KR20040065993A - 이온빔에 의한 18ｆ-플루오르화물의 제조 장치 및 방법 - Google Patents

이온빔에 의한 18ｆ-플루오르화물의 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

기체 또는 액상의 전환 매체에 입자 빔을 조사하여18F-플루오르화물을 제조하는 시스템 및 방법이 개시된다. 전환 매체는18F-플루오르화물이 부착되는 플루오르화물 흡착 물질로 둘러싸인 챔버 내에 포함된다. 플루오르화물 흡착 물질의 흡착 특성은 흡착 증가/감소 요소에 의해 조절된다. 용매는 챔버 내에 체류하는 동안 제조된18F-플루오르화물을 플루오르화물 흡착 물질로부터 분해한다. 이후에, 용매는18F-플루오르화물을 수득하기 위해 처리된다.

Description

이온빔에 의한 18Ｆ-플루오르화물의 제조 장치 및 방법{Apparatus and Method for generating 18F-Fluoride by ion beams}
생물계가 반감기가 짧은 방사선 소스(radiation source)의 무해 성분만을 흡수한다면, 상기 방사선 소스는 생물학적 시스템을 형상화하는데 사용될 수 있다.18F-플루오르화물과 같은 짧은 반감기를 가진 방사선 소스는 방사선에 의한 피해가 없고, 실제적인 형상화를 구현하기에 충분하도록 오래 지속되어야 한다.
18F-플루오르화물은 반감기가 약 109.8 분이며 추적에 필요한 양은 화학적으로 유해하지 않은 성질을 가진다. 플루오로-데옥시글루코스(Fluoro-DeoxyGlucose; FDG)는18F-플루오르화물을 포함하는 방사성 추적 화합물의 일예이다. 플루오로-데옥시글루코스(FDG)외에도,18F-플루오르화물과 함께 표지를 하기에 적당한 화합물들은 플루오로-티미딘(FLuoro-Thymidine; FLT), 지방산의 플루오르화 유사물, 호르몬의 플루오르화 유사물, 펩티드(peptide)에 표지를 위한 결합체, DNA, 올리고-뉴클레오티드(oligo-nucleotide), 단백질 및 아미노산을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서,18F-플루오르화물은 의학용품이나 방사성 의약품의 생산에 여러 용도로 사용된다. 그 중 한 가지 용도로는, 의학용 양전자 방출 단층 사진 촬영(Positron Emission Tomography; PET)을 위한 방사선 추적 화합물을 들 수 있다.
18F-플루오르화물 이성질체는 핵빔(예를 들면, 양성자, 중양자(deuteron), 알파 입자 등)에 의한 방사선 타겟으로부터 생성될 수 있다. 핵반응을 일으키는18F-플루오르화물은,20Ne(d, α)18F(20Ne이 중양자를 흡수하여18F 및 방출된 알파 입자를 나타냄),16O(α, pn)18F,16O(8H, n)18F,16O(3He, p)18F 및18O(p, n)18F를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 중에서 가장 넓은 단면적을 갖는18O(p, n)18F에 의해 얻어지는18F의 생산 수율이 가장 높다. 여러 원소와 화합물(네온, 물 및 산소를 포함)들은 핵반응을 통한18F-플루오르화물을 수득하는 데 초기 물질로서 이용된다.
기술적 및 경제적 고려가18F-플루오르화물 제조 시스템을 선택하는 데 있어서 중요한 요소가 된다.18F-플루오르화물의 반감기가 약 109.8 분이므로, 생산량은 시간에 의존한다. 따라서,18F-플루오르화물 제조업자들은 짧은 시간 내에 많은 양의18F-플루오르화물을 생산하기 위하여 넓은 단면적을 갖는(즉, 동위 원소 생산에 높은 효율을 갖는) 핵반응을 선호한다. 또한, 운송 중 상당량의18F-플루오르화물이 소실되는 것을 방지할 수 있도록18F-플루오르화물의 이용자들은 그들의 생산 설비 근처에18F-플루오르화물 생산 설비가 위치하기를 원한다. 생산 효율과 생산 속도는 생산에 사용되는 에너지 및 핵빔의 전류에 의존한다.
핵빔 가운데 하나의 형태는 양성자 빔이다. 양성자 빔을 생성하는 시스템은 다른 형태의 빔을 만드는 시스템보다 동작 및 유지가 보다 간단하다. 따라서, 기술적인 면과 경제적인 면을 고려할 때, 사용자들은 양성자 빔과 상기 양성자 빔의 방출에 필요한 높은 전력 공급 장치를 이용한18F-플루오르화물 생산 시스템을 선호한다. 경제적인 면을 고려하여, 사용자들은 값비싼 초기 반응 화합물을 효율적으로 이용하고 보관하고자 한다.
그러나,18F-플루오르화물의 고유한 특성과18F-플루오르화물 생산 시스템 설치에 관한 기술적인 난점으로 인하여,18F-플루오르화물 생산 비용 절감에 어려움이 많다. 네온을 초기 반응물로 이용하는 현재의 접근법은 낮은 핵 반응율과 핵반응설비의 복잡성으로 인해 많은 문제가 있다. 네온 반응으로부터 수득율은18O(p, n)18F 의 경우에 비하여 약 반 정도에 불과하다. 더욱이, 네온을 초기 반응물로 이용하기 위해서는 양성자 빔을 만드는 설비보다 훨씬 복잡한 중양자 빔 생산 설비를 필요로 한다. 따라서, 네온을 초기 반응물로 이용하는 것은 고비용으로 저효율의18F-플루오르화물의 생산하는 결과를 초래한다.
18O를 다량 함유하는 물(이하 "18물"이라 한다)을 초기 반응물로 이용하는 방법은 물의 용량을 조절하는 제한된 빔 강도(에너지 및 전류) 및 사용되지 않은18물을 회수하는 데 어려운 문제가 있다. 사용되지 않은18물을 회수하는 데 있어서, 방사선 처리 과정이나 화학 공정 중에 발생하는 부산물의 오염으로 인하여 더욱 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제로 인해 사용자는 재사용하기 전에 물을 증류하여야 하며, 이를 위해서 복잡한 증류 장치를 설치하여야 한다. 이러한 회수 문제는18F-플루오르화물 제조에 이용되는 시스템과 생산 공정을 복잡하게 하며 또한, 비생산적인 초기 반응물에 의한 손실 및 동위 원소의 희석으로 인한 낮은 생산 효율 등을 야기한다.
