JP2014529089A - 放射性同位体を生成するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は放射性同位体の生成方法に関連し、上記方法は、粒子加速器によって作られる所定の電流の粒子のビームを用いて、ターゲットの密閉されたセル内に収容された、あるボリュームの放射性同位体の前駆体流体を照射するステップを備える。上記ターゲットは冷却され、上記密閉セル内の内部圧力が測定される。照射の間、上記密閉セル内の内部圧力（Ｐ）は自由に変化してよい。上記密閉セル内の上記内部圧力（Ｐ）が、照射中に上記密閉セル内の内部圧力の変化に影響する様々なパラメータによって決められる第一許容範囲を逸脱する際には、上記照射は中断されるか、その強度が弱められる。これらのパラメータは例えば、所定のターゲット、粒子ビーム及び放射性同位体の前駆体流体に対して、上記密閉セルの充填量、上記所定のターゲットを冷やすための冷却力及びビーム電流（Ｉ）を含む。また本発明は上記方法を実施するための装置に関連する。

Description

本発明は放射性同位体を生成する方法及びこの方法を実施するための装置に関連する。

核医学において、陽電子放出断層撮影は、陽電子を放出する放射性同位体またはこれらと同じ放射性同位体でラベルされた分子を必要とするイメージング技術である。^１８Ｆ放射性同位体は最も頻繁に使用される放射性同位体の一つである。別のよく使用される放射性同位体は、^１３Ｎ、^１５Ｏ及び^１１Ｃである。^１８Ｆ放射性同位体は１０９．６分の半減期を有し、そして従ってその生成場所以外の場所へと運ばれることができる。

^１８Ｆはそのイオンの形態で最も頻繁に生成される。^１８Ｆは加速された陽子を、^１８Ｏが濃縮された水を含むターゲットへと照射することによって得られる。多くのターゲットが開発されてきたが、全ては^１８Ｆをより短時間でより高収率で生成するという同じ目的を有している。一般的に、放射性同位体を生成する装置は陽子加速器と、冷却装置によって冷却されたターゲットとを備える。このターゲットは、密閉セルを形成する、ビーム窓によって密閉されたキャビティを備え、セルの内部には放射性同位体の前駆体が液体または気体の状態で収容される。

一般に、ターゲット上に向けられた陽子ビームのエネルギーは、数ＭｅＶから約２０ＭｅＶのオーダーである。上記ビームエネルギーはターゲットの加熱及び放射性同位体の前駆体を含む液体の蒸発を引き起こす。気相はより低い阻止能を有するので、放射ビーム中の大量の粒子が放射性同位体の前駆体に吸収されることなく密封セルを通過する。これは放射性同位体の収率を下げるだけでなく、ターゲットの更なる加熱を引き起こす。この有名な現象は一般に「トンネル効果」と呼ばれている。

例えば特許文献１に開示されているように、密閉セルを加圧するシステムを使用することでトンネル効果の大きさを減らすことができることが知られている。上記システムはターゲットの密閉セルを不活性ガスで加圧して、密閉セル内部の前駆体の液体の蒸発温度を上げる。しかし、この解決法はターゲットの密閉セル内部が高圧の状態で運転しなくてはならないという欠点があり、それにより、より高い圧力に耐えられるように設計されたターゲットが要求される。上記ターゲットは従来のターゲットよりも厚い壁を伴って提供されるという欠点がある。従って、比較的高いビームエネルギーが放射性同位体の前駆体に照射される必要がある。

特許文献２は、密閉セル内部を一定の内部圧力に保つことができる、密閉セルを加圧するシステムを備える、放射性同位体を生成する装置を開示する。ビーム窓が圧の上昇の後で壊れてしまうのを防ぐために、特許文献２は、仮に密閉セルの内部の圧力が閾値を超えた場合に、放射性同位体の前駆体流体を制御して排出することができる、コントロールバルブを備えた密閉セルを備えることを提案している。この解決法は特に、密閉セル内の放射性同位体の前駆体流体のボリュームの減少を引き起こすという欠点を有する。また、非常に高価な放射性同位体の前駆体流体もあり、これは不必要な排出は絶対に避けなければならないことを意味する。不必要な排出を避けるために、ターゲットの密閉セル内部の作動圧力は、実質的に排出圧力よりも低くなければならない。

