JP4387679B2

JP4387679B2 - Target device

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Publication number: JP4387679B2
Application number: JP2003088013A
Authority: JP
Inventors: 勝彦齊藤
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004294300A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性同位元素を製造するために粒子加速器に着脱されるターゲット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
脳や心臓、癌などの精密検査における検査方法として、ポジトロン断層撮影法（ＰＥＴ；Positron Emission Tomography）の採用が進んでいる。このＰＥＴ検査では、ポジトロン（陽電子）を放出する放射性同位元素（β⁺線放出核種）で標識された検査用薬剤を、注射や吸入等により被験者の体内に導入する。体内に導入された検査用薬剤は、代謝されたり、特定の部位（例えば、腫瘍や病変箇所）に蓄積されたりする。この際に検査用薬剤に標識化された放射性同位元素から陽電子が放出され、これと周囲の電子とが結合して消滅する際に放射線が放出される。この放射線を検出してコンピュータで処理することにより、所定断面における断層撮影画像が得られる。
【０００３】
ＰＥＴ検査の検査用薬剤に使用される放射性同位元素は、¹⁸Ｆ、¹⁵Ｏ、¹¹Ｃ、¹³Ｎ等が用いられる。これらは、半減期が２〜１１０分と極めて短いため、病院内の検査室に近い場所にサイクロトロン等の粒子加速器を設置し、この粒子加速器からの加速粒子をターゲット装置に導き、ターゲット物質との核反応により放射性同位元素を製造する。そして、製造された放射性同位元素を所定の化合物に組み込んだり、その一部を置き換えたりして合成することで、検査用薬剤を製造している。
【０００４】
このような放射性同位元素の製造に必要なターゲット装置として、例えば特許文献１に開示されているものがある。このターゲット装置は、第１〜第３のターゲットボディ部を備えている。第２及び第３のターゲットボディ部は、粒子加速器からの加速粒子が通る貫通孔を有している。第１のターゲットボディ部は、ターゲット物質が貯留される空間（ターゲット室）を有している。第２のターゲットボディ部と第３のターゲットボディ部との間、及び第１のターゲットボディ部と第２のターゲットボディ部との間には、それぞれ金属箔からなる分離窓が設けられている。そして、第１〜第３のターゲットボディ部が４本のボルトにより締め付けられて一体化されている。これにより、第２のターゲットボディ部と第３のターゲットボディ部との間で分離窓が挟持され、真空が保持されるようになっている。また、第１のターゲットボディ部と第２のターゲットボディ部との間で分離窓が挟持され、ターゲット室が分離されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１０５３００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなターゲット装置は、定期的なメンテナンスが必要となる。特に、分離窓は非常に薄い金属箔から形成されているため破裂等して損傷し易く、損傷の際には即時の交換が必要となる。そして、第１のターゲットボディ部と第２のターゲットボディ部との間に設けられた分離窓は、通常、ターゲット室内に充填されるターゲット物質の圧力が高いため、第２のターゲットボディ部と第３のターゲットボディ部との間に設けられた分離窓よりも損傷し易く、第１のターゲットボディ部側でより頻繁なメンテナンスが必要となる。
【０００７】
しかしながら、上記した従来のターゲット装置では、第１のターゲットボディ部と第２のターゲットボディ部との間に設けられた分離窓を交換するときでも、４本のボルトを外して第１〜第３のターゲットボディ部を全て分解する必要があった。従って、分離窓の交換の度に粒子加速器の大気開放が必要となり、保守性が低く、放射性同位元素の製造効率が低くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するために為されたものであり、保守性の向上を図ることにより、放射性同位元素の製造効率の向上を図ることが可能なターゲット装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るターゲット装置は、放射性同位元素を製造するために粒子加速器に着脱されるターゲット装置である。この装置は、（１）粒子加速器に接続され粒子加速器からの加速粒子が導入される第１開口部、導入された加速粒子が導出される第２開口部、第１開口部と第２開口部とを連通する第１連通孔、及び第１連通孔の途上に設けられており加速粒子の通過は許容して第１連通孔を閉塞する第１分離窓を有する第１ボディ部と、（２）第１ボディ部の第２開口部から導出された加速粒子が導入される第３開口部、ターゲット物質を貯留するためのターゲット室、第３開口部とターゲット室とを連通する第２連通孔、及び第２連通孔の途上に設けられており加速粒子の通過は許容して第２連通孔を閉塞する第２分離窓を有する第２ボディ部と、（３）第１ボディ部と第２ボディ部との間で一体的に装着され、第２開口部と第３開口部とが連通されるように、第１ボディ部と第２ボディ部とを締結し、ターゲット装置が粒子加速器に装着された状態で締結を解除することにより、第1ボディ部が粒子加速器に装着されたままで第２ボディ部を第1ボディ部から取り外すことができる締結手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このターゲット装置は、第１分離窓を有する第１ボディ部と第２分離窓を有する第２ボディ部とを別体で構成し、これらを締結手段により締結している。従って、第１分離窓に比べて頻繁に損傷する第２分離窓が損傷したときには、第１ボディ部は粒子加速器に固定したままで、締結手段による締結を解除して第２ボディ部のみを取り外し、第２分離窓を交換することができる。その結果、第２分離窓の交換に際しては粒子加速器を大気開放する必要がなくなり、保守性の向上が図られて、全体として放射性同位元素の製造効率の向上が図られる。
【００１１】
また、締結手段は第１ボディ部と第２ボディ部との間で一体的に装着されるものであるため、ターゲット装置を粒子加速器に装着する前に、締結手段により第１ボディ部と第２ボディ部とを締結して、シール性の検査を予め行うことができる。
【００１２】
本発明に係るターゲット装置では、締結手段は、第１及び第２ボディ部を挟むように配置されており、第１及び第２ボディ部の側壁面に沿って延びる一対の板状部材と、一対の板状部材の一端に設けられており、第１ボディ部に連結固定される一対の連結部と、一対の板状部材の一端とは異なる他端に設けられており、第２ボディ部の底壁面に当接する当接面を有する一対の当接部と、一対の板状部材を互いに引き寄せるようにして着脱可能に連結する錠部と、を有することを特徴としてもよい。このようにすれば、一対の板状部材は第１及び第２ボディ部の側壁面に沿って延びているため、隣接する複数のターゲット装置を板状部材が対向するようにして粒子加速器に装着することで、高密度実装が可能となる。また、錠部による施錠及び開錠により一対の板状部材を着脱することで、第１ボディ部と第２ボディ部との締結及び締結解除を容易に行うことができる。