더욱이, 비록 100㎂ 이상의 양성자 빔 전류를 현재 이용할 수 있으나, 양성자 빔 전류가 증가함에 따라 물이 기화(氣化)화되고 공동(空洞)화되기 때문에, 양성자 빔 전류가 50㎂ 이상의 경우18물에 의한 시스템에 대한 신뢰성이 낮다. 물의기화와 공동화는 핵반응을 방해하며 결국, 물에서부터18F-플루오르화물을 생산하는 데 이용되는 유효한 양성자 빔 전류의 범위를 제한하게 된다. Heselius, Schlyer 및 Wolf 등의 "응용 방사선 동위원소(Applied Radiation Isotope) Vol.40, No.8 의 663~669쪽"을 참조하라.18F-플루오르화물을 생산하기 위하여18물을 이용하는 시스템은 복잡하고 어렵다. 예를 들면, 최근의 문헌(Helmeke, Harms 및 Knapp 등의 "응용 방사선 동위원소(Applied Radiation Isotope) 54의 753~759쪽(2001년 판)"(이하, "Helmeke"라 한다)을 참조하면,18물의 시스템의 빔 전류 처리 능력을 30㎂로 증가시키기 위해서 복잡한 양성자 빔 제거 구조가 요구되며, 이에 따라 큰 타겟 원도우를 필요로 한다. 복잡한 방사선 시스템 및 타겟 윈도우의 구조에도 불구하고, Helmeke의 제조 방법은 단지 하루 1시간 정도만으로 가동 가능하다.18F-플루오르화물 대량 생산업자는 끓는 현상(boil)을 지연시키기 위해 과도한 압력 하에 물 타겟들을 이용하고, 40~50㎂ 정도의 범위 하에서 가동하며 1~3 퀴리(Curie) 정도의 방사선을 생산할 수 있다. 따라서, 물을 초기 반응물로 이용하는 경우에도 고비용 하의 저생산성의 문제를 야기한다.
타겟 시스템은18F-플루오르화물 생산 효율 및 생산성에 있어서 중요한 요소이다. 적절하게 설계된 타겟 시스템의 경우,18물과18O의 효율적인 이용이 가능하다.18F-플루오르화물은 반응성 플루오르 화합물의 추출률을 감소시킬 수 있는 타겟의 내부 표면과 반응할 수 있다. 예를 들면, 티타늄(Ti)은 실질적으로 불활성 가스이나, 높은 빔 전류(48V을 생성하는 티타늄 타겟들)에서 냉각시키기 어려우며, 은(Ag)(109Cd을 생성하는 은 타겟들)은18F-플루오르화물의 추출을 방해할 수 있는 콜로이드를 형성한다. 니오브(Nb)의 사용은 오염물로서 낮은 농도의 몰리브덴(Mo, 반감기는 6.9 시간)을 생성한다. 이러한 모든 금속들은 이온 칼럼 트래핑(ion column trapping)을 통해 제거될 수 있다. 타겟 물질은 당해 타겟 상에 축적된18F-플루오르화물을 쉽게 제거할 수 있는 특성을 필요로 한다. 따라서, 유용한 타겟 설계에 있어서 주요한 고려사항은 초기 반응물, 흡착하는 타겟 물질, 핵빔에 노출되는 초기 반응물 층의 두께, 챔버 구성물 및 챔버의 냉각 등이다. 유리 탄소와 유리 석영은 물질을 흡수하는 데 바람직한 유사한 특성을 가지고 있다. 유리 탄소는 온도 저항성이 있고, 부식성이 강한 매개물에 대해 불활성이 있으며,18F-플루오르화물은 일반적인 유리 제품보다 유리 탄소에서 보다 용이하게 제거될 수 있다. 500℃ 이상의 온도에서는 유리 탄소의 급격한 산화가 발생하기 때문에 유리 탄소는 냉각되어야 한다.
그러므로, 보다 우수하고, 보다 효과적인 저비용의 타겟 시스템 및18F-플루오르화물의 생산 방법이 요구된다.
본 발명은18O 가스,16O 가스,20Ne 및/또는18O를 다량 함유하는 물과 같은18O 가스,16O 가스,20Ne를 함유하는 화합물로부터18F-플루오르화물을 제조하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른18F-플루오르화물 제조 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된18F 제조 장치를 이용하여18O 가스 또는18물로부터18F-플루오르화물을 생산하는 방법을 설명하기 위한 일반적인 흐름도이다.
본 발명은 가스, 액체 또는 증기 상태의18O 또는 H2 18O(이하 "18물"이라 한다)에 양성자 빔을 조사하여18F-플루오르화물을 생산하는 방법을 제공한다. 생성된18F-플루오르화물이 부착되는 적어도 하나 이상의 축적 성분을 포함하는 챔버 내에는 조사된18O 또는18물이 포함된다. 용매는 챔버 내에 있는 동안 생성된18F-플루오르화물을 하나 이상의 성분으로부터 분해한다. 이후, 상기 용매는18F-플루오르화물을 수득하기 위해 처리된다.