放射性同位体の生成用のターゲットが恒常的に陽子ビームを数時間にわたって照射されると、ターゲットの一部の領域が時間とともに脆くなり得る。従って、照射セルの加熱は、ビーム窓によって閉じられたキャビティを密閉するシールにダメージを与え、リークを生じ得る。リークはビーム窓においても発生し得る。さらに、ターゲットの照射は二次照射を生じ、二次照射は、例えばダクト、バルブまたはターゲットを備えた圧力センサー等の隣接部分にもダメージを与え、リークも生じ得る。上述の加圧装置は放射性同位体の前駆体流体を凝集状態または準凝集状態に保つという利点があるものの、照射セルの起こり得るリーク及び／または例えばバルブの欠陥によるターゲットの充填不足はすぐには検出することができない。仮に密閉セルの内部圧力をモニターする装置がこの圧力の低下を記録したとしても、加圧装置は通常、その内部圧力を再び上げるために、ターゲット内に不活性ガスを導入するだろう。また、ターゲットの洗浄に続く不完全な乾燥による不純物も過加圧を引き起こすかもしれず、それは上述の加圧装置によってマスクされ得ることも注意されなければならない。

不十分に充填されたターゲットが照射されると、放射性同位体の収率が低いのに加えて、トンネル効果によってターゲットの一部が急激に加熱され、ターゲット、シールまたはビーム窓が変形さえしてしまい得る。圧力が変化した際にターゲットの内部圧力を再上昇させる加圧システムによって、リークはすぐには検出されることなく生じ得る。

密閉セルを放射性同位体の前駆体流体で充填する量が増えるにつれて、照射中の密閉セル内部の圧力は一層高まる。さらに、仮に密閉セル内の内部圧力がある閾値を超えたとすると、ビーム窓の破壊を引き起こし、非常に有害な結果を導き得る。

従って、圧力の上昇に加えて、ビーム窓の破壊を防がねばならないだけでなく、リークの問題または不適切な充填もまたすぐに検出しなければならない。

国際公開第２０１０／００７１７４号 特開２００９−１０３６１１号公報

本発明の目的の一つは、放射性同位体の生成時にリークの問題またはターゲットの不十分な充填をすぐに検出することであり、また、上記トンネル効果によるまたは過剰な圧力上昇によるターゲットの劣化を防ぐことである。

この目的は請求項１を参照して記述される方法または請求項１０を参照して記述される装置によって達成される。

より具体的には、本発明に係る方法は、粒子加速器によって生成された所定の電流の粒子のビームを用いて、ターゲットの密閉セル中に収容されたあるボリュームの放射性同位体の前駆体流体を照射することの本質的に知られたステップを備える。ターゲットは冷却され、密閉セルの内部圧力は測定される。本発明の一態様によれば、密閉セル内の内部圧力（Ｐ）は、加圧ガスの導入及び／または圧抜きバルブの使用によって圧力を制御しようとすることなしに、照射中自由に設定することができ、上記密閉セルの内部圧力（Ｐ）が、照射中の密閉セルの内部圧力の変化に影響を与える別々のパラメータと関連して決められる第一許容範囲を逸脱した時には、照射は中断されるか、または強度が弱められる。所定のターゲット及び所定の放射性同位体の前駆体流体に対して、上記パラメータは、特に密閉セルの充填量、ターゲットの冷却力及びビーム電流強度（Ｉ）を含む。

この運転方法では、第一許容範囲の下限を下回って圧力が低下した時、ターゲットを過加熱しないために、照射が中断されるか、またはその強度が弱められる。この下限が、所定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体を収容し、所定のビーム電流強度で照射された密閉セルに対して決定された最適な内部圧力と比べて、あまりに大きな差に対応する。

圧力が上記第一許容範囲の上限を超えて高くなった時、密閉セル内の圧力が過剰に高くなることによるビーム窓の破壊を防ぐために、やはり照射は中断されるか、またはその強度が弱められる。この上限は、ビーム窓が壊れる圧力に合わせて、十分に安全であるように設定することができる。

この運転方法は密閉セル内の全圧、すなわちターゲット用に設計された呼び圧力、を高め、またリークをマスクしてしまう可能性のある、加圧ガスの導入が全く必要ないことが分かるであろう。さらに高価な放射性同位体の前駆体流体を失ってしまう排出によって圧抜きをする必要もない。

