JPH0954196A - 18−f製造ターゲット部材及びターゲットシステム - Google Patents

18−f製造ターゲット部材及びターゲットシステム

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JPH0954196A
JPH0954196A JP7231938A JP23193895A JPH0954196A JP H0954196 A JPH0954196 A JP H0954196A JP 7231938 A JP7231938 A JP 7231938A JP 23193895 A JP23193895 A JP 23193895A JP H0954196 A JPH0954196 A JP H0954196A
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JP
Japan
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target
chamber
water
outlet
inlet
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JP7231938A
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English (en)
Inventor
Tomonori Egashira
智典 江頭
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Nihon Medi Physics Co Ltd
Original Assignee
Nihon Medi Physics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】18Oターゲット水のターゲット室における滞留
及びキャビテーションを実質的に無くし、かつ陽子ビー
ムの照射エネルギーに由来する発熱を効率的に取り去
り、18Oターゲット水の沸騰、泡の発生を抑えた、大電
流陽子ビームも適用可能な18F製造ターゲット部材及び
ターゲットシステムを提供する。 【解決手段】18Oターゲット水流入口及び流出口を有
し、かつ18Oターゲット水流入口及び流出口が、ターゲ
ット室内で実質的に滞留、キャビテーションを生じさせ
ない形状が施されたターゲット室、及びターゲット室背
面に施されたターゲット室を冷却する冷却水循環路から
なる18F製造ターゲット部材及びターゲットシステム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、18F製造ターゲッ
ト部材及びターゲットシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】グルコースは哺乳動物にとり脂肪酸同様
に最も基本的な生体内におけるエネルギー源の一つであ
り、特に脳、心臓等においては唯一のエネルギー源とい
える。そこで、グルコースの動的変化を追跡し、評価す
ることでこれらの臓器や組織の病態診断、心筋バイアビ
リティの評価が可能となる。これらの観点に基づき既に
ポジトロン放出核種である18Fを用いた2−18F−フル
オロ−2−デオキシ−グルコースを用いたグルコース代
謝のイメージングに関する研究が進められ、臨床的にも
核医学上の有用性が認められてきている。従って、18
の安定的供給を可能とする製造技術に注目が集まってき
た。
【0003】現在、加速器を用いた18Fの製造は、18
(p,n)18F及びNe(d,2pxn)18Fの反応を
利用したものが多く、特に18O(p,n)18Fが汎用的
に利用されている。この反応を利用した18Fの製造装置
としては、18Oターゲット水(以下、18O水という。)
を固定し、陽子ビームの照射を行い18Fを製造するもの
が最も基本的なものとして知られている。しかし、この
18O水を固定する非循環法の18F製造装置は、貴重な18
O水の使用量を少量にできるという利点を有するもの
の、陽子ビームの照射エネルギーにより容易に沸騰し泡
状になるため18Oへの陽子の導入率が抑えられ、結果と
して18Fの収量が低下する問題を有していた。
【0004】上記の18O水の沸騰を防ぐため、18O水を
循環する研究も進められている(Appl. Radiat. Isot.
