CN105453187A - 使用电子束生产钼-99 - Google Patents

Abstract

一种用于由多个¹⁰⁰Mo靶通过在所述¹⁰⁰Mo靶上的光核反应而生产⁹⁹Mo的装置。所述装置包括(i)电子线性加速器部件；(ii)能量转换器部件，所述能量转换器部件能够接收电子束，并且由所述电子束生成轫致辐射光子束；(iii)靶辐照部件，所述靶辐照部件用于接收所述轫致辐射光子束，以用于辐照安装和定位在其中的靶座。所述靶座容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘。所述装置还包括(iv)靶座转移和回收部件，所述靶座转移和回收部件通过远程控制以用于接收、操控和传送所述靶座；(v)第一冷却系统，所述第一冷却系统与所述能量转换器部件密封性地接合，以使冷却液循环通过所述第一冷却系统；以及(vi)第二冷却系统，所述第二冷却系统与所述靶辐照部件密封性地接合，以使冷却液循环通过所述第二冷却系统。

Description

使用电子束生产钼-99

技术领域

本公开涉及用于生产钼-99的方法、系统以及装置。更具体而言，本公开涉及使用大功率电子线性加速器由钼-100靶生产钼-99。

背景技术

锝-99m，以下称为^99mTc，是在核医学诊断过程中最为广泛使用的放射性追踪剂之一。^99mTc通常用于探测多种形式的癌症、用于心脏压力测试、用于评估骨骼密度、用于对选择的器官进行成像，以及其他诊断测试。^99mTc容易地放射出可检测的140keV的伽马射线，并且具有仅约六小时的半衰期，从而限制患者暴露于放射。由于其极短的半衰期，配备有核医疗设施的医疗中心使用^99mTc发生器由^99mTc的母同位素钼-99(以下称为⁹⁹Mo)获得^99mTc。⁹⁹Mo具有66小时的相对较长的半衰期，这允许将其从核反应堆设施世界范围地运输至医疗中心，在所述核反应堆设施中，⁹⁹Mo的大规模生产来自于高浓缩²³⁵铀的裂变。⁹⁹Mo的核生产的问题在于，其世界范围的供给源自五个核反应堆，这些核反应堆建于20世纪60年代，并且接近它们的寿命末期。目前⁹⁹Mo的世界供给的几乎三分之二来自于两个反应堆：(i)加拿大安大略省乔克河实验室的国家研究通用反应堆，以及(ii)荷兰的佩滕核反应堆。在过去的几年里，由于两个主要生产反应堆的计划或非计划的停工，已经非常短缺⁹⁹Mo。因此，在反应堆停工的数周内，医疗设施出现了严重短缺，造成医疗诊断测试的提供严重减少，而且对剩余的核反应堆产生大的产品需求。尽管两个设施现在已经再次运行，但是对于⁹⁹Mo的可依赖的长期供给仍然存在大的整体不确定性。

概述

本公开的示例性的实施方式涉及通过使用线性加速器进行高能电子辐照而由钼-100(¹⁰⁰Mo)生产钼-99(⁹⁹Mo)的装置、系统和方法。一些示例性的实施方式涉及进行本公开的方法的系统。一些示例性的实施方式涉及包括本公开的系统的装置。

附图说明

本公开将连同参考下面的附图进行描述，其中：

图1是本公开的示例性系统的透视图示，其显示为具有在适当位置处的防护屏蔽；

图2是图1的示例性系统的透视图，其显示为移除了防护屏蔽；

图3是图2的示例性系统的侧视图，其显示为从所述系统的线性加速器部件移除了防护屏蔽；

图4是图3中显示的示例性系统的俯视图；

图5是图3的端视图，从端部显示为具有线性加速器部件；

图6(A)是显示了图2的示例性系统的靶组装部件的透视图，所述靶组装部件部分未覆盖防护屏蔽部件，而图6(B)是显示了裸露的靶组装部件的透视图；

图7是靶驱动组件(垂直于由线性加速器产生的电子束)的侧视图；

图8是靶驱动组件的主视图，其显示了由线性加速器电子束生成的轫致辐射光子束的入口；

图9是图8中显示的靶驱动组件的横截面主视图；

图10是在冷却塔部件与用于光束线的外壳的连接处的图8中显示的靶驱动组件的横截面俯视图；

图11是图8中显示的靶驱动组件的横截面俯视图，其显示了安装于光束线中的靶座；

图12是将大功率电子束转换成用于辐照多个¹⁰⁰Mo靶的轫致辐射光子簇射的示意图；

图13是图9的特写横截面主视图，其显示了安装的靶座；

图14是图11的特写横截面俯视图，其显示了安装的靶座；

图15(A)是示例性靶座的透视图，而图15(B)是靶座的横截面侧视图；

图16(A)是来自示例性冷却管部件的顶部的透视图，而图16(B)是来自冷却管部件的底部的透视图，且图16(C)是冷却管部件的横截面侧视图；

图17(A)和17(B)显示了安装至图9的靶组装部件中的冷却管部件的另一个实施方式；

图18(A)和18(B)显示了图17的冷却管部件，所述冷却管部件在靶组装部件内合适的位置被夹紧；

图19是示例性的远程控制钼处理装置的透视图，所述远程控制钼处理装置安装在图1中显示的示例性系统的靶组装台部件的防护屏蔽覆层上；

图20是用于图19中显示的示例性的远程控制钼处理装置的示例性的框架支撑底座的透视图；

图21是示例性的穿梭托盘的透视图，所述穿梭托盘与图20中显示的示例性的框架支撑底座相配合；

图22是示例性的屏蔽桶的透视图，所述屏蔽桶可安装在图21中显示的示例性的穿梭托盘上；

图23是图19中显示的示例性的远程控制钼处理装置的另一透视图；

图24(A)是来自图19和图23中显示的示例性的远程控制钼处理装置的示例性抓钩部件的透视图，其显示为与吊车吊钩接合，而图24(b)是示例性抓钩部件的透视图，其显示为与示例性的钼靶座接合；

图25是示例性的倾卸塔的透视图，所述倾卸塔用于与图19和图23中显示的示例性的远程控制钼处理装置可拆卸地接合，其中所述示例性的倾卸塔配置成用于接收和保持冷却管组件；以及

图26是图25中显示的示例性倾卸塔的水平横截面图。

具体实施方式

本公开的示例性实施方式涉及使用由线性粒子加速器生成的电子束进行的高能辐射而由¹⁰⁰Mo靶产生⁹⁹Mo的系统、装置和方法。

线性粒子加速器(通常称为“线性加速器(Linac)”)是一种粒子加速器，其通过使带电粒子沿着直线光束线经受一系列振荡电位而大大增加带电亚原子粒子的速度。使用线性加速器产生电子束通常需要以下要素：(i)产生电子的来源，通常为阴极装置，(ii)高压电源，其用于将电子初始注入(iii)空心管真空室，所述空心管真空室的长度取决于电子束期望的能量，(iv)沿管的长度放置的多个电隔离圆柱形电极，(v)射频能量源，其用于给圆柱形电极中的每一个通电，即每个电极一个能量源，(vi)围绕管真空室的多个四极磁铁，以聚焦电子束，(vii)合适的靶，以及(viii)冷却系统，其用于在使用电子束辐射的过程中冷却靶。线性加速器已通常被用于各种用途，例如用于X射线的产生，以及用于产生高能电子束以为癌症患者提供放射治疗。