照射を中断するために、またはその強度を弱めるために、通常、それは粒子加速器に直接作用されている。しかし、粒子のビームに作用すること（例えばビームを曲げることによって、または経路上に障害物を挿入することによって）、またはターゲットに作用すること（例えば粒子のビームの経路からそれを離すことによって）も可能である。

好ましくはＰ＝ｆ（Ｉ）曲線は、例えば経験的に、または数学的モデルを用いて決定され、所定のターゲット、所定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体及びターゲットの所定の冷却力について、異なるビーム強度（Ｉ）に対して密閉セルの内部圧力（Ｐ）を与える。第一許容範囲はそれからＰ＝ｆ（Ｉ）曲線に基づいて、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して決められた、圧力下限及び圧力上限を有する。内部圧力の下限は、所定のビーム強度（Ｉ）に対して上記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも低く、好ましくは５％から２０％低く決められる。内部圧力の上限は、所定のビーム強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値と密閉セルの呼び圧力値（Ｐｍａｘ）との間の圧力である。この呼び圧力値（Ｐｍａｘ）は、密閉セルが保障される最大の圧力を代表すると推定される。

第一許容範囲内の内部圧力の上限は、密閉セルの呼び圧力値（Ｐｍａｘ）に比べて、少なくとも２０％有利に下げられる。通常、これにより、ビーム窓の破壊に対して十分な安全が得られる。

好ましくは、第一許容範囲内の内部圧力の上限は、所定のビーム強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも５から１０バールの範囲で高く、その上限は上記密閉セルの呼び圧力値（Ｐｍａｘ）よりもＸバールの値だけ低い圧力値（Ｐ２）である。この運転モードによって、密閉セルの不十分な充填、またはセルの洗浄に由来するあり得る不純物を検出することが可能であり、それによってビーム強度が高い値になって時に、圧力の速すぎる上昇を防ぐことが可能である。

制御装置は、上記密閉セル内の内部圧力（Ｐ）が、上記所定のビーム電流強度（Ｉ）、所定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体及び上記ターゲットの所定の冷却力に対して決められる第二許容範囲から逸脱した際に、有利にアラームを鳴らす。この第二許容範囲は第一許容範囲に含まれる。このようにオペレータは、すぐに照射の中断を引き起こす可能性のある、密閉セル内の圧力変化の警報を受け、この自動的な中断をまだ選択的に防ぐことができる。

第二許容範囲は、上記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線に基づいて決められる、圧力下限及び圧力上限を有する。第二許容範囲内の内部圧力の下限は、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して上記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも低く、好ましくは少なくとも２％低いように決められるが、しかし一方で、第一許容範囲内の内部圧力の下限よりも高いままである。第二許容範囲内の内部圧力の上限は、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して上記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも高く決められるが、一方で、第一許容範囲内の内部圧力の上限よりも低いままである。

密閉セル内の内部圧力（Ｐ）が、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して上記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも高く、しかし第一許容範囲内の内部圧力の上限よりも低く決められた、内部圧力の上限を超える時は、有利にビーム電流は弱められる。このように、選択的に照射を中断することがまだ可能である。

密閉セルの充填量は、放射性同位体生成物の高い収率を得るように、有利に最適化される。

放射性同位体の前駆体は、有利に^１１Ｃ、^１３Ｎ、^１５Ｏまたは^１８Ｆである。

上記方法を実施するための装置もまた提供される。この装置は、あるボリュームの前駆体流体を収容することができる密閉セルであって、呼び圧力（Ｐｍａｘ）まで耐えることが保障されている密閉セルと、所定の強度（Ｉ）の粒子のビームを生成し、ターゲットに向けることができる粒子加速器と、密閉セルの内部圧力をモニターするためのシステムと、照射中に密閉セル内部の圧力変化に影響を与える別々のパラメータと関連して決められた第一許容範囲を、密閉セル内の内部圧力（Ｐ）が逸脱した時に、粒子ビームを中断またはその強度を弱くするようにプログラムされた制御装置と、を備える。