본 발명은 가스, 액체 또는 증기 상태의18O 또는18물에 조사되는 양성자 빔을 이용하여18F-플루오르화물을 생산하는 데 유용하다. 본 발명의 수율은,18O로부터18F-플루오르화물을 생산하는 핵반응이 비교적 높은 반응 단면적을 가지기 때문에,18O을 이용할 때 높다. 또한, 본 발명은 사용되지 않은18O의 보존과 재활용에 유용하다. 본 발명은 현재 이용 가능한 양성자 빔 전류(PET 사이클론에 의해 발생하는 전류)에 제한되지 않는다. 본 발명은18O에 대해 약 100㎂ 이상의 빔 전류로 수행된다. 따라서, 본 발명은, 양성자 빔 전류가 높을수록18F-플루오르화물 생산율이 증가한다. 더욱이, 본 발명은 다른 비방사성의 플루오르 동위원소(예를 들면,19F)가 없는 순수한18F-플루오르화물을 제조하는 데에도 유용하다. 본 발명은 낮은양성자 빔 전류의 경우에는18물을 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 발명은, 전압차 및/또는18F-플루오르화물의 추출 중 축적된 화합물을 가열하여 축적 화합물에 대한18F-플루오르화물의 부착성을 감소시킬 수 있으며, 따라서18F-플루오르화물의 생산수율을 증가시킨다. 본 발명은 산화를 감소시키며, 유리질 탄소와 같은 비반응성 물질을 사용 가능케 하는 축적 성분을 냉각할 수 있다.
본 발명은 가스, 액체 또는 증기 상태의18O 또는18물에 조사되는 양성자 빔을 이용하여18F-플루오르화물을 제조하는 방법을 제공한다. 양성자 빔이 조사되는18O 또는18물은 제조된18F-플루오르화물이 부착되는 하나 이상의 축적 성분을 포함하는 챔버 내에 포함된다. 용매는 챔버 내에서 적어도 하나 이상의 성분으로부터18F-플루오르화물을 분해한다. 상기 용매는18F-플루오르화물을 얻기 위해 처리된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1에 도시한 바에 같이, 이온빔은, 블록(130)에 연결되어 있는 연결관(120)의 제1 영역(110)을 통하여18F-플루오르화물 제조 시스템(100) 내로 주사된다. 블록(130)은 영역(140)을 정의하는 블록(130) 개구의 양단에 2개의 호일(130a, 130b)을 포함한다. 상기 영역(140)은 유입구 및 유출구(도시되지 않음)를 각기 관통하여 상기 영역으로 출입하는 냉각 매체를 포함할 수 있다. 상기 빔은 상기 영역(140)을 지나 플랜지(170) 내의 영역(160)으로 진행한다. 플랜지(170)는 전환 매체(예를 들면,18O 및18물) 및/또는 세정/제거제를 상기 영역(160)과 타겟 챔버(190)에 도입하기 위한 적어도 하나 이상의 유입구(180)를 구비한다.18F-플루오르화물 흡착(부착) 물질(200)(예를 들면, 유리 카본)이 타겟 챔버(190)를 형성하며, 흡착물질(200)을 둘러싸는 냉각 자켓(210) 내에 유동하는 냉각제에 의해 냉각된다. 플랜지(170), 블록(130) 및 연결관(120)은 각기 오링들(O-ring)(220, 230, 300, 310)로 밀봉된다.
도 1에 있어서, 연결관(120)은 이온빔을 가속기(도시되지 않음)로부터 타겟 챔버(190)로 유도한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 연결관(120)은 알루미늄(Al)으로 이루어진다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연결관(120)은 텅스텐(W), 탄탈륨(Ta) 또는 탄소(C)로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 연결관(120)을 구성하는 물질은 빔에 대하여 투과성이거나 빔에 의한 방사성의 특성을 가지지 않으며, 따라서, 타겟 챔버(190) 외부의 환경의 오염을 방지하고, 빔의 프로파일을 일정하게 유지하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결관(120)은 내부 직경이 약 1cm 정도이나, 이러한 연결관(120)의 내부 직경은 대체로 타겟을 향해 유도되는 이온 빔의 직경에 따라 달라진다.
도 1에 있어서, 2개의 호일들(130a, 130b)은 상기 영역(140)을 한정한다. 호일들(130a, 130b)은 영역(140) 조건들(예를 들면, 압력 및 영역 매체)을 다른 영역과 구분하는 데 사용된다. 2개의 호일들(130a, 130b)은, 예를 들면 이온빔의 진행을 보다 적게 방해할 수 있도록 호일을 더 얇게 할 수 있는 불활성 기체와 같은 영역(140) 내의 냉매에 의해 냉각될 수 있다. 따라서, 얇은 호일 및 알루미늄 및 HAVER?(코발트-니켈 합금)와 같은 물질이 이용될 수 있다. 상기 영역(140)은 영역(110)에 비해 높은 압력으로 유지될 필요는 없기 때문에, 알루미늄 호일이 연결관(120)과 블록(130)사이에 바람직하게 이용될 수 있다. 그러나, 상기 영역(140)과 영역(160)사이에 더 높은 압력이 가해질 수 있으므로, 블록(130)과 플랜지(170)사이의 호일은 HAVER?로 이루어지는 것이 바람직하다. HAVER?는 높은 기계적 강도 및 이에 따른 단위 두께당 내구성을 가지기 때문에 호일로 이용될 수 있는 다른 물질에 비하여 상대적으로 높은 압력에 대해 잘 견딘다. 이에 따라, 얇은 HAVER?호일은 상기 영역(140)의 압력을 유지하면서도 입사되는 이온 빔의 에너지나 강도를 감소시키지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, HAVER?대신 다른 적절한 물질도 2개의 호일들(130a, 130b)로서 사용될 수 있다.
도 1에 있어서, 플랜지(170)는 블록(130)과 흡착 물질(200)에 연결되는 것이 바람직하다. 플랜지(170)는, 흡착 물질(200)에 의해 둘러싸인 공간 내부로18O 또는18물을 유도하도록 적어도 하나의 유입구(180)를 구비한다. 유입구(180)를 통해 이온빔 방출이 끝난 후18F-플루오르화물 흡착 물질(200)에 부착되어 있는18F-플루오르화물을 추출하기 위한 세정/제거제(예를 들면, 물)가 유입된다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 복수의 유입구(180)를 통해18O 또는18물 및/또는 세정/제거제가 타겟 챔버(190) 내로 도입되거나 타겟 챔버(190)로부터 제거된다. 플랜지(170)를 구성하는 물질은 플루오르화물에 대하여 반응성이 없는 것이 바람직하다. 예를 들면, 스테인리스 스틸이 플랜지(170)의 구성 물질로 사용된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 니오브(Nb)나 몰리브덴(Mo) 등을 플랜지(170)의 구성 물질로 사용할 수 있다.
