JP2007303983A - ホウ素中性子捕獲療法用ターゲットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ホウ素中性子捕獲療法において陽子線を照射して7Li(p,n)7Be反応により中性子を発生させるためのリチウムターゲットの製造方法であって、基盤用銅板及びリチウム薄板を、不活性雰囲気内において、押圧手段により圧延圧着することを特徴とする、前記製造方法。更に、リチウム薄板を被覆するようにベリリウム薄膜を基盤用銅板に接合することを含むことが好ましい。
【選択図】図3
Description
本発明のリチウムターゲットの製造方法は、ホウ素中性子捕獲療法において陽子線を照射して7Li(p,n)7Be反応により中性子を発生させるためのリチウムターゲットの製造方法であって、基盤用銅板及びリチウム薄板を、不活性雰囲気内において、押圧手段により圧延圧着することを特徴とする。
本発明のリチウムターゲットの製造方法では、更に、リチウム薄板を被覆するようにベリリウム薄膜を基盤用銅板に接合することを含むことが好ましい。また、上記ベリリウム薄膜の基盤用銅板への接合が、機械的接合、エポキシ樹脂接合、又は薄膜蒸着のいずれかの方法により行われることが好ましい。
まず、本発明のリチウムターゲットの製造方法について説明する。
リチウム薄板は、リチウムターゲットとして適する厚みを有するものを必要なサイズに切り出して使用することができる。リチウム薄板の厚みは、特に限定されないが、2.5MeV以上の陽子加速器により患者に1時間以上中性子照射を施す場合には、250μm以上の厚みが好ましい。
押圧手段は、基盤用銅板とリチウム薄板とを接触させ、これらに押圧をかけて圧延圧着できるものであればよく、好ましくは、少なくとも一対のローラーが挙げられる。このとき、リチウム薄板がローラーに付着するのを避けるため、押圧手段は、例えば、ポリエチレンなどの樹脂製のものであることが好ましい。
本発明のリチウムターゲットは、ホウ素中性子捕獲療法において陽子線を照射して7Li(p,n)7Be反応により中性子を発生させるためのリチウムターゲットであって、基盤用銅板と、該基盤用銅板の一方の面上に圧延圧着されたリチウム薄板とを備えることを特徴とする。かかるリチウムターゲットは、上記説明した本発明のリチウムターゲットの製造方法にしたがって製造することができる。
図1を参照すると、小型加速器から生成された陽子線1が陽子線導入管11に導かれリチウムターゲット14の左側から入射する。陽子線1が高エネルギー(2.5MeV以上)でリチウムターゲット14に入射すると、7Li(p,n)7Be反応により中性子が発生する。このとき、リチウムターゲット14は発熱する。発生した中性子は、減速材としての重水等で減速させられ、ホウ素中性子捕獲療法に使用される。一方、リチウムターゲット14で発生する熱は、リチウムが取り付けられた基盤用銅板13に伝えられ、冷却ジャケット付ターゲット固定装置12において、出入りする冷却水2,3との熱交換により冷却される。リチウムの融点は約180℃であり、基盤用銅板13を介した冷却が不十分だとリチウムの溶融が起こりターゲット材としての機能を果たさなくなる。特に、リチウムと基盤用銅板との接触面での熱抵抗はないことが望まれる。
この装置35は、日本電子社製JEE−400相当品を広島大学原爆放射線医科学研究所で改良して使用しているものである。図2を参照すると、支持台31に固定した基盤用銅板13の上に、真空雰囲気内でリチウムが蒸着される。具体的には、リチウム蒸着用シャッター33を開放することにより、シャッター下部においてヒーター34により加熱されガスミスト化したリチウムがシャッター33の上部雰囲気へと導かれ、支持台31に固定された銅板13の上に蒸着される。ヒーター34は、タングステン製皿に入れられたリチウムを加熱しガスミスト化するとともに、リチウム固着するのを防止するためシャッター33等を予熱する役割を果たす。装置支持用スカート36は、ステンレス製円筒形部品であり、下部チャンバーを構成する。所定のリチウム厚みを得るために、校正された膜厚センサー32が利用される。蒸着後の取り出しの際には、ガス導入口37から乾燥用窒素ガス38が導入され、蒸着雰囲気のガス置換が実施される。
図3を参照すると、本発明のリチウムターゲットの製造方法は、リチウムと外気との接触を避けるため、内部が不活性雰囲気で充填されたアルゴンガスボックス23内で実施される。リチウム14は、リチウムターゲットとして適する所定の厚みを有するものが使用され、基盤用銅板13と接触した状態でポリエチレン製の圧延用ローラー21、22に送られ、リチウムと基盤用銅板とが圧延圧着される。本発明の方法によれば、予め所定の厚みに計測されたリチウムを使用するため厚みのバラツキや精度の不安定さがなく、製品として安定してリチウムターゲットを供給することが可能になる。また、設備も一般的なリチウム取扱アルゴンガスボックス内で全ての操作を実施することができるため、従来の真空蒸着法よりも安価になる。
図4を参照すると、図3を参照しながら説明した本発明のリチウムターゲットの製造方法にしたがい、横140mm×縦80mm×厚さ1.5mmの基盤用銅板13の中心部に、直径20mm、厚み100μmのリチウム14を圧延圧着することにより製造したリチウムターゲットが示されている。本発明の製造方法に従がえば、従来の真空蒸着法による製造方法と比べて、リチウム厚みが100μm以上で厚くなればなるほど、品質(精度)及び作業効率の向上が顕著となる。また、リチウムターゲットの製造と、厚みや外観等の製造後検査とを連続してアルゴンガスボックス23内で容易に実施することができる。
図5のリチウムターゲットは、図4において概略図で示したものであり、図3を参照しながら説明した本発明のリチウムターゲットの製造方法にしたがって製造したものである。
図6のリチウムターゲットは、図3を参照しながら説明した本発明のリチウムターゲットの製造方法において、更に、20μm程度の厚みを有するベリリウム15を接合部16にて基盤用銅板13に接合し、リチウム14の表面上に外被覆することにより製造されたものである。
Claims (7)
- ホウ素中性子捕獲療法において陽子線を照射して7Li(p,n)7Be反応により中性子を発生させるためのリチウムターゲットの製造方法であって、基盤用銅板及びリチウム薄板を、不活性雰囲気内において、押圧手段により圧延圧着することを特徴とする、前記製造方法。
- 押圧手段が少なくとも一対のローラーである、請求項1記載の製造方法。
- 押圧手段が樹脂製である、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 更に、リチウム薄板を被覆するようにベリリウム薄膜を基盤用銅板に接合することを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- ベリリウム薄膜の基盤用銅板への接合が、機械的接合、エポキシ樹脂接合、又は薄膜蒸着のいずれかの方法により行われる、請求項4記載の方法。
- ホウ素中性子捕獲療法において陽子線を照射して7Li(p,n)7Be反応により中性子を発生させるためのリチウムターゲットであって、基盤用銅板と、該基盤用銅板の一方の面上に圧延圧着されたリチウム薄板とを備えることを特徴とする、前記リチウムターゲット。
- ホウ素中性子捕獲療法において陽子線を照射して7Li(p,n)7Be反応により中性子を発生させるためのリチウムターゲットであって、基盤用銅板と、該基盤用銅板の一方の面上に圧延圧着されたリチウム薄板と、該リチウム薄板を被覆するベリリウム薄膜とを備えることを特徴とする、前記リチウムターゲット。
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