KR102625405B1 - Self-shielding cyclotron system - Google Patents
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Abstract
방사성 동위원소를 얻을 때의 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 수 있는 자기실드형 사이클로트론시스템을 제공한다.
반송부(22)는, 타겟(10)에 대한 하전입자선(B)의 조사가 행해지는 타겟유지부(20)로부터, 방사성 동위원소를 회수하는 용해부(21)로, 타겟(10)을 반송한다. 여기에서, 타겟유지부(20), 용해부(21), 및 반송부(22)는, 자기실드(4) 내에 배치되어 있다. 따라서, 하전입자선(B)을 타겟(10)에 조사하는 공정, 방사성 동위원소를 용해에 의하여 회수하는 공정, 및 양 공정 간에 있어서의 타겟의 반송을 행하는 공정은, 모두 자기실드(4) 내에서 행해진다. 따라서, 각 공정에 있어서, 하전입자선의 조사 후의 타겟(10)으로부터 방출되는 방사선은, 자기실드에 의하여 차단된다.A magnetic shield-type cyclotron system that can further improve safety against radiation exposure when obtaining radioactive isotopes is provided.
The transport unit 22 transfers the target 10 from the target holding unit 20, where the charged particle beam B is irradiated to the target 10, to the dissolving unit 21, which recovers the radioactive isotope. send it back Here, the target holding portion 20, the dissolving portion 21, and the conveying portion 22 are disposed within the magnetic shield 4. Therefore, the process of irradiating the target 10 with the charged particle beam B, the process of recovering the radioactive isotope by dissolution, and the process of transporting the target between both processes are all performed within the magnetic shield 4. is carried out in Therefore, in each process, the radiation emitted from the target 10 after irradiation of the charged particle beam is blocked by the magnetic shield.
Description
본 발명은, 자기실드형(self-shielding) 사이클로트론시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a self-shielding cyclotron system.
특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 사이클로트론을 내부에 수용하고, 사이클로트론으로부터 방출되는 방사선이 외부로 방출되는 것을 억제하는 자기실드를 구비한 자기실드형 사이클로트론시스템이 알려져 있다. 최근, 금속층을 갖는 타겟에 하전입자선을 조사함으로써, 고체의 방사성 동위원소(RI: Radio Isotope)를 얻는 장치가 개발되고 있다. 이와 같은 방사성 동위원소는, 병원 등에서의 PET검사(포지트론 단층촬영검사) 등에 사용되는 방사성 약제를 제조하기 위하여 이용된다. 예를 들면, 특허문헌 2에서는, 고체의 방사성 동위원소가 부착된 타겟이 용해장치에 반송되고, 당해 용해장치 내에서 방사성 동위원소를 용해함으로써, 당해 RI의 회수가 행해진다.As shown in Patent Document 1, a magnetic shield type cyclotron system is known that houses a cyclotron inside and is provided with a magnetic shield that suppresses radiation emitted from the cyclotron from being emitted to the outside. Recently, a device for obtaining a solid radioactive isotope (RI: Radio Isotope) by irradiating charged particle beams to a target having a metal layer has been developed. Such radioactive isotopes are used to manufacture radioactive agents used in PET examinations (positron tomography examinations) in hospitals, etc. For example, in Patent Document 2, a target to which a solid radioactive isotope is attached is transported to a dissolving device, and the radioactive isotope is dissolved in the dissolving device, thereby recovering the RI.
여기에서, 하전입자선 조사 후의 타겟은 방사화(放射化)되어 있다. 따라서, 타겟을 조사장치로부터 취출하여 용해장치에 장착할 때에 있어서, 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 것이 요구되고 있다.Here, the target after charged particle beam irradiation is radioactive. Therefore, there is a demand for further improvement in safety against radiation exposure when the target is taken out from the irradiation device and mounted in the dissolution device.
본 발명은, 방사성 동위원소를 얻을 때의 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 수 있는 자기실드형 사이클로트론시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a magnetically shielded cyclotron system that can further improve safety against radiation exposure when obtaining radioactive isotopes.
본 발명에 관한 자기실드형 사이클로트론시스템은, 하전입자선을 출사하는 사이클로트론과, 건물 내에 배치되고, 사이클로트론을 내부에 수용하며, 사이클로트론으로부터 방출되는 방사선이 외부로 방출되는 것을 억제하는 자기실드를 구비하는 자기실드형 사이클로트론시스템으로서, 금속층을 갖는 타겟을 하전입자선의 조사위치에 유지하는 타겟유지부와, 타겟에 있어서의 방사성 동위원소를 함유하는 금속층을 용해시키는 용해부와, 타겟유지부로부터 용해부로 타겟을 반송하는 반송부를 구비하고, 타겟유지부, 용해부, 및 반송부는, 자기실드 내에 배치되어 있다.The magnetic shield-type cyclotron system according to the present invention is provided with a cyclotron that emits charged particle beams, and a magnetic shield that is placed in a building, accommodates the cyclotron inside, and suppresses radiation emitted from the cyclotron from being emitted to the outside. A magnetically shielded cyclotron system comprising: a target holding portion that holds a target having a metal layer at an irradiation position of a charged particle beam; a dissolving portion that dissolves a metal layer containing a radioactive isotope in the target; and a target that is transferred from the target holding portion to the dissolving portion. It is provided with a transport part that transports the target holding part, the melting part, and the transport part are arranged in the magnetic shield.
본 발명에 관한 자기실드형 사이클로트론시스템에 있어서, 타겟유지부는, 금속층을 갖는 타겟을 하전입자선의 조사위치에 유지한다. 따라서, 타겟유지부로 유지된 타겟에는, 하전입자선이 조사된다. 이로써, 타겟의 금속층 중, 하전입자선이 조사된 개소에는, 방사성 동위원소가 형성된다. 또한, 용해부는, 타겟에 있어서의 방사성 동위원소를 함유하는 금속층을 용해시킨다. 이로써, 용해액을 회수함으로써, 방사성 동위원소를 회수하는 것이 가능해진다. 반송부는, 타겟에 대한 하전입자선의 조사가 행해지는 타겟유지부로부터, 방사성 동위원소를 회수하는 용해부로, 타겟을 반송한다. 여기에서, 타겟유지부, 용해부, 및 반송부는, 자기실드 내에 배치되어 있다. 따라서, 하전입자선을 타겟에 조사하는 공정, 방사성 동위원소를 용해에 의하여 회수하는 공정, 및 양 공정 간에 있어서의 타겟의 반송을 행하는 공정은, 모두 자기실드 내에서 행해진다. 따라서, 각 공정에 있어서, 하전입자선 조사 후의 타겟으로부터 방출되는 방사선은, 자기실드에 의하여 차단된다. 이상에 의하여, 방사성 동위원소를 얻을 때의 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 수 있다.In the magnetic shield type cyclotron system according to the present invention, the target holding portion holds the target having a metal layer at the irradiation position of the charged particle beam. Therefore, a charged particle beam is irradiated to the target held by the target holding portion. Thereby, a radioactive isotope is formed in the location where the charged particle beam was irradiated among the metal layers of the target. Additionally, the dissolution section dissolves the metal layer containing the radioactive isotope in the target. This makes it possible to recover the radioactive isotope by recovering the solution. The transport unit transports the target from the target holding unit where the target is irradiated with a charged particle beam to the melting unit where the radioactive isotope is recovered. Here, the target holding section, melting section, and transfer section are arranged within the magnetic shield. Therefore, the process of irradiating a charged particle beam to a target, the process of recovering a radioactive isotope by dissolution, and the process of transporting the target between both processes are all performed within a magnetic shield. Therefore, in each process, the radiation emitted from the target after irradiation with charged particle beam is blocked by the magnetic shield. By the above, safety against radiation exposure when obtaining radioactive isotopes can be further improved.
자기실드형 사이클로트론시스템은, 제어부를 더 구비하고, 제어부는, 금속층에 대한 하전입자선의 조사 후, 타겟유지부에 유지된 타겟을 용해부로 반송하도록 반송부를 제어해도 된다. 이로써, 반송부에 의한 타겟의 반송이, 제어부에 의하여 자동적으로 행해진다. 이로써, 작업자에 대한 피폭을 더 억제할 수 있다. 또한, 제어부가 자동적으로 타겟의 반송을 행함으로써, 작업시간의 단축을 도모할 수 있다.The magnetic shield type cyclotron system further includes a control unit, and the control unit may control the transfer unit to transfer the target held in the target holding unit to the melting unit after irradiation of the charged particle beam to the metal layer. Thereby, the transfer of the target by the transfer unit is automatically performed by the control unit. Thereby, radiation exposure to workers can be further reduced. Additionally, the control unit automatically transfers the target, thereby shortening the working time.
본 발명에 의하면, 방사성 동위원소를 얻을 때의 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 수 있는 자기실드형 사이클로트론시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a magnetic shield-type cyclotron system that can further improve safety against radiation exposure when obtaining radioactive isotopes.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 자기실드형 사이클로트론시스템을 나타내는 개략구성도이다.
도 2는 타겟의 사시도이다.
도 3은 방사성 동위원소제조부의 확대도이다.
도 4는 제어부의 처리내용을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 방사성 동위원소제조부의 동작을 나타내는 확대도이다.
도 6은 방사성 동위원소제조부의 동작을 나타내는 확대도이다.
도 7은 방사성 동위원소제조부의 동작을 나타내는 확대도이다.
도 8은 방사성 동위원소제조부의 동작을 나타내는 확대도이다.
도 9는 방사성 동위원소제조부의 동작을 나타내는 확대도이다.
도 10은 변형예에 관한 자기실드형 사이클로트론시스템을 나타내는 확대도이다.1 is a schematic configuration diagram showing a magnetic shield type cyclotron system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the target.