도 1에 있어서, 냉각 자켓(210)은, 상기 이온 빔에 노출되는 동안18F-플루오르화물 흡착 물질(200)을 냉각시키는 데 사용된다. 본 실시예에 따른 냉각 자켓(210)은, 냉각 자켓(210)과18F-플루오르화물 흡착 물질(200) 사이의 공간을 에워싼다. 바람직하게는, 냉각 자켓(210)은 냉각 자켓(210)과18F-플루오르화물 흡착 물질(200) 사이의 냉각제를 순환시키는 적어도 하나 이상의 유입구(210)를 가진다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 냉각 자켓(210)은 2개의 유입구(240)를 구비하며, 하나의 유입구는 냉각액의 유입을 위한 것이고, 다른 유입구는 냉각액의 유출을 위한 것으로서, 이에 따라 상기 냉각액이 냉각 자켓(210)과18F-플루오르화물 흡착 물질(200) 사이에서 순환하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 냉각 자켓(210)은 알루미늄으로 구성된다. 다른 실시예에 따르면, 냉각 자켓(210)은 스테인리스 스틸로 이루어지지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 냉각 자켓(210)은 여러 개의 서로 부착된 조각들로 구성된다, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 냉각 자켓(210)은 하나의 조각으로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 냉각 자켓(210)은18F-플루오르화물 흡착 물질(200)과 직접 접촉되게 설계되어, 냉각 자켓(210)은 냉각 장치(예를 들면, 순환 냉각액으로 물을 이용하는)를 완전하게 구비한다. 여기서, 상기 냉각 장치는 냉각 자켓(210)을 냉각시키며, 냉각 자켓(210) 내의 냉각제와18F-플루오르화물 흡착 물질(200)을 교대로 접촉하는 방식으로 냉각한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각 자켓(210)은 세정/제거제에 노출되는 동안 흡착 물질(200)을 가열하는 데 이용되며, 따라서 흡착 물질(200)의 가열을 통하여 흡착 물질(200)에 부착되어 있는18F-플루오르화물의 제거에 기여하게 된다.
타겟 챔버(190)의 여러 부품들의 온도는 예를 들면, 열전대(thermocouple)(도시되지 않음)에 의해 모니터링될 수 있다.18F-플루오르화물의 제조 공정의 여러단계들에 있어서, 냉각 자켓(210)을 이용하여 상기 챔버를 냉각할 수 있다. 가열 테이프(heating tape)(도시되지 않음)가 상기 챔버를 가열하기 위해 냉각 자켓으로 독립적으로 이용되거나, 냉각 자켓 자체가 가열된 액체의 순환에 의한 가열 시스템으로서 이용될 수 있다. 가열 테이프 및/또는 가열 자켓은18F-플루오르화물 제조 공정의 여러 단계들에서 상기 챔버를 가열할 수 있도록 한다. 냉각 자켓이나 가열 테이프 또는 이들 모두는 챔버(190)의 온도를 제어하기 위해 사용된다. 냉각 자켓 및 가열 테이프 대신에, 다른 냉각 및 가열 장치들이 이용될 수 있다. 이러한 냉각 및 가열 장치들은 상기 챔버 벽의 내측 또는 외측(흡착 물질(200))에 위치할 수 있다. 온도 측정 장치는18F-플루오르화물 제조 공정의 여러 단계들의 수행 및 자동화를 가능하게 한다.
도 1에 있어서, 플루오르화물 흡착 물질(200)은, 세정/제거제에 노출되는 동안 흡착 물질(200)을 가열할 수 있는 별도의 가열 자켓(도시되지 않음)을 구비한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가열 선/테이프(또는 배선)는 흡착 물질(200)을 가열하는데 이용됨으로써, 흡착 물질(200)에 부착되어 있는18F 플루오르화물을 제거하는 데 기여한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 가열 자켓은 흡착 물질(200)과 직접 접촉된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가열 자켓은 냉각 자켓(210)과 접촉(흡착 물질(200)과는 접촉되지 않음)되며, 가열 자켓은 냉각제(210)의 가열에 의해 흡착 물질(200)을 효과적으로 가열하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플루오르화물 흡착 물질(200)은 흡착물질(200)에 전기를 가하는 전압 소스(도시되지 않음)에 연결된다. 여기서, 시스템 구성 요소, 환경 및 작업자들이 바람직하지 않은 전하에 노출되는 것을 방지하기 위해 적절하게 절연하여 시스템의 전기적 안정성을 유지하는 것이 바람직하다. 상기 전압 소스는 이온 빔에 노출되는 동안18F 플루오르화물 이온의 전하에 대하여 반대극성의 전위에 의하여 흡착 물질(200)을 대전함으로써, 전하 사이의 인력에 의하여 흡착 물질(200)의 표면에18F 플루오르화물 이온이 흡착될 수 있게 한다. 한편, 세정/제거제에 노출되는 동안 대전 시스템은 흡착 물질(200)을18F 플루오르화물 이온과 동일한 극성의 전압으로 충전함으로써, 전하 간의 척력에 의해 흡착 물질(200)로부터 형성된18F 플루오르화물 이온이 분리될 수 있도록 한다.
도 1에 있어서,18F 플루오르화물 흡착 물질(200)은, 바람직하게는 정렬 블록(250), 와셔/스프링(260) 및 단부 블록(260)에 의하여 연결관(120)에 대하여 기계적으로 지지되고 정렬된다. 바람직하게는, 정렬 블록(250)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), VESPEL?(플라스틱 형태) 또는 다른 적절한 방사선에 대한 내성이 강한 물질로 구성된다. 와셔/스프링(260)은, 바람직하게는 벨레빌 와셔(Belleville washer)로 이루어지고, 단부 블록(270)은 알루미늄(Al)으로 구성된다. 타겟 시스템의 여러 부품들은 스크류(예를 들면, 280, 290)나 다른 기계적 수단(또는, 예를 들면 아교와 같은 화학적 수단)을 이용하여 결합된다. 바람직하게는, 오링(300, 220,230, 310; 폴리에테르/고무 또는 다른 금속을 포함하는 전성의 물질로 구성됨)은 기계적 유연성(예를 들면, 가열 및/또는 고압에 의한 팽창, 냉각 및/또는 저압에 의한 수축 및 진동)이 필요하고 유출 방지가 요구되는 곳에 이용된다.
