RU114260U1 - TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 18 MeV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIO NUCLIDE FTOR-18 IN THE FORM OF FLUORIDE ANION - Google Patents

TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 18 MeV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIO NUCLIDE FTOR-18 IN THE FORM OF FLUORIDE ANION Download PDF

Info

Publication number
RU114260U1
RU114260U1 RU2011145206/07U RU2011145206U RU114260U1 RU 114260 U1 RU114260 U1 RU 114260U1 RU 2011145206/07 U RU2011145206/07 U RU 2011145206/07U RU 2011145206 U RU2011145206 U RU 2011145206U RU 114260 U1 RU114260 U1 RU 114260U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
flange
target body
cavity
target device
Prior art date
Application number
RU2011145206/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Сысоев
Вадим Викторович Зайцев
Маинна Иосифовна Мостова
Олег Антонович Штуковский
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАДИОЛОГИИ И ХИРУРГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ФГБУ "РНЦРХТ" Минздравсоцразвития России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАДИОЛОГИИ И ХИРУРГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ФГБУ "РНЦРХТ" Минздравсоцразвития России) filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАДИОЛОГИИ И ХИРУРГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ФГБУ "РНЦРХТ" Минздравсоцразвития России)
Priority to RU2011145206/07U priority Critical patent/RU114260U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU114260U1 publication Critical patent/RU114260U1/en

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

Мишенное устройство к циклотрону СС-18/9 с энергией протонов 18 МэВ для получения радионуклида фтор-18 в форме фторид-аниона, содержащее тело мишени с полостью для облучаемого материала, расположенной в центральной части передней поверхности тела мишени, фланец, его заднюю стенку и фольги, отличающееся тем, что мишенное устройство дополнительно содержит зажимную пластину, тело мишени выполнено цельным из ниобия, сверху и снизу имеет резьбы 10-32 UNF, высота полости для облучаемого материала составляет 41 мм, полость имеет овальную форму, дно ее выполнено скошенным под углом 45º, задняя стенка тела мишени имеет оребрение, по форме и местоположению совпадающее с овальной полостью на передней поверхности тела мишени, фланец имеет углубление для крепления тела мишени, расположенное таким образом, что центр мишени расположен на 11 мм выше центра отверстия для пучка протонов фланца, задняя стенка фланца имеет выемку для циркуляции охлаждающей воды, в верхней и нижней частях которой имеются резьбы G1/4, фольги расположены одна между телом мишени и фланцем, другая - между фланцем и зажимной пластиной. A target device for the SS-18/9 cyclotron with a proton energy of 18 MeV to obtain the fluorine-18 radionuclide in the form of a fluoride anion, containing a target body with a cavity for the irradiated material located in the central part of the front surface of the target body, a flange, its rear wall and foil, characterized in that the target device additionally contains a clamping plate, the target body is made of one piece of niobium, has threads 10-32 UNF from above and below, the height of the cavity for the irradiated material is 41 mm, the cavity has an oval shape, its bottom is beveled at an angle 45º, the rear wall of the target body has ribbing, in shape and location coinciding with the oval cavity on the front surface of the target body, the flange has a recess for fixing the target body, located in such a way that the center of the target is located 11 mm above the center of the hole for the proton beam of the flange, the rear wall of the flange has a recess for circulating cooling water, in the upper and lower parts of which there are p The threads are G1 / 4, the foils are located one between the target body and the flange, the other between the flange and the clamping plate.

Description

Полезная модель (ПМ) относится к медицинской технике, а именно к средствам получения радионуклида для производства радиофармпрепаратов (РФП), используемых для проведения диагностики широкого спектра заболеваний методом позитронно-эмиссионной томографии.The utility model (PM) relates to medical equipment, namely to means for producing a radionuclide for the production of radiopharmaceuticals (RFPs) used to diagnose a wide range of diseases using positron emission tomography.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) - одно из наиболее бурно развивающихся направлений современной ядерной медицины, позволяет выявлять злокачественные новообразования, очаги воспаления и другие патологические процессы, визуализировать метаболизм миокарда.Positron emission tomography (PET) is one of the most rapidly developing areas of modern nuclear medicine. It allows detecting malignant neoplasms, foci of inflammation and other pathological processes, and visualizing myocardial metabolism.

Использование ПЭТ требует применения радиофармпрепаратов (РФП), меченных ультракороткоживущими позитрон-излучающими радионуклидами, которые нарабатывают с использованием циклотронов. Периоды полураспада таких радионуклидов составляют минуты или десятки минут. Наиболее широко используемым радионуклидом для ПЭТ-томографии является фтор-18 (более 90% обследований пациентов проводят с РФП, меченными фтором-18).The use of PET requires the use of radiopharmaceuticals (RFPs) labeled with ultrashort-lived positron-emitting radionuclides, which are produced using cyclotrons. The half-lives of such radionuclides are minutes or tens of minutes. The most widely used radionuclide for PET imaging is fluorine-18 (more than 90% of patient examinations are performed with radiopharmaceuticals labeled with fluorine-18).