Figure 3 is an enlarged view of the radioisotope manufacturing unit.
Figure 4 is a flow chart showing the processing contents of the control unit.
Figure 5 is an enlarged view showing the operation of the radioisotope production unit.
Figure 6 is an enlarged view showing the operation of the radioisotope production unit.
Figure 7 is an enlarged view showing the operation of the radioactive isotope production unit.
Figure 8 is an enlarged view showing the operation of the radioisotope production unit.
Figure 9 is an enlarged view showing the operation of the radioactive isotope production unit.
Fig. 10 is an enlarged view showing a magnetic shield type cyclotron system according to a modified example.
이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 다만, 각 도면에 있어서 동일부분 또는 상당부분에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, in each drawing, the same parts or significant parts are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
도 1에 나타내는 바와 같이, 자기실드형 사이클로트론시스템(100)은, 건물(150)의 내부에 마련되는 시스템이다. 본 실시형태에 관한 자기실드형 사이클로트론시스템(100)은, 하전입자선을 이용하여 방사성 동위원소(이하, RI라고 칭하는 경우가 있음)를 제조하는 시스템이다. 자기실드형 사이클로트론시스템(100)은, 예를 들면 PET용 사이클로트론으로서 사용 가능하고, 당해 시스템으로 제조된 RI는, 예를 들면 방사성 동위원소 표지화합물(RI화합물)인 방사성 약제(방사성 의약품을 포함함)의 제조에 이용된다. 병원 등의 PET검사(양전자 단층촬영검사)에 사용되는 방사성 동위원소 표지화합물로서는, 18F-FLT(플루오로싸이미딘), 18F-FMISO(플루오로미소니다졸), 11C-라클로프라이드 등이 있다.As shown in FIG. 1, the magnetic shield type cyclotron system 100 is a system provided inside a building 150. The magnetic shield type cyclotron system 100 according to this embodiment is a system that produces radioactive isotopes (hereinafter sometimes referred to as RI) using charged particle beams. The magnetically shielded cyclotron system 100 can be used, for example, as a cyclotron for PET, and the RI produced by this system includes radiopharmaceuticals (radiopharmaceuticals), for example, radioisotope-labeled compounds (RI compounds). ) is used in the production of. Radioisotope-labeled compounds used in PET examination (positron tomography examination) in hospitals, etc. include 18 F-FLT (fluorothymidine), 18 F-FMISO (fluoromisonidazole), and 11 C-raclopride. etc.
자기실드형 사이클로트론시스템(100)은, 사이클로트론(2)과, 방사성 동위원소제조부(3)와, 자기실드(4)를 구비하고 있다. 자기실드형 사이클로트론시스템(100)은, 건물(150)의 내부의 사이클로트론실(室)(152)에 있어서, 당해 건물의 마루면(151) 상에 설치되어 있다. 사이클로트론실(152)은, 콘크리트(차폐벽)로 덮인 방이다. 따라서, 사용자는 자기실드형 사이클로트론시스템(100)을 이용함으로써, 건물 내에서 방사성 동위원소를 그 자리에서 취득할 수 있다.The magnetic shield type cyclotron system (100) includes a cyclotron (2), a radioisotope production unit (3), and a magnetic shield (4). The magnetically shielded cyclotron system 100 is installed in a cyclotron room 152 inside a building 150, on the floor 151 of the building. The cyclotron room 152 is a room covered with concrete (shielding wall). Therefore, by using the magnetically shielded cyclotron system 100, the user can acquire radioactive isotopes on the spot within the building.
사이클로트론(2)은, 하전입자선을 출사하는 가속기이다. 사이클로트론(2)은, 이온원으로부터 하전입자를 가속공간 내에 공급하고, 가속공간 내의 하전입자를 가속시켜 하전입자선을 출력하는 세로배치의 원형가속기이다. 사이클로트론(2)은, 한 쌍의 자극(磁極)과, 진공상자와, 이들 한 쌍의 자극 및 진공상자를 둘러싸는 환형상의 요크를 갖고 있다. 한 쌍의 자극은, 일부가 진공상자 내에서 주면끼리가 소정 간격을 두고 대면하고 있다. 이들 한 쌍의 자극의 간극 내에서, 하전입자가 다중가속된다. 하전입자로서는, 예를 들면 양자, 중입자(중이온) 등을 들 수 있다. 본 실시형태에서는, 사이클로트론(2)은, 하전입자선을 출사하는 복수의 포트(2a)를 구비하고 있다. 복수의 포트(2a) 중 하나에, 후술하는 타겟유지부(20)가 형성된다. 사이클로트론(2)은, 가속공간 내의 하전입자선의 궤도를 조정하여, 원하는 포트(2a)로부터 하전입자선을 취출한다.The cyclotron 2 is an accelerator that emits charged particle beams. The cyclotron 2 is a vertically arranged circular accelerator that supplies charged particles from an ion source into an acceleration space, accelerates the charged particles in the acceleration space, and outputs a charged particle beam. The cyclotron 2 has a pair of magnetic poles, a vacuum box, and an annular yoke surrounding the pair of magnetic poles and the vacuum box. Parts of a pair of magnetic poles face each other at a predetermined distance in a vacuum box. Within the gap between these pairs of magnetic poles, charged particles are accelerated multiple times. Examples of charged particles include protons and heavy particles (heavy ions). In this embodiment, the cyclotron 2 is equipped with a plurality of ports 2a that emit charged particle beams. A target holding portion 20, which will be described later, is formed in one of the plurality of ports 2a. The cyclotron 2 adjusts the orbit of the charged particle beam in acceleration space and takes out the charged particle beam from the desired port 2a.
자기실드(4)는, 건물 내에 배치되고, 사이클로트론(2)을 내부에 수용하며, 사이클로트론(2)으로부터 방출되는 방사선이 사이클로트론실(152)로 방출되는 것을 억제한다. 자기실드(4)는, 사이클로트론(2)을 전체방향으로부터 덮음으로써, 전체방향에 있어서 방사선을 차폐할 수 있다. 본 실시형태에서는, 자기실드(4)는 육면체의 상자형구조를 갖고 있지만, 형상은 특별히 한정되지 않는다. 자기실드(4)는, 건물(150)의 내부공간(사이클로트론실(152))과, 자기실드형 사이클로트론시스템(100)의 내부공간(120)을 구획하고 있다. 건물(150)의 내부공간은, 다른 기기가 설치되거나, 작업자 등이 통행할 수 있는 공간으로서 구성되어도 된다. 따라서, 건물의 실내에 단순히 사이클로트론(2)을 배치한 것과, 본 실시형태의 자기실드형 사이클로트론시스템(100)은 다르며, 건물의 방을 구성하는 주위의 벽은, 자기실드(4)에는 해당하지 않는다. 자기실드(4)의 벽은, 예를 들면 폴리에틸렌, 철, 납, 중콘크리트 등의 재질에 의하여 구성된다. 자기실드(4) 내에는, 사이클로트론(2) 외에, 당해 사이클로트론(2)을 운전시키기 위한 진공펌프나 배선 등도 배치되어 있다. 또한, 자기실드(4) 내에는, 방사성 동위원소제조부(3)의 구성요소도 배치되어 있다.The magnetic shield 4 is disposed within the building, accommodates the cyclotron 2 therein, and suppresses radiation emitted from the cyclotron 2 from being emitted into the cyclotron chamber 152. The magnetic shield 4 covers the cyclotron 2 from the entire direction, so that it can shield radiation in the entire direction. In this embodiment, the magnetic shield 4 has a hexahedral box-shaped structure, but the shape is not particularly limited. The magnetic shield 4 divides the internal space (cyclotron room 152) of the building 150 and the internal space 120 of the magnetic shield-type cyclotron system 100. The internal space of the building 150 may be configured as a space where other equipment can be installed or where workers, etc. can pass through. Therefore, the magnetic shield type cyclotron system 100 of this embodiment is different from simply arranging the cyclotron 2 inside the building, and the surrounding walls constituting the rooms of the building do not correspond to the magnetic shield 4. No. The wall of the magnetic shield 4 is made of materials such as polyethylene, iron, lead, and heavy concrete, for example. In the magnetic shield 4, in addition to the cyclotron 2, a vacuum pump and wiring for operating the cyclotron 2 are also arranged. Additionally, components of the radioactive isotope production unit 3 are also arranged within the magnetic shield 4.
방사성 동위원소제조부(3)는, 타겟(10)에 대하여 하전입자선을 조사하고, 당해 조사에 의하여 생성된 방사성 동위원소를 용해시켜 회수하는 부분이다. 방사성 동위원소제조부(3)는, 사이클로트론(2)의 외주부 부근에 형성되어 있고, 자기실드(4) 내에 배치되어 있다. 방사성 동위원소제조부(3)에서 얻어진 방사성 동위원소를 포함하는 용해액은, 수송관(161)을 통하여, 용해액 중의 방사성 동위원소의 정제를 행하는 정제장치나 약제의 합성을 행하는 합성장치 등의 장치(160)로 보내진다.The radioactive isotope production section 3 is a section that irradiates the target 10 with a charged particle beam and dissolves and recovers the radioisotope produced by the irradiation. The radioactive isotope production section 3 is formed near the outer periphery of the cyclotron 2 and is placed within the magnetic shield 4. The solution containing the radioactive isotope obtained in the radioisotope production unit 3 is passed through the transport pipe 161 into a purification device for purifying the radioisotope in the solution or a synthesis device for synthesizing drugs. It is sent to device 160.