도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 있어서, 유리 탄소는18F 플루오르화물 흡착 물질(200)을 구성하는 물질로서 이용된다. 예를 들면, 시그리사(Sigri Corporation Bedminster, NJ)에서 제조한 유리 탄소(SIGRADUR?)는 플루오르화물 흡착 물질(200)로 사용될 수 있다. 여기서, 유리 탄소는 냉각 자켓, 가열 자켓 또는 이들 모두에 접촉된다. 다른 실시예에 있어서, 유리 탄소는 냉각 및/또는 자켓들과 동작 가능하게 접촉되는 높은 열전도성 기판(예를 들면, 인조 다이아몬드 또는 금속이나 합금과 같은 적당한 물질)에 접촉된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 유리 석영이 플루오르화물 흡착 물질(200)을 구성하는 물질로 이용된다. 유리 석영은 냉각/가열 자켓들과 접촉된다. 이 경우, 냉각 및/또는 가열 자켓들과 동작 가능하게 접촉되는 다른 높은 열전도성 기판(예를 들면, 실리콘 탄화물(SiC) 형태의 탄소층, 인조 다이아몬드층 또는 금속이나 합금과 같은 적당한 물질)에 접촉된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 니오브(Nb)가 플루오르화물 흡착 물질(200)의 구성하는 물질로서 이용된다. 니오브(Nb)는 냉각 자켓, 가열 자켓 또는 이들 모두에 접촉된다. 여기서, 냉각 및/또는 가열 자켓들과 동작 가능하게 접촉되는 다른 높은 열전도성 기판(예를 들면, 인조 다이아몬드층 또는 금속이나 합금과 같은 적당한 물질)에 접촉된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 몰리브덴(Mo)이 플루오르화물 흡착 물질(200)을 이루는 물질로서 이용된다. 몰리브덴(Mo)은 냉각 자켓, 가열 자켓 또는 이들 모두와 접촉된다. 이 경우, 흡착 물질(200)은 냉각 및/또는 자켓들과 동작 가능하게 접촉되는 전도성 기판(예를 들면, 인조 다이아몬드층 또는 금속이나 합금과 같은 적당한 물질)과 챔버(190)와 대응하는 전도성 기판에 증착되어 있는 몰리브덴층으로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 인조 다이아몬드가 플루오르화물 흡착 물질(200)을 구성하는 물질로서 이용된다. 인조 다이아몬드는 냉각 자켓, 가열 자켓 또는 이들 모두와 접촉된다. 이 경우, 흡착 물질(200)은 냉각 및/또는 가열 자켓과 동작 가능하게 접촉되는 전도성 기판(예를 들면, 금속, 합금 또는 은(Ag), 스테인리스 스틸과 같은 적당한 물질)과 챔버(190)에 대응하는 전도성 기판에 증착되어 있는 인조 다이아몬드층으로 이루어진다.
흡착 물질(200)은 스테인리스 스틸, 유리 탄소, 티타늄, 은, 금도금된 금속(니켈과 같은), 니오브, HAVAR?, 알루미늄 및 니켈도금된 알루미늄으로 구성되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1에 있어서, 상기 이온 빔과 함께 조사되는 물질인18O로 채워진 타겟 챔버(190)는 실린더 형상을 가진다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면,18O 가스를 이용하는 경우 타겟 챔버(190)는 연결관(120)으로부터 확장되는 원추형의 형상을 가진다.
도 1에 있어서, 플루오르화물을 제조하기 위한 이온 빔과 함께 방사되는 물질로18물을 이용하는 경우, 챔버(190)는 실린더의 형상을 가진다.18물을 이용하는 다른 실시예에 따르면, 챔버(190)는 구의 형상을 가진다.18물을 이용하는 또 다른 실시예에 의하면, 챔버(190)는 연결관(120)으로부터 확장되는 원추형의 형상을 가진다.
타겟 챔버(190)의 크기 및 치수는 이온 빔의 프로파일/강도/에너지, 사용되는 물질(18O 가스 또는18물), 그 압력, 그 온도 및 원하는 플루오르화물의 양에 따라 달라질 수 있다. 비록 상기 플루오르화물의 제조를 위해 이온빔과 함께 조사되는 물질로서18O 가스 또는18물을 이용하는 시스템이 개시되어 있지만, 본 발명의 타겟 시스템은, 이에 제한되는 것은 아니지만20Ne(d, α)18F (20Ne이 중양자를 흡수하여18F와 방출되는 알파 입자를 나타냄),16O(α, pn)18F,16O(8H, n)18F, 및16O(3He, p)18F를 포함하는18F 플루오르화물을 제조하는 다른 방법에도 적용될 수 있다.
이하, 도 1에 예시한 실시예를 이용하는 방법에 따라 도 2를 참조하여 본 발명을 설명한다.
S1010 단계에 있어서, 타겟 챔버(190)를 진공 상태로 만든다. 예를 들면, 유입구(180)를 열고 타겟 챔버(190)를 진공 펌프(도시되지 않음)에 노출하여 타겟 챔버(190)를 진공 상태로 만든다. 상기 진공 펌프로서, 예를 들면 기계 펌프, 확산 펌프 또는 이들 모두가 적용될 수 있다. 타겟 챔버(190)의 요구되는 진공 레벨은, 오염물의 양이 1회당 생성되는18F-플루오르화물보다 적을 정도로 충분히 높은 수준인 것이 바람직하다. 펌핑 속도를 가속화하기 위해 타겟 챔버(190)를 가열하는 과정을 S1010 단계에 부가할 수 있다.