上記制御装置は、密閉セルの内部圧力が、上記第一許容範囲に含まれる第二許容範囲を超えた際に、アラームを鳴らすように有利にプログラムされる。

また上記制御装置は、上記密閉セル内の内部圧力（Ｐ）が、内部圧力の上限を超えた時に、ビーム電流の強度を弱めるように、有利にプログラムされてもよい。

一つの好ましい実施形態において、制御装置は所定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体及び上記ターゲットの所定の冷却力に対して、異なるビーム電流強度（Ｉ）について密閉セルの内部圧力（Ｐ）を与えるＰ＝ｆ（Ｉ）曲線でプログラムされ、このＰ＝ｆ（Ｉ）曲線は、ビーム電流強度（Ｉ）の関数として上記第一許容範囲を決めるために、上記制御装置によって用いられる。

添付図面を参照して、図を通して以下に示される、発明の異なる実施形態の詳細な説明から、他の特徴及び利点が明らかとなるであろう。

本発明に係る放射性同位体を生成する装置の概略図である。 ビーム強度（Ｉ）の関数として内部圧力のトレンドを示す実験的なＰ＝ｆ（Ｉ）曲線と、所定の形状のターゲット、所定の冷却力及び所定のボリュームの放射性同位体についての内部圧力の許容範囲の曲線と、を示す。

本発明に係る放射性同位体を生成する装置１０の一つの限定的ではない実施形態が、図１の概略図を基に説明される。装置１０は、本願全体において参照番号１２によって特定されるターゲットを備える。ターゲット１２は、あるボリュームの放射性同位体の前駆体流体を収容する密閉セル１４を備える。本質的に知られるように、それは冷却回路１６を備える。

装置１０はさらに、密閉セル１４内の放射性同位体の前駆体を照射するためにターゲット１２に向けられる、加速された粒子のビーム２０を生成することができる粒子加速器１８を備える。ビーム２０は、数十マイクロメートルのオーダーの厚みを有するビーム窓２２を通って密閉セル１４に入る。ターゲット１２が耐えることができる最大の内部圧力は、このビーム窓の厚みに特に依存する。ターゲット１２の呼び圧力（Ｐｍａｘ）という語は、ターゲットの製造者によって保証される密閉セル１４内の最大内部圧力に与えられる。密閉セル１４内の内部圧力が、呼び圧力（Ｐｍａｘ）より低い間は、ビーム窓２２が圧力に耐えられることをターゲットの製造者が保証する。この呼び圧力（Ｐｍａｘ）は、明らかに密閉セル１４の形状の関数である。

参照番号２４は、密閉セル１４内部の内部圧力を測定する圧力センサーの概略図を示す。この測定された圧力を代表するシグナルは、データバス２６を通って、例えば制御装置２８へと送られる。この圧力信号に基づいて、制御装置２８は密閉セル１４内の圧力を連続的に、またはほぼ連続的にモニターする。

装置１０は、密閉セル１４を別の付属装置とつなげる多方弁３０を有利に備える。このバルブ３０の第一ポートＡは、例えば三方弁３２と接続され、それ自体は放射性同位体の前駆体を収容するリザーバ３４及びピペット装置３６、例えばシリンジ、に接続される。第二ポートＢはダクト３８を介して密閉セル１４の第一ポートに接続され、密閉セル１４を充填及び排出するように意図される。第三ポートＣは、容器４０に接続され、照射が完了した際に照射された生成物を受けるように意図される。第四ポートＤはオーバーフロー容器４２に接続され、密閉セル１４へと導入された超過の流体を集めるように意図される。第五ポートＥはダクト４４を介して密閉セル１４の第二ポートに接続される。ダクト４４は密閉セルへと導入された超過の流体を排出し、密閉セル１４へパージガスを追加するためにそれぞれ用いられる。このパージガスはリザーバ４６内に収容され、第六ポートＦに接続される。

制御システム１２は、別々のバルブ３０，３２、ピペット装置３６、冷却装置１６、パージガスボトル１０の流量及び粒子加速器１８を制御する。密閉セル１４を充填する間、バルブ３０はポートＡをポートＢと、ポートＤをポートＥと接続する。三方弁３２は、放射性同位体の前駆体を収容するリサーバ３４を、放射性同位体の前駆体を含む一定量の流体を引き出すピペット装置３６と接続する。それから三方弁３２はピペット装置３６をバルブ３０のポートＡと接続する。その後ピペット装置３６は放射性同位体の前駆体を含む流体を密閉セル１４へと導入することができ、超過の流体は全てオーバーフロー容器４２へと排出される。密閉セル１４が充填されると、バルブ３０は全てのポートを閉め、加速器１８はターゲット１２を照射するためにビームを生成する。ターゲット１２の照射が完了すると、バルブ３０はポートＦをポートＥと、ポートＢをポートＣと接続し、密閉セル１４内へとパージガスが導入できるようにされる。そして、照射された流体はターゲット１２から排出され、照射された生成物４０のための容器へと回収される。