도 2를 참조하여, 타겟(10)에 대하여 설명한다. 타겟(10)은, 타겟기판(13)과, 금속층(11)을 구비한다. 타겟(10)은, 구체적으로는 도 2에 나타내는 바와 같이, 금속판으로 구성되는 타겟기판(13) 상에, 타겟재료로서의 금속층(11)이 형성된다. 다만, 금속층(11)은, 순도가 높은 금속의 층에 한정되지 않고, 금속 산화물의 층이어도 된다. 당해 타겟기판(13)을 장치에 세팅하고, 금속층(11)에 하전입자선(B)이 조사됨으로써, 조사된 부분에 미량의 방사성 동위원소(12)가 생성된다. 이로써 금속층(11) 중에 방사성 동위원소(12)가 함유된다. 타겟기판(13)의 재료로서, 용해액으로 용해되지 않는 재료가 채용되며, 예를 들면 Au, Pt 등이 채용된다. 도 2에 나타내는 타겟기판(13)은 원판형상으로 형성되어 있지만, 형상이나 두께는 특별히 한정되지 않는다. 타겟재료인 금속층(11)의 재료로서, 예를 들면 64Ni, 89Y, 100Mo, 68Zn 등을 들 수 있다. 당해 금속층(11)에 대응하여 생성되는 방사성 동위원소(12)로서, 64Cu, 89Zr, 99mTc, 68Ga 등을 들 수 있다. 금속층(11)은, 타겟기판(13)의 표면(10a)에 도금처리를 실시함으로써 형성된다. 또한, 도금처리에 한정되지 않고, 판형상의 금속층을 타겟기판(13)에 첩부해도 된다. 도 2에 나타내는 금속층(11)은, 타겟기판(13)의 중앙위치에 원형상으로 형성되어 있지만, 형상이나 위치는 특별히 한정되지 않는다. 다만, 타겟기판(13)의 이면(10b)에는, 금속층(11)에 하전입자선(B)이 조사될 때, 냉각수 등이 공급된다. 이로써, 하전입자선(B)의 조사에 의한 금속층(11)(및 타겟기판(13))의 발열을, 냉각수 등으로 흡수할 수 있다.Referring to FIG. 2, the target 10 will be described. The target 10 includes a target substrate 13 and a metal layer 11. Specifically, as shown in FIG. 2, the target 10 has a metal layer 11 as a target material formed on a target substrate 13 made of a metal plate. However, the metal layer 11 is not limited to a layer of high purity metal, and may be a layer of metal oxide. The target substrate 13 is set in the device, and the metal layer 11 is irradiated with charged particle beam B, thereby generating a trace amount of radioactive isotope 12 in the irradiated portion. As a result, the metal layer 11 contains the radioactive isotope 12. As a material for the target substrate 13, a material that does not dissolve in a solution is used, for example, Au, Pt, etc. The target substrate 13 shown in FIG. 2 is formed in a disk shape, but its shape and thickness are not particularly limited. Examples of the material of the metal layer 11, which is the target material, include 64 Ni, 89 Y, 100 Mo, and 68 Zn. Examples of the radioactive isotope 12 generated corresponding to the metal layer 11 include 64 Cu, 89 Zr, 99m Tc, and 68 Ga. The metal layer 11 is formed by plating the surface 10a of the target substrate 13. In addition, the plating process is not limited, and a plate-shaped metal layer may be attached to the target substrate 13. The metal layer 11 shown in FIG. 2 is formed in a circular shape at the central position of the target substrate 13, but its shape and position are not particularly limited. However, cooling water or the like is supplied to the back surface 10b of the target substrate 13 when the charged particle beam B is irradiated to the metal layer 11. Thereby, the heat generation of the metal layer 11 (and the target substrate 13) caused by irradiation of the charged particle beam B can be absorbed with cooling water or the like.
다음으로, 도 3을 참조하여, 방사성 동위원소제조부(3)의 구성의 상세에 대하여 설명한다. 방사성 동위원소제조부(3)는, 타겟유지부(20)와, 용해부(21)와, 반송부(22)와, 제어부(50)를 구비한다.Next, with reference to FIG. 3, details of the configuration of the radioisotope production unit 3 will be described. The radioisotope production unit 3 includes a target holding unit 20, a dissolving unit 21, a transport unit 22, and a control unit 50.
타겟유지부(20)는, 금속층(11)을 갖는 타겟(10)을 하전입자선(B)의 조사위치에 유지한다. 또한, 타겟유지부(20)는, 타겟(10)에 대한 하전입자선(B)의 조사가 종료되면, 타겟(10)의 유지를 해제한다. 구체적으로는, 타겟유지부(20)는, 고정유닛(23)과, 가동유닛(24)을 구비한다. 타겟유지부(20)는, 타겟(10)을 고정유닛(23)과 가동유닛(24)으로 협지함으로써, 타겟(10)을 조사위치(RP)에 유지한다. 고정유닛(23) 및 가동유닛(24)은, 모두 자기실드(4) 내에 수용되어 있다.The target holding part 20 holds the target 10 which has the metal layer 11 at the irradiation position of the charged particle beam B. Moreover, the target holding part 20 releases holding of the target 10 when irradiation of the charged particle beam B to the target 10 is completed. Specifically, the target holding unit 20 includes a fixing unit 23 and a movable unit 24. The target holding unit 20 holds the target 10 at the irradiation position RP by clamping the target 10 with the fixed unit 23 and the movable unit 24. The fixed unit 23 and the movable unit 24 are both accommodated within the magnetic shield 4.
고정유닛(23)은, 사이클로트론(2)의 외주부에 고정된 통형상의 부재이다. 고정유닛(23)은, 사이클로트론(2)으로부터 출사되는 하전입자선(B)의 조사축(BL)을 따라 뻗은 상태에서, 사이클로트론(2)의 외주로부터 돌출된 상태로 마련된다. 고정유닛(23)은, 하전입자선(B)의 조사축(BL)에 대응하는 위치에 당해 하전입자선(B)을 통과시키기 위한 내부공간(26)을 구비하고 있다. 내부공간(26)은, 조사축(BL)을 중심선으로 하여, 당해 조사축(BL)을 따라 뻗도록 형성된다. 고정유닛(23) 및 내부공간(26)은, 수평방향에 대하여, 하방으로 경사지도록 배치되어 있다.The fixing unit 23 is a cylindrical member fixed to the outer periphery of the cyclotron 2. The fixing unit 23 is provided in a state extending along the irradiation axis BL of the charged particle beam B emitted from the cyclotron 2, and protruding from the outer periphery of the cyclotron 2. The fixing unit 23 is provided with the internal space 26 for allowing the charged particle beam B to pass through the position corresponding to the irradiation axis BL of the charged particle beam B. The internal space 26 is formed to extend along the irradiation axis BL with the irradiation axis BL as its center line. The fixing unit 23 and the internal space 26 are arranged to be inclined downward with respect to the horizontal direction.
고정유닛(23)은, 하단측에, 가동유닛(24)의 상면과 대향하는 대향면(23a)으로서 수평방향으로 확대되는 면을 갖고 있다. 고정유닛(23)은, 대향면(23a)의 위치에서 타겟(10)을 유지한다. 대향면(23a)에는, O링 등의 시일부재가 마련되어 있다. 대향면(23a)은, 시일부재를 통하여 타겟(10)과 맞닿음으로써, 타겟(10)에 대한 시일면으로서도 기능한다. 본 실시형태에서는, 대향면(23a)에 있어서 내부공간(26)이 개구하는 개소(또한 그 중의 조사축(BL)의 위치)가 조사위치(RP)에 해당한다. 따라서, 타겟유지부(20)가 타겟(10)을 유지시킬 때에는, 타겟(10) 중, 금속층(11)이 내부공간(26)의 개구에 배치되도록 유지한다.The fixed unit 23 has an opposing surface 23a at its lower end that faces the upper surface of the movable unit 24 and extends in the horizontal direction. The fixing unit 23 holds the target 10 at the position of the opposing surface 23a. A sealing member such as an O-ring is provided on the opposing surface 23a. The opposing surface 23a also functions as a sealing surface for the target 10 by contacting the target 10 through a sealing member. In this embodiment, the location where the internal space 26 opens on the opposing surface 23a (and the position of the irradiation axis BL therein) corresponds to the irradiation position RP. Therefore, when the target holding unit 20 holds the target 10, the metal layer 11 of the target 10 is maintained so that it is disposed in the opening of the internal space 26.
고정유닛(23)은, 내부공간(26)의 중도위치에, 진공포일(25)을 구비하고 있다. 진공포일(25)은, 내부공간(26) 중, 진공포일(25)보다 상류측의 영역을 진공으로 유지한다.The fixing unit 23 is provided with a vacuum foil 25 at a mid-position of the internal space 26. The vacuum foil 25 maintains a vacuum in the area upstream of the vacuum foil 25 in the internal space 26.
고정유닛(23)은, 조사위치에 배치된 하전입자선(B) 및 진공포일(25)에 헬륨 등의 가스를 분사하는 유로(27)를 갖고 있다. 유로(27)는, 메인유로(27a)와, 당해 메인유로(27a)로부터 분기하는 분기유로(27b, 27c)를 갖는다. 분기유로(27b)는, 진공포일(25)을 향하여 뻗어 있고, 당해 진공포일(25)에 가스를 분사한다. 분기유로(27c)는, 타겟(10)의 조사위치(RP)를 향하여 뻗어 있으며, 유지된 타겟(10)에 대하여 가스를 분사한다.The fixing unit 23 has a flow path 27 that injects gas such as helium to the charged particle beam B and the vacuum foil 25 arranged at the irradiation position. The flow path 27 has a main flow path 27a and branch flow paths 27b and 27c branching from the main flow path 27a. The branch flow path 27b extends toward the vacuum foil 25 and sprays gas into the vacuum foil 25. The branch flow path 27c extends toward the irradiation position RP of the target 10 and sprays gas onto the held target 10.