S1020 단계에 있어서, 타겟 챔버(190)에 원하는 압력까지 전환 물질(예를 들면,18O 가스 또는18물)을 채운다. 이러한 과정은, 예를 들면, 유입구(180)를 개방하고 전환 물질을 저장조(도시되지 않음)로부터 타겟 챔버(190)로 이동시킴으로써, 수행된다. 압력을 측정하도록 압력 게이지(도시되지 않음)가 부가되어, 타겟 챔버(190) 내의 전환 물질의 양을 유지할 수 있다.
S1030 단계에 있어서, 타겟 챔버(190) 내의 전환 물질에 양성자 빔이 조사된다. 이러한 과정은, 예를 들면, 유입구(180)를 폐쇄하고 양성자 빔을 상기 영역(110), 영역(140) 및 영역(160)을 각기 통과하여 타겟 챔버(190)로 유도함으로써, 이루어진다. 상기 영역(140)으로부터 타겟 챔버를 분리하기 위한 호일은, 전환 물질과 형성된18F-플루오르화물을 유지하는 동안 양성자 빔을 투과시키는 얇은 호일로 이루어진다. 양성자 빔이 전환 물질에 조사되는 동안, 전환 물질제의 핵이 핵반응을 일으켜18F-플루오르화물로 전환된다.18O로부터 발생하는 핵반응은 다음과 같다.
18O + p →18F + n
조사 시간은 요구되는18F-플루오르화물의 양, 초기 전환 물질의 양, 양성자 빔의 전류, 양성자 빔의 에너지, 반응 단면적 및18F-플루오르화물의 반감기와 관련된 통상적인 공식에 의해 계산된다. 표 1은18O 가스를 전환 물질로 하여 서로 다른 조사 시간과 다른 양성자 에너지에서 100㎂의 양성자 빔 전류에 의한 예상되는 효율을 나타낸다.
Ep(MeV) 포화 상태의 TTY(Ci) TTY(2시간 조사)(Ci) TTY(4시간 조사)(Ci)
12 21 10.5 15.8
15 25 12.5 18.8
20 30 15 22.5
30 46 23 34.5
상기 TTY는 Thick Target Yied의 약어로서,18O 가스는, 조사되는 양성자 빔이18O에 의해 흡수될 수 있을 정도로 충분히 두꺼운 경우(즉, 충분한 압력)에 해당한다. 상기 TTY의 단위는 퀴리(Ci)이다. 포화상태의 TTY는18F-플루오르화물의 생성율이 방사능 붕괴율과 동일한 때(약 12시간의 조사)로 그 생성율이 포화될 정도로 조사 시간이 길 때를 의미한다.
바람직하게는,18O 가스는 고압의 상태이다. 상기18O 가스 압력이 높을수록 양성자 빔의 두꺼운 타겟으로 제공되는18O 가스를 포함하는 타겟 챔버(190)의 길이가 짧아진다. 표 2는 투사되는 여러 양성자 에너지에 대한18O 의 저지능(stopping power)(단위:gm/㎠) 및 투과 범위를 나타낸다. 특정 에너지에서 양성자 빔을 완전히 흡수하는 데 필요한18O 가스(특정 온도와 압력 하에서 존재하는18O)가스의 길이는,18O의 저지능을18O 가스의 밀도로 나누어 구한다. 상기 공식을 이용하여 이상 상태(Standard Temperature and Pressure)(300K 및 1 기압)하에서 약 156cm 정도의 길이를 갖는18O 가스는 약 12.0MeV의 에너지를 갖는 양성자 빔을 완전히 흡수하는 것이 요구된다. 압력을 약 20기압으로 증가시켜 약 300K의 온도 하에서 필요한 길이는 약 7.75cm 정도이다.
양성자 에너지 범위 18O의 저지능
(MeV) (mm) R(gm/㎠)
2 71.29 0.01019448
2.25 86.63 0.01238809
2.5 103.26 0.01476618
5.75 121.14 0.01732302
3 140.27 0.02005861
3.25 160.6 0.02296580
3.5 183.14 0.02604602
3.75 204.86 0.02929498
4 228.75 0.03271125
4.5 279.96 0.04003428
5 335.7 0.04800510
5.5 395.9 0.05661370
6 460.49 0.06585007
6.5 529.39 0.07570277
7 602.56 0.08616608
8 761.32 0.10886876
9 936.59 0.13383237
10 1130 0.16159000
11 1340 0.16162000
12 1560 0.22308
13 1800 0.25740
14 2050 0.29315
15 2320 0.33176
16 2600 0.37180
17 2900 0.4147
18 3210 0.45903
20 3880 0.55484
22.5 4790 0.68497
25 5790 0.82797
27.5 6870 0.98241
30 8040 1.14972
32.5 9280 1.32704
35 10610 1.51723
37.5 12010 1.71743
40 13490 1.92907
45 16680 2.38524
50 20160 2.88288
55 23930 3.42199
60 27970 3.99971
65 32290 4.61747
70 36880 5.27384
80 46810 6.69383
90 57750 8.25825
100 69630 9.95709
따라서, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 양성자 빔의 방사에 의해 타겟 챔버(190)와 가스의 온도가 증가함에 따라 더 높은 압력이 필요하기 때문에 상기 타겟 챔버(190)(그 부품에 따라)는 높은 압력에 견딜 수 있도록 설계된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서,18O 가스로부터18F-플루오르화물을 제조하기 위해, 약 20㎂ 정도의 빔전류에서 약 13MeV 정도의 양성자 빔(챔버 내부로 투과되는 약 12.5MeV 정도의 에너지 및 HAVAR?챔버 윈도우에 의해 흡수되는 약 0.5MeV 정도의 에너지를 갖는 양성자)에 의해 조사되는 약 20기압의18O를 포함하도록 약 40㎂ 정도의 두께를 갖는 HAVAR?를 예시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 양성자 빔의 조사 중에18O 가스를 함유되며, 이에 따라, 조사 전18O 가스의 온도 및 압력보다 훨씬 높은 온도(약 100℃ 이상)와 압력을 가지게 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 냉각 자켓(선)은 조사 중에 챔버 내에서 발생하는 열을 제거하기 위해 사용된다. 여기서, 상대적으로 짧은 챔버 길이를 갖기 위해 고압에서 공정을 진행한다, 또 다른 실시예에 따르면, 특정의 압력 하에서18O 가스를 포함하기 위해 적절한 방법으로 진행된다.
