用于同位素產生系統的自屏蔽靶技術方案

提供用于同位素產生系統的自屏蔽靶。該靶包括：主體，其配置成封入靶材料且具有用于帶電粒子束的通路；以及主體內的構件，其中，帶電粒子束在構件中誘導放射性。另外，主體的至少一部分由具有比鋁的密度值更大的密度值的材料形成以屏蔽該構件。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本文所公開 的主題大體上涉及同位素產生系統，且更特定而言涉及同位素產生系統的靶的屏蔽。
技術介紹
放射性同位素(也稱為放射性核素)具有在醫學治療、成像和研究中的若干應用，以及非醫學相關的其它應用。產生放射性同位素的系統通常包括粒子加速器，例如回旋加速器，其具有包圍加速腔室的磁軛。加速腔室可包括彼此間隔開的相對極頂(pole top)。可在加速腔室內生成電場和磁場，以使帶電粒子加速且沿著極之間的螺旋狀軌道弓I導帶電粒子。為了產生放射性同位素，回旋加速器形成帶電粒子束并將粒子束導出加速腔室且朝向具有靶材料(也稱為起始材料)的靶系統。粒子束入射到靶材料上，從而生成放射性同位素。在同位素產生系統的操作期間，大量輻射(即，對附近個人而言不健康的輻射水平)通常在靶系統內且單獨地在回旋加速器內生成。例如，關于靶系統，當束入射到靶材料上時，可生成來自中子和伽馬射線的輻射。關于回旋加速器，加速腔室內的離子可與其中的氣體粒子碰撞并變成中性粒子，中性粒子不再受加速腔室內的電場和磁場影響。這些中性粒子繼而還可與加速腔室壁碰撞并產生二次伽馬輻射。因此，在產生例如用于正電子發射斷層顯像(PET)應用的放射性同位素期間，起始材料(約束于靶系統中)通常用高能粒子輻照。因此，靶系統和用于構造靶系統的材料也暴露于高能粒子且因此也將為高度放射性的。靶系統的高度放射性活化使設備的維修和操縱通常非常耗時且成本高，特別是由于需要等待降低到可接受的輻射水平，這可能花費至少24小時。甚至在該時段后，在靠近系統時需要防范措施，因為輻射暴露水平嚴格受法律管制。因此，這種設備的維修也是困難的，因為維修人員可快速地達到最大年度極限。因此，為了減小每人的劑量負荷，可能需要相對大量的人來共享合理水平的劑量。為了保護附近的個人避免輻射(例如，醫院的員工或患者)，同位素產生系統可使用屏蔽件來衰減或阻擋輻射。在常規的同位素產生系統中，輻射(例如，輻射泄漏)的屏蔽已經通過添加包圍回旋加速器和靶系統兩者的大量屏蔽來解決。然而，大量屏蔽可能成本高且對同位素產生系統所處的房間而言太重。備選地或除大量屏蔽以外，同位素產生系統可位于專門設計的一個或更多房間內。例如，回旋加速器和靶系統可處于單獨的房間中或者具有分隔二者的大壁。
技術實現思路
根據各種實施例，提供一種用于同位素產生系統的靶。該靶包括主體，其配置成封入靶材料且具有用于帶電粒子束的通路；以及主體內的構件，其中，帶電粒子束在構件中誘導放射性。另外，主體的至少一部分由具有比鋁的密度值更大的密度值的材料形成以屏蔽構件。根據其它各種實施例，提供一種包括加速器的同位素產生系統。加速器包括磁軛且還具有加速腔室。同位素產生系統還包括靶系統，其鄰近加速腔室或在離加速腔室一距離處定位，回旋加速器配置成將粒子束從加速腔室引導至靶系統。靶系統配置成保持靶材料且為自屏蔽的以衰減來自靶系統內的一個或更多激活零件的輻射，并且還包括封入靶材料的一個或更多外殼部，其中，外殼部中的至少一個與激活零件對準且由具有大于鋁的密度的材料形成。根據仍然其它實施例，一種用于產生同位素產生系統用的屏蔽靶的方法包括由具有大于5 g/cm3的密度值的材料形成靶外殼的一個或更多部分。該方法還包括用靶外殼的部分中的至少一個封入放射性激活構件。附圖說明圖I為根據各種實施例形成的具有自屏蔽靶系統的同位素產生系統的框圖。圖2為根據各種實施例形成的靶系統用的靶主體的透視圖。圖3為圖2的靶主體的另一透視圖。圖4為圖2的靶主體的分解圖，示出了其中的構件。圖5為圖2的靶主體的另一分解圖，示出了其中的構件。圖6為根據各種實施例形成的自屏蔽靶布置的簡化框圖。圖7為根據各種實施例提供用于同位素產生系統的自屏蔽靶的方法的流程圖。具體實施方式當結合附圖閱讀時，前文的總結以及某些實施例的下述詳細描述將更好理解。附圖在某一程度示出各種實施例的框圖，框未必表示硬件之間的劃分。因此，例如，可在單件硬件或多件硬件中實施框中的一個或更多。應當理解，各種實施例不限于圖中所示的布置和機構。如本文所用的，以單數形式陳述且前面有詞“一”或“一個”的元件或步驟應被理解為并不排除多個所述元件或步驟，除非明確地陳述這種排除。另外，對“一個實施例”的提及并不意圖被理解為排除也合并所述特征的額外實施例的存在。此外，除非明確地陳述為相反，“包括”或“具有”具有特定性質的元件或多個元件的實施例可包括沒有該性質的額外的此類元件。各種實施例提供了用于同位素產生系統的自屏蔽靶系統，其使用更高密度的材料來形成靶系統的部分，特別是封入易于高度放射性活化的構件的部分。更高密度材料提供更高的伽馬輻射衰減，以減小例如對人的伽馬輻射暴露水平。在各種實施例中，激活零件(例如，高度激活零件)周圍的支撐結構(例如，外殼的一部分)由高密度/高衰減材料構成，使得靶系統外部的輻射水平/劑量率減小。因此，提供同位素產生系統用的靶系統的主動屏蔽件。不僅在操作期間，而且在運輸、維護和儲存靶系統時屏蔽靶系統的激活零件。根據各種實施例形成的自屏蔽靶系統可用在不同類型和配置的同位素產生系統中。例如，圖I為根據各種實施例形成的同位素產生系統100的框圖，在其中可提供自屏蔽革巴系統。