[发明专利]用于产生放射性同位素的气体靶系统

说明书

本申请涉及气体靶系统(100)，具有：主体(110)，主体具有截锥形的腔室；冷却回路，其具有至少一个导道，导道围绕腔室的至少一部分；窗部，其面对腔室的入口定位以封闭腔室，窗部具有薄板和支承格栅，所述薄板是可透粒子加速器发射的粒子束的至少一部分的，所述支承格栅配置成承受腔室内部与气体靶系统(100)外部之间的压差，薄板定位在支承格栅与腔室(120)之间；以及法兰支承件(160)，其保持窗部，密封地固定在主体上，具有用于紧固到粒子加速器(170)出口的机械紧固界面。

技术领域

本申请涉及通过用带电粒子束、特别是高能即至少1兆电子伏(MeV)的粒子束辐照压力下的气态靶流体来产生放射性同位素的靶系统。

背景技术

例如在核医学中，正电子放射断层照相是一种需要正电子放射的放射性同位素或者由这些相同的放射性同位素示踪的分子的成像技术。

为了产生放射性同位素，靶系统安装在粒子加速器输出端。

靶系统例如具有一个或多个待辐照靶。每个靶具有一种放射性同位素前体，当前体被辐照时，该前体可产生相应的放射性同位素。因此，靶系统安装在粒子加速器输出端，靶位于加速器发射的粒子束的轴线上。因此，粒子加速器产生的粒子束可辐照靶系统的靶以产生放射性同位素。

但是，现有技术中的靶系统具有不同的缺陷。

发明内容

本申请的主题旨在提出一种改进型的气体靶系统，其还带来其他优点。

为此首先提出一种气体靶系统，具有：

-主体，主体具有：

--腔室，腔室配置成容纳待用粒子加速器发射的粒子束辐照的靶气体，所述腔室至少具有截锥形区段、封闭截锥形区段的大底的基部、以及开口，所述开口相对于截锥形区段与基部对置，开口形成入口以便粒子束的至少一部分进入腔室中；

-冷却回路，冷却回路具有至少一个导道，导道具有入口和出口并围绕腔室的至少一部分，导道定位成尽量靠近由粒子束与腔室中容纳的气体相互作用而加热的部分，即例如腔室一表面和下述窗部；

-窗部，窗部面对腔室的入口定位以封闭腔室，窗部是可透质子的，以允许粒子加速器发射的粒子束的质子引入腔室中，窗部具有薄板和支承格栅，所述薄板是可透粒子加速器发射的粒子束的至少一部分的，所述支承格栅配置成承受腔室内部与气体靶系统外部之间的压差，薄板定位在支承格栅与腔室之间；以及

-法兰支承件，法兰支承件保持窗部，密封地固定在主体上，具有用于紧固到粒子加速器输出端的机械紧固界面；法兰支承件还配置成密封地封闭腔室，以及至少一方面确保气体靶系统外部空气与在冷却回路中循环的冷却流体之间的密封性，而另一方面确保粒子加速器的粒子束线路中形成的真空与腔室中容纳的压力下的靶气体之间的密封性。

因此，具有这种接纳靶气体的腔室并借助于这种冷却回路进行充分冷却的这种产生气态放射性同位素的靶系统，允许在较为紧凑的空间中在所述靶气体与入射质子之间进行所需的核反应。

特别是，冷却回路例如是用于同时冷却腔室和至少窗部薄板的唯一回路。

这种用于产生放射性同位素的气体靶系统还允许更稳定地产生放射性同位素，可使用比通常更大的压力，借助于改进型冷却回路尤其如此。

腔室的长度，即腔室基部与入口之间的距离，于是可以缩短，同时具有考虑到质子束在与靶气体碰撞时的散射现象的“倒圆锥”形状。

但是，长度的这种缩短取决于压差。在一实施例中，通过使该长度缩短一半，即长度例如从约180毫米变成约90毫米，压力例如可以加倍。

因此，系统比起现有技术的系统紧凑性提高，从而能增加辐射防护设备的效率，因为其可使这些设备定位成尽量靠近核反应区，必要时对于相同外部体积增大这些设备构成材料的厚度。