线性加速器也常用作更高能量的加速器(比如同步加速器)的注射器，并且也可以直接用于通过轫致辐射而获得用于粒子物理学的轻粒子可能的最高动能。轫致辐射是当带电粒子被另一带电粒子偏斜(通常为电子被原子核偏斜)时，通过该带电粒子的减速而产生的电磁辐射。移动的电子损失动能，所述动能由于能量守恒而转换成光子。轫致辐射具有连续光谱，随着加速电子的能量变化的增加，该连续光谱变得更强，并且其峰值强度朝更高频率转移。

然而，对于本领域的技术人员，使用电子线性加速器通过轫致辐射产生高能光子，以随后通过光核反应产生放射性同位素，似乎是一种效率低下的生产放射性同位素的方法，因为电子与原子核的电磁相互作用通常显著小于其与作为入射粒子的质子的强相互作用。然而我们已经确定，¹⁰⁰Mo具有用于在约15MeV的光子能下的光中子反应的宽的“巨偶极共振(giantdipoleresonance)”(GDR)，这导致在¹⁰⁰Mo和⁹⁹Mo之间的反应横截面显著增大。另外，¹⁰⁰Mo中10至30MeV范围内的高能光子的辐射长度为约10mm，这显著长于相同能量的质子的范围。因此，与质子反应相比，光中子反应的有效靶厚度也更大。与线性加速器产生的电子束相关的减少的反应通道数限制了不需要的同位素的产生。相比之下，使用质子束由¹⁰⁰Mo直接生产⁹⁹Mo经常会导致由可存在于浓缩¹⁰⁰Mo靶中的其他稳定的Mo同位素产生其他Tc同位素。医学应用对可能与⁹⁹Tc一同存在的其他放射性同位素的量具有严格的限制，并且使用线性加速器生成的电子由¹⁰⁰Mo生产⁹⁹Tc似乎更为优选，因为产生其他Tc同位素的风险显著更低。此外，与存在于¹⁰⁰Mo靶中的其他Mo同位素的光中子反应似乎通常产生稳定的Mo。

因此，本公开的一个实施方式涉及一种用于由多个¹⁰⁰Mo靶通过在所述¹⁰⁰Mo靶上的光核反应而生产⁹⁹Mo的示例性高能线性加速器电子束装置。所述装置通常至少包括(i)电子线性加速器，所述电子线性加速器能够产生电子束，所述电子束具有至少5kW的功率，约10kW的功率、约15kW的功率、约20kW的功率、约25kW的功率、约30kW的功率、约35kW的功率、约45kW的功率、约60kW的功率、约75kW的功率、约100kW的功率，(ii)经水冷的转换器，所述经水冷的转换器用以由所述线性加速器生成的电子束产生至少20MeV的高能轫致辐射光子的高通量、约25MeV的轫致辐射光子通量、约30MeV的轫致辐射光子通量、约35MeV的轫致辐射光子通量、约40MeV的轫致辐射光子通量、约45MeV的轫致辐射光子通量，(iii)经水冷的靶组装部件，其用于在其中安装容纳多个¹⁰⁰Mo靶的靶座，并且用于精确定位和对齐所述靶座以用于拦截由经水冷的转换器产生的高能轫致辐射光子辐射束，以及(iv)多个屏蔽部件，所述多个屏蔽部件用于包覆经水冷的靶组装部件以将伽玛辐射和/或中子辐射限制在靶组装部件之内，并防止辐射泄漏出装置之外。取决于被屏蔽的部件及其在装置内的位置，所述屏蔽可以包含铅、钢、铜以及聚乙烯中的一种或多种。所述装置还包括(v)集成靶转移组件，所述集成靶转移组件具有用于将多个靶座(靶座中的每一个装载有多个¹⁰⁰Mo靶)远程控制装载和传送至靶驱动部件的部件。单独的经装载的靶座可通过远程控制而从装载/传送部件转移至包含于经水冷的靶组装部件内的靶驱动部件中。使用靶驱动部件将靶座传送至拦截轫致辐射光子辐射的位置。靶驱动部件的底座与靶对齐居中部件接合，所述靶对齐居中部件精确地定位和对齐经装载的靶座，以最大程度地拦截轫致辐射光子辐射。集成靶转移组件另外配置用于将被辐照的靶座从靶驱动部件远程控制去除，并且转移至铅屏蔽热室以用于^99mTc的分离和回收，所述^99mTc衰变自与被辐照的¹⁰⁰Mo靶相关的⁹⁹Mo。可选择地，可将被辐照的¹⁰⁰Mo靶转移至铅屏蔽的船运集装箱中，以转移至装置外的热室。

显然，可获得的最大⁹⁹Mo产量取决于能安全储存在¹⁰⁰Mo靶中的能量的量，也取决于与靶核相互作用的巨偶极共振光子的概率。能安全储存在¹⁰⁰Mo靶中的能量的量取决于靶组件的热容。如果有可能从¹⁰⁰Mo靶快速转移大量的热，那么在¹⁰⁰Mo靶熔化之前应该有可能将更多的能量储存于¹⁰⁰Mo靶中。水是一种理想的冷却剂，因为其促进大的散热，并且还是经济的。不幸的是，当电子束穿过轫致辐射转换器部件内的冷却水时，与电子束相关的能量致使水发生辐解。其中，水的辐解产生气态氢以及过氧化氢，所述气态氢会产生爆炸危险，所述过氧化氢对钼具有腐蚀性，并因此可大大地减少从¹⁰⁰Mo靶得到的⁹⁹Mo的潜在可得产量。与穿过容纳¹⁰⁰Mo靶的经水冷的靶组装部件中的冷却水的轫致辐射光子相关的能量也会造成由水产生过氧化氢和低得多量的气态氢。

因此，本公开的另一实施方式是需要分别的冷却水系统用于经水冷的能量转换器以及用于经水冷的靶组装部件，以能够从两个部件进行分别的热负荷耗散，从而使得从¹⁰⁰Mo靶生产⁹⁹Mo的最大化。

如下在本公开的范围内：将用于结合气态氢与氧气以形成循环水内的水的装置或装备或设备并入用于轫致辐射转换器部件的第一冷却水系统中。可选的是使用气态冷却剂用于冷却轫致辐射转换器部件，或可供选择地补充轫致辐射转换器部件的水冷却。

如下在本公开的范围内：将用于改善过氧化氢对钼、牺牲金属和补充气态冷却剂循环的腐蚀作用的一种或多种缓冲液并入用于经水冷的靶组装部件的第二冷却系统。合适的缓冲剂例如氢氧化锂、氢氧化铵等。合适的牺牲金属例如铜、钛、不锈钢等。

