl von Scintillationsfasern in einem Bündel verbunden, um die Blockform bereitzustellen, und das Spektroskop wird verwendet, um das von der Endoberfläche des Detektors aus gegebene Licht zu streuen, um so die Lichtmenge zu messen, die die Wellenlänge gemäß des Emissionsspektrums der Scintillationsfaser hat. Als eine Folge ist es möglich, das Cerenkov-Licht zu entfernen, und die Tiefendosisverteilung genau mit hoher Genauigkeit zu messen. Weiter wird gemäß der Tiefendosismeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung der Bandpaßfilter gemäß der Wellenlänge der Emission der Scintillationsfaser verwendet, um die von der Endoberfläche des Detektors ausgegebene Lichtmenge zu messen. Als eine Folge davon ist es möglich, nur das Cerenkov-Licht zu entfernen und die Tiefendosisverteilung mit hoher Genauigkeit zu messen.

Weiter umfaßt der Detektor gemäß der Tiefendosismeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung den Faserblock, in dem die Scintillationsfasern und normalen optischen Fasern abwechselnd angeordnet sind. Nur das von der Scintillationsfaser ausgesendete Licht kann von einem Ende des Detektors ausgesendet werden und nur das von der normalen Faser ausgesendete Licht kann von dem anderen Ende davon ausgegeben werden, was zwei Meßsysteme zur Folge hat. Weiter wird eine Differenz zwischen den in beiden Meßsystemen erhaltenen Signalen berechnet. Als eine Folge ist es möglich, nur das Cerenkov-Licht zu entfernen und mit hoher Genauigkeit die Tiefendosisverteilung zu messen.

Weiter können gemäß der Tiefendosismeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung sowohl das von der Scintillationsfaser aus gegebene Licht als auch das von der normalen Faser aus gegebene Licht von einem Ende des Detektors ausgegeben werden. Die Leuchtverteilung davon wird durch die Bildmeßvorrichtung, beispielsweise einer Kamera, gemessen, und die Bildverarbeitung wird verwendet, um die Differenz zwischen dem von der Scintillationsfaser ausgegebenen Licht und dem von der normalen optischen Faser aus gegebenen Licht zu berechnen. Als eine Folge davon ist es möglich, nur das Cerenkov-Licht zu entfernen, und die Tiefendosisverteilung mit hoher Genauigkeit zu messen.

Weiter sind gemäß der Tiefendosismeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung die normalen optischen Fasern in einem Bündel verbunden, um den Blocktypdetektor zu bilden und das von der Endoberfläche des Detektors aus gegebene Licht wird gemessen. Somit wird die Verteilung des Cerenkov-Lichtes gemessen, und die Tiefendosisverteilung wird durch Verwendung der Korrelation zwischen der Cerenkov-Lichtverteilung und der vorhergehend gemessenen Tiefendosisverteilung gemessen. Es ist möglich, Materialkosten für den Detektor zu verringern, wodurch eine Kostenreduktion für eine Herstellung der Tiefendosismeßvorrichtung bewirkt wird.

Weiter sind gemäß der Tiefendosismeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung die klaren Plastikblöcke an beiden Enden des kurzen Scintillationsfaserblocks im Detektor angeordnet. Als eine Folge ist es möglich, die Positionsauflösung der absorbierten Dosis zu erhöhen und die Materialkosten für den Scintillationsfaserblock zu reduzieren.

Weiter ist gemäß der Tiefendosismeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung der klare Plastikblock größer ausgebildet als der Scintillationsfaserblock. Dadurch ist es möglich, nur die Reflektionskomponenten an den Seitenoberflächen des klaren Plastikblocks zu entfernen. Als eine Folge davon ist es möglich, die Tiefendosisverteilung mit hoher Genauigkeit zu messen.

Obwohl das Obige eine vollständige und umfassende Offenbarung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellt, können verschiedene Abwandlungen, alternative Zusammenstellungen und Entsprechungen vorgenommen werden, ohne von dem Grundgedanken und Bereich der Erfindung abzuweichen. Daher sollten die obige Beschreibung und Veranschaulichung nicht als eine Beschränkung des Umfangs der Erfindung gesehen werden, die durch die angefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Eine Tiefendosismeßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
eine Detektorvorrichtung (202), um einen Teilchenstrahl (201) als eine Eingabe zu erhalten, und um von einer Endoberfläche ein durch den Teilchenstrahl (201) bewirktes Licht aus zugeben;
eine Lichterfassungsvorrichtung (203, 204), um das von der Detektorvorrichtung (202) ausgegebene Licht zu erfassen und um ein erhaltenes Erfassungsergebnis aus zugeben;
eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (205, 206), um Signale zu verarbeiten, die als ein von der Lichterfassungsvorrichtung (203, 204) ausgegebenes Erfassungsergebnis dienen; und
eine Anzeigevorrichtung (207), um ein Ergebnis einer in der Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (205, 206) durchgeführten Verarbeitung anzuzeigen,
wobei eine Messung einer Lichtmenge mit einer Wellenlänge in Übereinstimmung mit einem Spektrum des in der Detektorvorrichtung (202) bewirkten Lichtes vorgenommen wird.

2. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (202) einen Block umfaßt, der durch ein Verbinden einer Vielzahl von Scintillationsfasern in einem Bündel erhalten ist, die Lichterfassungsvorrichtung ein Spektroskop (204) einschließt, das von der Detektorvorrichtung (202) ausgegebene Licht durch das Spektroskop (204) gestreut wird, Signale, die als das Erfassungsergebnis dienen, erhalten durch die Streuung, in die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (205, 206) eingegeben werden und eine Messung einer Lichtmenge mit einer Wellenlänge in Übereinstimmung mit einem Emissionsspektrum der Vielzahl von Scintillationsfasern vorgenommen wird.

3. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichterfassungsvorrichtung (203, 209) einen einer Emissionswellenlänge der Vielzahl von Scintillationsfasern entsprechenden Bandpaßfilter (209) umfaßt, und ein von der Endoberfläche der Detektorvorrichtung (202) ausgegebenes Licht durch den Bandpaßfilter (209) hindurchtritt, um in die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (205, 206) eingegeben zu werden.

4. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (222) einen Faserblock (222-1) umfaßt, gebildet durch ein abwechselndes Anordnen einer Vielzahl von Scintillationsfasern (212) und einer Vielzahl von normalen optischen Fasern (211), wobei nur ein von der Vielzahl von Scintillationsfasern (212) ausgegebenes Licht von einer ersten Endoberfläche der Detektorvorrichtung (222) ausgegeben wird, und nur ein von der Vielzahl von normalen optischen Fasern (211) ausgegebenes Licht von einer zweiten Endoberfläche der Detektorvorrichtung (222) ausgegeben wird, die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung eine erste Signalverarbeitungsvorrichtung (205a) umfaßt, um das von der ersten Endoberfläche ausgegebene Licht als eine Eingabe zu empfangen und zu verarbeiten, eine zweite Signalverarbeitungsvorrichtung (205b), um das von der zweiten Endoberfläche aus gegebene Licht zu empfangen und zu verarbeiten, und die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (205a, 205b, 213) eine Differenz zwischen einem in der ersten Signalverarbeitungsvorrichtung (205a) erhaltenen Ergebnis und einem in der zweiten Signalverarbeitungsvorrichtung (205b) erhaltenen Signal berechnet.

5. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (232) einen Faserblock einschließt, gebildet durch ein abwechselndes Anordnen einer Vielzahl von Scintillationsfasern (212) und einer Vielzahl von normalen optischen Fasern (211), und ein erstes von der Vielzahl von Scintillationsfasern (212) ausgegebenes Licht und ein zweites von der Vielzahl von normalen optischen Fasern (211) ausgegebenes Licht von einer ersten Endoberfläche der Detektorvorrichtung (232) ausgegeben wird, eine Leuchtverteilung des ersten Lichtes und des zweiten Lichtes durch eine Bildmeßvorrichtung (205) gemessen wird, die durch die Bildmeßvorrichtung (205) gemessenen Daten der Leuchtverteilung an die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (206) ausgegeben werden und die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (206) eine Bildverarbeitung von Eingabedaten der Leuchtverteilung des ersten Lichtes und der Leuchtverteilung des zweiten Lichtes durchführt, und eine Differenz der Leuchtverteilung zwischen dem ersten Licht und dem zweiten Licht berechnet.

6. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (242) einen durch Verbinden einer Vielzahl von normalen optischen Fasern in einem Bündel erhaltenen Block umfaßt, ein von einer Endoberfläche der Detektorvorrichtung (242) ausgegebenes Cerenkov-Licht zu der Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (205, 206) ausgegeben wird, und die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung (205, 206) eine Tiefendosisverteilung erhält, abhängend von einer Korrelation zwischen einer Verteilung des eingegebenen Cerenkov-Lichts und einer vorhergehend gemessenen absorbierten Tiefendosisverteilung.

7. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (252) einen Scintillationsfaserblock (215) umfaßt, der durch eine Vielzahl von Scintillationsfasern gebildet ist, und klare Plastikblöcke (216), die an beiden Enden des Scintillationsfaserblocks (215) angeordnet sind.

8. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Scintillationsfaserblock (215) kürzer als die Vielzahl von Scintillationsfasern in der Detektorvorrichtung nach Anspruch 2 sind.

9. Eine Tiefendosismeßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der klare Plastikblock (216) so ausgebildet ist, daß er eine Seite aufweist, die länger als eine Seite des Scintillationsfaserblocks (215) ist.