18F-플루오르화물은 흡착 물질(200)에 부착되어 형성된다. 흡착 물질(200)은18F-플루오르화물의 흡착력이 뛰어난 물질이 바람직하다. 또한,18F-플루오르화물이 적절한 용매에 노출될 경우, 부착된18F-플루오르화물이 용이하게 분해될 수 있는 물질이 바람직하다. 이러한 물질로는 스테인리스 스틸, 유리 탄소, 유리 석영, 티타늄, 은, 금도금 금속(예를 들면, 니켈), 니오브, HAVAR?및 니켈도금 알루미늄이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 주기적으로 흡착 물질(200)을 보충하여18F-플루오르화물의 부착(및/또는 후속되는 분해, S1050 단계 참조)을 향상시킬 수 있다.
S1040 단계에 있어서, 예를 들면, 전환 물질의 끓는점보다 낮은 온도로 냉각된 용기(도시되지 않음)와 연결되어 있는 유입구(180)를 개방하여, 사용되지 않은 전환 물질 일부분을 타겟 챔버(190)에서 제거한다. 이 경우, 사용되지 않은 전환 물질 일부분은 상기 용기 안으로 유도되어 추후 가동 때 재활용함으로써, 상기 전환 물질을 효율적인 이용할 수 있다. 타겟 챔버(190)가 S1030 단계에서 조사되는 동안 전환 물질의 끊는 점 이하로 상기 용기를 냉각하여야 함에 유의한다. 이러한 단계를 통해 공정 시간을 단축할 수 있게 된다. 전환 물질의 압력은 압력 게이지(도시되지 않음)에 의해 모니터링 된다.
S1050 단계에서, 유입구(180)를 개방하고 용매를 타겟 챔버(190)에 유입시켜, 흡착 물질(200)에 부착된 형성된18F-플루오르화물을 타겟 챔버(190)에서 흡착 물질(200)을 꺼내지 않은 채 용매를 이용하여 적절히 용해시킨다. 부착된18F-플루오르화물은 유입된 용매에 의해 분해된다. 생성된18F-플루오르화물의 분해를 촉진시키기 위해 타겟 챔버(190)를 S1050 단계에서 추가적으로 가열할 수 있다. S1040 단계 이후 입구(180)를 개방하여 용매를 타겟 챔버(190)에 유입시키면, 상기 용매는 타겟 챔버(200)의 진공 상태에서 흡수되며, 이에 따라 용매의 유입과 흡착 물질(200)의 물리적 세정이 원활하게 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 용매를 흘려 유입되게 할 수도 있다.
용매 물질은 흡착 물질(200)에 부착되어 있는18F-플루오르화물을 용이하게 제거하는 것이 바람직하며, 용해된18F-플루오르화물을 오염되지 않게 분리할 수 있는 것이 유리하다. 또한, 상기 용매 물질은18F-플루오르화물 제조 장치와 접촉할 경우에 대비하여 부식성이 없는 것이 바람직하다. 상기 용매 물질의 예로는, 액상또는 기체 상태의 물, 산, 알코올 등이 있으나. 이에 제한되는 것은 아니다. 결과적으로 생산되는 혼합물은18F-19F분자로서, 쉽게 분리되지 않으며, 이는19F-플루오르화물의 최종 생산물의 생산 효율을 감소시키기 때문에,19F-플루오르화물은 바람직한 용매가 아니다.
표 3은 각각의 온도에서 물을 이용하여19F-플루오르화물의 백분율은 나타낸 것이다. 스테인리스 스틸로 이루어진 흡착 물질의 경우, 약 80℃ 정도의 온도에서 2회의 세정으로 형성된18F-플루오르화물에 대한 약 93.2% 정도의 효율을 가진다. 다른 한편으로, 유리섬유로 만든 흡착 물질의 경우, 약 80℃의 온도에서 1회의 세정으로 약 98.3% 정도의 효율을 가진다. 1회 세정 시간은 약 10초 정도이다. 더 높은 온도에서 물을 이용하면 세정 회수마다 효율을 개선할 수 있을 것이다. 수증기는 물보다18F-플루오르화물의 용해에 관한 효율이 낮을 것으로 예상된다. 물을 대신하여 다른 용매가 이용될 수 있으나, 이들 용매는18F-플루오르화물을 용이하게 용해할 수 있어야 하며 최종 생성물인18F-플루오르화물의 희석은 방지해야 한다.
챔버 물질 1회 세정시 회복율 (%) 2회 세정시 회복율(%) 2회 세정후회복율 합계(%) 세정 온도(℃)
니켈도금 알루미늄 66.4 7.4 73.8 80
니켈도금 알루미늄 42.9 6.8 49.7 60
니켈도금 알루미늄 34.4 4.4 38.8 20
스테인리스 스틸 80.6 12.6 93.2 80
알루미늄 5.6 1.8 7.5 80
유리 탄소 64.1 22.9 87.0 20
유리 탄소 98.3 N.A 98.3 80
S1060 단계에 있어서, 생성된18F-플루오르화물은 분리기(도시되지 않음)에 의해 용매로부터 분리된다. 상기 분리기는 형성된18F-플루오르화물을 용매로부터 분리하여18F-플루오르화물로 유지한다.
