[发明专利]容器、获得所述容器的方法以及使用这种容器来生产放射性同位素的靶组件

说明书

本发明涉及一种用于通过照射由一片式金属外壳形成的前体材料来生产放射性同位素的容器(100、901、902、903、904、905、906、907、908、909、910)，所述外壳的壁包括具有厚度在5μm与100μm之间的薄部分(130)，剩余部分具有大于100μm的厚度。本发明还涉及一种用于获得所述容器的方法并且涉及一种使用所述容器的靶组件。

技术领域

本发明涉及一种用于生产放射性同位素的容器，涉及一种允许获得这种容器的方法并且涉及一种包括这种容器的靶组件。

现有技术描述

通过粒子束的方式，通过照射含放射性同位素前体的靶来生产放射性同位素是已知的。具体地，利用质子束通过照射含有富¹⁸O水的靶材料来生产¹⁸F。

用粒子加速器(诸如回旋加速器或线性加速器)来产生粒子束。当放射性同位素的前体是液体或气体时，所述靶包括含有通常由窗口封闭的腔室或腔体的容器，所述窗口允许粒子束穿过而基本上不会被减弱。因此，这一窗口必须尽可能的薄但必须承受机械和热应力以及其在操作中所经受的辐射。通过粒子束在照射过程中靶中所耗散的功率是由粒子的能量与粒子束的电流的乘积给出。这一功率可以非常高。所述靶通常通过诸如水流的方式强力冷却。

在使用回旋加速器的情况下，所述靶可以放置在回旋加速器的外部。这一解决方案利于所述靶的构建并且允许使得尤其是冷却手段更容易地进入后者。然而，其要求从加速器中提取粒子束，这带来了许多困难。多种不同已知的提取方式(诸如剥离、静电偏转或磁偏转以及自提取)各自也具有已知的困难。通过剥离的提取相对容易，但需要在加速过程中更不稳定、更难以产生并且需要更高真空的负离子。偏转器通常包括隔板和高压电极，所述偏转器具有将最后一匝粒子束与前一匝分离开的功能。当相继的匝(turn)靠近地间隔开或重合时，粒子束的一部分轰击隔板，该隔板升温、被激发并且可能被损坏。然而，一旦已经提取了粒子束，则其可以被指引朝向所述靶，并且有可能控制粒子束的尺寸、撞击所述靶的角度和位置。

另一解决方案包括将所述靶放置在回旋加速器的内部。于是不必提取粒子束。所述靶放置在回旋加速器的中平面的外围区域中。循着不断增大的半径的近乎圆形轨道行进的粒子束具有特定的宽度，并且每匝与前一匝间隔开一定的距离。这一距离可能很小以至粒子束在回旋加速器的中平面中形成了一种连续的片。粒子束或片的径向朝向外部地定位的部分然后轰击所述靶，而所述粒子束或所述片的径向朝向内部地定位的一部分继续循其路径行进穿过机器。这一技术得到广泛的使用并且成功用于固体靶的情况。

文档WO 2013049809公开了用于产生放射性同位素以用于对来自液体前体的放射性药物产品进行合成的一种靶组件。图1中所示的靶包括容器10，所述容器包括能够容纳所希望的放射性同位素前体材料的腔室12。由粒子束可透过的材料制成的薄覆盖片14覆盖腔室并且被固定于容器上以便通过前夹持凸缘16和后夹持凸缘18的方式来密封腔室。通道24允许进入腔室12以用于填充或排空前体材料。可以设想到其他固定方法，诸如钎焊、焊接或铜焊。点O表示回旋加速器的中心，并且箭头A表示正循着具有与所述靶的径向位置相比更小的半径的一匝或轨道行进的粒子束。这一粒子束将继续循其路径穿过回旋加速器并且以增加的能量和更大的半径再次出现。箭头B表示更外部的匝，切向地轰击所述靶的覆盖片。这一粒子束中的一些并不与容纳在腔室中的前体相互作用、但与覆盖片14相互作用，因此损失了其能量而没有产生有用的效果。箭头C表示甚至更外部的匝，其穿透进入腔室12并且在腔室中与腔室所含的放射性同位素前体相互作用。可以看出，对于靶组件具有使得覆盖片14的切向边缘中损失的粒子束部分最小化的最佳取向。这暗示了在每次干预过程中对所述靶取向的精确且因此困难地可再现的调整。这种靶(特别是覆盖片)的组装是棘手的，并且所产生的组件是脆弱的。当必须替换这种覆盖片时，技术人员必须在已经在照射过程中被激发的一件装备上进行干预，这要求花费时间来等待放射性降低。用于(由管22供应的)冷却水20的流动的腔室被放置成与腔室12的后部部分热接触。因此，冷却仅可能是并不完美的。