【００１３】
本発明に係るターゲット装置では、第２ボディ部の底壁面は、角部が面取りされてなる一対のテーパー面を含み、一対の板状部材の一対の当接部の当接面は、一対のテーパー面に当接されることを特徴としてもよい。このようにすれば、第１ボディ部と第２ボディ部との締結がより強固になされる。
【００１４】
本発明に係るターゲット装置では、第１ボディ部の第２開口部から第１分離窓に至る第１連通孔内の空間と、第２ボディ部の第３開口部から第２分離窓に至る第２連通孔内の空間とは、第１及び第２分離窓を冷却するための冷却媒体が循環される冷却媒体用空間を形成することを特徴としてもよい。このようにすれば、この冷却媒体用空間に冷却媒体が循環されて、第１及び第２分離窓の冷却が図られる。
【００１５】
本発明に係るターゲット装置では、第１ボディ部の第２開口部を含む接合面と、第２ボディ部の第３開口部を含む接合面との間には、互いに嵌合する凹凸部が設けられていることを特徴としてもよい。このようにすれば、第１ボディ部と第２ボディ部との位置決めが確実になされ、特に組み付け時に優れた効果を発揮する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るターゲット装置の構成を示す斜視図である。また図２は、ターゲット装置を第１ボディ部、第２ボディ部、及び締結手段に分解した様子を示す斜視図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、ターゲット装置１０は、第１ボディ部１２、第２ボディ部１４、及び第１ボディ部１２と第２ボディ部１４とを締結する締結手段１６を備えている。
【００１９】
第１ボディ部１２は、図３に示すように、軸Ｘに沿って設けられた円筒状のボディ本体１８、挟持板２０、フォイル（第１分離窓）２２、及びシールド部材２４を有している。このボディ本体１８の外周面には、フランジ部２６，２８が設けられている。ボディ本体１８の起端部３０は、サイクロトロン（粒子加速器）（図６の２００）の加速粒子が導出される導出口（図６の２０２）に嵌め込んで装着できるように、所望形状に加工されている。フランジ部２６は外形が円板状をなし、起端部３０から少し離れた外周面上に設けられている。一方、フランジ部２８は外形が方形板状をなし、ボディ本体１８の終端部の外周面上に設けられている。
【００２０】
挟持板２０は、ボディ本体１８のフランジ部２８と同じく外形が方形板状をなし、中央に円形の孔３２が形成されている。挟持板２０のボディ本体１８側の面には、フォイル２２を収容して位置決めするための凹部３４が形成されている。
【００２１】
フォイル２２は、例えばチタン等の金属又は合金から形成された薄い箔であって、厚みが１０μｍ〜５０μｍ程度である。このフォイル２２は、陽子や重陽子といった加速粒子の通過は許容する一方、空気やＨｅガスといった流体の通過を遮蔽し、サイクロトロン２００への装着時にはサイクロトロン２００内の真空を保持する。
【００２２】
ボディ本体１８のフランジ部２８の四隅と挟持板２０の四隅にはそれぞれネジ穴３６が設けられており、４本のボルト３８によってフランジ部２８と挟持板２０とが締結されるようになっている。これにより、フォイル２２が挟持板２０とフランジ部２８との間で挟持される。なお、フォイル２２とフランジ部２８との間にはＯリング４０が設けられており、シール性の向上が図られている。
【００２３】
シールド部材２４は、シールド本体部４２と蓋部４４とを含んでいる。シールド本体部４２は外形が直方体状をなし、底面から中心に向かってＵ字型の溝４６が形成されている。このシールド本体部４２は、溝４６を介してボディ本体１８のフランジ部２６，２８間に嵌め込まれ、この状態で蓋部４４が溝４６内に嵌め込まれてピン４８により固定されることで、ボディ本体１８のシールドが図られている。
【００２４】
この第１ボディ部１２では、ボディ本体１８の起端部３０側の開口（第１開口部）５０から加速粒子が導入され、挟持板２０の第２ボディ部１４側の開口（第２開口部）５２から導出される。これら開口５０と開口５２とは連通され軸Ｘに沿って延びる第１連通孔５４が構成されており、フォイル２２がこの第１連通孔５４の途上で孔５４内を閉塞している。
【００２５】
第２ボディ部１４は、図４に示すように、軸Ｙ上に設けられたボトム部６０、ターゲット貯留部６２、挟持板６４、及びフォイル６６を有している。ボトム部６０は、外形が略立方体形状をなす。ボトム部６０のターゲット貯留部６２側の面には、ターゲット貯留部６２を収容する凹部６８が設けられている。このボトム部６０の底壁面７０は、角部が面取りされて形成された一対のテーパー面７２を含んでいる。
【００２６】
ターゲット貯留部６２は、外形が略円板状をなす。ターゲット貯留部６２の挟持板６４側の面には、ターゲット水（ターゲット物質）を貯留するための凹部（ターゲット室）７４が設けられている。
【００２７】
挟持板６４は、ボトム部６０のターゲット貯留部６２側の面と同じく外形が方形板状をなし、中央に円形の孔７６が形成されている。挟持板６４のターゲット貯留部６２側の面には、フォイル６６を収容して位置決めするための凹部（図示しない）が形成されている。
【００２８】
フォイル６６は、例えばチタン等の金属又は合金から形成された薄い箔であって、厚みが１０μｍ〜５０μｍ程度である。このフォイル６６は、陽子や重陽子といった加速粒子の通過は許容する一方、空気やＨｅガス、ターゲット水といった流体の通過を遮蔽する。
【００２９】
ボトム部６０のターゲット貯留部６２側の面の四隅と挟持板６４の四隅にはそれぞれネジ穴７８が設けられており、４本のボルト８０によってボトム部６０と挟持板６４とが締結されるようになっている。これにより、ターゲット貯留部６２及びフォイル６６が挟持板６４とボトム部６０との間で挟持される。なお、フォイル６６とターゲット貯留部６２との間にはＯリング８２が設けられており、シール性の向上が図られている。またターゲット貯留部６２とボトム部６０との間にはＯリング８４が設けられており、シール性の向上が図られている。
【００３０】
この第２ボディ部１４では、挟持板６４の第１ボディ部１２側の開口（第３開口部）８６から加速粒子が導入され、ターゲット貯留部６２のターゲット室７４に至る。これら開口８６とターゲット室７４とは連通され軸Ｙに沿って延びる第２連通孔８８が構成されており、フォイル６６がこの第２連通孔８８の途上で孔８８内を閉塞している。
【００３１】
なお、ボトム部６０の側面には冷却水を導入及び導出する導入口９０及び導出口９２が設けられており、これら導入口９０及び導出口９２に冷却水ノズル９４，９６が取り付けられている。この冷却水ノズル９４から導入された冷却水は、ボトム部６０内に設けられた図示しない流路を循環し、熱交換によりボトム部６０を冷却することでターゲット貯留部６２を冷却した後、冷却水ノズル９６から導出される。
【００３２】