가동유닛(24)은, 고정유닛(23)에 대하여 상하방향으로 진퇴한다. 가동유닛(24)은, 타겟(10)을 반송트레이(60)에 설치할 때에는, 고정유닛(23)으로부터 하방으로 이간한 위치에 배치된다. 가동유닛(24)은, 타겟(10)을 조사위치(RP)에 유지시킬 때에는, 고정유닛(23)과의 사이에서 타겟(10)을 협지하는 위치에 배치된다(도 5 참조).The movable unit 24 advances and retreats in the vertical direction with respect to the fixed unit 23. When installing the target 10 on the conveyance tray 60, the movable unit 24 is disposed in a position spaced downward from the fixed unit 23. When holding the target 10 in the irradiation position RP, the movable unit 24 is disposed in a position to hold the target 10 between the fixed unit 23 (see Fig. 5).
가동유닛(24)은, 상하방향으로 뻗는 원기둥형상을 갖고 있다. 가동유닛(24)은, 외주면의 일부에 있어서, 상하방향으로 이동하는 구동기구(28)와 접속되어 있다. 가동유닛(24)의 상단에는, 상방으로 돌출하는 소경부(29)가 형성되어 있다. 소경부(29)의 직경은, 적어도 후술하는 반송트레이(60)의 내주부의 직경보다 작다. 이로써 소경부(29)는, 반송트레이(60)의 내주측의 관통구멍을 통과하고, 타겟(10)과 맞닿아, 당해 타겟(10)을 상방의 고정유닛(23)에 압압한다.The movable unit 24 has a cylindrical shape extending in the vertical direction. The movable unit 24 is connected to a drive mechanism 28 that moves in the vertical direction on a portion of the outer peripheral surface. At the upper end of the movable unit 24, a small diameter portion 29 is formed that protrudes upward. The diameter of the small diameter portion 29 is at least smaller than the diameter of the inner peripheral portion of the conveyance tray 60, which will be described later. As a result, the small diameter portion 29 passes through the through hole on the inner peripheral side of the conveyance tray 60, comes into contact with the target 10, and presses the target 10 against the upper fixing unit 23.
가동유닛(24)은, 소경부(29)의 상단측에, 고정유닛(23)의 대향면(23a)과 대향하는 대향면(24a)으로서 수평방향으로 확대되는 면을 갖고 있다. 대향면(24a)에는, O링 등의 시일부재가 마련되어 있다. 대향면(24a)은, 시일부재를 통하여 타겟(10)과 맞닿음으로써, 타겟(10)에 대한 시일면으로서도 기능한다. 타겟유지부(20)가 타겟(10)을 유지시킬 때에는, 대향면(23a)과 대향면(24a)이 타겟(10)을 협지한다(도 5 참조).The movable unit 24 has a surface extending in the horizontal direction as an opposing surface 24a that faces the opposing surface 23a of the fixed unit 23 on the upper end side of the small diameter portion 29. A sealing member such as an O-ring is provided on the opposing surface 24a. The opposing surface 24a also functions as a sealing surface for the target 10 by contacting the target 10 through a sealing member. When the target holding portion 20 holds the target 10, the opposing surfaces 23a and 24a clamp the target 10 (see Fig. 5).
다만, 가동유닛(24)은, 대향면(24a)에서 개구하는 내부공간(31)을 갖는다. 내부공간(31)은, 타겟(10)을 냉각하기 위한 냉각매체를 저류하기 위한 공간이다. 내부공간(31)에는, 냉각매체를 공급하기 위한 공급관(32)과, 냉각매체를 배출하기 위한 배출관(33)이 접속되어 있다.However, the movable unit 24 has an internal space 31 opening at the opposing surface 24a. The internal space 31 is a space for storing a cooling medium for cooling the target 10. A supply pipe 32 for supplying the cooling medium and a discharge pipe 33 for discharging the cooling medium are connected to the internal space 31.
용해부(21)는, 타겟(10)에 있어서의 방사성 동위원소를 함유하는 금속층(11)을 용해시킨다. 용해부(21)는, 고정유닛(40)과, 가동유닛(41)을 구비한다. 용해부(21)는, 타겟(10)을 고정유닛(40)과 가동유닛(41)으로 협지하여 유지한다. 용해부(21)는, 타겟(10)을 유지한 상태로, 적어도 금속층(11)에 대하여 용해액을 공급하고, 당해 용해액에 방사성 동위원소를 포함하는 금속층(11)의 금속을 용해시키며, 당해 용해액을 방사성 동위원소째로 회수한다. 용해액으로서, 염산, 질산 등이 채용된다. 고정유닛(40) 및 가동유닛(41)은, 자기실드(4) 내에 수용되어 있다.The dissolution section 21 dissolves the metal layer 11 containing the radioactive isotope in the target 10. The dissolution unit 21 includes a fixed unit 40 and a movable unit 41. The melting unit 21 holds the target 10 by holding it between the fixed unit 40 and the movable unit 41. The dissolution unit 21 supplies a solution to at least the metal layer 11 while maintaining the target 10, and dissolves the metal of the metal layer 11 containing a radioactive isotope in the solution, The solution is recovered with the radioactive isotope intact. As a dissolving solution, hydrochloric acid, nitric acid, etc. are employed. The fixed unit 40 and the movable unit 41 are accommodated within the magnetic shield (4).
고정유닛(40)은, 타겟유지부(20)의 고정유닛(23)으로부터, 사이클로트론(2)의 반대측으로 이간하는 위치에 배치된다. 고정유닛(40)은, 상하방향으로 뻗는 원통형상의 본체부(48)와, 본체부(48)를 외주측에서 지지하는 지지부(49)를 구비한다. 본체부(48)는, 하단측에, 가동유닛(41)과 대향하는 대향면(40a)으로서 수평방향으로 확대되는 면을 갖고 있다. 대향면(40a)의 위치에 타겟(10)이 유지된다. 대향면(40a)에는, O링 등의 시일부재가 마련되어 있다. 대향면(40a)은, 시일부재를 통하여 타겟(10)과 맞닿음으로써, 타겟(10)에 대한 시일면으로서도 기능한다. 대향면(40a)의 위치에 타겟(10)이 유지된다.The fixing unit 40 is disposed at a position away from the fixing unit 23 of the target holding portion 20 on the opposite side of the cyclotron 2. The fixing unit 40 is provided with a cylindrical body portion 48 extending in the vertical direction and a support portion 49 supporting the main body portion 48 on the outer circumferential side. The main body portion 48 has, at its lower end, an opposing surface 40a that faces the movable unit 41 and is expanded in the horizontal direction. The target 10 is maintained at the position of the opposing surface 40a. A sealing member such as an O-ring is provided on the opposing surface 40a. The opposing surface 40a also functions as a sealing surface for the target 10 by contacting the target 10 through a sealing member. The target 10 is maintained at the position of the opposing surface 40a.
본체부(48)는, 대향면(40a)에서 개구하는 내부공간(42)을 갖는다. 내부공간(42)은, 타겟(10)의 금속층(11)을 용해시키기 위한 용해액을 저류하기 위한 용해조이다. 내부공간(42)에는, 용해액을 공급하기 위한 공급관(43)과, 용해액의 흡인 및 내부공간(42) 내의 가스를 흡인하는 흡인관(44)이 접속되어 있다. 대향면(40a)에서 개구하는 내부공간(42)의 직경은, 적어도 타겟(10)의 직경보다 작고, 금속층(11)의 직경보다 크다. 다만, 대향면(40a) 자체의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 타겟(10)의 직경보다 작게 되어 있다.The main body portion 48 has an internal space 42 opening at the opposing surface 40a. The internal space 42 is a dissolution tank for storing a solution for dissolving the metal layer 11 of the target 10. The inner space 42 is connected to a supply pipe 43 for supplying the solution and a suction pipe 44 for sucking the solution and the gas in the inner space 42. The diameter of the internal space 42 opening in the opposing surface 40a is at least smaller than the diameter of the target 10 and larger than the diameter of the metal layer 11. However, the diameter of the opposing surface 40a itself is not particularly limited, but is smaller than the diameter of the target 10 in this embodiment.
지지부(49)는, 본체부(48)의 외주면으로부터 직경방향 외측으로 확대되는 단면벽을 갖는 원통형상의 부재이다. 지지부(49)는, 중앙위치에 본체부(48)를 삽입하기 위한 관통구멍(49a)을 구비한다. 본체부(48)의 상단부 부근에는, 플랜지부가 형성되어 있다. 이 플랜지부가 본체부(48)의 관통구멍(49a)의 상측 가장자리부에 걸어 맞춰진다.The support portion 49 is a cylindrical member having a cross-sectional wall extending radially outward from the outer peripheral surface of the main body portion 48. The support portion 49 is provided with a through hole 49a for inserting the main body portion 48 at the central position. A flange portion is formed near the upper end of the main body portion 48. This flange portion is engaged with the upper edge portion of the through hole 49a of the main body portion 48.
가동유닛(41)은, 고정유닛(40)에 대하여 상하방향으로 진퇴한다. 가동유닛(41)은, 타겟(10)을 고정유닛(40)에 장착할 때에는, 고정유닛(40)으로부터 하방으로 이간한 위치에 배치된다. 가동유닛(41)은, 타겟(10)의 금속층(11)을 용해부(21)로 용해할 때에는, 고정유닛(40)과의 사이에서 타겟(10)을 협지하는 위치에 배치된다(도 9 참조).The movable unit 41 advances and retreats in the vertical direction with respect to the fixed unit 40. When mounting the target 10 on the fixing unit 40, the movable unit 41 is disposed in a position spaced downward from the fixing unit 40. The movable unit 41 is disposed in a position to hold the target 10 between the fixed unit 40 when melting the metal layer 11 of the target 10 in the melting unit 21 (FIG. 9 reference).
