用于同位素产生系统的自屏蔽靶技术方案

提供用于同位素产生系统的自屏蔽靶。该靶包括：主体，其配置成封入靶材料且具有用于带电粒子束的通路；以及主体内的构件，其中，带电粒子束在构件中诱导放射性。另外，主体的至少一部分由具有比铝的密度值更大的密度值的材料形成以屏蔽该构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所公开 的主题大体上涉及同位素产生系统，且更特定而言涉及同位素产生系统的靶的屏蔽。
技术介绍
放射性同位素(也称为放射性核素)具有在医学治疗、成像和研究中的若干应用，以及非医学相关的其它应用。产生放射性同位素的系统通常包括粒子加速器，例如回旋加速器，其具有包围加速腔室的磁轭。加速腔室可包括彼此间隔开的相对极顶(pole top)。可在加速腔室内生成电场和磁场，以使带电粒子加速且沿着极之间的螺旋状轨道弓I导带电粒子。为了产生放射性同位素，回旋加速器形成带电粒子束并将粒子束导出加速腔室且朝向具有靶材料(也称为起始材料)的靶系统。粒子束入射到靶材料上，从而生成放射性同位素。在同位素产生系统的操作期间，大量辐射(即，对附近个人而言不健康的辐射水平)通常在靶系统内且单独地在回旋加速器内生成。例如，关于靶系统，当束入射到靶材料上时，可生成来自中子和伽马射线的辐射。关于回旋加速器，加速腔室内的离子可与其中的气体粒子碰撞并变成中性粒子，中性粒子不再受加速腔室内的电场和磁场影响。这些中性粒子继而还可与加速腔室壁碰撞并产生二次伽马辐射。因此，在产生例如用于正电子发射断层显像(PET)应用的放射性同位素期间，起始材料(约束于靶系统中)通常用高能粒子辐照。因此，靶系统和用于构造靶系统的材料也暴露于高能粒子且因此也将为高度放射性的。靶系统的高度放射性活化使设备的维修和操纵通常非常耗时且成本高，特别是由于需要等待降低到可接受的辐射水平，这可能花费至少24小时。甚至在该时段后，在靠近系统时需要防范措施，因为辐射暴露水平严格受法律管制。因此，这种设备的维修也是困难的，因为维修人员可快速地达到最大年度极限。因此，为了减小每人的剂量负荷，可能需要相对大量的人来共享合理水平的剂量。为了保护附近的个人避免辐射(例如，医院的员工或患者)，同位素产生系统可使用屏蔽件来衰减或阻挡辐射。在常规的同位素产生系统中，辐射(例如，辐射泄漏)的屏蔽已经通过添加包围回旋加速器和靶系统两者的大量屏蔽来解决。然而，大量屏蔽可能成本高且对同位素产生系统所处的房间而言太重。备选地或除大量屏蔽以外，同位素产生系统可位于专门设计的一个或更多房间内。例如，回旋加速器和靶系统可处于单独的房间中或者具有分隔二者的大壁。
技术实现思路
根据各种实施例，提供一种用于同位素产生系统的靶。该靶包括主体，其配置成封入靶材料且具有用于带电粒子束的通路；以及主体内的构件，其中，带电粒子束在构件中诱导放射性。另外，主体的至少一部分由具有比铝的密度值更大的密度值的材料形成以屏蔽构件。根据其它各种实施例，提供一种包括加速器的同位素产生系统。加速器包括磁轭且还具有加速腔室。同位素产生系统还包括靶系统，其邻近加速腔室或在离加速腔室一距离处定位，回旋加速器配置成将粒子束从加速腔室引导至靶系统。靶系统配置成保持靶材料且为自屏蔽的以衰减来自靶系统内的一个或更多激活零件的辐射，并且还包括封入靶材料的一个或更多外壳部，其中，外壳部中的至少一个与激活零件对准且由具有大于铝的密度的材料形成。根据仍然其它实施例，一种用于产生同位素产生系统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壳的一个或更多部分。该方法还包括用靶外壳的部分中的至少一个封入放射性激活构件。附图说明图I为根据各种实施例形成的具有自屏蔽靶系统的同位素产生系统的框图。图2为根据各种实施例形成的靶系统用的靶主体的透视图。图3为图2的靶主体的另一透视图。图4为图2的靶主体的分解图，示出了其中的构件。图5为图2的靶主体的另一分解图，示出了其中的构件。图6为根据各种实施例形成的自屏蔽靶布置的简化框图。图7为根据各种实施例提供用于同位素产生系统的自屏蔽靶的方法的流程图。具体实施方式当结合附图阅读时，前文的总结以及某些实施例的下述详细描述将更好理解。附图在某一程度示出各种实施例的框图，框未必表示硬件之间的划分。因此，例如，可在单件硬件或多件硬件中实施框中的一个或更多。应当理解，各种实施例不限于图中所示的布置和机构。如本文所用的，以单数形式陈述且前面有词“一”或“一个”的元件或步骤应被理解为并不排除多个所述元件或步骤，除非明确地陈述这种排除。另外，对“一个实施例”的提及并不意图被理解为排除也合并所述特征的额外实施例的存在。此外，除非明确地陈述为相反，“包括”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件的实施例可包括没有该性质的额外的此类元件。各种实施例提供了用于同位素产生系统的自屏蔽靶系统，其使用更高密度的材料来形成靶系统的部分，特别是封入易于高度放射性活化的构件的部分。更高密度材料提供更高的伽马辐射衰减，以减小例如对人的伽马辐射暴露水平。在各种实施例中，激活零件(例如，高度激活零件)周围的支撑结构(例如，外壳的一部分)由高密度/高衰减材料构成，使得靶系统外部的辐射水平/剂量率减小。因此，提供同位素产生系统用的靶系统的主动屏蔽件。不仅在操作期间，而且在运输、维护和储存靶系统时屏蔽靶系统的激活零件。根据各种实施例形成的自屏蔽靶系统可用在不同类型和配置的同位素产生系统中。例如，图I为根据各种实施例形成的同位素产生系统100的框图，在其中可提供自屏蔽革巴系统。