Vol.38, No.11, pp.979-984, 1987 )。18O水を循環す
ることにより、発生した泡をターゲット室内の陽子ビー
ム照射部分から取り除く効果とビーム照射部分の冷却効
果を高めることが期待される。
【0005】しかしながら、上記の従来の方法では、18
O水が循環する際、ターゲット室内において滞留が生じ
たり、キャビテーションが誘発されていた。この結果、
陽子ビーム照射の際に発生する熱量を除去することが困
難となり、18O水の沸騰、泡状化が加速され、陽子ビー
ムの18Oへの実効的な導入を妨げ、18Fの収量を低下さ
せていた。従って、これらの方法では陽子ビーム量を2
0μA程度に抑えることを余儀なくされ、結果として満
足のいく量の18Fを得ることは不可能であった。尚、本
明細書においては、ターゲット室、ターゲット水流入
口、ターゲット水流出口及びターゲット室背面の冷却循
環路を有する部材をターゲット部材、該ターゲットに循
環ポンプ、冷却ポンプ及び圧力計等を組合せたものをタ
ーゲットシステムと称する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
問題に鑑み、18O水のターゲット室における滞留及びキ
ャビテーションを実質的に無くし、かつ陽子ビームの照
射エネルギーに由来する発熱を効率的に取り去り、18
水の沸騰、泡の発生を抑えた大電流陽子ビームも適用可
能な18F製造ターゲット部材及びターゲットシステムを
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明者等は、ターゲット室内の18O水の流動が18
Fの収量に大きく影響することを見出し、18O水のター
ゲット室への流入口及びターゲット室から流出口への形
状を改良することにより、本発明を完成した。即ち本発
明は、18O水流入口及び流出口を有し、かつ18O水流入
口及び流出口がターゲット室内で実質的に滞留、キャビ
テーションを生じさせない形状が施されたターゲット室
及びターゲット室背面に施されたターゲット室を冷却す
る冷却水循環路からなる18F製造ターゲット部材であ
る。
【0008】ターゲット室内で実質的に滞留、キャビテ
ーションを生じさせない形状が施されたターゲット室の
形状は、18O水流入口が循環路径からターゲット室の流
入口側の側面長になるように扇状の拡がりをもった形状
を有し、かつ18O水流出口がターゲット室の流出口側の
側面長から循環路径になるように扇状に狭まった形状を
有することを特徴とする18F製造ターゲット部材、及び
18O水流入口及び流出口がターゲット室の流入口側及び
流出口側に接して設けてあり、該流入口及び流出口がタ
ーゲット室の流入口側及び流出口側の側面長と同じ長さ
を有する形状であることを特徴とする18F製造ターゲッ
ト部材である。
【0009】ターゲット部材の材質は、耐腐食性、熱伝
導率、入手が容易であること及び容易に加工できるもの
であれば良く、好適にはステンレス鋼、銀及びチタニウ
ム等が用いられる。
【0010】18O水は貴重であるので一照射あたりの18
O水量は少量を用いる方が好ましいが、通常、循環法で
は5〜40mlが使用される。
【0011】又、18O水の循環方向は、いずれの方向か
ら流入させても良いが、泡が発生した場合を想定し、泡
がターゲット室内から速やかに排出されるよう18O水の
流入口を下部、流出口を上部にするよう設置することも
好ましい態様である。
【0012】ターゲット部材を用いたターゲットシステ
ムは、18O水を循環させる循環ポンプ、冷却水を循環さ
せる循環ポンプ、18O水の循環路に付設される圧力計及
びそれぞれの循環路に付設される熱交換器等を組合せる
ことで構築される。更に、ガス分離器を付設することに
より、更に効率的な18Fの製造を可能とするシステムの
構築も可能である。
【0013】本発明のターゲット部材の18O水の流入口
及び流出口の形状により、18O水は、従来の100〜1
50ml/minの5倍以上の循環速度でもターゲット
室内で滞留、キャビテーションを生じないことが可能と
なった。従って、18O水の循環速度を従来にみられない
高速で循環させることが可能となり、陽子ビームエネル
ギーが20MeVの下、ビーム電流値を50μAまでの
大電流値とすることができ、18Fの放射能収量を大幅に
増加せしめることを可能とした。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明のターゲット部材及びター
ゲットシステムについて、図を参照しつつ以下に説明す
る。図1、図2、図3及び図4は本発明のターゲット部
材の一態様を示す図である。本態様のターゲット部材
は、18O水流入口(1)及び18O流出口(2)を有し、
かつ18O水流入口(1)が循環路(4)径からターゲッ
ト室(3)の流入口側の側面長になるように扇状の拡が
りをもった形状を有し、かつ18O水流出口(2)がター