ターゲット１２の照射運転中は、内部圧力（Ｐ）は密閉セル１４内で自由に上昇するように放置されることに注意するべきである。このことは、加圧ガスを用いた加圧システム及びパージバルブを用いた圧抜きシステムを基に、密閉セル１４内の内部圧力を制御する装置が必要ないことを意味する。

密閉セル１４内の内部圧力（Ｐ）は圧力センサー２４によって測定され、制御装置２８によってモニターされる。内部圧力（Ｐ）が第一に定められた許容範囲から逸脱すると、コントローラ２８は単純にターゲット１２の照射を中断するか、その強度を弱めるかする。所定のターゲット１２に対して、この第一許容範囲は、ビーム２０の電流強度Ｉ、密閉セル１４内に収容された放射性同位体の前駆体流体のボリュームＶ及びターゲット１２の冷却力に対して特に定められる（通常、冷却力は一定に維持される）。

従って制御システム１２は、密閉セル１４内の内部圧力（Ｐ）が第一に定められた許容範囲を逸脱した時に、ターゲット１２の照射を中断するようにプログラムされる。それは、第一許容範囲内に含まれる第二に定められた許容範囲を、密閉セル１４の内部圧力（Ｐ）が逸脱する時、予告のアラームが鳴る、及び／または照射の強度が弱くなるように有利にプログラムされる。

所定のターゲット１２、密閉セル１４内の特定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体及びターゲット１２の特定の冷却力に対して、密閉セル１４内の内部圧力（Ｐ）の変化をビーム電流強度（Ｉ）の関数として表す、実験曲線Ｐ＝ｆ（Ｉ）を特に与える、図２を参照して、これらの許容範囲の一つの有利な定義がここで記述される。図２に描かれるＰ＝ｆ（Ｉ）曲線の例は、所定の形状の密閉セル１４が３．５ｍｌのボリュームを有し、２．５ｍｌの放射性同位体の前駆体流体で充填されている例について決められた。このＰ＝ｆ（Ｉ）曲線を記録するために、ビーム強度を徐々に上げ、圧力センサー２４を用いてターゲットの内部圧力を測定した。これらの測定は、約６０μＡのビーム電流強度Ｉに対してターゲット１２について保証された呼び圧力値（Ｐｍａｘ）に到達するまで実施された。これらの測定全体を通して、冷却液の流量は実質的に一定に維持され、ターゲット１２への冷却液の入力温度も同様であった。

図２に示されたＰ＝ｆ（Ｉ）曲線は、本発明を限定するものではないことに留意されたい。Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線は、加速器によって生成されるビームの性質、ターゲットの形状、冷却力、並びに放射性同位体の前駆体流体のボリューム及び種類によって変化する。またＰ＝ｆ（Ｉ）曲線は、ビーム、放射性同位体の前駆体流体のボリューム、冷却システムのパワー、ターゲット１２の形状及び放射性同位体の前駆体流体の性質のパラメータを考慮してシミュレーションすることで、理論的に決定することができる。

第一許容範囲は圧力下限及び圧力上限を有し、両方とも、Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線に基づいて、上述の所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して定められる。内部圧力の下限は、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも、好ましくは５％から２０％低く決められる。図２において、ｆ（Ｉ）＝Ｐ−（０．２×Ｐ）は、圧力下限が、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも２０％低いように定められた例の場合を表す。内部圧力の上限は、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値と密閉セルの呼び圧力（Ｐｍａｘ）との間である。それは所定のビーム強度（Ｉ）に対して、Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも、５から１０バールの範囲で有利に高く、その上限は密閉セル１４の呼び圧力値（Ｐｍａｘ）よりも低い圧力値（Ｐ２）である。図２のｆ（Ｉ）＝Ｐ＋５曲線は、内部圧力の上限が、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力よりも５バール高いように定められた例の場合を表す。図２では、内部圧力の上限は、好ましくはＰ２＝３０バールに固定され、これは４０バールである呼び圧力Ｐｍａｘの７５％に相当する。