系統100包括具有若干子系統的回旋加速器102,子系統包括尚子源系統104、電場系統106、磁場系統108和真空系統110。在回旋加速器102的使用期間，帶電粒子放置在回旋加速器102內或者通過離子源系統104噴射到回旋加速器102中。磁場系統108和電場系統106生成相應的場，其在產生帶電粒子的粒子束112方面相互合作。而且如圖I所示,系統100具有引出系統(extraction system) 115和祀系統114,靶系統114包括靶材料116。靶系統114可鄰近回旋加速器102定位且為自屏蔽的，如在本文中更詳細描述的。為了生成同位素，粒子束112由回旋加速器102引導穿過引出系統115沿著束傳輸路徑或束通道117進入靶系統114內，使得粒子束112入射到位于對應靶位置120的靶材料116上。當用粒子束112輻照靶材料116時，可生成來自中子和伽馬射線的輻射，其可激活靶系統114的部分，例如靶系統114的箔部分。應當指出，在一些實施例中，回旋加速器102和靶系統114不由空間或間隙分開(例如，以一距離分開)且/或不是單獨的零件。因此，在這些實施例中，回旋加速器102和靶系統114可形成單個構件或零件，從而不提供在構件或零件之間的束通道117。 系統100可具有多個靶位置120A至120C，單獨的靶材料116A至116C位于這些位置。轉移裝置或系統(未示出)可用于關于粒子束112轉移靶位置120A至120C，使得粒子束112入射到不同的靶材料116上。在轉移過程中也可維持真空。備選地，回旋加速器102和引出系統115可不沿著僅僅一條路徑引導粒子束112，而是可沿針對每個不同靶位置120A至120C的獨特路徑引導粒子束112。而且，束通道117從回旋加速器102到靶位置120可為基本線性的，或備選地，粒子通道117可在沿著其的一個或更多點處彎曲或轉彎。例如，位于束通道117旁邊的磁體可配置成沿不同路徑使粒子束112改變方向。具有這些子系統中的一個或更多的同位素產生系統和/或回旋加速器的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.19 US 12/763049以及這些權利要求授權的等同物的整個范圍來確定各種實施例的范圍。在所附權利要求中，用語“包括”和“在其中”用作相應用語“包含”和“其中”的普通語言等同物。此外，在所附權利要求中，用語“第一”、“第二”和“第三”等僅用作標記，而并不意圖對其對象強加數量要求。另外，所述權利要求的限制并不以裝置加功能格式書寫且并不意圖基于美國專利法第112條第六款來解釋，除非這種權利要求限制明確地使用短語“用于……的裝置”之后為功能陳述而沒有進一步的結構。本書面描述使用示例來公開各種實施例，包括最佳模式，并且還使本領域任何技術人員能夠實踐各種實施例，包括做出和使用任何 裝置或系統以及執行任何合并的方法。各種實施例的可專利范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果示例具有與權利要求的字面語言并無不同的結構元件，或者如果示例包括與權利要求的字面語言并無實質不同的等同結構元件，那么這種其它示例意圖在權利要求的范圍內。權利要求1.一種用于同位素產生系統的靶，所述靶包括 主體，其配置成封入靶材料且具有用于帶電粒子束的通路； 所述主體內的構件，其中，所述帶電粒子束在所述構件中誘導放射性；以及 所述主體的至少一部分由具有比鋁的密度值更大的密度值的材料形成以屏蔽所述構件。2.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述主體包括多個外殼部，并且其中，所述外殼部中的至少一個由所述材料形成。3.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述構件包括至少一個箔部件。4.根據權利要求3所述的靶，其特征在于，所述至少一個箔部件由活化材料形成。5.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述主體的至少一部分包括具有大于5g/cm3的密度值的材料。6.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述主體的至少一部分包括具有大于10g/cm3的密度值的材料。7.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述主體的至少一部分包括鎢材料。8.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述主體的至少一部分包括鎢合金材料。9.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述主體的至少一部分包括鉛材料。10.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述主體的至少一部分包括鉛合金材料。11.根據權利要求I所述的靶，其特征在于，所述帶電粒子束配置成從所述主體內的靶材料形成正電子發射斷層顯像(PET)放射性同位素。12.—種同位素產生系統,包括 加...

【專利技術屬性】
技術研發人員：T埃里克松，JO諾爾林，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：
國別省市：