用于由多个¹⁰⁰Mo靶生产⁹⁹Mo的示例性的大功率线性加速器电子束装置10显示于图1-5中，并且包括由Mevex公司(加拿大，安大略省，渥太华市)制造的35MeV、40kW电子线性加速器20；准直台25，所述准直台25用以使由线性加速器20产生的电子束变窄；以及靶组装台30，所述靶组装台30包括靶辐射室42(图6-11)、冷却塔组件32、冷却液供应34和通过真空管37连接至靶辐射室42的真空装置36。包括部件20、25、30的线性加速器电子束装置10由防护屏蔽覆层15进行屏蔽，以容纳和限制伽玛辐射和/或中子辐射。35MeV、40kW电子线性加速器20包括三个1.2mS波段轴耦合驻波节段、三个加有具有5MV的波峰的高占空比速调管的调节器，以及60-kV的热电子枪。线性加速器20安装于支撑框架22上，所述支撑框架22具有滚轮23以使得线性加速器20能够从准直台25脱离，以接近和维护转换台25部件。准直台25包括与第一冷却水系统连通的经水冷的锥形铜管，其中锥形铜管具有铍窗，以使由线性加速器20产生的电子束变窄至约0.075cm至约0.40cm、约0.10cm至约0.35cm、约0.15cm至约0.30cm、约0.20cm至约0.25cm的直径。

靶组装台30包括用于支撑构件38的支撑板39，靶辐射室42安装在所述支撑构件38上，并且具有用于密封性地接合电子束传输管28的入口管40(图6(A)和6(B))。冷却塔部件32直接在靶辐射室42上方与所述辐射室密封性地接合，在辐射过程中所述辐射室中安装有靶座。真空管37和转换台冷却组件34密封性地安装至靶辐射室40的侧面(图6(A)和6(B))。冷却塔部件32包括冷却剂管套44，所述冷却剂管套44在其远端密封性地接合至具有多个螺母45a的冷却剂管盖组件45。该实施例中所述冷却剂管盖组件具有杆48，所述杆48用于由吊车(未显示)远程控制接合，所述吊车用于从靶辐射室42提升或分离冷却塔部件32(图7-9)。冷却剂水供应管100(图16(A)-16(C))容纳于冷却剂管套44内，并且经由进水口导入管46与第二冷却系统连通，所述进水口导入管46与冷却剂管盖组件45密封性地接合。

冷却水供应管100(图16(A)-16(C))包括在其近端的上部毂组件101、冷却剂供应管103、在其近端的多个导向翼片(guidefins)104，以及用于可拆除地接合靶座80的冷却管主体固定器105。上部毂组件101具有钩部102，所述钩部102用于通过桥式吊车(未显示)将冷却水供应管100远程控制安装至冷却剂管套44中或从冷却剂管套44移除。外护罩106围绕冷却剂供应管103设置，以将冷却剂供应管103定位在冷却剂管套44内，并且提供对可能进入冷却剂管套44中的轫致辐射光子簇射的屏蔽。外护套106的外表面具有通道，以允许冷却水于此流动通过。冷却剂供应管103具有内部上护罩107和内部下护罩108，以提供对可能进入冷却剂供应管103的轫致辐射光子簇射的屏蔽。冷却水从第二冷却水供应系统通过进水口导入管46通过上部毂组件101中的导入口(未显示)而被运送至冷却剂供应管103的近端中，并且通过冷却管主体固定器105而被运送出冷却剂供应管103的远端，然后循环回到在冷却剂供应管103的外侧与冷却剂管套44的内侧之间的空间中的上部毂组件101，然后通过在上部毂组件10中设置的端口109、110流出冷却水供应管100。冷却剂供应管103具有多个翼片104，所述翼片104靠近冷却管主体固定器105围绕冷却剂供应管103的外径，并用作通过桥式吊车(未显示)将冷却水供应管100远程控制安装至冷却剂管套44中或从冷却剂管套44移除的引导件。冷却剂管套44具有冷却剂管准直组件47，以使冷却水供应管100能够在冷却剂管套44内精确准直。由冷却塔部件32运送至靶辐射室42并循环通过靶辐射室42的冷却剂水供应随后返回至第二冷却水系统。

靶辐射室42具有内室55，在所述内室55中与电子束入口管40相邻安装有轫致辐射转换台70(图11、13、14)。可通过与靶辐射室42的侧面密封性地接合的转换台冷却组件34而接近轫致辐射转换台70。转换台冷却组件34包括冷却水管50，所述冷却水管50接收来自第一冷却水系统的冷却水流，以用于循环至轫致辐射转换台70、围绕轫致辐射转换台70循环和从轫致辐射转换台70循环。冷却水管50容纳在外壳35内。而且，与真空装置36互相连接的真空管37与靶辐射室42的侧面整体接合，并且与内室55连通。在已装配大功率线性加速器电子束装置10之后，铍窗的完整性及其在准直台25中的密封以及被插入入口管40和轫致辐射转换台70的硅窗(可供选择地，金刚石窗)的完整性通过真空装置36经由真空管37对内室55施加真空而进行评估。

轫致辐射转换台70包括一组四块薄钽板26(图12)，所述四块薄钽板26相对于由线性加速器20产生的电子束21(图12)以90°角放置。然而，应注意为了使由电子束生成的光子生产最优化和最大化，可改变钽板的数量和/或厚度。任选的是使用包含可供选择的高密度金属(例如钨以及包含铜或银的钨合金)的板。当钽板26被高能电子束轰击时，其将入射电子转换成轫致辐射光子簇射27(图12)，所述轫致辐射光子簇射27被直接递送至容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘85的靶座80(图13、14)。应当注意，转换器可具有超过四块的钽板，或者可供选择地具有少于四块的钽板。例如，一块钽板、两块钽板、三块钽板、五块钽板或更多。可供选择地，所述板可以包含钨或铜或钴或铁或镍或钯或铑或银或锌和/或它们的合金。转换台70的结构或配置被设计成耗散高能电子束所携带的大量热负载，以使被转移到光子簇射的热负载最小化，从而在辐射过程中减小转移至¹⁰⁰Mo靶的热负载。此外，钽板26和容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘85的靶座80在辐照过程中通过下列进行冷却：(i)通过第一冷却水系统使冷却剂水持续地循环通过钽板26，以及(ii)通过第二冷却水系统使冷却剂水持续地循环通过¹⁰⁰Mo靶盘85。