第二許容範囲は第一許容範囲に含まれ、またｆ（Ｉ）＝Ｐ曲線の周囲に位置される。第二許容範囲の内部圧力の下限は、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも低く、好ましくは少なくとも２％低く、一方で第一許容範囲の内部圧力の下限よりは高いままであるように定められる。第二許容範囲の内部圧力の上限は、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対してＰ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも高く、一方で第一許容範囲の内部圧力の上限よりは低いままであるように定められる。

第二許容範囲の例もまた図２に描かれている。内部圧力の下限がｆ（Ｉ）＝Ｐ−（０．１×Ｐ）曲線によって示されており、内部圧力の上限がｆ（Ｉ）＝Ｐ＋２曲線によって示されている。

ビーム電流の強度も制御する制御装置１２は、密閉セル１４内の内部圧力（Ｐ）が内部圧力の上限を超えた時に、ビーム電流の強度の低下を起こすように有利にプログラムされる。この上限は、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して上記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも高いが、上記第一許容範囲の内部圧力の上限よりは低く定められる。

方法を最適化するために、密閉セル１４の充填量に特に作用することが可能である。放射性同位体生成物の収率を最適化するために、密閉セルの充填量を最適化することが有効である。密閉セルの呼び圧力（Ｐｍａｘ）を知った上で、一方で密閉セルの内部圧力を測定し、ターゲットは、呼び圧力（Ｐｍａｘ）を超えないように、異なるボリュームの放射性同位体の前駆体流体で、定められた期間（例えば二時間）の間、ビーム電流Ｉで照射される。それから、それぞれのボリュームについて放射性同位体生成物の収率が計算される。放射性同位体生成物の収率曲線がセルの充填量に対してプロットされ、実際には、ある臨界ボリュームフィリング以上では一定の収率を示し、これと同じ臨界ボリュームフィリング以下では収率の鋭い低下を示す。ターゲット中の圧力制限を最小化し、一方でトンネル効果を最小化するために、密閉セルのボリュームフィリングは、この臨界ボリュームフィリングまたは少し高いボリュームフィリングに対応して決められ、圧力曲線Ｐは実験的にまたは理論的に、密閉セルのこの量のボリュームフィリングについてのビーム電流強度Ｉの関数として定められる。

記述された装置及び方法は、^１１Ｃ、^１３Ｎ、^１５Ｏまたは^１８Ｆなどの放射性同位体の生成に特に適合されていることが依然として留意される。

１０ 放射性同位体の生成装置
１２ ターゲット
１４ 密閉セル
１６ 冷却回路
１８ 粒子加速器
２０ 粒子ビーム
２２ ビーム窓
２４ 圧力センサー
２６ データバス
２８ 制御装置
３０ 多方弁
３２ 三方弁
３４ 放射性同位体の前駆体を収容しているリザーバ
３６ ピペット装置
３８ ダクト
４０ 照射された生成物を受ける容器
４２ オーバーフロー容器
４４ ダクト
４６ パージガスのリザーバ

Claims (13)