また、挟持板６４の側面にはＨｅガスを導入及び導出する導入口９８及び導出口１００が設けられており、これら導入口９８及び導出口１００にＨｅガスノズル１０２，１０４が取り付けられている。このＨｅガスノズル１０２から導入されたＨｅガスは、挟持板６４の孔７６内を循環し、熱交換によりフォイル６６を冷却する。また、Ｈｅガスは挟持板６４の第１ボディ部１２側の開口８６から第１ボディ部１２の挟持板２０の孔３２内にも進入して循環し、熱交換によりフォイル２２を冷却する。フォイル２２，６６を冷却したＨｅガスは、Ｈｅガスノズル１０４から導出される。このように、Ｈｅガスは第１ボディ部１２の開口５２からフォイル２２に至る第１連通孔５４内の空間と、第２ボディ部１４の開口８６からフォイル６６に至る第２連通孔８８内の空間とを循環し、これら空間がフォイル２２，６６を冷却するためのＨｅガスが循環される冷却媒体用空間を形成している。
【００３３】
また、ターゲット貯留部６２の側面にはターゲット水を導入する導入口（図示しない）が設けられており、この導入口にターゲット水ノズル１０８が取り付けられている。このターゲット水ノズル１０８から導入されたターゲット水は、ターゲット貯留部６２のターゲット室７４内に貯留され、加速粒子との核反応により放射性同位元素が製造される。また、ターゲット貯留部６２の側面にはガスを導入する導入口１０６が設けられており、この導入口１０６にガスノズル１１０が取り付けられている。従って、このガスノズル１１０からターゲット室７４内にガスを導入することで、ターゲット室７４内で製造された放射性同位元素を含むターゲット水が、ターゲット水ノズル１０８から取り出されるようになっている。
【００３４】
これら第１ボディ部１２と第２ボディ部１４とが、開口５２と開口８６とが連通されるように、締結手段１６により締結されている。
【００３５】
締結手段１６は、図１及び図２に示すように、一対の板状部材１１２、一対の連結部１１６、一対の当接部１１８、及び錠部１２０を含んでいる。一対の板状部材１１２は、第１及び第２ボディ部１２，１４を挟むように配置されており、第１及び第２ボディ部１２，１４の上下側面に沿って延びている。
【００３６】
一対の連結部１１６は、一対の板状部材１１２の起端に設けられている。この一対の連結部１１６は、一対の板状部材１１２の起端をコ字状に屈曲して形成されている。この一対の連結部１１６は、第１ボディ部１２のボディ本体１８のフランジ部２８に設けられた溝（図３等の４１）に嵌め込まれて、第１ボディ部１２に連結固定されるようになっている。
【００３７】
一対の当接部１１８は、一対の板状部材１１２の終端に設けられている。この一対の当接部１１８は、一対の板状部材１１２の終端をヘ字状に屈曲して形成されている。一対の当接部１１８は、それぞれ第２ボディ部１４のボトム部６０のテーパー面７２に当接する当接面１２２を有する。
【００３８】
錠部１２０は、一対の当接部１１８の間に設けられている。この錠部１２０は、一対の板状部材１１２を互いに引き寄せるようにして着脱可能に連結する。この錠部１２０としては、例えば図５に示すようなパッチン錠を使用することができる。
【００３９】
上記した構成の第１ボディ部１２と第２ボディ部１４とが、開口（図３の５２）と開口８６とが連通されるように（すなわち、軸Ｘと軸Ｙとが重なり合って同軸となるように）、開口５２を含む接合面と開口８６を含む接合面とが接合され、締結手段１６により締結されている。締結手段１６による締結は、まず一対の板状部材１１２を第１及び第２ボディ部１４の上下側面に沿って配置し、第１ボディ部１２のフランジ部２８に設けられた溝４１に連結部１１６を嵌め込む。次に、錠部１２０を施錠して一対の板状部材１１２を引き寄せるようにして連結する。このとき、締結手段１６の一対の当接部１１８に設けられた当接面１２２が第２ボディ部１４のボトム部６０に設けられたテーパー面７２に当接する。これにより、錠部１２０による一対の板状部材１１２を互いに引き寄せる方向の力が、第１ボディ部１２に対して第２ボディ部１４を押し付ける軸Ｘ（Ｙ）方向の力に変換され、第１ボディ部１２と第２ボディ部１４との締結がより強固になされるようになっている。
【００４０】
なお、第１ボディ部１２側の接合面と第２ボディ部１４側の接合面との間にはＯリング１２４が設けられており、シール性が高められている。また、第１ボディ部１２側の接合面と第２ボディ部１４側の接合面との間には、互いに嵌合する凹凸部１２６が設けられており、これら凹凸部１２６の嵌合により第１ボディ部１２と第２ボディ部１４との位置決めがなされている。
【００４１】
次に、本実施形態に係るターゲット装置１０の作用及び効果について説明する。
【００４２】
本実施形態に係るターゲット装置１０は、サイクロトロン（粒子加速器）２００の加速粒子が導出される導出口２０２に装着される。図６に示すように、サイクロトロン２００の導出口２０２には環状のアダプタ２０４が取り付けられている。このアダプタ２０４にターゲット装置１０の起端部３０が嵌め込まれることで、アダプタ２０４を介してサイクロトロン２００にターゲット装置１０が着脱可能に装着される。なお、アダプタ２０４と導出口２０２との間にはＯリング２０６が設けられており、シール性の向上が図られている。
【００４３】
真空環境下でサイクロトロン２００の導出口２０２から導出された加速粒子としての陽子或いは重陽子は、第１ボディ部１２の開口５０から第１連通孔５４内に導入される。加速粒子は更にフォイル２２を通過して第２ボディ部１４内に導入され、フォイル６６を通過してターゲット室７４に至る。ターゲット室７４には、例えばターゲット水ノズル１０８を通してターゲット水（Ｈ₂ ¹⁸Ｏ）が貯留されており、加速粒子との間での¹⁸Ｏ（ｐ，ｎ）¹⁸Ｆで表される核反応により、一次生成物として¹⁸Ｆ^-で表される放射性同位元素が生成される。そして、生成された放射性同位元素を用いてＰＥＴ検査の検査用薬剤としてフルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ：Fluoro-Deoxy-Glucose）が合成される。ターゲット室７４で生成された放射性同位元素を含むターゲット水は、ガスノズル１１０からターゲット室７４内にガスを導入することにより、ターゲット水ノズル１０８から取り出される。
【００４４】
上記した放射性同位元素の製造中は、フォイル２２，６６を冷却する。具体的には、Ｈｅノズル１０２，１０４を通してＨｅガスを冷却媒体用空間に導入して循環させ、熱交換によりフォイル２２，６６を冷却する。また、冷却水ノズル９４，９６を通してボトム部６０に冷却水を通水して循環させ、ボトム部６０を冷却することによりターゲット貯留部６２を冷却する。
【００４５】
第２ボディ部１４側のフォイル６６が破裂等して交換する場合は、図７に示すように、錠部１２０による施錠を解く。これにより、第１ボディ部１２と分離して第２ボディ部１４のみを取り外す。そして、第２ボディ部１４のボトム部６０と挟持板６４とを締結するボルト８０を緩め、挟持されたフォイル６６を取り出して交換する。フォイル６６の交換が終了したら、再度挟持板６４とボトム部６０とをボルト８０により締結し、これらの間にターゲット貯留部６２及びフォイル６６を挟持させる。そして、第１ボディ部１２の接合面と第２ボディ部１４の接合面とを開口５２と開口８６とが連通されるように接合し、錠部１２０を施錠することで、第１ボディ部１２と第２ボディ部１４とを締結する。かかるメンテナンスに際しては、第１ボディ部１２はサイクロトロン２００に装着したままで取り外す必要がないため、サイクロトロン２００を大気開放する必要が無い。