상기 분리기(도시되지 않음)는 여러 방법으로 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 음이온에 대해 인력이 작용하는(형성된18F-플루오르화물은 음이온이므로) 이온 교환 장치(Ion Exchange Column)는 용매로부터 형성된18F-플루오르화물을 분리한다. 예를 들면, Dowex IX-10, 200-400 그물형 상업용 수지, Toray TIN-200 상업용 수지 등이 분리기로 이용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, QMA?Sep-Pak과 같이18F-플루오르화물에 대한 친화성을 가진 분리기를 이용할 수 있다. 상기 분리기는18F-플루오르화물을 효과적으로 분리하여 유지할 수 있고, 용매로부터 방사성 금속 부산물(양이온임)을 보유하지 않게 됨으로써, 형성된 방사성18F-플루오르화물의 순도를 높일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 분리기는18F-플루오르화물을 보유할 수 있는 필터로서 기능할 수 있다.
S1070 단계에 있어서, 예를 들면, 분리된18F-플루오르화물이 분리기로 처리되고,18F-플루오르화물을 분리하는 추출기에 의해 처리된다. 상기 추출기는 분리기의18F-플루오르화물에 대해 친화성(affinity)보다 높은 친화성을 가져야 한다.
중탄소염(bicarbonate)을 포함하여 여러 가지 화학 물질이 추출기로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 중탄소염의 종류에는, 염화 중탄소염(Sodium Bicarbonate), 포타슘-중탄소염(Potassium-Bicarbonate) 및 테트라부틸-암모늄-중탄소염(Tetrabutyl-Ammonium-Bicarbonate) 등이 있다. 다른 음이온성의 추출기가 중탄소염을 대신하거나 추가적으로 이용될 수 있다.
용매 잔류물로부터 타겟 챔버(190)를 건조한 후 시스템은 새로운 분리된18F-플루오르화물 배치를 생산하기 위한 가동을 준비한다. 전체적인 공정은 S1010 단계로부터 시작하여 반복된다.
본 발명에 따르면,18O 가스로부터18F-플루오르화물에 대해 약 70% 이상의 이론적인 수율을 얻는다. 본 발명에 따른 장치는 약 15㎖ 정도의 챔버 부피를 가지며,18O 가스는 약 20기압의 압력으로 충진되어 있고, 양성자 빔은 약 20㎂의 빔 전류에서 약 13MeV 정도의 에너지를 가지며, 용매는 약 100㎖ 정도의 부피를 갖고 탈이온화(de-ionized)되어 있고, QMA 분리기는 약 2 ×2㎖ 중탄소염으로 용리(熔離)되어 있다. H2 18O에서의 수소이온은18O의 양성자 빔에 대한 노출을 감소시키기 때문에,18O 가스는 H2 18O보다 약 14~18% 정도 높은 효율을 가진다. 따라서, 본 발명은H2 18O에 의한 장치보다18F-플루오르화물의 생산 효율의 현저한 증가 효과를 나타낸다. 예를 들면, 약 100㎂ 정도의 전류와 약 15MeV 정도의 에너지를 갖는 양성자 빔에 의한 본 발명의 일 실시예에 있어서, 최대 약 300㎂ 정도의 전류 하의 Helmeke의 복잡한 시스템보다 약 300% 정도 높은 생산효율을 가진다. 그러므로, 본 발명은 3가지 요인에 의해 효율의 증가효과를 가진다.
본 발명은 하나의 출구 대신에 화학적 불활성 기체의 분리된 유출구(180)를 이용하여 여러 단계를 병행하여 수행할 수 있다. 타겟 챔버(190) 및 타겟 챔버의 상이한 부품들은 여러 적절한 형태와 물질로 만들어 질 수 있으며, 이는 투사되는 양성자 빔 전류를 증가할 수 있도록 변형될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (26)

  1. 챔버를 감싸며, 전환 물질의 빔 조사에 의해 생성되는18F-플루오르화물을 흡수하는 물질; 및
    상기 물질에 동작 가능하게 결합되며, 상기 물질에 작용하여 상기 물질의18F-플루오르화물에 대한 흡착을 증가 또는 감소하는 흡착 작용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물질이 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 물질이 유리 탄소인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 물질이 유리 석영인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 물질이 니오브(Nb)인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 물질이 몰리브덴(Mo)인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 물질이 인조 다이아몬드인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전환 물질은 가스 상태의18O, 가스 상태의16O, 또는18O와16O를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전환 물질은20Ne,21Ne,22Ne, 또는20Ne,21Ne 또는22Ne를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 전환 물질을 냉각하는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 전환 물질을 가열하는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 물질에 전위(electric potential)를 공급하는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  13. 제4항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 물질을 추가적으로 가열 및/또는 냉각하는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물 제조 장치.
  14. 빔이 조사될 때,18F-플루오르화물을 생성하는 전환 물질을 수득하는 단계;
    챔버를 감싸며, 상기 전환 물질의 빔 조사에 의해 형성된18F-플루오르화물을 흡수하는 물질을 수득하는 단계;
    상기 챔버 내에 상기 전환 물질을 도입하는 단계;
    상기 물질의 상기18F-플루오르화물에 대한 흡착을 증가 또는 감소시키는 흡착 작용 장치를 부착하는 단계;
    상기 흡착 작용 장치가18F-플루오르화물에 대한 흡착을 증가시키도록 소정의 시간 동안 상기 전환 물질에 빔을 조사하는 단계;
    과잉 전환 물질을 제거하는 단계;
    상기 흡착 작용 장치가18F-플루오르화물에 대한 흡착을 감소시키도록 상기 물질로부터 흡착된18F-플루오르화물을 제거하는 단계를 포함하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 물질은 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 물질은 유리 탄소인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 물질은 유리 석영인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 물질은 니오브(Nb)인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 물질은 몰리브덴(Mo)인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 물질은 인조 다이아몬드인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  21. 제14항에 있어서, 상기 전환 물질은 가스 상태의18O, 가스 상태의16O, 또는18O 및16O를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  22. 제14항에 있어서, 상기 전환 물질은20Ne,21Ne,22Ne, 또는20Ne,21Ne 또는22Ne를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  23. 제14항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 물질을 냉각시키는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  24. 제14항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 물질을 가열시키는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  25. 제14항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 물질에 전위를 공급하는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 흡착 작용 장치가 상기 물질을 추가적으로 가열 및/또는 냉각하는 것을 특징으로 하는18F-플루오르화물의 제조 방법.
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