一种回旋加速器，其包括磁轭和磁体组件，该磁轭具有环绕加速室的轭体。该磁体组件配置成产生磁场来沿着期望的路径引导带电粒子。该磁体组件位于该加速室中。磁场传播通过该加速室并且在该磁轭内。磁场的一部分逃到该磁轭的外部作为杂散场。该磁轭尺寸适于使得杂散场在离外部边界1米的距离处不超出5高斯。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请包括涉及在具有题名为“ISOTOPE PRODUCTION SYSTEM AND CYCLOTRON(同位素产生系统和回旋加速器)”代理机构卷号236102(553-1444US)和具有题名为“ISOTOPE PRODUCTION SYSTEM AND CYCLOTRON HAVING A MAGNET YOKE WITH A PUMP ACCEPTANCE CAVITY(同位素产生系统和具有带有泵接纳腔的磁轭的回旋加速器)”的代理机构卷号236098(553-1441US)的专利申请中公开的主旨的主旨，其与本申请同时提交，两者通过全文引用并入。
本专利技术的实施例大体上涉及回旋加速器，并且更具体地涉及用于产生放射性同位素的回旋加速器。
技术介绍
放射性同位素(也称为放射学核素)具有在药物治疗、成像和研究中的若干应用，以及不涉及医学的其他应用。产生放射性同位素的系统典型地包括粒子加速器，例如回旋加速器，其具有环绕加速室的磁轭并且包括互相间隔开的对立的极。该回旋加速器使用电场和磁场来加速带电粒子并且沿着极与极之间类似螺旋的轨道引导带电粒子。为了产生同位素，回旋加速器形成带电粒子束并且将该束引导到加速室外，使得它入射到靶材上。在操作回旋加速器期间，在磁轭内产生的磁场非常强。例如，在一些回旋加速器中，极与极之间的磁场为至少一个特斯拉。然而，由回旋加速器产生的磁场可产生杂散场。杂散场是从回旋加速器的磁轭中逃离进入不期望有磁场的区域的磁场。例如，在操作回旋加速器期间，强的杂散场可以在磁轭的几米内产生。这些杂散场可不利地影响回旋加速器设备或附近的其他系统装置。此外，杂散场对于回旋加速器周围的那些人(具有心脏起搏器或一些其他生物医学装置的人)可能是危险的。除杂散磁场之外，回旋加速器可在回旋加速器的某一距离内产生不期望的辐射水平。腔内的离子可与其中的气体粒子碰撞并且变成不再受加速室内的电场和磁场影响的中性粒子。这些中性粒子可与加速室的壁碰撞并且产生二次伽玛辐射。在一些常规的回旋加速器和同位素产生系统中，杂散场和辐射的挑战已经通过添加大量环绕回旋加速器的屏蔽或通过将回旋加速器放置在专门设计的房间中而解决。然而，附加的屏蔽可能是昂贵的并且对回旋加速器设计专门的房间提出了新的挑战，尤其是对于原本不打算用于产生同位素的已有房间而言是新的挑战。因此，需要减少附近杂散磁场的改进的方法、回旋加速器和同位素产生系统。还需要减少由回旋加速器发射的辐射水平的改进的方法、回旋加速器和同位素产生系统。
技术实现思路
根据另一个实施例，提供回旋加速器，其包括磁轭，该磁轭具有环绕加速室的轭体和磁体组件。该磁体组件配置成产生磁场来沿着期望的路径引导带电粒子。该磁体组件位于加速室中。磁场传播通过加速室并且在磁轭内。磁场的一部分逃到磁轭的外部作为杂散场。磁轭尺寸适于使得杂散场在离外边界1米的距离处不超出5高斯。根据另一个实施例，提供制造回旋加速器的方法。该回旋加速器配置成产生磁场和电场用于沿着期望的路径引导带电粒子。该方法包括提供具有环绕加速室的轭体的磁轭。磁场在该加速室中产生来引导带电粒子。磁轭尺寸适于使得逃离磁轭的杂散场在离外边界预定距离处不超出预定量。该方法还包括将磁体组件定位在加速室中。该磁体组件配置成产生磁场。该磁体组件配置成操作并且磁轭尺寸适于使得杂散场在离外边界1米的距离处不超出5高斯。附图说明图1是根据一个实施例形成的同位素产生系统的框图。图2是根据一个实施例形成的磁轭的透视图。图3是根据一个实施例形成的回旋加速器的侧视图。图4是在图3中示出的回旋加速器的底部的侧视图。图5是图3中的回旋加速器的顶部的侧视图，其图示回旋加速器操作期间的磁场线。图6是图3中的回旋加速器的顶部的侧视图，其图示在操作期间从回旋加速器发射的辐射。图7是根据另一个实施例形成的同位素产生系统的透视图。图8是根据另一个实施例形成的可与在图6中示出的同位素产生系统一起使用的回旋加速器的侧面横截面。图9A图示根据一个实施例形成的磁轭的一部分周围的杂散磁场分布。图9B图示当磁轭具有环绕在图9A中示出的磁轭的那部分的屏蔽时该部分周围的杂散磁场的分布。具体实施方式图1是根据一个实施例形成的同位素产生系统100的框图。该系统100包括回旋加速器102，其具有包括离子源系统104、电场系统106、磁场系统108和真空系统110的若干子系统。