【００４６】
なお、第１ボディ部１２のフォイルが破裂等して交換する場合は、サイクロトロン２００を大気開放し、ターゲット装置１０をサイクロトロン２００から取り外してフォイル２２の交換を行う。
【００４７】
以上詳述したように、本実施形態に係るターゲット装置１０は、フォイル２２を有する第１ボディ部１２とフォイル６６を有する第２ボディ部１４とを別体で構成し、これらを締結手段１６により締結している。従って、通常、ターゲット室７４内に充填されるターゲット水の圧力が高いためにフォイル２２に比べて頻繁に損傷するフォイル６６が損傷したときには、第１ボディ部１２はサイクロトロン２００に固定したままで、締結手段１６による締結を解除して第２ボディ部１４のみを取り外し、フォイル６６を交換することができる。その結果、フォイル６６の交換に際してはサイクロトロン２００を大気開放する必要がなくなり、保守性の向上が図られて、全体として放射性同位元素の製造効率の向上が図られる。
【００４８】
また締結手段１６は、トグルクランプのように他の部材に固定されたものではなく、第１ボディ部１２と第２ボディ部１４との間で一体的に装着され、全体としてターゲット装置１０を構成し、これによりターゲット装置１０は持ち運び自由であるため、サイクロトロン２００に装着する前に、締結手段１６により第１ボディ部１２と第２ボディ部１４とを締結して、検査装置によりシール性の検査を予め行うことができる。その結果、サイクロトロン２００に装着する現場でシール性の検査をする必要が無くなって、現場での作業性の向上が図られる。
【００４９】
また本実施形態に係るターゲット装置１０では、締結手段１６を構成する一対の板状部材１１２は第１及び第２ボディ部１２，１４の上下側面に沿って延びているため、図８に示すように、隣接する複数のターゲット装置１０を板状部材１１２が対向するようにしてサイクロトロン２００に装着することで、高密度実装が可能となる。近年、漏洩線量を少なくして特別なスペースを確保することなく既存の建物内に設置することを可能とするため、サイクロトロン２００は全体が小型化される上に、放射線遮蔽性の高いブロック内に収容された自己シールド型が主流になりつつあるため、ターゲット装置の設置スペースにかなりの制限を受ける。本実施形態に係るターゲット装置１０は、このような自己シールド型のサイクロトロン２００に対して高密度実装するときに特に効果的である。
【００５０】
また本実施形態に係るターゲット装置１０では、錠部１２０による施錠及び開錠により一対の板状部材１１２を着脱することで、第１ボディ部１２と第２ボディ部１４との締結及び締結解除を容易に行うことができるため、第２ボディ部１４側のフォイル６６を交換するに際してメンテナンス性の向上が図られる。
【００５１】
また本実施形態に係るターゲット装置１０では、第２ボディ部１４の底壁面７０は、角部が面取りされてなる一対のテーパー面７２を含み、一対の板状部材１１２の一対の当接部１１８の当接面１２２は、一対のテーパー面７２に当接されるため、錠部１２０による一対の板状部材１１２を互いに引き寄せる方向の力が、第１ボディ部１２に対して第２ボディ部１４を押し付ける軸Ｘ（Ｙ）方向の力に変換され、第１ボディ部１２と第２ボディ部１４との締結がより強固になされて、シール性の一層の向上が図られる。
【００５２】
また本実施形態に係るターゲット装置１０では、第１ボディ部１２の開口５２からフォイル２２に至る第１連通孔５４内の空間と、第２ボディ部１４の開口８６からフォイル６６に至る第２連通孔８８内の空間とは、フォイル２２，６６を冷却するためのＨｅガスが循環される冷却媒体用空間を形成するため、この冷却媒体用空間にＨｅガスが循環されることで、フォイル２２，６６が冷却されて熱による破損が抑制される。
【００５３】
また本実施形態に係るターゲット装置１０では、第１ボディ部１２の開口５２を含む接合面と、第２ボディ部１４の開口８６を含む接合面との間には、互いに嵌合する凹凸部１２６が設けられているため、第１ボディ部１２と第２ボディ部１４との位置決めが確実になされ、特に組み付け時において両者の位置決めが容易になされて優れた効果を発揮する。
【００５４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では錠部１２０としてパッチン錠について説明したが、これに限定されることなく、一対の板状部材１１２を互いに引き寄せるようにして着脱可能に連結できるものであれば、他の公知の錠を使用することができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、ターゲット水（Ｈ₂ ¹⁸Ｏ）を用いて、加速粒子との間で¹⁸Ｏ（ｐ，ｎ）¹⁸Ｆで表される核反応により、一次生成物として¹⁸Ｆ^-で表される放射性同位元素を製造する場合について説明したが、ターゲット物質は液体に限定されず、例えば放射性同位元素¹¹Ｃを製造するためのＮ₂（窒素）ガス等の気体であっても良い。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、保守性の向上を図ることにより、放射性同位元素の製造効率の向上を図ることが可能なターゲット装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るターゲット装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のターゲット装置を第１ボディ部、第２ボディ部、及び締結手段に分解した様子を示す斜視図である。
【図３】第１ボディ部の構成を示す分解斜視図である。
【図４】第２ボディ部の構成を示す分解斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、錠部の構成を説明する平面図であり、図５（ｂ）は、錠部の構成を説明する側面図である。
【図６】ターゲット装置がサイクロトロンに装着されている様子を示す一部断面図である。
【図７】図６に示す状態から錠部を開錠して第２ボディ部を取り外した状態を示す一部断面図である。
【図８】複数のターゲット装置がサイクロトロンに高密度実装されている様子を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１０…ターゲット装置、１２…第１ボディ部、１４…第２ボディ部、１６…締結手段、２２，６６…フォイル、５０，５２，８６…開口、５４…第１連通孔、７０…底壁面、７２…テーパー面、７４…ターゲット室、８８…第２連通孔、１１２…板状部材、１１６…連結部、１１８…当接部、１２０…錠部、１２２…当接面、１２６…凹凸部、２００…サイクロトロン。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a target device that is attached to and detached from a particle accelerator to produce a radioisotope.