Радионуклид фтор-18 производится по ядерной реакции 18O(p,n)18F при облучении протонами с энергией 12-18 МэВ кислорода, обогащенного изотопом 18O, в химической форме H218O. Используется вода с обогащением 97% по изотопу 18O. Радионуклид обладает периодом полураспада, равным 109 минутам. Время облучения, оптимальное с точки зрения эффективного выхода, примерно равно двум часам.The fluorine-18 radionuclide is produced by the nuclear reaction 18 O (p, n) 18 F when irradiated with 18-18 MeV protons of oxygen enriched in the 18 O isotope in the chemical form H 2 18 O. Water is used with an enrichment of 97% of the 18 isotope O. The radionuclide has a half-life of 109 minutes. The exposure time, optimal in terms of effective yield, is approximately equal to two hours.

Фтор-18 можно получать с помощью различных циклотронов с предпочтительной энергией 12-18 МэВ. Наиболее известными моделями циклотронов являются зарубежные IBA Cyclone 18/9 (18 МэВ, 100 мкА, 9 Ки фтора-18 за 2 часа), GE PetTrace (16,5 МэВ, 100 мкА, 10 Ки фтора-18 за 2 часа), Siemens Eclipse (11 МэВ, 40 мкА, 2,5 Ки фтора-18 за 2 часа). Данные циклотроны оборудованы высокопроизводительными мишенями для получения фтора-18. К каждому циклотрону необходима индивидуально разработанная мишенная станция. Отечественные циклотроны с энергией 18 МэВ (СС-18/9, МГЦ-20) поставляются изготовителем, НИИЭФА имени Ефремова (СПб), без мишенных устройств. Мишенное устройство для получения фтора-18 к циклотронам СС-18/9 и МГЦ-20 изготавливается в НИИ Позитрон (ФГБОУ ВПО «СПбГПУ») и серийно не выпускается [Радионуклидные методы визуализации: Учебное пособие / Б.В.Забродин, В.Н.Ломасов, А.В.Моторный - СПб.: СПБГУ, 2006.].Fluorine-18 can be obtained using various cyclotrons with a preferred energy of 12-18 MeV. The most famous cyclotron models are foreign IBA Cyclone 18/9 (18 MeV, 100 μA, 9 Ki fluorine-18 in 2 hours), GE PetTrace (16.5 MeV, 100 μA, 10 Ki fluorine-18 in 2 hours), Siemens Eclipse (11 MeV, 40 μA, 2.5 Ki fluorine-18 in 2 hours). These cyclotrons are equipped with high-performance targets for producing fluorine-18. Each cyclotron requires an individually designed target station. Domestic cyclotrons with an energy of 18 MeV (SS-18/9, MGC-20) are supplied by the manufacturer, NIIEFA named after Efremov (St. Petersburg), without target devices. The target device for producing fluorine-18 to the SS-18/9 and MGC-20 cyclotrons is manufactured at the Research Institute of Positron (FSBEI HPE SPbSPU) and is not commercially available [Radionuclide imaging methods: Textbook / B.V. Zabrodin, V.N. .Lomasov, A.V. Motorny - St. Petersburg: St. Petersburg State University, 2006.].

Данное мишенное устройство было выбрано в качестве прототипа. Мишенное устройство включает: фланец, его заднюю стенку, 2 фольги и составное тело мишени из тантала, имющее полость глубиной 2 мм и заднюю стенку.This target device was selected as a prototype. The target device includes: a flange, its rear wall, 2 foils and a composite tantalum target body, having a cavity 2 mm deep and a rear wall.

Для лучшего понимания приводим представленную в прототипе схему мишенного устройства. На рисунке 1 изображено тело мишени (1а - вид сбоку, разрез и 1б - вид сверху), где 1 - фольга, 2 - диск с полостью для облучаемого материала, 3 - фторопластовые прокладки, 4 - задняя стенка тела мишени, 5 - отверстие для создания полости для облучаемого материала.For a better understanding, we present the scheme of the target device presented in the prototype. Figure 1 shows the target body (1a is a side view, a section and 1b is a top view), where 1 is the foil, 2 is the disk with a cavity for the irradiated material, 3 is the fluoroplastic gaskets, 4 is the rear wall of the target body, 5 is the hole for creating a cavity for the irradiated material.