가동유닛(41)은, 본체부(46)와, 본체부(46)의 상단측에 마련된 받침접시부(47)를 구비한다. 본체부(46)는, 상하방향으로 뻗는 원기둥형상을 갖고 있다. 본체부(46)는, 외주면의 일부에 있어서, 상하방향으로 이동하는 구동기구(도시 생략)와 접속되어 있다. 본체부(46)의 상단에는, 받침접시부(47)를 지지하기 위한 홈구조가 형성되어 있다.The movable unit 41 includes a main body 46 and a saucer 47 provided on the upper end of the main body 46. The main body portion 46 has a cylindrical shape extending in the vertical direction. The main body portion 46 is connected to a drive mechanism (not shown) that moves in the vertical direction on a portion of the outer peripheral surface. At the upper end of the main body portion 46, a groove structure is formed to support the saucer portion 47.
받침접시부(47)는, 본체부(46)의 상단에서 수평방향으로 확대되는 바닥벽부(47a)와, 바닥벽부(47a)의 외주가장자리로부터 상방으로 직립하는 측벽부(47b)를 구비하고 있다. 바닥벽부(47a)는, 고정유닛(40)의 대향면(40a)과 대향하는 대향면(41a)으로서 수평방향으로 확대되는 면을 갖고 있다. 대향면(41a)은, 타겟(10)과 맞닿는다. 용해부(21)가 타겟(10)을 유지시킬 때에는, 대향면(40a)과 대향면(41a)이 타겟(10)을 협지한다(도 9 참조). 측벽부(47b)의 내경은, 타겟(10)의 직경보다 크다. 또한, 타겟(10)을 유지하고 있을 때, 측벽부(47b)의 상단부는, 타겟(10)보다 높은 위치에 배치된다. 따라서, 타겟(10)의 금속층(11)을 용해하고 있을 때에 용해액이 내부공간(42)으로부터 누출된 경우, 받침접시부(47)가 용해액을 받는다. 다만, 바닥벽부(47a)의 하면측에는, 본체부(46)의 홈구조와 끼워 맞추기 위한 요철구조를 갖는다.The saucer portion 47 has a bottom wall portion 47a extending horizontally from the upper end of the main body portion 46, and a side wall portion 47b standing upward from the outer edge of the bottom wall portion 47a. . The bottom wall portion 47a has an opposing surface 41a that faces the opposing surface 40a of the fixing unit 40 and is expanded in the horizontal direction. The opposing surface 41a is in contact with the target 10. When the melting portion 21 holds the target 10, the opposing surfaces 40a and 41a clamp the target 10 (see Fig. 9). The inner diameter of the side wall portion 47b is larger than the diameter of the target 10. Additionally, when the target 10 is held, the upper end of the side wall portion 47b is placed at a higher position than the target 10. Therefore, when the metal layer 11 of the target 10 is being melted, if the solution leaks from the internal space 42, the saucer 47 receives the solution. However, the bottom side of the bottom wall portion 47a has an uneven structure for fitting with the groove structure of the main body portion 46.
용해부(21)에 있어서, 용해액과 접촉하는 본체부(48) 및 받침접시부(47)는, 교환 가능한 디스포저블 부품으로서 구성되어 있다. 즉, 본체부(48)는, 지지부(49)에 대하여 착탈 가능하게 장착되어 있다. 받침접시부(47)는, 본체부(46)에 대하여 착탈 가능하게 장착되어 있다. 여기에서, "착탈 가능"이란, 한번 장착해도, 작업자가 통상의 메인터넌스작업에서 용이하게 분리 가능한 장착 양태인 것을 나타낸다. 예를 들면, 착탈 가능한 장착구조로서는, 볼트접합에 의하여 장착하는 구조나, 용해 중에 분리되지 않을 정도의 강도로 끼워 맞추고, 걸어 맞춤으로써 장착하는 구조 등을 들 수 있다. 예를 들면, 용접이나 용착 등의 고정구조는, 착탈 가능한 양태에 해당하지 않는다. 교환 가능한 본체부(48) 및 받침접시부(47)의 재질은, 예를 들면 테플론(등록상표) 등의 내산성이 높은 것을 이용할 수 있다.In the dissolving portion 21, the main body portion 48 and the saucer portion 47 that are in contact with the dissolving solution are configured as replaceable disposable parts. That is, the main body portion 48 is detachably mounted on the support portion 49. The saucer portion 47 is detachably attached to the main body portion 46 . Here, “detachable” refers to an installation that, even once installed, can be easily removed by an operator during normal maintenance work. For example, examples of the detachable mounting structure include a structure that is mounted by bolting, a structure that is mounted by fitting and locking with a strength that prevents separation during dissolution, and the like. For example, fixed structures such as welding or welding do not correspond to a detachable mode. The exchangeable main body portion 48 and the saucer portion 47 can be made of materials with high acid resistance, such as Teflon (registered trademark), for example.
반송부(22)는, 타겟유지부(20)로부터 용해부(21)로 타겟(10)을 반송한다. 반송부(22)는, 자기실드(4) 내에 배치된다. 반송부(22)는, 타겟(10)을 재치시킨 상태로 반송하는 반송트레이(60)와, 반송트레이(60)를 구동하는 반송구동부(61)를 구비한다. 반송트레이(60)는, 상면측에 타겟(10)을 지지하기 위한 지지부를 갖는 원환형상의 부재이다. 반송트레이(60)는, 상면에 있어서의 내주측의 가장자리부에 전체둘레에 걸쳐 형성된 홈부를 갖고 있고, 당해 홈부에 타겟(10)의 하면측의 외주가장자리를 얹는다. 반송구동부(61)는, 도시되지 않는 구동원 및 구동력 전달기구의 조합에 의하여 구성된다. 반송구동부(61)는, 적어도 하전입자선 조사 후의 타겟(10)을 용해부(21)로 반송할 때에, 반송트레이(60)를 타겟유지부(20)의 위치로부터 수평방향으로 이동시킴으로써, 용해부(21)의 위치로 반송한다. 반송구동부(61)는, 타겟유지부(20)의 고정유닛(23)과 가동유닛(24)의 사이의 영역으로부터, 용해부(21)의 고정유닛(40)과 가동유닛(41)의 사이의 영역으로, 반송트레이(60)를 반송한다. 다만, 반송구동부(61)는, 회전모터 및 리니어모터 등의 공지의 구동원과, 기어 및 로드 등의 구동력 전달기구를 이용하여 구성되어 있으면 된다. 반송구동부(61)는, 다른 부재와의 간섭을 피할 수 있고, 또한 원하는 동작을 행할 수 있도록 구성되어 있으면, 어떠한 구성이어도 된다. 다만, 각 단계에 있어서의 반송트레이(60)의 위치에 대해서는, 후술하는 동작의 설명 시에 상세하게 설명한다.The transport unit 22 transports the target 10 from the target holding unit 20 to the melting unit 21. The transfer unit 22 is disposed within the magnetic shield 4. The transport unit 22 includes a transport tray 60 that transports the target 10 in a mounted state, and a transport drive unit 61 that drives the transport tray 60. The conveyance tray 60 is an annular member having a support portion for supporting the target 10 on the upper surface side. The conveyance tray 60 has a groove formed along the entire circumference of the inner peripheral edge of the upper surface, and the outer peripheral edge of the lower surface of the target 10 is placed on the groove. The conveyance drive unit 61 is constructed by a combination of a drive source and a drive force transmission mechanism, not shown. The transport drive unit 61 is used by moving the transport tray 60 in the horizontal direction from the position of the target holding unit 20 when transporting the target 10 after at least irradiation of charged particle beam to the dissolution unit 21. It is returned to the position of the dissection (21). The transfer drive unit 61 extends from the area between the fixed unit 23 and the movable unit 24 of the target holding unit 20 to between the fixed unit 40 and the movable unit 41 of the dissolving unit 21. The transfer tray 60 is transferred to the area of . However, the conveyance drive unit 61 may be constructed using a known drive source such as a rotary motor and a linear motor, and a driving force transmission mechanism such as a gear and a rod. The conveyance drive unit 61 may have any configuration as long as it is configured so as to avoid interference with other members and to perform the desired operation. However, the position of the transfer tray 60 in each step will be explained in detail when explaining the operation described later.
제어부(50)는, 자기실드형 사이클로트론시스템(100)을 제어한다. 제어부(50)는, CPU, RAM, ROM 및 입출력인터페이스 등으로 구성되어 있다. 제어부(50)는, 장치 내의 각 센서로부터의 검지신호, 및 ROM에 보존된 프로그램에 근거하여 제어내용을 결정하고, 자기실드형 사이클로트론시스템(100) 내의 각 구성요소를 제어한다. 다만, 제어부(50)는, 하나의 처리장치에 의하여 구성되어 있지 않아도 되며, 복수의 처리장치에 의하여 구성되어도 된다. 제어부(50)는, 자기실드(4) 내측에 배치되어도 되고, 자기실드(4) 외측에 배치되어도 된다.The control unit 50 controls the magnetic shield type cyclotron system 100. The control unit 50 is composed of CPU, RAM, ROM, and input/output interface. The control unit 50 determines control contents based on detection signals from each sensor in the device and a program stored in ROM, and controls each component in the magnetically shielded cyclotron system 100. However, the control unit 50 does not need to be comprised of one processing device, and may be comprised of multiple processing devices. The control unit 50 may be placed inside the magnetic shield 4 or outside the magnetic shield 4.