[0002]
[Prior art]
The use of positron emission tomography (PET) is advancing as an inspection method for detailed examinations of the brain, heart, cancer, and the like. In this PET examination, a radioisotope (β⁺A test drug labeled with a radiation-emitting nuclide) is introduced into the body of a subject by injection or inhalation. The test drug introduced into the body is metabolized or accumulated at a specific site (for example, a tumor or a lesion site). At this time, positrons are emitted from the radioisotope labeled on the test agent, and radiation is emitted when the positrons combine with the surrounding electrons and disappear. By detecting this radiation and processing it by a computer, a tomographic image at a predetermined cross section can be obtained.
[0003]
Radioisotopes used in PET test drugs are:¹⁸F,¹⁵O,¹¹C,¹³N or the like is used. Since these have a very short half-life of 2 to 110 minutes, a particle accelerator such as a cyclotron is installed near the laboratory in the hospital, the accelerated particles from this particle accelerator are guided to the target device, and the target substance and Radioisotopes are produced by nuclear reactions. And the chemical | medical agent for a test | inspection is manufactured by incorporating the manufactured radioisotope in a predetermined compound, or synthesize | combining it by replacing a part.
[0004]
As a target device necessary for manufacturing such a radioisotope, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. This target device includes first to third target body portions. The second and third target body portions have through holes through which accelerated particles from the particle accelerator pass. The first target body portion has a space (target chamber) in which the target material is stored. Separation windows made of metal foil are provided between the second target body portion and the third target body portion, and between the first target body portion and the second target body portion, respectively. And the 1st-3rd target body part is fastened and integrated with four bolts. Thereby, the separation window is sandwiched between the second target body portion and the third target body portion, and the vacuum is maintained. Further, a separation window is sandwiched between the first target body part and the second target body part so that the target chamber is separated.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-105300 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The target device as described above requires regular maintenance. In particular, since the separation window is formed from a very thin metal foil, it is easily damaged by rupture and the like, and in the event of damage, immediate replacement is required. The separation window provided between the first target body portion and the second target body portion usually has a high pressure of the target material filled in the target chamber. 3 is more likely to be damaged than the separation window provided between the three target body parts, and more frequent maintenance is required on the first target body part side.
[0007]
However, in the conventional target device described above, even when the separation window provided between the first target body part and the second target body part is replaced, the four bolts are removed to remove the first to third parts. It was necessary to disassemble all the target body parts. Therefore, every time the separation window is replaced, it is necessary to open the particle accelerator to the atmosphere, so that the maintainability is low and the production efficiency of the radioisotope is low.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a target device capable of improving the production efficiency of a radioisotope by improving maintainability. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A target device according to the present invention is a target device that is attached to and detached from a particle accelerator to produce a radioisotope. This device is (1)Connected to the particle acceleratorA first opening through which accelerated particles from the particle accelerator are introduced, a second opening through which the introduced accelerated particles are led out, a first communication hole that connects the first opening and the second opening, and a first A first body portion having a first separation window that is provided in the middle of the communication hole and allows passage of acceleration particles and closes the first communication hole; and (2) derived from the second opening of the first body portion. A third opening into which the accelerated particles are introduced; a target chamber for storing the target material; a second communication hole that communicates the third opening with the target chamber; and a second communication hole. A second body portion having a second separation window that allows passage of the cage accelerating particles and closes the second communication hole; and (3) is integrally attached between the first body portion and the second body portion, Tighten the first body part and the second body part so that the second opening part and the third opening part communicate with each other.Then, by releasing the fastening with the target device mounted on the particle accelerator, the second body portion can be removed from the first body portion while the first body portion is mounted on the particle accelerator.And fastening means.
[0010]
In this target device, a first body part having a first separation window and a second body part having a second separation window are formed separately and fastened by fastening means. Therefore, when the second separation window, which is frequently damaged compared with the first separation window, is damaged, the first body portion remains fixed to the particle accelerator, and the fastening by the fastening means is released and only the second body portion is removed. The second separation window can be replaced. As a result, when replacing the second separation window, it is not necessary to open the particle accelerator to the atmosphere, so that the maintainability is improved and the production efficiency of the radioisotope is improved as a whole.
[0011]
Further, since the fastening means is integrally attached between the first body part and the second body part, before the target device is attached to the particle accelerator, the first body part and the second body part are attached by the fastening means. The body part can be fastened and the sealing property can be inspected in advance.
[0012]
In the target device according to the present invention, the fastening means is disposed so as to sandwich the first and second body parts, and a pair of plate-like members extending along the side wall surfaces of the first and second body parts, and a pair Provided at one end of the plate-like member, provided at the other end different from the one end of the pair of plate-like members and the pair of connecting portions connected and fixed to the first body portion, It may be characterized by having a pair of abutting portions having an abutting surface that abuts against the bottom wall surface, and a lock portion for detachably connecting the pair of plate-like members so as to draw each other. In this case, since the pair of plate-like members extend along the side wall surfaces of the first and second body parts, the plurality of adjacent target devices are mounted on the particle accelerator with the plate-like members facing each other. By doing so, high-density mounting becomes possible. Further, the first body portion and the second body portion can be easily fastened and unfastened by attaching and detaching the pair of plate-like members by locking and unlocking by the lock portion.
[0013]
In the target device according to the present invention, the bottom wall surface of the second body portion includes a pair of tapered surfaces having chamfered corners, and the contact surfaces of the pair of contact portions of the pair of plate-like members are a pair of It may be abutted against the tapered surface. If it does in this way, fastening with the 1st body part and the 2nd body part will be made more firmly.
[0014]
In the target device according to the present invention, the space in the first communication hole from the second opening of the first body part to the first separation window, and the second from the third opening of the second body part to the second separation window. The space in the two communication holes may be characterized by forming a cooling medium space in which a cooling medium for cooling the first and second separation windows is circulated. If it does in this way, a cooling medium will circulate through this space for cooling media, and cooling of the 1st and 2nd separation window will be aimed at.
[0015]
In the target device according to the present invention, an uneven portion that fits between each other is provided between the joint surface that includes the second opening of the first body portion and the joint surface that includes the third opening of the second body portion. It may be characterized by being. In this way, the positioning of the first body part and the second body part is ensured, and an excellent effect is exhibited particularly during assembly.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0017]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a target device according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the target device is disassembled into a first body part, a second body part, and fastening means.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the target device 10 includes a first body portion 12, a second body portion 14, and fastening means 16 that fastens the first body portion 12 and the second body portion 14. .