本公开的另一实施方式涉及靶座，所述靶座用于在其中接收和容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘。容纳一组18块¹⁰⁰Mo靶盘85的示例性的靶座80示于图15(A)和15(B)中。靶座80的端部具有插槽，所述插槽用于接合在冷却剂水供应管103远端处的冷却管主体固定器105。应当注意，用于使用本公开的示例性的大功率线性加速器电子束装置10辐照¹⁰⁰Mo靶的合适的靶座可以容纳在约4个至约30个、约8个至约25个、约12个至约20个、约16个至约18个的范围内的任意数量的一系列¹⁰⁰Mo靶盘。可通过将商业级¹⁰⁰Mo粉末或丸粒压成盘，然后烧结成型盘而制备合适的¹⁰⁰Mo靶盘。可供选择地，从先前被辐照的¹⁰⁰Mo靶回收的沉淀¹⁰⁰Mo粉末和/或颗粒可被压成盘然后烧结。任选的是，在将¹⁰⁰Mo粉末或丸粒成型为盘之后，通过电弧熔炼或电子束熔炼或其他这种过程来凝固¹⁰⁰Mo材料。烧结应该在由惰性气体(例如氩气)提供的无氧气氛中，在约1200℃至约2000℃、约1500℃至约2000℃、约1300℃至约1900℃、约1400℃至约1800℃、约1400℃至约1700℃范围内的温度下，在惰性气氛中进行2-7h、2-6h、4-5h、2-10h的时间。可供选择地，烧结过程可以在真空下完成。¹⁰⁰Mo靶盘的合适的尺寸是约8mm至约20mm、约10mm至约18mm、约12mm至约15mm，具有在约4.0g/cm³至约12.5g/cm³、约6.0g/cm³至约10.0g/cm³、约8.2g/cm³范围内的密度。靶座80的端部部件81具有两个或更多个插槽82，所述插槽82用于由冷却水供应管103的冷却管主体固定器105接合，或可供选择地由冷却水供应管154接合(图18(A)、18(B))。

图9显示了示例性靶座80的垂直横截面图，所述靶座80容纳牢固地接合在靶辐射室42内的一组18块¹⁰⁰Mo靶盘，以用于使用由轫致辐射转换台70产生的轫致辐射光子通量进行辐照。图13和14分别是靶座80从侧面和顶部的特写视图，所述靶座80由冷却水供应管100(图16(A)-16(C))的主体固定器部件105固定在合适的位置，并且设置用于使用轫致辐射光子通量进行辐照。

图17和18显示了安装至冷却剂管套144中的冷却水供应管组件153的另一示例性实施方式。冷却水供应管组件153通常包括冷却水管154，所述冷却水管154具有围绕冷却水供应管组件153的近端的多个冷却管导向翼片155；在冷却水供应管组件153的远端的冷却管主体固定器156(图17(A))；以及靠近冷却水供应管组件153的近端的扣环162(图17(B))。

冷却水供应管154具有外护罩157、内部上护罩158(图17(B))以及内部下护罩(未显示)。冷却剂管套144的上端具有冷却剂管盖组件141，所述冷却剂管盖组件141包括与冷却剂管套144的上端一体接合的冷却剂管盖主体142(图17和18)。冷却剂管盖主体142具有一体的肩部143，冷却剂管扣环162坐落在所述肩部143上(图18(A)和18(B))。冷却剂管盖组件141还包括插入冷却剂管盖主体142的凸缘147，以及与冷却剂管盖主体142的顶部一体接合的颈圈145。冷却剂管盖颈圈145具有围绕其内径设置的多个垂直通道146，每个垂直通道146具有连续的水平侧通道146a(图17(A))。还提供冷却剂管盖151，其用于在将冷却水供应管组件153安装至冷却剂管套144中之后密封接合冷却剂管盖颈圈145(图18(A)、18(B))。冷却剂管盖151具有围绕其侧壁间隔开的多个面朝外的凸耳151a，所述凸耳151a用于滑动接合冷却剂管盖颈圈145的垂直通道146和水平侧通道146a。冷却管盖提拉环152固定至冷却剂管盖151的顶部，以用于被吊车吊钩266可拆除地接合，所述吊车吊钩266通过钼处理装置的远程控制操作而进行操控(图19(A)、19、23)。

本公开的另一个示例性的实施方式涉及一种远程控制钼处理装置，所述远程控制钼处理装置用于将负载有多个¹⁰⁰Mo靶盘的靶座转移至靶组装台中，以用于使用高通量的高能轫致辐射光子进行辐照、从靶组装台回收被辐照的靶座、将被辐照的靶座转移和密封至铅屏蔽桶中，然后将铅屏蔽桶转移至运输装置内以将其从线性加速器辐照设施移除。远程控制钼处理装置200也用于将冷却水供应管组件插入靶组装台以及从靶组装台上回收冷却水供应管组件。

合适的示例性的远程控制钼处理装置200显示于图19、23中，并且通常包括框架230，所述框架230上安装有“X”运输组件240，所述“X”运输组件240用于“Z”运输组件250在水平平面中的远程控制传输。Z运输组件250在垂直平面中移动抓钩组件256(图24(A)、24(B))。远程控制钼处理装置200被安装在框架支撑底座202(图20)上，所述框架支撑底座202转而被固定在防护屏蔽覆层15(图19)上，所述防护屏蔽板覆层15包封图1所示的示例性系统10的靶组装台部件30。远程控制钼处理装置200的框架230被固定至框架支撑底座202(图20)，并且包括例如挤制铝材倒T型轨道203的形式的两个主支撑构件，所述挤制铝材倒T型轨道203具有匹配靶室屏蔽螺栓孔(未显示)的安装孔模式。T型轨道203与线性加速器平行，放置在防护屏蔽覆层15的顶部，并螺栓固定于钢块(steelblock)中(未显示)，所述钢块在防护屏蔽覆层15下方并且包封靶组装台部件30。数个横杆204横跨两个支撑T型轨道203以提供结构支撑。离线性加速器最近的端部具有装配(fabricated)结构通道206，所述装配结构通道206支撑框架230的一端和穿梭托盘气缸209的固定端。用于框架230的另一端的安装板208沿着支撑T型轨道203位于更远的位置。穿梭导轨210被螺栓连接至背板(未显示)，所述背板转而在支撑T型轨道203上螺栓连接。穿梭导轨210垂直支撑并水平引导穿梭托盘212垂直于主支撑T型轨道203的直线运动。长条滴盘220也被支撑在数个横杆204上。滴盘220用于在处理冷却管组件或流室盖时收集和容纳可能从所述冷却管组件或流室盖滴落的任何受污染的冷却水(如下文所述)。滴盘220被制造成两块，以允许在端口222周围进行组装，所述端口222提供接近靶组件30的冷却塔32的通路(图4、5所示)。控制并密封围绕端口222的接缝和开口，以使泄露最小化。滴盘220的每一端装备有连接至加盖弯管(未显示)的底部排水点。可将临时的排水软管附接至这些弯管，以从除污流体收集污水。滴盘220具有四个销和倾斜塔支座221，所述销用作倾斜塔组件(图25中的附图标记270)的可拆卸的安装点219。在此使用的术语“可拆卸的”意指部件(例如倾斜塔组件)可以被临时地固定于安装点，并且随后被解固定和移除。