系统100包括具有若干子系统的回旋加速器102,子系统包括尚子源系统104、电场系统106、磁场系统108和真空系统110。在回旋加速器102的使用期间，带电粒子放置在回旋加速器102内或者通过离子源系统104喷射到回旋加速器102中。磁场系统108和电场系统106生成相应的场，其在产生带电粒子的粒子束112方面相互合作。而且如图I所示,系统100具有引出系统(extraction system) 115和祀系统114,靶系统114包括靶材料116。靶系统114可邻近回旋加速器102定位且为自屏蔽的，如在本文中更详细描述的。为了生成同位素，粒子束112由回旋加速器102引导穿过引出系统115沿着束传输路径或束通道117进入靶系统114内，使得粒子束112入射到位于对应靶位置120的靶材料116上。当用粒子束112辐照靶材料116时，可生成来自中子和伽马射线的辐射，其可激活靶系统114的部分，例如靶系统114的箔部分。应当指出，在一些实施例中，回旋加速器102和靶系统114不由空间或间隙分开(例如，以一距离分开)且/或不是单独的零件。因此，在这些实施例中，回旋加速器102和靶系统114可形成单个构件或零件，从而不提供在构件或零件之间的束通道117。 系统100可具有多个靶位置120A至120C，单独的靶材料116A至116C位于这些位置。转移装置或系统(未示出)可用于关于粒子束112转移靶位置120A至120C，使得粒子束112入射到不同的靶材料116上。在转移过程中也可维持真空。备选地，回旋加速器102和引出系统115可不沿着仅仅一条路径引导粒子束112，而是可沿针对每个不同靶位置120A至120C的独特路径引导粒子束112。而且，束通道117从回旋加速器102到靶位置120可为基本线性的，或备选地，粒子通道117可在沿着其的一个或更多点处弯曲或转弯。例如，位于束通道117旁边的磁体可配置成沿不同路径使粒子束112改变方向。具有这些子系统中的一个或更多的同位素产生系统和/或回旋加速器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.19 US 12/763049以及这些权利要求授权的等同物的整个范围来确定各种实施例的范围。在所附权利要求中，用语“包括”和“在其中”用作相应用语“包含”和“其中”的普通语言等同物。此外，在所附权利要求中，用语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而并不意图对其对象强加数量要求。另外，所述权利要求的限制并不以装置加功能格式书写且并不意图基于美国专利法第112条第六款来解释，除非这种权利要求限制明确地使用短语“用于……的装置”之后为功能陈述而没有进一步的结构。本书面描述使用示例来公开各种实施例，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践各种实施例，包括做出和使用任何 装置或系统以及执行任何合并的方法。各种实施例的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果示例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件，或者如果示例包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等同结构元件，那么这种其它示例意图在权利要求的范围内。权利要求1.一种用于同位素产生系统的靶，所述靶包括 主体，其配置成封入靶材料且具有用于带电粒子束的通路； 所述主体内的构件，其中，所述带电粒子束在所述构件中诱导放射性；以及 所述主体的至少一部分由具有比铝的密度值更大的密度值的材料形成以屏蔽所述构件。2.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述主体包括多个外壳部，并且其中，所述外壳部中的至少一个由所述材料形成。3.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述构件包括至少一个箔部件。4.根据权利要求3所述的靶，其特征在于，所述至少一个箔部件由活化材料形成。5.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述主体的至少一部分包括具有大于5g/cm3的密度值的材料。6.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述主体的至少一部分包括具有大于10g/cm3的密度值的材料。7.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述主体的至少一部分包括钨材料。8.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述主体的至少一部分包括钨合金材料。9.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述主体的至少一部分包括铅材料。10.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述主体的至少一部分包括铅合金材料。11.根据权利要求I所述的靶，其特征在于，所述带电粒子束配置成从所述主体内的靶材料形成正电子发射断层显像(PET)放射性同位素。12.—种同位素产生系统,包括 加...

【专利技术属性】
技术研发人员：T埃里克松，JO诺尔林，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：
国别省市：