[0019]
As shown in FIG. 3, the first body portion 12 includes a cylindrical body body 18, a sandwiching plate 20, a foil (first separation window) 22, and a shield member 24 provided along the axis X. Yes. Flange portions 26 and 28 are provided on the outer peripheral surface of the body main body 18. The starting end portion 30 of the body main body 18 is processed into a desired shape so that it can be fitted into the outlet (202 in FIG. 6) from which the accelerated particles of the cyclotron (particle accelerator) (200 in FIG. 6) are led out. ing. The flange portion 26 has a disc shape and is provided on the outer peripheral surface slightly apart from the starting end portion 30. On the other hand, the flange portion 28 has a rectangular plate shape and is provided on the outer peripheral surface of the terminal portion of the body main body 18.
[0020]
The sandwiching plate 20 has a rectangular plate shape as in the flange portion 28 of the body body 18, and a circular hole 32 is formed at the center. A recess 34 for accommodating and positioning the foil 22 is formed on the surface of the sandwich plate 20 on the body main body 18 side.
[0021]
The foil 22 is a thin foil formed of, for example, a metal such as titanium or an alloy, and has a thickness of about 10 μm to 50 μm. The foil 22 allows passage of acceleration particles such as protons and deuterons, but shields passage of fluids such as air and He gas, and maintains a vacuum in the cyclotron 200 when the cyclotron 200 is mounted.
[0022]
Screw holes 36 are respectively provided at the four corners of the flange portion 28 of the body main body 18 and the four corners of the holding plate 20, and the flange portion 28 and the holding plate 20 are fastened by four bolts 38. . Thereby, the foil 22 is clamped between the clamping plate 20 and the flange portion 28. An O-ring 40 is provided between the foil 22 and the flange portion 28 to improve the sealing performance.
[0023]
The shield member 24 includes a shield body portion 42 and a lid portion 44. The shield body 42 has a rectangular parallelepiped shape, and a U-shaped groove 46 is formed from the bottom toward the center. The shield main body 42 is fitted between the flange portions 26 and 28 of the body main body 18 via the groove 46, and in this state, the lid portion 44 is fitted into the groove 46 and fixed by the pin 48. The main body 18 is shielded.
[0024]
In the first body portion 12, acceleration particles are introduced from an opening (first opening) 50 on the starting end portion 30 side of the body main body 18, and an opening (second opening portion) on the second body portion 14 side of the sandwiching plate 20. ) 52. The opening 50 and the opening 52 communicate with each other to form a first communication hole 54 extending along the axis X, and the foil 22 closes the hole 54 in the middle of the first communication hole 54.
[0025]
As shown in FIG. 4, the second body portion 14 includes a bottom portion 60, a target storage portion 62, a sandwiching plate 64, and a foil 66 provided on the axis Y. The bottom portion 60 has a substantially cubic outer shape. A concave portion 68 for accommodating the target reservoir 62 is provided on the surface of the bottom portion 60 on the target reservoir 62 side. The bottom wall surface 70 of the bottom portion 60 includes a pair of tapered surfaces 72 formed by chamfering corner portions.
[0026]
The target reservoir 62 has a substantially disk shape in outer shape. A recess (target chamber) 74 for storing target water (target material) is provided on the surface of the target storage unit 62 on the side of the sandwiching plate 64.
[0027]
The sandwiching plate 64 has a rectangular plate shape as the surface of the bottom portion 60 on the target storage portion 62 side, and a circular hole 76 is formed at the center. A recess (not shown) for accommodating and positioning the foil 66 is formed on the surface of the holding plate 64 on the target storage portion 62 side.
[0028]
The foil 66 is a thin foil formed of, for example, a metal or an alloy such as titanium, and has a thickness of about 10 μm to 50 μm. The foil 66 allows passage of acceleration particles such as protons and deuterons, but blocks passage of fluids such as air, He gas, and target water.
[0029]
Screw holes 78 are provided in the four corners of the surface of the bottom portion 60 on the target storage portion 62 side and the four corners of the sandwiching plate 64, respectively, so that the bottom portion 60 and the sandwiching plate 64 are fastened by four bolts 80. It has become. Thereby, the target storage part 62 and the foil 66 are clamped between the clamping plate 64 and the bottom part 60. Note that an O-ring 82 is provided between the foil 66 and the target reservoir 62 to improve the sealing performance. In addition, an O-ring 84 is provided between the target reservoir 62 and the bottom 60 to improve the sealing performance.
[0030]
In the second body portion 14, accelerated particles are introduced from an opening (third opening) 86 on the first body portion 12 side of the sandwiching plate 64 and reach the target chamber 74 of the target storage portion 62. The opening 86 and the target chamber 74 communicate with each other to form a second communication hole 88 extending along the axis Y, and the foil 66 closes the hole 88 in the middle of the second communication hole 88.
[0031]
An inlet 90 and an outlet 92 for introducing and extracting cooling water are provided on the side surface of the bottom portion 60, and cooling water nozzles 94 and 96 are attached to the inlet 90 and outlet 92. The cooling water introduced from the cooling water nozzle 94 circulates in a flow path (not shown) provided in the bottom portion 60, cools the bottom portion 60 by heat exchange, cools the target storage portion 62, and then cools the cooling water. Derived from the water nozzle 96.
[0032]
An introduction port 98 and a discharge port 100 for introducing and discharging He gas are provided on the side surface of the sandwiching plate 64, and He gas nozzles 102 and 104 are attached to the introduction port 98 and the discharge port 100. The He gas introduced from the He gas nozzle 102 circulates in the hole 76 of the sandwiching plate 64 and cools the foil 66 by heat exchange. Further, the He gas enters and circulates into the hole 32 of the sandwiching plate 20 of the first body portion 12 through the opening 86 on the first body portion 12 side of the sandwiching plate 64, and cools the foil 22 by heat exchange. The He gas that has cooled the foils 22 and 66 is led out from the He gas nozzle 104. As described above, the He gas flows in the space in the first communication hole 54 extending from the opening 52 of the first body portion 12 to the foil 22 and in the second communication hole 88 extending from the opening 86 of the second body portion 14 to the foil 66. These spaces form a cooling medium space in which the He gas for cooling the foils 22 and 66 is circulated.
[0033]
An inlet (not shown) for introducing target water is provided on the side surface of the target reservoir 62, and a target water nozzle 108 is attached to this inlet. The target water introduced from the target water nozzle 108 is stored in the target chamber 74 of the target storage unit 62, and a radioisotope is produced by a nuclear reaction with accelerated particles. An inlet 106 for introducing gas is provided on the side surface of the target reservoir 62, and a gas nozzle 110 is attached to the inlet 106. Therefore, by introducing gas from the gas nozzle 110 into the target chamber 74, target water containing the radioisotope produced in the target chamber 74 is taken out from the target water nozzle 108.
