Abstract
本篇論文使用MCNPX進行粒子遷移模擬，以30MeV 1mA的質子打擊鈹靶材，分析產生的中子；以國際原子能總署的指標建議，設計濾屏及匯聚；並在匯聚出口模擬假體，計算劑量在假體中的分布情形。完成加速器型的硼中子捕獲治療超熱中子束初步設計。 本論文包含：（1）加速器中子源產量及能譜分析、中子源角度分析、接龍的比較及驗證，及濾屏材料截面分析；（2）參考京都大學的濾屏設計、濾屏設計的過程、濾屏厚度最佳化計算、反射體最佳化計算，及專利探討；（3）參考清華大學水池式反應器的匯聚設計進行濾屏加匯聚後的模擬計算、本研究濾屏設計的中子束分析，及在假體中的劑量分布模擬計算。 加速器的中子源產量計算結果與日本京都大學一致，中子平均能量為7.26MeV，約有70%向前。在射源方面，使用接龍後，FOM至少提高了70倍。 在濾屏設計方面，採用三層的設計，對濾屏厚度及寬度進行計算。在專利探討方面，以文獻中的濾屏設計概念進行模擬，與三層的濾屏設計做比較，結果顯示三層的濾屏設計較優。 匯聚設計參考清華大學水池式反應器超熱中子束的匯聚設計，對濾屏加匯聚進行模擬計算。匯聚內縮及濾屏加寬有助於每個超熱中子所伴隨的快中子劑量的降低，而對整個濾屏面進行計數可以有助於判斷匯聚出口的超熱中子束特性。本研究的濾屏設計與清華池式反應器的超熱中子束THOR50c在匯聚出口的中子能譜比較，超熱中子部份偏高能的較多，快中子及熱中子較少。假體中的劑量分布模擬計算結果顯示，本研究所設計的加速器型中子源超熱中子束適用於BNCT治療，可達較深的治療深度，也仍有改進的空間。