제어부(50)는, 조사제어부(51)와, 유지제어부(52)와, 용해제어부(53)와, 반송제어부(54)를 구비한다. 조사제어부(51)는, 주로 사이클로트론(2)을 제어하고, 사이클로트론(2)에 의한 하전입자선(B)의 조사에 관한 동작을 제어한다. 유지제어부(52)는, 주로 타겟유지부(20)를 제어하며, 타겟유지부(20)에 의한 타겟(10)의 유지에 관한 동작을 제어한다. 용해제어부(53)는, 주로 용해부(21)를 제어하고, 타겟(10)의 금속층(11)을 용해시키는 것에 관한 동작을 제어한다. 반송제어부(54)는, 주로 반송부(22)를 제어하며, 타겟(10)의 반송에 관한 동작을 제어한다. 반송제어부(54)는, 금속층(11)에 대한 하전입자선(B)의 조사 후, 타겟유지부(20)에 유지된 타겟(10)을 용해부(21)로 반송하도록, 반송부(22)를 제어한다.The control unit 50 includes an irradiation control unit 51, a holding control unit 52, a dissolution control unit 53, and a conveyance control unit 54. The irradiation control part 51 mainly controls the cyclotron 2 and controls the operation related to irradiation of the charged particle beam B by the cyclotron 2. The holding control unit 52 mainly controls the target holding unit 20 and controls operations related to holding the target 10 by the target holding unit 20. The dissolution control unit 53 mainly controls the dissolution unit 21 and controls operations related to dissolving the metal layer 11 of the target 10. The transport control unit 54 mainly controls the transport unit 22 and controls operations related to transport of the target 10. The transport control unit 54 is configured to transport the target 10 held in the target holding unit 20 to the dissolution unit 21 after irradiation of the charged particle beam B to the metal layer 11. ) is controlled.
다음으로, 도 3~도 9를 참조하여, 자기실드형 사이클로트론시스템(100)의 동작에 대하여, 제어부(50)에 의한 제어처리의 내용과 함께 설명한다. 도 4는, 제어부(50)의 제어처리의 내용을 나타내는 플로차트이다. 도 4~도 9는, 동작 중의 각 단계에 있어서의 방사성 동위원소제조부(3)의 상태에 대하여 나타내는 도이다. 다만, 설명을 위하여, 도 4~9에서는, 제어부(50) 및 반송구동부(61)의 표시를 생략하고 있다. 또한, 설명에 이용되지 않는 부호에 대해서도 적절히 생략하고 있는 경우가 있다.Next, with reference to FIGS. 3 to 9, the operation of the magnetic shield type cyclotron system 100 will be explained along with the contents of the control processing by the control unit 50. FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the control processing of the control unit 50. 4 to 9 are diagrams showing the state of the radioisotope production unit 3 at each stage during operation. However, for explanation purposes, the display of the control unit 50 and the conveyance drive unit 61 is omitted in FIGS. 4 to 9. Additionally, there are cases where symbols that are not used in explanation are appropriately omitted.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제어부(50)는, 타겟(10)을 방사성 동위원소제조부(3)에 세팅하기 위한 처리를 행한다(스텝 S10). S10의 처리에서는, 제어부(50)는 타겟유지부(20), 용해부(21), 및 반송부(22)를 초기상태의 위치에 배치한다. 제어부(50)는, 각 구성요소의 구동부를 구동시킴으로써, 방사성 동위원소제조부(3)를 도 3에 나타내는 상태로 한다. 이 상태에서는, 가동유닛(24)은 고정유닛(23)으로부터 하방으로 이간한 위치에 배치된다. 가동유닛(41)은, 고정유닛(40)으로부터 하방으로 이간한 위치에 배치된다. 반송트레이(60)는, 고정유닛(23)으로부터 하방으로 이간한 위치이며, 기준높이의 위치에 배치된다. 여기에서, "기준높이"란, 높이방향에 있어서, 고정유닛(23)과 가동유닛(24)의 사이이고, 또한 고정유닛(40)과 가동유닛(41)의 사이의, 소정의 높이위치인 것으로 한다. 당해 높이위치에서는, 반송트레이(60)는, 수평방향으로 이동해도 각 유닛(23, 24, 40, 41)과 간섭하지 않는다. 제어부(50)는, 작업자에 대하여, 타겟(10)을 세팅 가능한 상태가 된 것을 모니터 등으로 통지해도 된다. 작업자가 반송트레이(60)에 타겟(10)을 얹은 것을 검지하면, 제어부(50)는, 타겟(10)의 세팅이 완료된 것을 파악한다. 제어부(50)는, 센서에 의한 검지, 또는 작업자의 입력에 의하여, 타겟(10)의 세팅이 완료된 것을 검지해도 된다.As shown in FIG. 4, the control unit 50 performs processing for setting the target 10 in the radioactive isotope production unit 3 (step S10). In the process of S10, the control unit 50 arranges the target holding unit 20, the dissolving unit 21, and the transport unit 22 at the initial state positions. The control unit 50 drives the driving units of each component to bring the radioactive isotope production unit 3 into the state shown in FIG. 3 . In this state, the movable unit 24 is disposed in a position spaced downward from the fixed unit 23. The movable unit 41 is disposed at a position spaced downward from the fixed unit 40. The conveyance tray 60 is spaced downward from the fixing unit 23 and is placed at the reference height. Here, the "reference height" is a predetermined height position between the fixed unit 23 and the movable unit 24 and between the fixed unit 40 and the movable unit 41 in the height direction. Let's do it. At this height position, the transport tray 60 does not interfere with the units 23, 24, 40, and 41 even if it moves in the horizontal direction. The control unit 50 may notify the operator that the target 10 can be set using a monitor or the like. When the operator detects that the target 10 has been placed on the transfer tray 60, the control unit 50 determines that the setting of the target 10 has been completed. The control unit 50 may detect that setting of the target 10 has been completed through detection by a sensor or an operator's input.
다음으로, 제어부(50)는, 타겟(10)을 하전입자선(B)의 조사위치(RP)에 유지하는 처리를 행한다(스텝 S20: 도 4). S20에서는, 제어부(50)의 유지제어부(52)는, 가동유닛(24)의 구동기구(28)를 제어함으로써, 가동유닛(24)을 상방으로 이동시킨다. 이로써, 도 5에 나타내는 바와 같이, 타겟(10)이 조사위치(RP)에서, 고정유닛(23)과 가동유닛(24)에 협지된 상태가 된다. 다만, 가동유닛(24)이 상방으로 이동하는 과정에서, 반송트레이(60)에 재치된 타겟(10)은, 당해 반송트레이(60)의 관통구멍을 하방으로부터 통과해 온 가동유닛(24)에 지지된다. 이때, 반송트레이(60)는, 가동유닛(24)에 지지된 상태로 상승해도 된다. 혹은, 반송트레이(60)는, 가동유닛(24)과 함께 상승하도록 구동해도 된다.Next, the control part 50 performs the process of holding the target 10 at the irradiation position RP of the charged particle beam B (step S20: FIG. 4). In S20, the holding control unit 52 of the control unit 50 controls the drive mechanism 28 of the movable unit 24 to move the movable unit 24 upward. Thereby, as shown in FIG. 5, the target 10 is clamped by the fixed unit 23 and the movable unit 24 at the irradiation position RP. However, in the process of the movable unit 24 moving upward, the target 10 placed on the conveyance tray 60 is hit by the movable unit 24 that has passed through the through hole of the conveyance tray 60 from below. Supported. At this time, the conveyance tray 60 may be raised while being supported by the movable unit 24. Alternatively, the conveyance tray 60 may be driven to rise together with the movable unit 24.
다음으로, 제어부(50)는, 타겟(10)에 하전입자선(B)을 조사하는 처리를 행한다(스텝 S30: 도 4). S30에서는, 제어부(50)의 조사제어부(51)는, 사이클로트론(2)을 제어함으로써, 타겟(10)에 하전입자선(B)을 조사한다. 이때, 유지제어부(52)는, 고정유닛(23)의 유로(27)로부터 타겟(10) 및 진공포일(25)로 헬륨가스 등을 분사하도록, 유로계를 제어한다. 또한, 유지제어부(52)는, 공급관(32) 및 배출관(33)의 관로계를 제어하고, 내부공간(31)에 냉각매체를 흘려보내 타겟(10)을 냉각시킨다.Next, the control part 50 performs the process of irradiating the charged particle beam B to the target 10 (step S30: FIG. 4). In S30, the irradiation control part 51 of the control part 50 irradiates the target 10 with the charged particle beam B by controlling the cyclotron 2. At this time, the holding control unit 52 controls the flow path system to inject helium gas or the like from the flow path 27 of the fixing unit 23 to the target 10 and the vacuum foil 25. In addition, the maintenance control unit 52 controls the piping system of the supply pipe 32 and the discharge pipe 33 and cools the target 10 by flowing a cooling medium into the internal space 31.
S30의 처리가 종료되면, 제어부(50)의 유지제어부(52)는, 가동유닛(24)의 구동기구(28)를 제어함으로써, 가동유닛(24)을 하방으로 이동시킨다. 이로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 가동유닛(24)이 초기상태의 위치로 되돌아간다. 또한, 반송트레이(60)도, 타겟(10)을 얹은 상태에서, 기준높이의 위치로 되돌아간다.When the processing of S30 is completed, the holding control unit 52 of the control unit 50 moves the movable unit 24 downward by controlling the drive mechanism 28 of the movable unit 24. Thereby, as shown in FIG. 6, the movable unit 24 returns to the initial state position. Additionally, the conveyance tray 60 also returns to the position of the reference height with the target 10 placed on it.