ゲット室の流出口側の側面長から循環路(4’)径にな
るように扇状に狭まった形状を有し、ターゲット室
(3)背面にターゲット室冷却用背面冷却路を有する18
F製造ターゲット部材である。
【0015】又、18O水流入口及び流出口がターゲット
室の流入口側及び流出口側に接して設けてあり、該流入
口及び流出口がターゲット室の流入口側及び流出口側の
側面長と同じ長さを有する、上記以外のターゲット部材
も本発明の代表的な一態様である。
【0016】本発明の構成からなるターゲット部材の大
きさ、形状、材質等に特に制限はないが、使用する加速
器に応じた形状に成形される。材質は、当業者に周知の
ステンレス鋼、銀及びチタニウムが好適である。
【0017】図5は、本発明のターゲット部材を用いた
ターゲットシステムを示す概略図である。加速器にて加
速された陽子ビームが、ターゲット部材表面の冷却に使
用されるヘリウム冷却層を通過し、ターゲット室内を循
環している18O水に照射され、18Fを生成し、同時に18
O水及びターゲット室は、循環経路内に熱交換器を付設
した、ポンプにて循環されている冷却水にて冷却され
る。圧力計は、18O水の沸騰及びキャビテーションが発
生した場合の圧力変動を監視するために用いられる。
【0018】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明する。
【0019】(実施例1)上記、態様で示したターゲッ
ト部材及び概略図で示した本発明ターゲットシステムを
用い、下記の条件にて18O水を用いた18Fの照射実験を
実施した。照射実験結果を表1に示す。 ターゲット室内容積 : 2ml(厚さ5mm、面積2cm×2cm) 18O水量 : 30ml 循環速度 : 700ml/min 電流値 : 35μA、46μA、48μA、50μA 陽子エネルギー : 20MeV 表1の結果により、従来にない50μAの大電流値の陽
子ビームの照射においても、本ターゲット部材を用いた
システムで安定に18Fを生成することが確認された。
【0020】
【0021】
【発明の効果】本発明のターゲット部材により、ターゲ
ット室における滞留及びキャビテーションによる泡状化
を防止することができ、かつ陽子ビームの照射エネルギ
ーに由来する発熱を効率的に取り去り、大電流陽子ビー
ムも適用可能な18F製造ターゲット部材及びターゲット
システムを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のターゲット部材の一態様の正面図で
ある。
【図2】 図1のターゲット部材の背面図である。
【図3】 図1のターゲット部材のA−A’断面図であ
る。
【図4】 図1のターゲット部材のB−B’の断面斜視
図である。
【図5】 本発明のターゲット部材からなるターゲット
システムの一概略図である。
【符号の説明】
1・・・18O水流入口(1)、2・・・18O流出口
(2)、3・・・ターゲット室(3)、4,4’・・・
18O水循環路、5・・・背面冷却水循環路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】18Oターゲット水流入口及び流出口を有
    し、かつ18Oターゲット水流入口及び流出口がターゲッ
    ト室内で実質的に滞留及びキャビテーションを生じさせ
    ない形状が施されたターゲット室、及びターゲット室背
    面に施されたターゲット室を冷却する冷却水循環路から
    なる18F製造ターゲット部材。
  2. 【請求項2】18Oターゲット水流入口が循環路径からタ
    ーゲット室の流入口側の側面長になるように扇状の拡が
    りをもった形状を有し、かつ18Oターゲット水流出口が
    ターゲット室の流出口側の側面長から循環路径になるよ
    うに扇状に狭まった形状を有することを特徴とする請求
    項1記載の18F製造ターゲット部材。
  3. 【請求項3】18Oターゲット水流入口及び流出口がター
    ゲット室の流入口側及び流出口側に接して設けてあり、
    該流入口及び流出口がターゲット室の流入口側及び流出
    口側の側面長と同じ長さを有する形状であることを特徴
    とする請求項1記載の18F製造ターゲット部材。
  4. 【請求項4】ターゲット部材の材質が、ステンレス鋼、
    銀又はチタニウムから選ばれる請求項1、2又は3記載
    のターゲット部材。
  5. 【請求項5】請求項1、2、3又は4記載の18F製造タ
    ーゲット部材と18Oターゲット水を循環させる循環ポン
    プ、冷却水を循環させる循環ポンプ、18Oターゲット水
    の循環路に付設される圧力計、及びそれぞれの循環路に
    付設される熱交換器からなる18F製造ターゲットシステ
    ム。
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