穿梭托盘212(图21)可以例如为约700mm长×250mm宽×30mm深的成形焊接的不锈钢盘的形状。穿梭托盘212装备有(a)在运动过程中用于垂直支撑的四柱安装支重轮(未显示)，以及(b)在运动过程中保持水平对齐的两个支重轮(未显示)。穿梭托盘212将垂直暗钉214上的屏蔽桶底座292、容器216中的屏蔽桶盖295(图23)和容器218中的冷却剂管盖151(图18(A)、18(B))牢固定位并侧向运输至远程控制钼处理装置200下方的位置，以用于进一步的远程处理。屏蔽桶290在远程处理操作开始之前手动安置在穿梭托盘212上，并在远程处理操作结束之后从穿梭托盘212手动取回。使用两个垂直暗钉214将屏蔽桶底座292对齐和稳定在穿梭托盘212上。屏蔽桶盖295或冷却剂管盖151都分别通过远程控制钼处理装置200远程移除和安装于屏蔽桶底座292或冷却剂管套145上，所述远程控制钼处理装置200具有被抓钩组件256接合的吊车吊钩266(图23、24)。穿梭托盘212与滴盘208的端部略有重叠，以确保在辐照负载的靶座80之后在回收和处理冷却管组件153的过程中可出现的可能的污水滴的连续收集路径。穿梭托盘212还装备底部排水口213和加盖弯管以用于除污流体将来的排出。穿梭托盘212由以背靠背的排列螺栓连接在一起的两个10.0”冲程×1.5”孔的重型气缸209移动。为获得三个可能的位置而将两个气缸背靠背螺栓连接提供了两个独特的气缸配置，以获得中心位置。在两个气缸扩展的情况下获得冷却剂管盖托座218的位置。在任一气缸扩展的情况下获得屏蔽桶盖托座216的位置，在两个气缸均收缩的情况下获得屏蔽桶底座214的位置。

远程控制钼处理装置200是通过将用于水平(X)和垂直(Z)运动的全部梁路径提供给被远程处理的部件，从而将装载有¹⁰⁰Mo靶盘的靶座80转入和转出靶组装台30的冷却塔32的主要远程处理机构。远程控制钼处理装置200装备有抓钩组件256，所述抓钩组件256具有气动夹具头264、下视摄像机(未显示)以及双发光二极管(LED)聚光灯(未显示)，所述双发光二极管(LED)聚光灯用于俯视和照明在远程控制钼处理装置200的内部和周围的工作区。

示例性的框架230为螺栓连接至框架支撑底座202的四腿结构。框架230可以由挤制铝材结构框架部件建成。所述框架230具有平行于线性加速器的两根主横梁232，所述两根主横梁232在每一端支撑在一起，以保持精确的距离并提供结构刚性。所述横梁和支架为X-驱动马达和变速箱、缆线载体、电缆以及接线盒提供支撑。在图19和23中显示的示例性实施方式中，直接支撑两个X驱动线性致动器的两个主横梁232相隔约440mm设置。X-运输件240安装在X-驱动线性致动器242之间。X-运输件240支撑Z-运输件250的马达、变速箱和线性致动器，以及LED聚光灯和摄像机。垂直Z-驱动致动器252间隔约270mm以安装于X-驱动致动器242之间，并在Z-驱动致动器252之间提供足够的缝隙以用于对倾斜塔组件270(参见图25)进行的远程处理操作。Z-运输件250支撑抓钩组件256和抓钩轨道254，所述抓钩组件256在所述抓钩轨道254上被垂直运输。

用于X-驱动和Z-驱动的合适的线性致动器是滚珠丝杠驱动的内轮廓导轨式。每个单元包括装备有内循环滚珠运输件的方形挤制铝材主体，所述内部循环滚珠运输体具有骑乘在内部轨道上的一体的滚珠螺母，所述滚珠螺母由5-mm螺距的旋转滚珠丝杠驱动。外部负载运输件通过不锈钢围带附接至内部引导运输件，以保护内部驱动部件免于溅水和灰尘。致动器和变速箱由专有的抗辐射多酚聚醚基润滑脂进行工厂润滑。X和Z运动都由它们的线性致动器进行驱动(供能)，以防止装配的X和Z运输件的干扰。X和Z驱动马达各自是抗辐射步进式马达，所述抗辐射步进式马达装备自动防故障(使用弹簧，通电脱离)制动器和无刷旋转变压器。作为光编码器读盘提供给该环境的旋转变压器在高辐射场中易于褐变和过早失效。每个马达输出驱动轴都连接至防干扰的扭矩限制安全联轴器，以防止驱动部件的机械过载。X-驱动扭矩限制器额定的扭矩为1.13N·m(10in·lbs)，Z-驱动扭矩限制器额定的扭矩为2.26N·m(20in·lbs)。如果出错(脱离)，扭矩限制器将在每个马达轴旋转时自动尝试重新接合。一旦过载消除并且速度降低，扭矩限制器就会重新接合。由于扭矩限制器是双向的，并且其额定超过操纵器的最大额定负载，因此在提升过程中如果扭矩显示器脱离，则它们不会允许被提升的负载以不受控的方式下降。所述扭矩限制器不是摩擦式限制器，因此不需要调节。马达速度可以经由操纵杆控制而无限调节为从零直至约300转/分钟(rpm)的最大设定速度。在约5mm的滚珠丝杠螺距以及约1:1的所有的齿轮比的情况下，这提供了约25mm/sec的最大线性致动器速度。在X和Z驱动上，安全过载联轴器附接至双输出轴变速箱的输入轴。直角变速箱联接至双输出变速箱的每一端。每个直角变速箱的输出轴通过零齿隙波纹管联轴器联接至线性致动器的输入轴。由于双输出变速箱是实心轴，因此一个输出轴相对于安装面顺时针旋转，另一个输出轴逆时针旋转。因此，线性致动器对由右旋螺纹滚珠丝杠和左旋螺纹滚珠丝杠组成。每对线性致动器滚珠丝杠在其行进长度上螺距匹配至约0.04mm，这小于轴端轴承中的空隙。当两个传动螺杆通过刚性X或Z装配运输件连接时，该匹配防止所述两个传动螺杆抵靠彼此结合。

线性致动器的总行进范围在X方向上为约1850mm，在Z方向上为约1250mm。然而，接近传感器靠近行程末端放置，以防止内部致动器运输件运行到它们的末端。因此，X和Z运动的实际行程范围分别是大约1800mm和1200mm。靠近X和高Z接近传感器的位置被设定成远程控制钼处理装置200的起始位置，以将旋转变压器读数清零。如果安全联轴扭矩限制器中的任一者脱离，则旋转变压器的指示可能需要被清零。由于扭矩限制器额定值与实际需求的扭矩接近，因此如果操作员没有调用正确的圆弧半径，则在加速过快的情况下或在塔的倾斜运动过程中，一个或多个扭矩限制器可能会脱离。因此，旋转变压器位置指示仅仅是指示。所有远程处理动作均由闭路电视摄像机从至少两个摄像机视角(例如头顶视角和正交视角)进行监控，以保证远程控制操作装备的正确定位、对齐和接合。

可提供聚光灯，例如双LED聚光灯，以增强操作员通过利用阴影而感知深度的能力。为使之成为可能，每个灯被单独控制。摄像机是具有摇摄、倾斜和变焦能力特征的联网彩色摄像机。应当注意，这些常备的聚光灯和网络摄像机的寿命在这种环境下是不确定的，可能需要将来的对抗辐射装备的升级。