[0034]
The first body portion 12 and the second body portion 14 are fastened by the fastening means 16 so that the opening 52 and the opening 86 are communicated with each other.
[0035]
As shown in FIGS. 1 and 2, the fastening means 16 includes a pair of plate-like members 112, a pair of connecting portions 116, a pair of abutting portions 118, and a lock portion 120. The pair of plate-like members 112 are disposed so as to sandwich the first and second body portions 12 and 14, and extend along the upper and lower side surfaces of the first and second body portions 12 and 14.
[0036]
The pair of connecting portions 116 are provided at the starting ends of the pair of plate-like members 112. The pair of connecting portions 116 is formed by bending the starting ends of the pair of plate-like members 112 into a U shape. The pair of connecting portions 116 are fitted into grooves (41 in FIG. 3 and the like) provided in the flange portion 28 of the body body 18 of the first body portion 12 so as to be connected and fixed to the first body portion 12. It has become.
[0037]
The pair of contact portions 118 are provided at the terminal ends of the pair of plate-like members 112. The pair of abutting portions 118 are formed by bending the terminal ends of the pair of plate-like members 112 into a square shape. The pair of contact portions 118 have contact surfaces 122 that contact the tapered surface 72 of the bottom portion 60 of the second body portion 14.
[0038]
The lock part 120 is provided between the pair of contact parts 118. The lock portion 120 removably couples the pair of plate-like members 112 so as to draw each other. As the lock portion 120, for example, a patch-on lock as shown in FIG. 5 can be used.
[0039]
The first body portion 12 and the second body portion 14 configured as described above are coaxial with each other so that the opening (52 in FIG. 3) and the opening 86 communicate with each other (that is, the axis X and the axis Y overlap each other). As described above, the joint surface including the opening 52 and the joint surface including the opening 86 are joined and fastened by the fastening means 16. For fastening by the fastening means 16, first, the pair of plate-like members 112 are arranged along the upper and lower side surfaces of the first and second body parts 14, and the connecting parts are connected to the grooves 41 provided in the flange part 28 of the first body part 12. 116 is inserted. Next, the lock part 120 is locked, and the pair of plate-like members 112 are connected together. At this time, the contact surfaces 122 provided on the pair of contact portions 118 of the fastening means 16 contact the tapered surface 72 provided on the bottom portion 60 of the second body portion 14. Thereby, the force in the direction in which the pair of plate-like members 112 are pulled toward each other by the lock portion 120 is converted into the force in the axis X (Y) direction that presses the second body portion 14 against the first body portion 12, and the first The body part 12 and the second body part 14 are fastened more firmly.
[0040]
An O-ring 124 is provided between the joint surface on the first body part 12 side and the joint surface on the second body part 14 side, and the sealing performance is enhanced. In addition, an uneven portion 126 that fits to each other is provided between the joint surface on the first body portion 12 side and the joint surface on the second body portion 14 side. The body part 12 and the second body part 14 are positioned.
[0041]
Next, the operation and effect of the target device 10 according to the present embodiment will be described.
[0042]
The target apparatus 10 according to the present embodiment is attached to a lead-out port 202 from which accelerated particles of a cyclotron (particle accelerator) 200 are derived. As shown in FIG. 6, an annular adapter 204 is attached to the outlet 202 of the cyclotron 200. When the starting end portion 30 of the target device 10 is fitted into the adapter 204, the target device 10 is detachably attached to the cyclotron 200 via the adapter 204. Note that an O-ring 206 is provided between the adapter 204 and the outlet port 202 to improve the sealing performance.
[0043]
Protons or deuterons as accelerated particles derived from the outlet 202 of the cyclotron 200 in a vacuum environment are introduced into the first communication hole 54 from the opening 50 of the first body portion 12. The accelerated particles further pass through the foil 22 and are introduced into the second body portion 14, pass through the foil 66, and reach the target chamber 74. In the target chamber 74, for example, target water (H₂ ¹⁸O) is stored, and between the accelerated particles¹⁸O (p, n)¹⁸As a primary product by the nuclear reaction represented by F¹⁸F^-A radioisotope represented by is generated. Then, using the generated radioisotope, fluorodeoxyglucose (FDG: Fluoro-Deoxy-Glucose) is synthesized as an inspection agent for PET inspection. The target water containing the radioisotope generated in the target chamber 74 is taken out from the target water nozzle 108 by introducing a gas from the gas nozzle 110 into the target chamber 74.
[0044]
During the production of the radioisotope described above, the foils 22 and 66 are cooled. Specifically, He gas is introduced into the cooling medium space through the He nozzles 102 and 104 and circulated, and the foils 22 and 66 are cooled by heat exchange. Further, the coolant is passed through the cooling water nozzles 94 and 96 and circulated through the bottom portion 60 to cool the bottom portion 60, thereby cooling the target storage portion 62.
[0045]
When the foil 66 on the second body portion 14 side is replaced due to rupture or the like, the locking by the lock portion 120 is released as shown in FIG. Thereby, it isolate | separates from the 1st body part 12, and only the 2nd body part 14 is removed. And the bolt 80 which fastens the bottom part 60 of the 2nd body part 14 and the clamping board 64 is loosened, the foil 66 clamped is taken out and replaced | exchanged. When the replacement of the foil 66 is completed, the clamping plate 64 and the bottom part 60 are fastened again by the bolt 80, and the target storage part 62 and the foil 66 are clamped between them. And the joining surface of the 1st body part 12 and the joining surface of the 2nd body part 14 are joined so that the opening 52 and the opening 86 may be connected, and the 1st body part 12 is locked by locking the locking part 120. And the second body part 14 are fastened. During such maintenance, the first body portion 12 does not need to be removed while being attached to the cyclotron 200, and therefore it is not necessary to open the cyclotron 200 to the atmosphere.
[0046]
In addition, when replacing | exchanging the foil of the 1st body part 12 by bursting etc., the cyclotron 200 is open | released to air | atmosphere, the target apparatus 10 is removed from the cyclotron 200, and foil 22 is replaced | exchanged.
[0047]
As described above in detail, in the target device 10 according to the present embodiment, the first body part 12 having the foil 22 and the second body part 14 having the foil 66 are configured separately, and these are connected by the fastening means 16. It is concluded. Therefore, normally, when the foil 66 that is damaged more frequently than the foil 22 due to the high pressure of the target water filled in the target chamber 74 is damaged, the first body portion 12 remains fixed to the cyclotron 200. The fastening by the fastening means 16 can be released and only the second body part 14 can be removed, and the foil 66 can be replaced. As a result, when replacing the foil 66, it is not necessary to open the cyclotron 200 to the atmosphere, so that the maintainability is improved and the production efficiency of the radioisotope is improved as a whole.