1. 放射性同位体を生成する方法であって、
   粒子加速器によって生成される、所定の電流強度の粒子のビームを、ターゲットの密閉セル内に収容されたあるボリュームの放射性同位体の前駆体流体に照射するステップと、
   前記ターゲットを冷却するステップと、
   前記密閉セル内の内部圧力を測定するステップと、を備え、
   前記照射中に、前記密閉セル内の内部圧力（Ｐ）は自由に設定されることができ、
   照射中に密閉セル内の内部圧力の変化に影響を与える異なるパラメータの関数として決められる第一許容範囲を、前記密閉セル内の内部圧力（Ｐ）が逸脱すると、前記照射は中断されるかその強度が弱められ、所定のターゲット、所定の粒子のビーム及び所定の放射性同位体の前駆体流体に対しての前記パラメータは、前記密閉セルの充填量、前記ターゲットの冷却力及びビーム電流強度（Ｉ）を含むことを特徴とする方法。
2. 所定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体及び所定の前記ターゲットの冷却力に対して、異なるビーム電流強度（Ｉ）において、前記密閉セルの前記内部圧力（Ｐ）を与えるＰ＝ｆ（Ｉ）曲線が定められ、
   前記第一許容範囲は、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線を基に、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して定められた圧力下限及び圧力上限を有し、
   前記内部圧力の下限は、前記所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される圧力値よりも、低く、好ましくは５％から２０％低いように決められ、
   前記内部圧力の上限は、前記所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される前記圧力値と前記密閉セルの呼び圧力値（Ｐｍａｘ）との間の圧力であり、前記呼び圧力値（Ｐｍａｘ）は前記密閉セルが保証される最大の圧力値を表すと推定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第一許容範囲内の前記内部圧力の上限が、前記密閉セルの前記呼び圧力値（Ｐｍａｘ）よりも少なくとも２０％低い、請求項２に記載の方法。
4. 前記第一許容範囲内の前記内部圧力の上限が、前記所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される前記圧力値よりも５から１０バール高く、その上限は前記密閉セルの前記呼び圧力値（Ｐｍａｘ）よりも低い圧力値（Ｐ２）である、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記密閉セル内の内部圧力（Ｐ）が、照射中に前記密閉セルの内部圧力の変化に影響を与える異なるパラメータの関数として決められた第二許容範囲を逸脱すると、制御装置がアラームを鳴らし、前記第二許容範囲は前記第一許容範囲の範囲内である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 所定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体及び前記ターゲットの所定の冷却力に対して、異なるビーム電流強度（Ｉ）において、前記密閉セルの内部圧力を与えるＰ＝ｆ（Ｉ）曲線が決められ、
   前記第一許容範囲は、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線を基に、所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して決められた圧力下限及び圧力上限を有し、
   前記第二許容範囲は、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線を基に決められた圧力下限及び圧力上限を有し、
   前記第二許容範囲内の前記内部圧力の圧力下限は、前記所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される前記圧力値よりも低く、好ましくは少なくとも２％低く決められ、一方で前記第一許容範囲の前記内部圧力の圧力下限よりは高いままであり、
   前記第二許容範囲内の前記内部圧力の圧力上限は、前記所定のビーム電流強度（Ｉ）に対して、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線から推測される前記圧力値よりも高く決められ、一方で前記第一許容範囲内の前記内部圧力の圧力上限より低いままである、請求項５に記載の方法。
7. 前記密閉セル内の内部圧力（Ｐ）が、前記第一許容範囲内に決められた内部圧力の上限を超えると、前記ビーム電流が減少する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記密閉セルの充填量が、想定されるビーム電流の範囲に対して、実験的に最適化された、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記放射性同位体の前駆体が、^１１Ｃ、^１３Ｎ、^１５Ｏまたは^１８Ｆの前駆体である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. あるボリュームの前駆体流体を収容することができる密閉セルを備えたターゲットであって、前記密閉セルは呼び圧力（Ｐｍａｘ）まで耐えることが保証されているターゲットと、
    前記ターゲット上に所定の電流強度（Ｉ）の加速された粒子のビームを生成し、向けることができる粒子加速器と、
    前記密閉セルの前記内部圧力をモニターするシステムと、を備える請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置であって、
    照射中に前記密閉セル内の内部圧力の変化に影響を与える異なるパラメータの関数として決められた第一許容範囲を、前記密閉セル内の前記内部圧力（Ｐ）が逸脱すると、前記粒子のビームを中断するようにプログラムされた制御装置を備えることを特徴とする装置。
11. 前記密閉セル内の前記内部圧力が、前記第一許容範囲内に含まれる第二の範囲を逸脱した時に、アラームを鳴らすように前記制御装置がプログラムされる、請求項１０に記載の装置。
12. 前記密閉セル内の前記内部圧力（Ｐ）が前記第二の範囲に含まれる内部圧力の上限を超えた時に、前記ビーム電流の強度を弱めるように前記制御装置がプログラムされる、請求項１０または１１に記載の装置。
13. 前記制御装置が、所定のボリュームの放射性同位体の前駆体流体及び前記ターゲットの所定の冷却力に対して、異なるビーム電流強度（Ｉ）において、前記密閉セルの前記内部圧力（Ｐ）を与えるＰ＝ｆ（Ｉ）曲線でプログラムされ、前記Ｐ＝ｆ（Ｉ）曲線は、ビーム電流強度（Ｉ）の関数として前記第一許容範囲を決めるために、前記制御装置によって用いられる、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の装置。

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