抓钩组件256(图24)是微型定制设计的提升装置，所述抓钩组件256用其气动夹具头264接合和提升靶座80，或吊车吊钩266及其有效荷载。与这两个部件中的任一者的接合首先在运动的水平方向上进行，以将部件置于抓钩的气动夹具头265的中心，然后在垂直方向上进行，以接触和提升部件。为确保在水平方向上的居中，抓钩框架258是具有两个锥形叉头的叉子形状，从而产生半圆的开环。叉头和环在它们的下边缘具有唇缘。该唇缘接合在两个被提升的部件上所提供的平整表面的下侧。通常，也根据ASMEB30.20(下吊钩提升装置)以及ASMEBTH-1(下吊钩提升装置的设计)将抓钩组件设计为A类升降机。抓钩组件应当具有100kg(220lbs)的安全工作负载额定值，并且已经按照ASMEB30.20的负载测试要求经受额定负载的125％的验证负载测试。

由于该示例性的实施方式在抓钩框架258的唇缘上没有任何垂直特征以抵抗被提升的部件的水平滑动，因此抓钩组件装备有弹簧回缩气动夹紧缸264，所述弹簧回缩气动夹紧缸264将冲头插入被提升的部件中的任一者的顶部中的匹配凹槽。冲头进入该凹槽并施加大约175N(40lbf)的力，以确保被提升的部件在操作过程中不会滑出抓钩。当锁紧栓被接合时，部件被有效地锁定至抓钩。然而，为避免在抓钩上受限的部件，弹簧回缩栓在移除对其的空气供给时会自动回缩。空气的偶然损失也会使栓回缩，但是这不等同于下降的部件。这仅意味着，如果通过冲剂或迅速减速而产生足够的水平力，则部件可能向前滑出抓钩。当操作吊钩适配器时，夹紧缸也在水平方向上提供一定程度的机械顺从性。围绕吊钩适配器上的平整接合部分的圆锥形状允许其在抓钩上在前后方向上摇摆。当穿过倾斜塔操作所需的弧状轨迹时，轻微的摇摆是必要的。栓允许该摇摆运动而无需脱离。

为了协助水平运动，抓钩组件256可能在抓钩主体的底部装备三个微型滚珠传送单元。这些滚珠传送单元允许抓钩组件256在水平方向上移动时沿着表面滚动。理想地，抓钩组件256降低，直到滚珠传送单元轻轻地物理接触待捕获的部件的合适的配合表面。然后它们充当下行前挡块。然而，由于操纵器未装备任何力反馈，并且所有操作都在远程控制下，因此使抓钩组件具有一定程度的垂直机械顺从性。被附接至Z-运输件250底部的抓钩组件256的上部主体通过弹簧承载的滑动套筒259而被栓接至抓钩框架258的下部主体。该滑动套筒布置允许在垂直向下方向上约10mm的超程，而不会使Z-驱动过载且不导致安全扭矩限制器非故意地脱离。这也限制了在滚珠传送单元上的力，以允许平稳的水平滚动运动。弹簧仅允许向下方向上的超程，其不形成提升负载路径的部分。

本公开的另一个示例性的实施方式涉及倾斜塔，所述倾斜塔不仅是远程处理设备的一块，还是被远程处理的设备的一块。合适的示例性的倾斜塔组件270示于图25、26，并且通常包括塔焊接件、具有杠杆臂组件的枢轴导向基座以及塔支架组件。倾斜塔组件270用于支撑搭载靶座80的冷却管组件153，同时冷却管组件153通过旋转而从垂直位置枢转降低至水平位置，并在必要时进行取向，所述旋转使用远程控制钼处理装置200内的抓钩组件256进行。靶座80的旋转对于如下是必要的：(1)使靶座80垂直取向，以插入屏蔽桶290以及从屏蔽桶290中移除，以及(2)使靶座80水平取向，以在倾斜塔组件270已经枢转降低至水平位置之后插入与倾斜塔组件270接合的冷却管组件153以及从所述冷却管组件153中移除。

倾斜塔组件270包括与枢轴导向底座枢转接合的倾斜塔焊接件。合适的示例性倾斜塔焊接件(最优参见图25)包括由上支撑板272和下支撑板273隔开的一对长型角钢274。支撑板272、273在合适的地方用支撑支架275进行结构加强。上支撑板272和下支撑板274设置有具有弓形端部的匹配锥形槽，以用于在其中接收和定位冷却管组件153。通过将冷却管组件153的冷却管扣环162上放置和支托在上支撑板272上，从而将冷却管组件153支撑于上支撑板272上。当冷却管组件153为水平取向时，下支撑板273为冷却管组件153提供必要的第二支撑点。倾斜塔焊接件具有在两根主支撑角钢之间穿过的三根圆棒。上圆棒276(也称为上圆轴)可与和抓钩组件256配合的吊车吊钩266接合，从而升高和降低倾斜塔组件270。上圆棒276具有围绕棒276的中心放置的两个锥形盘，以用于引导吊车吊钩266入位。下圆棒284(称为下圆轴)充当枢转点，以用于将倾斜塔组件270降低至水平位置。当倾斜塔组件270被升高至垂直位置时，中圆棒279(也称为中圆轴)充当阻挡件，而当倾斜塔组件270下降至水平位置时，中圆棒279充当用于杠杆臂286(图26)的激活机构。下圆棒284和中圆棒279的端部延伸通过长型角钢274的侧面。

倾斜塔组件270具有枢轴导向基座，所述枢轴导向基座与倾斜塔焊接件配合，以将倾斜塔组件270枢转降低至水平位置，以及将倾斜塔枢转升高至垂直位置。枢轴导向基座具有底板284，一对匹配的隔开的侧板282牢固固定至所述底板284。侧板282具有：(i)倾斜的上边缘，所述倾斜的上边缘从第一侧端向下退至相对侧端，(ii)匹配垂直导向槽，所述匹配垂直导向槽与侧板282的“长”侧端平行并与其相邻，(iii)匹配垂直导向槽，所述匹配垂直导向槽与侧板282的“短”侧端平行并与其相邻，(iv)匹配下横杆287，所述匹配下横杆287在底板284上方的选定的第一位置处横跨与侧板282的“长”侧端相邻的匹配垂直导向槽而固定，(v)匹配上横杆288，所述匹配上横杆288在下横杆287上方的选定位置处横跨与侧板282的“长”侧端相邻的匹配垂直导向槽而固定。从长型角钢274向外延伸的下圆棒284的端部也在下横杆287与上横杆288之间向外延伸通过与侧板282的“长”侧端相邻的匹配垂直导向槽。延伸通过长型角钢274的侧面的中圆棒279的端部也在上横杆288上方向外延伸通过与侧板282的“长”侧端相邻的匹配垂直导向槽。杠杆臂组件286被枢转安装至底板284。