다음으로, 제어부(50)는, 타겟(10)을 타겟유지부(20)로부터 용해부(21)로 반송하는 처리를 행한다(스텝 S40: 도 4). S40에서는, 제어부(50)의 반송제어부(54)는, 반송부(22)의 반송구동부(61)(도 3 참조)를 제어하여, 반송트레이(60)를 타겟유지부(20)로부터 용해부(21)의 위치로 수평으로 이동시킨다. 이로써, 도 7에 나타내는 바와 같이, 반송트레이(60)는, 높이방향에 있어서는 기준높이의 위치를 유지하면서, 고정유닛(40)과 가동유닛(41)의 사이에 배치된다. 이로써, 타겟(10)은, 내부공간(42)이 개구한 대향면(40a)과 하방측에서 대향하는 위치에 배치된다.Next, the control unit 50 performs a process of transporting the target 10 from the target holding unit 20 to the dissolving unit 21 (step S40: Fig. 4). In S40, the transfer control unit 54 of the control unit 50 controls the transfer drive unit 61 (see FIG. 3) of the transfer unit 22 to move the transfer tray 60 from the target holding unit 20 to the melting unit. Move it horizontally to the position (21). Accordingly, as shown in Fig. 7, the conveyance tray 60 is disposed between the fixed unit 40 and the movable unit 41 while maintaining the position of the reference height in the height direction. Thereby, the target 10 is disposed at a position opposite to the opposing surface 40a where the internal space 42 is opened on the lower side.
다음으로, 제어부(50)는, 타겟(10)을 용해부(21)에 세팅하는 처리를 행한다(스텝 S50: 도 4). S50에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제어부(50)의 용해제어부(53)는, 흡인관(44)의 관로계를 제어하여, 내부공간(42)을 통하여 대향면(40a)에 타겟(10)을 흡착시킨다. 다만, 타겟(10)을 흡착시키기 전에, 반송트레이(60)의 상승에 의하여, 타겟(10)을 본체부(48)의 대향면(40a)에 압압한다. 이로써, 타겟(10)과 본체부(48)의 사이에 마련된 O링(도시 생략)을 압압한 상태로, 내부공간을 시일한다. 이후, 반송제어부(54)는, 반송구동부(61)(도 3 참조)를 제어하여, 반송트레이(60)를 타겟유지부(20)측의 위치로 이동시켜둔다. 이로써, 반송트레이(60)가 가동유닛(41)과 간섭하는 것을 회피한다.Next, the control unit 50 performs a process of setting the target 10 in the dissolution unit 21 (step S50: Fig. 4). In S50, as shown in FIG. 8, the dissolution control unit 53 of the control unit 50 controls the piping system of the suction pipe 44 to distribute the target 10 to the opposing surface 40a through the internal space 42. adsorbs. However, before adsorbing the target 10, the target 10 is pressed against the opposing surface 40a of the main body 48 by raising the transport tray 60. In this way, the internal space is sealed while the O-ring (not shown) provided between the target 10 and the main body 48 is pressed. Thereafter, the transfer control unit 54 controls the transfer drive unit 61 (see FIG. 3) to move the transfer tray 60 to the position on the target holding unit 20 side. Thereby, interference between the conveyance tray 60 and the movable unit 41 is avoided.
S50에서는, 용해제어부(53)는, 가동유닛(41)의 구동부를 제어하고, 가동유닛(41)을 상방으로 이동시킨다. 이로써, 도 9에 나타내는 바와 같이, 타겟(10)은, 고정유닛(40)의 대향면(40a)과 가동유닛(41)의 대향면(41a) 사이에 끼워진 상태가 된다. 이때, 타겟(10)은, 받침접시부(47)에 수용된 상태로, 상방으로부터 본체부(48)에 압압된 상태가 된다.In S50, the dissolution control unit 53 controls the driving unit of the movable unit 41 and moves the movable unit 41 upward. Thereby, as shown in FIG. 9, the target 10 is sandwiched between the opposing surface 40a of the fixed unit 40 and the opposing surface 41a of the movable unit 41. At this time, the target 10 is accommodated in the saucer 47 and is pressed against the main body 48 from above.
다음으로, 제어부(50)는, 타겟(10)의 금속층(11)을 용해부(21)에서 용해시킴으로써, 금속층(11)에 포함되는 방사성 동위원소를 회수하는 처리를 행한다(스텝 S60: 도 4). S60에서는, 제어부(50)의 용해제어부(53)는, 공급관(43)의 관로계를 제어하여, 공급관(43)으로부터 내부공간(42)으로 용해액(SL)을 공급한다. 또한, 용해제어부(53)는, 흡인관(44)의 관로계를 제어하여, 방사성 동위원소가 용해된 용해액(SL)을 흡인관(44)으로 흡인하여 회수한다. 이상에 의하여, 도 4에 나타내는 제어처리가 종료된다. 다만, 방사성 동위원소의 회수가 종료된 후, 작업자는, 타겟(10)을 본체부(48) 및 받침접시부(47)째로 분리하여, 자기실드(4)의 외부로 꺼낸다.Next, the control unit 50 performs a process to recover the radioactive isotope contained in the metal layer 11 by dissolving the metal layer 11 of the target 10 in the melting unit 21 (step S60: FIG. 4 ). In S60, the dissolution control unit 53 of the control unit 50 controls the piping system of the supply pipe 43 to supply the solution SL from the supply pipe 43 to the internal space 42. In addition, the dissolution control unit 53 controls the piping system of the suction pipe 44 to suction and recover the solution SL in which the radioactive isotope is dissolved into the suction pipe 44. With the above, the control processing shown in FIG. 4 ends. However, after the recovery of the radioactive isotope is completed, the operator separates the target 10 into the main body 48 and the saucer 47 and takes it out of the magnetic shield 4.
방사성 동위원소가 용해된 용해액(SL)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 자기실드(4)의 외부로 배출되어, 용해액(SL) 중의 방사성 동위원소의 정제를 행하는 정제장치나 약제의 합성을 행하는 합성장치 등의 장치(160)로 보내진다. 정제장치나 합성장치는, 동일한 건물(150) 내에 배치되어 있어도 되고, 다른 건물(시설)에 배치되어도 된다. 동일한 건물(150) 내의 합성장치 등에 용해액(SL)을 수송하는 경우에는, 흡인관(44)에 이어지는 수송관(161)에 의하여 용해액(SL)을 합성장치 등으로 보낸다. 용해액(SL)으로부터는 방사선이 방출되기 때문에, 수송관(161)은 차폐실드로 덮거나, 또는 건물(150)의 차폐벽(마루나 벽) 내에 통과시킨다. 다른 건물로 용해액(SL)을 반송하는 경우에는, 회수한 용해액(SL)을 차폐상자(외부로의 방사선의 방출을 억제하는 상자이며, 납상자와 같은 것) 중에 저류하고, 자동차 등에 의하여, 이 차폐상자째로 반송한다.As shown in FIG. 1, the solution SL in which the radioactive isotope is dissolved is discharged to the outside of the magnetic shield 4, and is used in a purification device for purifying the radioactive isotope in the solution SL or for the synthesis of drugs. It is sent to a device 160 such as a synthesis device that performs. The purification device and synthesis device may be located within the same building 150 or may be located in different buildings (facilities). When transporting the solution SL to a synthesis device, etc. within the same building 150, the solution SL is sent to the synthesis device, etc. through the transport pipe 161 connected to the suction pipe 44. Since radiation is emitted from the solution SL, the transport pipe 161 is covered with a shielding shield or is passed through a shielding wall (floor or wall) of the building 150. When returning the solution (SL) to another building, store the recovered solution (SL) in a shielded box (a box that suppresses the emission of radiation to the outside, such as a lead box), and store it in a shielded box (a box that suppresses the emission of radiation to the outside, such as a lead box). , Return it in this shielded box.
다음으로, 본 실시형태에 관한 자기실드형 사이클로트론시스템(100)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.Next, the operation and effects of the magnetic shield type cyclotron system 100 according to this embodiment will be described.
본 실시형태에 관한 자기실드형 사이클로트론시스템(100)에 있어서, 타겟유지부(20)는, 금속층(11)을 갖는 타겟을 하전입자선(B)의 조사위치(RP)에 유지한다. 따라서, 타겟유지부(20)로 유지된 타겟(10)에는, 하전입자선(B)이 조사된다. 이로써, 타겟(10)의 금속층(11) 중, 하전입자선(B)이 조사된 개소에는, 방사성 동위원소(12)가 형성된다. 또한, 용해부(21)는, 타겟(10)에 있어서의 방사성 동위원소를 함유하는 금속층(11)을 용해시킨다. 이로써, 용해액을 회수함으로써, 방사성 동위원소를 회수하는 것이 가능해진다. 반송부(22)는, 타겟(10)에 대한 하전입자선(B)의 조사가 행해지는 타겟유지부(20)로부터, 방사성 동위원소를 회수하는 용해부(21)로, 타겟(10)을 반송한다. 여기에서, 타겟유지부(20), 용해부(21), 및 반송부(22)는, 자기실드(4) 내에 배치되어 있다. 따라서, 하전입자선(B)을 타겟(10)에 조사하는 공정, 방사성 동위원소를 용해에 의하여 회수하는 공정, 및 양 공정 간에 있어서의 타겟의 반송을 행하는 공정은, 모두 자기실드(4) 내에서 행해진다. 따라서, 각 공정에 있어서, 하전입자선 조사 후의 타겟(10)으로부터 방출되는 방사선은, 자기실드에 의하여 차단된다. 이상에 의하여, 방사성 동위원소를 얻을 때의 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 수 있다.In the magnetic shield type cyclotron system 100 according to the present embodiment, the target holding portion 20 holds the target having the metal layer 11 at the irradiation position RP of the charged particle beam B. Therefore, the charged particle beam B is irradiated to the target 10 held by the target holding part 20. Thereby, the radioactive isotope 12 is formed in the location where the charged particle beam B was irradiated among the metal layers 11 of the target 10. Additionally, the dissolution portion 21 dissolves the metal layer 11 containing the radioactive isotope in the target 10. This makes it possible to recover the radioactive isotope by recovering the solution. The transport unit 22 transfers the target 10 from the target holding unit 20, where the charged particle beam B is irradiated to the target 10, to the dissolving unit 21, which recovers the radioactive isotope. send it back Here, the target holding portion 20, the dissolving portion 21, and the conveying portion 22 are disposed within the magnetic shield 4. Therefore, the process of irradiating the target 10 with the charged particle beam B, the process of recovering the radioactive isotope by dissolution, and the process of transporting the target between both processes are all performed within the magnetic shield 4. is carried out in Therefore, in each process, the radiation emitted from the target 10 after irradiation with charged particle beam is blocked by the magnetic shield. By the above, safety against radiation exposure when obtaining radioactive isotopes can be further improved.