在回旋加速器102的使用期间，带电离子通过该离子源系统104置于回旋加速器102内或注入回旋加速器102。该磁场系统108和电场系统106在产生带电粒子的粒子束112时产生互相配合的相应场。这些带电粒子在回旋加速器102内加速并且沿着预定路径被引导。系统100还具有抽取系统115和包括靶材116的靶系统114。为了产生同位素，粒子束112由回旋加速器102沿着束传输路径117引导通过抽取系统115并且进入靶系统114使得粒子束112入射到位于对应的靶区域120的靶材116上。系统100可具有多个靶区域120A-C，单独的靶材料116A-C位于这些靶区域中。移动装置或系统(未示出)可用于使靶区域120A-C相对于粒子束112移动使得粒子束112入射到不同的靶材116上。在移动过程中也可维持真空。备选地，回旋加速器102和抽取系统115可不只沿着一个路径引导粒子束112，而可沿着对于每个不同的靶区域120A-C的唯一路径引导粒子束112。具有上文描述的子系统中的一个或多个的同位素产生系统和/或回旋加速器的示例在美国专利号6,392,246；6,417,634；6,433,495；和7,122,966以及在美国专利申请出版号2005/0283199中描述，其的全部通过全文引用并入。另外的示例还在美国专利号5,521,469；6,057,655；以及在美国专利申请出版号2008/0067413和2008/0258653中提供，其的全部通过全文引用并入。系统100配置成产生放射性同位素(也称为放射性核素)，其可在医学成像、研究和治疗中使用，而且还用于不涉及医学的其他应用，例如科学研究或分析。当用于医学目的时，例如在核医疗学(NM)成像或正电子发射断层扫描(PET)成像中，放射性同位素还可称作示踪剂。通过示例，系统100可产生质子来制造采用液体形式的18F-本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.05 US 12/4359311.一种回旋加速器，其包括：
磁轭，其具有环绕加速室的轭体；和
磁体组件，其配置成产生磁场来沿着期望的路径引导带电粒子，
所述磁体组件位于所述加速室中，所述磁场传播通过所述加速室并且
在所述磁轭内，其中所述磁场的一部分逃到所述磁轭的外部作为杂散
场，其中所述磁轭尺寸适于使得杂散场在离外部边界1米的距离处不
超出5高斯。
2.如权利要求1所述的回旋加速器，其中所述轭体包括对立的
极顶部，该对立的极顶部之间具有空间，在所述空间中沿着期望路径
引导带电粒子，其中所述极顶部与极顶部之间的平均磁场强度是至少
1特斯拉。
3.如权利要求2所述的回旋加速器，其中所述轭体尺寸适于使
得所述杂散场在离外部边界.2米的距离处不超出5高斯。
4.如权利要求1所述的回旋加速器，其中所述外部边界包括所
述磁轭的外部表面，所述磁轭尺寸适于使得所述杂散场在从所述磁轭
的所述外部表面测量的.2米的距离处不超出5高斯。
5.如权利要求1所述的回旋加速器，其进一步包括环绕所述磁
轭的回旋加速器屏蔽，所述外部边界包括所述回旋加速器屏蔽的外部
表面，所述磁轭尺寸适于使得所述杂散场在从所述回旋加速器屏蔽的
所述外部表面测量的.2米的距离处不超出5高斯。
6.如权利要求1所述的回旋加速器，其中所述轭体包括纵向间
隔的端和横向间隔的侧，所述轭体具有收容磁体线圈的内部磁体线圈
腔，所述轭体具有在所述侧和所述端之间的过渡区，所述过渡区具有
从所述磁体线圈腔的基底到所述轭体的最近外部表面测量的厚度，过
渡厚度基于所述加速室内的粒子的伽玛衰减特性确定。
7.如权利要求1所述的回旋加速器，其中所述轭体形成为具有
沿着回旋加速器中面取向的中空盘形，所述轭体具有绕所述盘形延伸
的圆形外部表面，沿正切于所述外部表面的线从所述外部表面径向向
外测量所述杂散场。
8.如权利要求1所述的回旋加速器，其中所述轭体包括内部表
面和外部表面，所述轭体具有使所述内部和外部表面分开的多个径向
厚度，其中所述轭体的第一段包括限定成维持低于上限的磁流(B)
的第一径向厚度，其中所述轭体的第二段包括限定成将伽玛衰减限制
在预定伽玛衰减极限的第二径向厚度。
9.如权利要求8所述的回旋加速器，其中所述磁体组件包括一
对跨所述磁轭的中面互相间隔开的对立磁体线圈，所述磁体线圈位于
所述轭体内的对应线圈腔内，其中所述第一径向厚度沿着所述磁轭的
外部表面从对应线圈腔向最近点延伸。
【专利技术属性】
技术研发人员：J·诺尔林，T·埃里克松，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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