在侧板284上的插槽限制、引导以及定位向外延伸通过长型角钢274的侧面的下圆棒284和中圆棒279的端部。在垂直取向时，下圆棒284的端部在下横杆287和上横杆288之间被限制于“长”垂直导向槽内，而中圆棒279的端部在上横杆288的上方被限制于“长”垂直导向槽内，由此保持倾斜塔组件270直立。在其中将冷却管组件153安装至倾斜塔组件中和安装至倾斜塔组件上的操作过程中，枢轴导向基座的底板284被安装至滴盘上的作为倾斜塔组件270的安装点219(参见图20)的四个销上。当希望将倾斜塔组件270从垂直位置移动到水平位置时，反之亦然，上圆棒276被附接至远程控制钼处理装置200的抓钩组件256的吊车吊钩266接合。倾斜塔组件270可被提升，直至下圆棒284的向外延伸的端部紧靠上横杆288。在该位置上，中圆棒279的向外延伸的端部已被移出侧板282中的“长”垂直插槽。钼处理装置200的远程控制的结果是，倾斜塔组件270将通过抓钩组件156沿着框架支撑底座202在水平平面中的远程控制的移动而从垂直位置枢转降低至水平位置，并同时降低倾斜塔组件270的顶部，使得中圆棒279的向外延伸的端部沿着倾斜的上边缘(所述倾斜的上边缘从侧板282的第一侧端向下退至相对侧端)滑动，从而枢转降低倾斜塔组件270的顶部。当中圆棒279的向外延伸的端部到达侧板282的倾斜的上边缘的端部时，其通过与侧板282中的“短”垂直插槽接合而停止。在完全降低的位置上，倾斜塔组件270通过其上支撑板272与滴盘上设置的倾斜塔支座221的接合而被支撑(图20、26)。随着倾斜塔组件270的顶部枢转降低，插入长型角钢274的中圆棒的部分在杠杆臂286的一端下压，从而导致杠杆臂286的另一端上升。杠杆臂286升高的一端具有圆形延伸尖端(未显示)，所述圆形延伸尖端接触与冷却剂管组件153接合的靶座80，并且将其升高数毫米以使得抓钩组件256的气动夹具头264能够适当地接合靶座80，以从冷却剂管组件153移除靶座80。

本公开的大功率线性加速器电子束装置10的操作通常包括下列步骤。

第一步是准备钼-100靶盘以装载至靶座80中。钼盘可能由天然钼粉(9.6％Mo-100同位素丰度)制成或由高浓缩Mo-100粉制成。Mo-100粉在被分配和放置至盘成型冲模之前可以进行细磨或者调整。将冲模置于液压机中，压制盘。压制的盘的标称直径为约15mm，而标称厚度为约1mm。随后在还原或惰性气氛炉中的高温烧结使得盘的直径收缩大约4％，厚度收缩大约3％。在压制和烧结后，将单独的靶盘手动装载至靶座80中，并且将装载的靶座80手动装载至衬铅的屏蔽桶290中。在制备过程中对Mo-100的处理和在烧结之前压制成盘，以及之后将经烧结的盘装载至靶座80优选在手套箱内完成，以限制钼粉传播分散到工作环境中。从所述手套箱中移出后，经装载的屏蔽桶可以由接合屏蔽桶盖295上的把手296的吊车吊钩提升(图22)，然后由桥式吊车(未显示)移动，以通过将屏蔽桶底座292降低至在穿梭托盘212上为其提供的销214上而将所述屏蔽桶置于穿梭托盘212上(图19、21)。在通过解锁把手294而将屏蔽桶盖295从屏蔽桶底座292解封之后，屏蔽桶盖295由吊车移动至穿梭托盘212，并且被置于穿梭托盘212中为其提供的容器216上。然后，冷却剂盖的盖子151由远程控制钼处理装置200的抓钩组件156从冷却剂管盖组件141(图18A、18B)移除(所述冷却剂管盖组件141从冷却剂管套44向上延伸，所述冷却剂管套44与靶辐照室42连通(图9))，并且被置于穿梭托盘212中为其提供的容器218上。冷却管组件153的顶部与抓钩组件156接合，被提升离开冷却剂管套44，并通过将冷却剂管扣环162设置在倾斜塔组件270的上支撑板272上而将冷却管组件153置于倾斜塔组件270中。如前所述，倾斜塔焊接件通过抓钩组件256的远程控制而从垂直位置移至水平位置。抓钩组件256随后被远程操控以使靶座80的端部内的插槽82与抓钩气动夹具头264接合，这之后通过远程控制，将靶座从屏蔽桶底座292上移出并插入和固定至冷却供应管底端处的冷却管主体固定器105。然后通过用抓钩组件256远程控制，从而将倾斜塔焊接件从水平位置移至垂直位置。抓钩组件256随后被用于将经装载的冷却管组件153从倾斜塔组件270移除，然后将经装载的冷却管组件153降低至冷却管套44中，直到靶座80进入靶辐照室42。靶座80随后通过冷却剂供应管103(或冷却剂管组件153)的远程控制操纵而进行精确定位和对齐，以使用由轫致辐射转换台70产生的光子通量进行最大化的辐照。随后通过安装冷却管盖151而将冷却水供应管141的上部毂组件封入冷却剂管套44。随后将冷却剂水的第一加压供应密封附接至冷却剂水供应管50，以使冷却剂水分别循环通过轫致辐射转换台70。随后将冷却剂水的第二加压供应密封附接至进水口管46，以循环通过靶座80、¹⁰⁰Mo靶盘85以及靶辐射室42的辐射室55。然后对线性加速器20进行供电，以产生用于撞击容纳于轫致辐射转换台70内的钽板26的电子束，从而产生用于辐照装载有多个¹⁰⁰Mo靶盘的靶座80的轫致辐射光子簇射。当使用包括35MeV、40kW电子线性加速器20的本文公开的大功率线性加速器电子束装置10来辐照容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘的靶座时，合适的是辐照靶座和靶盘达约24小时至约96小时、约36小时至约72小时、约24小时、约36小时、约48小时、约60小时、约72小时、约80小时、约96小时。在将辐照提供至¹⁰⁰Mo靶盘达选定时间之后，关闭线性加速器20，切断两个冷却剂水的供应，并且将冷却剂水从靶辐照室42排出。冷却水供应从进水口管46断开，之后通过远程控制钼处理装置200的抓钩组件256而使冷却剂管盖151脱离冷却剂管盖组件141，并且被置于穿梭托盘212为其提供的容器218上。然后通过远程控制抓钩组件256而操控冷却管组件153，以牢固地接合被辐照的靶座80，在此之后，将冷却管组件153从冷却剂管套44中移除，并且通过将冷却剂管扣环162设置于倾斜塔组件270的上支撑板272上而将冷却管组件153置于倾斜塔组件270中。然后如上所述，通过远程控制抓钩组件256而将倾斜塔焊接件从垂直位置移至水平位置。然后远程操控抓钩组件256，以使被辐照的靶座80的端部中的插槽82与抓钩气动夹具头264接合，在此之后，将被辐照的靶座80从屏蔽桶底座292上移除，并通过远程控制抓钩组件256而将其插入屏蔽桶底座292中。然后通过抓钩组件而将屏蔽桶盖295置于屏蔽桶底座292上，并且通过接合屏蔽桶手柄294与屏蔽桶盖而将屏蔽桶盖295锁定在合适的位置。然后可以用桥式吊车将屏蔽桶290移入手套箱中，以移除被辐照的靶座80。

