[发明专利]一种自动快速检测硼浓度的质子应用系统及其操作方法

权利要求书

1.一种自动快速检测硼浓度的质子应用系统，其特征在于，包括：

低能直线加速器系统(100)，用于产生质子束并加速质子束能量；

含硼样品硼浓度自动快速检测系统(300)，用于批量含硼样品的自动快速硼浓度定量测量，包括检测传输段(301)、中子照射装置(302)、含硼样品自动进样装置(303)、瞬发伽马检测分析装置(304)、束流捕集装置(305)、检测控制系统；

所述检测传输段(301)与所述低能直线加速器系统(100)连接，所述中子照射装置(302)与所述检测传输段(301)连接，所述中子照射装置(302)、所述含硼样品自动进样装置(303)、所述瞬发伽马检测分析装置(304)均与所述检测控制系统电信号连接。

2.根据权利要求1所述的自动快速检测硼浓度的质子应用系统，其特征在于，所述中子照射装置(302)，包括束流孔道(3021)、扩束段(3022)、靶装置(3023)、中子束调节装置(3024)、准直体(3025)、束流闸门(3026)、照射装置辐射屏蔽体(3027)。

3.根据权利要求1所述的自动快速检测硼浓度的质子应用系统，其特征在于，所述含硼样品自动进样装置(303)，包括样品承载部(3031)、样品传送部(3032)、驱动机构(3033)。

4.根据权利要求1所述的自动快速检测硼浓度的质子应用系统，其特征在于，所述瞬发伽马检测分析装置(304)，包括辐射探测部(3041)、信号处理部(3042)、检测装置辐射屏蔽体(3043)、计算部(3044)。

5.根据权利要求1所述的自动快速检测硼浓度的质子应用系统，其特征在于，还包括：

束流切换系统(200)，用于将质子束流切换至不同的应用系统中；

中子俘获治疗系统(400)，用于治疗符合BNCT治疗筛查条件的肿瘤患者；

和/或放射性核素生产系统(500)，用于放射性核素生产及提取。

6.一种自动快速检测硼浓度的质子应用系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：中子束品质参数测量；

S200：检测已知硼浓度的标准含硼样品；

S300：校准瞬发伽马检测分析装置；

S400：检测未知硼浓度的待测试含硼样品；

S500：获得待测含硼样品的硼浓度信息，并重复执行步骤S400，处理下一个待测含硼样品，直至所有待测样品检测完毕。

7.根据权利要求6所述的自动快速检测硼浓度的质子应用系统的操作方法，其特征在于，在步骤S200：检测已知硼浓度的标准含硼样品中，包括：

S210：检测控制系统将中子照射装置(302)的束流闸门(3026)关闭；

S220：使用含硼样品自动进样装置(303)，将一份已知硼浓度的标准含硼样品传送至中子照射装置(302)的束流闸门(3026)端口处；

S230：检测控制系统将中子照射装置(302)的束流闸门(3026)打开；

S240：中子束照射该已知硼浓度的标准含硼样品。

8.根据权利要求6所述的自动快速检测硼浓度的质子应用系统的操作方法，其特征在于，在步骤S300：校准瞬发伽马检测分析装置中，包括：

S310：对瞬发伽马检测分析装置(304)的计算部(3044)的检测参数进行初始化；

S320：瞬发伽马检测分析装置(304)接收中子与样品发生核反应放出的瞬发伽马射线，直至获得合格的伽马能谱或者到达检测时限，检测控制系统将中子照射装置(302)的束流闸门(3026)关闭；

S330：瞬发伽马检测分析装置(304)使用获得的代表该标准含硼样品硼浓度的检测信号强度信息以及该标准含硼样品已知的硼浓度信息对瞬发伽马检测分析装置(304)进行刻度。