자기실드형 사이클로트론시스템(100)은, 제어부(50)를 더 구비하고, 제어부(50)는, 금속층(11)에 대한 하전입자선(B)의 조사 후, 타겟유지부(20)에 유지된 타겟(10)을 용해부(21)로 반송하도록, 반송부(22)를 제어해도 된다. 이로써, 반송부(22)에 의한 타겟(10)의 반송이, 제어부(50)에 의하여 자동적으로 행해진다. 이로써, 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 제어부(50)가 자동적으로 타겟(10)의 반송을 행함으로써, 작업시간의 단축을 도모할 수 있다.The magnetic shield type cyclotron system 100 further includes a control unit 50, and the control unit 50 is held in the target holding unit 20 after irradiation of the charged particle beam B to the metal layer 11. The conveyance unit 22 may be controlled to convey the target 10 to the dissolution unit 21 . As a result, the transfer of the target 10 by the transfer unit 22 is automatically performed by the control unit 50. As a result, safety against radiation exposure can be further improved. Additionally, the control unit 50 automatically transfers the target 10, thereby shortening the working time.
본 발명은, 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 하기와 같은 다양한 변형이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications as follows are possible without departing from the gist of the present invention.
예를 들면, 도 10과 같은 구성을 채용해도 된다. 도 10에 나타내는 자기실드형 사이클로트론시스템은, 자기실드(4) 내에서 용해부(21)를 덮는 수용부(70)와, 수용부(70) 내의 기체를 자기실드(4)의 외부로 배기하는 배기부(71)를 구비해도 된다. 수용부(70)는, 타겟유지부(20)를 덮지 않고, 용해부(21)만을 덮고 있다. 다만, 수용부(70) 중, 반송트레이가 통과하는 개소에는 개구부(70a)가 형성되어도 된다. 다만, 이 개구부(70a)는, 반송트레이가 통과하지 않을 때에는 폐쇄되어도 된다. 또한, 배기부(71)는, 수용부(70)로부터 자기실드(4)를 통과하고, 자기실드(4)의 외부로 연통된 배기관을 가져도 된다. 이 배기부(71)는, 배기관에 마련된 펌프 등을 구비해도 된다.For example, a configuration such as that shown in FIG. 10 may be adopted. The magnetic shield type cyclotron system shown in FIG. 10 includes an accommodating portion 70 that covers the dissolving portion 21 within the magnetic shield 4 and exhausting the gas in the accommodating portion 70 to the outside of the magnetic shield 4. An exhaust portion 71 may be provided. The receiving portion 70 does not cover the target holding portion 20, but only covers the dissolving portion 21. However, an opening 70a may be formed in the receiving portion 70 at a location through which the conveyance tray passes. However, this opening 70a may be closed when the conveyance tray does not pass through. Additionally, the exhaust unit 71 may have an exhaust pipe that passes from the accommodation unit 70 through the magnetic shield 4 and communicates with the outside of the magnetic shield 4. This exhaust section 71 may be provided with a pump or the like provided in the exhaust pipe.
이로써, 용해부(21)의 용해액이 기화한 경우에는, 수용부(70)에 의하여 가스가 자기실드(4) 내에 확산되는 것이 억제된다. 또한, 수용부(70) 내의 가스는, 배기부(71)에 의하여 자기실드(4)의 외부로 배출된다. 이로써, 자기실드(4) 내의 다른 기기가, 가스에 의하여 부식되는 것을 억제할 수 있다.Accordingly, when the solution in the dissolution portion 21 is vaporized, the gas is suppressed from diffusing into the magnetic shield 4 by the containing portion 70. Additionally, the gas in the receiving part 70 is discharged to the outside of the magnetic shield 4 by the exhaust part 71. This can prevent other devices in the magnetic shield 4 from being corroded by the gas.
또한, 상술한 실시형태의 각 도면에 나타내는 방사성 동위원소제조부의 구성은 일례에 지나지 않으며, 본 발명의 범위 내인 한, 형상이나 배치는 적절히 변경해도 된다. 예를 들면, 반송부는, 반송트레이 대신에, 예를 들면 타겟을 파지하는 암형상의 파지부를 채용해도 된다.In addition, the configuration of the radioisotope production unit shown in each drawing of the above-described embodiment is only an example, and the shape and arrangement may be changed appropriately as long as it is within the scope of the present invention. For example, instead of a transport tray, the transport unit may employ, for example, a female-shaped gripping part that grips the target.
다만, 반송부에 의한 타겟의 반송은, 제어부에 의하여 자동적으로 이루어지고 있었다. 이것 대신에, 반송부에 의한 구동자체는, 작업자의 수작업에 의한 조작에 의하여 이루어져도 된다. 이와 같은 경우도, 타겟은 자기실드 내에 수용되어 있으므로, 피폭에 대한 안전성을 더 향상시킬 수 있다.However, the transfer of the target by the transfer unit was performed automatically by the control unit. Instead of this, the drive itself by the conveyance unit may be performed manually by an operator. Even in this case, since the target is housed in a magnetic shield, safety against radiation exposure can be further improved.
2 사이클로트론
4 자기실드
10 타겟
11 금속층
20 타겟유지부
21 용해부
22 반송부
50 제어부
70 수용부
71 배기부
100 자기실드형 사이클로트론시스템2 Cyclotron
4 magnetic shield
10 target
11 metal layer
20 Target Maintenance Department
21 dissolution section
22 Return department
50 control unit
70 Receptor
71 exhaust part
100 Magnetic shield type cyclotron system
Claims (3)
건물 내에 배치되고, 상기 사이클로트론을 내부에 수용하며, 상기 사이클로트론으로부터 방출되는 방사선이 외부로 방출되는 것을 억제하는 자기실드를 구비하는 자기실드형 사이클로트론시스템으로서,
금속층을 갖는 타겟을 상기 하전입자선의 조사위치에 유지하기 위한 가동유닛을 가지는 타겟유지부와,
상기 금속층을 갖는 타겟에 있어서의 방사성 동위원소를 함유하는 상기 금속층을 용해시키는 용해부와,
상기 타겟유지부로부터 상기 용해부로 상기 금속층을 갖는 타겟을 반송하는 반송부를 구비하고,
상기 타겟유지부, 상기 용해부, 및 상기 반송부는, 모두 상기 자기실드 내에 배치되어 있으며,
하전입자선을 타겟에 조사하는 공정, 방사성 동위원소를 용해에 의하여 회수하는 공정, 및 양 공정 간에 있어서의 타겟의 반송을 행하는 공정은, 모두 상기 자기실드 내에서 행해지며,
상기 타겟의 반송을 행하는 공정은, 상기 금속층을 갖는 타겟이 재치된 반송트레이를 상기 가동유닛에 의해 상기 하전입자선의 조사위치로부터 멀어지는 방향으로 이동시켜서, 상기 금속층을 갖는 타겟을 상기 하전입자선의 조사위치로부터 취출하는 공정과, 상기 반송트레이를 상기 반송부에 의해 상기 타겟유지부로부터 상기 용해부의 위치을 향하여 이동시켜서, 취출된 상기 금속층을 갖는 타겟을 상기 용해부로 이동시키는 공정을 갖는,
자기실드형 사이클로트론시스템.A cyclotron that emits charged particle beams,
A magnetic shield-type cyclotron system disposed in a building, housing the cyclotron inside, and having a magnetic shield to suppress radiation emitted from the cyclotron from being emitted to the outside,
a target holding portion having a movable unit for holding a target having a metal layer at an irradiation position of the charged particle beam;
a dissolving portion for dissolving the metal layer containing a radioactive isotope in the target having the metal layer;
A transport unit for transporting the target having the metal layer from the target holding unit to the melting unit,
The target holding portion, the dissolving portion, and the conveying portion are all disposed within the magnetic shield,
The process of irradiating the target with a charged particle beam, the process of recovering the radioactive isotope by dissolution, and the process of transporting the target between the two processes are all performed within the magnetic shield,
The step of transporting the target includes moving the transport tray on which the target having the metal layer is placed in a direction away from the irradiation position of the charged particle beam by the movable unit, and moving the target having the metal layer to the irradiation position of the charged particle beam. a step of taking out the target from the target, and moving the transfer tray from the target holding section toward the position of the melting section by the conveying section, and moving the target having the taken out metal layer to the melting section.
Magnetically shielded cyclotron system.
제어부를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 금속층에 대한 상기 하전입자선의 조사 후, 상기 타겟유지부에 유지된 상기 타겟을 상기 용해부로 반송하도록, 상기 반송부를 제어하는, 자기실드형 사이클로트론시스템.According to paragraph 1,
Further comprising a control unit,
The magnetically shielded cyclotron system wherein the control unit controls the transport unit to transport the target held in the target holding unit to the melting unit after irradiation of the charged particle beam to the metal layer.
상기 자기실드 내에서 상기 용해부를 덮는 수용부와,
상기 수용부 내의 기체를 상기 자기실드의 외부로 배기하는 배기부를 구비하는, 자기실드형 사이클로트론시스템.According to claim 1 or 2,
a receiving portion covering the dissolving portion within the magnetic shield;
A magnetic shield type cyclotron system comprising an exhaust unit that exhausts gas in the accommodation unit to the outside of the magnetic shield.
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