在此时，任选的是将具有被辐照的¹⁰⁰Mo靶盘的靶座80转移到衬铅容器中，以将其运送至由其回收^99mTc的设施。可供选择地，可以通过远程控制将带有被辐照的¹⁰⁰Mo靶盘的靶座80转移至热室中，在热室中可以使用本领域技术人员知晓的设备和方法从被辐照的¹⁰⁰Mo靶盘中分离和回收^99mTc。用于分离和回收^99mTc的合适的设备是同位素分离器(TECHNEGEN是美国威斯康辛州麦迪逊市的NorthStar医疗放射性同位素有限责任公司的注册商标)。在完成^99mTc的回收后，使用本领域技术人员知晓的方法对¹⁰⁰Mo进行回收、干燥并再成型为盘以用于烧结。

用于产生40kW、35MeV的电子束(所述电子束被转换成轫致辐射光子簇射以用于辐照多个¹⁰⁰Mo靶，从而通过在¹⁰⁰Mo靶上的光核反应而产生⁹⁹Mo)的本文公开的示例性的大功率线性加速器电子束装置具有如下能力：以每天24小时计，由总重约12g至约20g、约14g至约18g、约15g至17g的多个被辐照的¹⁰⁰Mo靶盘生产约50居里(Ci)至约220Ci、约60Ci至约160Ci、约70Ci至约125Ci、约80Ci至约100Ci的⁹⁹Mo。使用48小时从多个被辐照的¹⁰⁰Mo靶盘溶解⁹⁹Mo会产生约35Ci至约65Ci、约40Ci至约60Ci、约45Ci至约55Ci的⁹⁹Mo以用于运输至核药房。

应当注意的是，尽管本文公开的示例性的大功率线性加速器电子束装置涉及用于从多个¹⁰⁰Mo靶生产⁹⁹Mo的35MeV、40kW的电子线性加速器，但是所述装置可以按比例增大至约100kW的电子束功率，或可供选择地，可以按比例降低至约5kW的电子束功率。

Claims (20)

1.一种用于由多个钼-100(¹⁰⁰Mo)靶通过在所述¹⁰⁰Mo靶上的光核反应而生产钼-99(⁹⁹Mo)的装置，所述装置包括：

线性加速器部件，所述线性加速器部件能够产生电子束，所述电子束具有至少5kW的功率至约100kW的功率；

转换器部件，所述转换器部件能够接收所述电子束，并且由所述电子束产生轫致辐射光子簇射，所述轫致辐射光子簇射具有至少20MeV至约45MeV的通量；

靶辐照部件，所述靶辐照部件用于接收所述轫致辐射光子簇射，所述靶辐照部件具有腔室，所述腔室用于在其中接收、可拆卸地接合以及定位靶座，所述靶座容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘；

冷却管组件，所述冷却管组件用于可拆卸地接合所述靶座；

长型冷却塔，所述长型冷却塔用于在其中可拆卸地接收所述冷却管组件，其中所述长型冷却塔的近端与所述靶辐照部件密封性地接合，并且从所述靶照射部件向上延伸，所述长型冷却塔的远端具有可拆卸的盖，所述可拆卸的盖用于密封性地接合所述远端；

可拆卸防护覆层，所述可拆卸防护覆层包围所述线性加速器部件、所述靶辐照部件和所述长型冷却塔，所述覆层具有端口，所述端口用于穿过其间接收所述长型冷却塔的远端；

框架，所述框架可安装于所述防护覆层的顶部；

远程控制抓钩组件，所述远程控制抓钩组件可沿着所述框架并在所述框架内进行运输，所述抓钩组件可与所述靶座的一端和所述冷却管组件的可拆卸的盖可拆卸地接合；

第一冷却系统，所述第一冷却系统与所述转换器部件密封性地接合，以使冷却液循环通过所述第一冷却系统；以及

第二冷却系统，所述第二冷却系统与所述长型冷却塔密封性地接合，以使冷却液循环通过所述第二冷却系统。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述线性加速器部件能够产生具有至少10kW的功率至约100kW的功率的电子束。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述线性加速器部件能够产生具有至少20kW的功率至约75kW的功率的电子束。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述线性加速器部件能够产生具有至少30kW的功率至约50kW的功率的电子束。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述转换器部件包括钽板，所述钽板被插入由所述线性加速器部件产生的电子束中。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述转换器部件包括至少一个金属板，所述至少一个金属板被插入由所述线性加速器部件产生的电子束中。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述金属板是铜板、钴板、铁板、镍板、钯板、铑板、银板、钽板、钨板、锌板以及它们的合金中的一种。

8.根据权利要求6所述的装置，其中所述金属板是钽板。

9.根据权利要求6所述的装置，其中所述金属板是钨板。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述靶座容纳约4至约30个¹⁰⁰Mo靶盘。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述靶座容纳约8至约25个¹⁰⁰Mo靶盘。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述靶座容纳约12至20个¹⁰⁰Mo靶盘。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一冷却系统包括牺牲金属。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一冷却系统补充有缓冲液。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述缓冲液是氢氧化锂、氢氧化铵以及它们的混合物中的一种。

16.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二冷却系统包括用于将气态氢与氧气结合以形成水的装置，所述气态氢在所述第二冷却系统内生成并且在所述第二冷却系统中再循环。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述牺牲金属选自铜、钛以及不锈钢组成的组。

18.一种用于由多个钼-100(¹⁰⁰Mo)靶通过在所述¹⁰⁰Mo靶上的光核反应而生产钼-99(⁹⁹Mo)的系统，所述系统包括：

根据权利要求1所述的装置；

至少一个靶座，所述至少一个靶座用于在其中接收和容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘；

¹⁰⁰Mo靶盘的供应，所述¹⁰⁰Mo靶盘的供应用于安装至靶外壳中；以及

远程控制设备，所述远程控制设备用于将其中容纳多个¹⁰⁰Mo靶盘的靶座远程控制安装至所述装置中，以使用在所述装置内产生的光子通量进行辐照，并且在用所述光子通量辐照一段时间后从所述装置远程控制回收所述靶座。

19.根据权利要求18所述的系统，其还包括用于将靶座远程控制分配至铅衬集装箱中的设备，所述靶座容纳被光子辐照的¹⁰⁰Mo靶盘。

20.根据权利要求18所述的系统，其还包括热室，所述热室用于在其中接收容纳被光子辐照的¹⁰⁰Mo靶盘的靶座，并且用于在其中加工所述被光子辐照的¹⁰⁰Mo靶盘，以从所述被光子辐照的¹⁰⁰Mo靶盘分离和回收99m-锝(^99mTc)。