[0048]
Further, the fastening means 16 is not fixed to another member like a toggle clamp, but is integrally mounted between the first body portion 12 and the second body portion 14 to constitute the target device 10 as a whole. Then, since the target device 10 is portable, the first body portion 12 and the second body portion 14 are fastened by the fastening means 16 before being attached to the cyclotron 200, and the sealing device is inspected by the inspection device. Can be performed in advance. As a result, it is not necessary to inspect the sealing property at the site where the cyclotron 200 is mounted, and the workability at the site can be improved.
[0049]
Further, in the target device 10 according to the present embodiment, the pair of plate-like members 112 constituting the fastening means 16 extend along the upper and lower side surfaces of the first and second body portions 12 and 14, and as shown in FIG. In addition, by mounting a plurality of adjacent target devices 10 on the cyclotron 200 with the plate-like members 112 facing each other, high-density mounting becomes possible. In recent years, the cyclotron 200 can be installed in an existing building without reducing the leakage dose and securing a special space, so that the entire cyclotron 200 is reduced in size and placed in a highly radiation shielding block. Since the contained self-shielding type is becoming mainstream, the installation space of the target device is considerably limited. The target device 10 according to the present embodiment is particularly effective when mounted on such a self-shielded cyclotron 200 with high density.
[0050]
Further, in the target device 10 according to the present embodiment, the first body portion 12 and the second body portion 14 are fastened and unfastened by detaching the pair of plate-like members 112 by locking and unlocking by the lock portion 120. Since it can be easily performed, maintenance is improved when the foil 66 on the second body portion 14 side is replaced.
[0051]
In the target device 10 according to the present embodiment, the bottom wall surface 70 of the second body portion 14 includes a pair of tapered surfaces 72 whose corners are chamfered, and a pair of contact portions 118 of the pair of plate-like members 112. Since the abutment surfaces 122 abut on the pair of tapered surfaces 72, the force in the direction in which the pair of plate-like members 112 are pulled toward each other by the lock portion 120 is applied to the second body portion 14 with respect to the first body portion 12. Is converted to a force in the direction of the axis X (Y) to press the first body portion 12 and the second body portion 14 are more firmly fastened, and the sealing performance is further improved.
[0052]
In the target device 10 according to the present embodiment, the space in the first communication hole 54 from the opening 52 of the first body portion 12 to the foil 22 and the second communication from the opening 86 of the second body portion 14 to the foil 66 are provided. The space in the hole 88 forms a cooling medium space in which the He gas for cooling the foils 22 and 66 is circulated, so that the He gas is circulated in the cooling medium space, so that the foils 22, 66 is cooled and the damage by heat is suppressed.
[0053]
Further, in the target device 10 according to the present embodiment, the uneven portion 126 that fits between the joint surface including the opening 52 of the first body portion 12 and the joint surface including the opening 86 of the second body portion 14. Therefore, the positioning of the first body portion 12 and the second body portion 14 is ensured, and the positioning of both is facilitated particularly during assembly, and an excellent effect is exhibited.
[0054]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the patch portion lock has been described as the lock portion 120. However, the present invention is not limited to this, and any other known device can be used as long as the pair of plate-like members 112 can be detachably connected to each other. Can be used.
[0055]
In the above embodiment, the target water (H₂ ¹⁸O), and between accelerated particles¹⁸O (p, n)¹⁸As a primary product by the nuclear reaction represented by F¹⁸F^-However, the target material is not limited to a liquid, for example, a radioisotope¹¹N for manufacturing C₂A gas such as (nitrogen) gas may be used.
[0056]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the target apparatus which can aim at the improvement of the production efficiency of a radioisotope by improving a maintainability is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a target device according to an embodiment.
2 is a perspective view showing a state in which the target device of FIG. 1 is disassembled into a first body part, a second body part, and fastening means.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of a first body part.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of a second body part.
FIG. 5A is a plan view illustrating the configuration of the lock portion, and FIG. 5B is a side view illustrating the configuration of the lock portion.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a state where the target device is mounted on the cyclotron.
7 is a partial cross-sectional view showing a state where the lock part is unlocked and the second body part is removed from the state shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a state in which a plurality of target devices are mounted on a cyclotron at a high density.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Target apparatus, 12 ... 1st body part, 14 ... 2nd body part, 16 ... Fastening means 22, 66 ... Foil, 50, 52, 86 ... Opening, 54 ... 1st communicating hole, 70 ... Bottom wall surface, 72 ... Tapered surface, 74 ... Target chamber, 88 ... Second communication hole, 112 ... Plate member, 116 ... Connecting portion, 118 ... Abutting portion, 120 ... Lock portion, 122 ... Abutting surface, 126 ... Uneven portion, 200 ... Cyclotron.

Claims

A target device attached to and detached from a particle accelerator to produce a radioisotope,
A first opening connected to the particle accelerator and into which accelerated particles from the particle accelerator are introduced, a second opening from which the introduced accelerated particles are led out, and the first opening and the second opening communicate with each other. A first body portion having a first separation window that is provided in the middle of the first communication hole and that has a first separation window that allows passage of the acceleration particles and closes the first communication hole;
A third opening into which the accelerated particles derived from the second opening of the first body are introduced; a target chamber for storing a target material; and the third opening and the target chamber communicate with each other. A second body part having a second communication hole, and a second separation window that is provided in the middle of the second communication hole and allows the passage of the acceleration particles and closes the second communication hole;
The first body part and the second body are mounted integrally between the first body part and the second body part, and the second opening part and the third opening part are communicated with each other. And the second body part is attached to the particle accelerator while the first body part is attached to the particle accelerator by releasing the fastening in a state where the target device is attached to the particle accelerator. Fastening means that can be removed from the body part ;
A target device comprising:

The fastening means includes
A pair of plate-like members disposed so as to sandwich the first and second body parts, and extending along the side wall surfaces of the first and second body parts;
A pair of connecting portions provided at one end of the pair of plate-like members and connected and fixed to the first body portion;
A pair of contact portions provided at the other end different from the one end of the pair of plate-like members, and having a contact surface that contacts the bottom wall surface of the second body portion;
A lock portion that detachably connects the pair of plate-like members so as to pull each other;
The target device according to claim 1, comprising:

The bottom wall surface of the second body portion includes a pair of tapered surfaces with chamfered corners, and the contact surfaces of the pair of contact portions of the pair of plate-like members are the pair of tapered surfaces. The target device according to claim 2, wherein the target device is abutted against the target device.

A space in the first communication hole extending from the second opening of the first body part to the first separation window; and the second opening extending from the third opening of the second body part to the second separation window. 2. The target device according to claim 1, wherein the space in the two communication holes forms a cooling medium space in which a cooling medium for cooling the first and second separation windows is circulated.

Between the joint surface including the second opening portion of the first body portion and the joint surface including the third opening portion of the second body portion, an uneven portion that is fitted to each other is provided. The target device according to claim 1.