В соответствии с описанием прототипа, радионуклид 18F производится по ядерной реакции 18O(p,n)18F при облучении протонами с энергией 15 МэВ кислорода, обогащенного изотопом 18O в химической форме H218O. Чаще всего используют воду, с обогащением 95% по изотопу 18O, стоимость которой довольно высока. В целях экономии мишенного вещества был выбран минимальный размер водяной полости мишени - диаметр 25 мм, толщина слоя воды 2 мм, что обеспечивает потери энергии протонов в области наибольших сечений ядерной реакции 18O(p,n)18F. Облучаемый объем воды ~1 см3.In accordance with the description of the prototype, the radionuclide 18 F is produced by the nuclear reaction 18 O (p, n) 18 F when irradiated with protons with an energy of 15 MeV of oxygen enriched in the 18 O isotope in the chemical form of H 2 18 O. Most often, water is used, with enrichment 95% 18 O isotope, the cost of which is quite high. In order to save the target substance, the minimum size of the target water cavity was chosen - diameter 25 mm, water layer thickness 2 mm, which provides proton energy losses in the region of the largest cross sections of the nuclear reaction 18 O (p, n) 18 F. Irradiated water volume ~ 1 cm 3 .

Мишень облучается пучком протонов с энергией 15 МэВ. Ток пучка - 20 мкА. Диаметр пучка на мишени 25 мм. Неравномерность распределения пучка не выше 15%.The target is irradiated with a proton beam with an energy of 15 MeV. The beam current is 20 μA. The beam diameter on the target is 25 mm. The uneven distribution of the beam is not higher than 15%.

На момент окончания облучения мишени получают радионуклид фтор-18 активностью более 30 ГБк.At the end of the irradiation of the target, a fluorine-18 radionuclide with an activity of more than 30 GBq is obtained.

В качестве материала корпуса мишени выбран тантал. Конструктивно корпус выполнен из диска и кольца толщиной 2 мм. Со стороны входа пучка объем мишени закрывается титановой фольгой толщиной 50 мкм. Рабочий объем мишени герметизируется прокладками из фторопласта толщиной 20 мкм. Выбранные материалы не взаимодействуют с ионами фтора, образующимися в воде, и практически не вносят примесных загрязнений.Tantalum was selected as the target body material. Structurally, the housing is made of a disk and a ring 2 mm thick. From the side of the beam entrance, the target volume is closed by a titanium foil 50 μm thick. The working volume of the target is sealed with 20 μm thick fluoroplastic gaskets. The selected materials do not interact with fluorine ions formed in water and practically do not introduce impurity contaminants.

Вода в мишени облучается при избыточном давлении, создаваемым гелием. Мишень выдерживает избыточное давление в объеме не менее 6 кг/см2 при рабочем давлении 2 кг/см2.Water in the target is irradiated at an excess pressure created by helium. The target withstands excess pressure in a volume of at least 6 kg / cm 2 at a working pressure of 2 kg / cm 2 .

Из данного описания и схемы (тела мишени) сложно представить полную конструкцию данного мишенного устройства. На наш взгляд, мишенное устройство содержит тело мишени, фланец, его заднюю стенку и две фольги.From this description and the scheme (target body) it is difficult to imagine the complete design of this target device. In our opinion, the target device contains the target body, a flange, its back wall and two foils.

Данное мишенное устройство позволяет получить до 0.8 Ки фтора-18 за 2 часа облучения.This target device allows you to get up to 0.8 Ki fluorine-18 in 2 hours of exposure.

Мишенное устройство имеет целый ряд недостатков, а именно:The target device has a number of disadvantages, namely:

1. малая глубина полости тела мишени для облучаемого материала (2 мм) приводит к неполному поглощению протонов и тем самым к снижению производительности мишенного устройства;1. a shallow depth of the cavity of the target body for the irradiated material (2 mm) leads to incomplete absorption of protons and thereby to a decrease in the productivity of the target device;

2. поскольку, как следует из описания, тело мишени составное и уплотняется с помощью фторопластовых колец, это приводит, как нами показано, к попаданию продуктов деструкции фторопласта в радиационном поле в облучаемую воду и снижению радиохимического выхода РФП при использовании радионуклида, полученного с помощью данного мишенного устройства;2. since, as follows from the description, the target body is composite and compacted using fluoroplastic rings, this leads, as we have shown, to the products of fluoroplast degradation in the radiation field entering the irradiated water and lowering the radiochemical yield of the radiopharmaceutical when using the radionuclide obtained using this target device;

3. конструкция тела мишени выполнена так (малая конденсационная поверхность камеры для облучаемого материала, отсутствие оребрения, прокладка между задней стенкой мишени и телом мишени), что не обеспечивает достаточного охлаждения его и приводит с снижению производительности мишенного устройства;3. the design of the target body is performed as follows (a small condensation surface of the chamber for the irradiated material, the absence of fins, a gasket between the rear wall of the target and the target body), which does not provide sufficient cooling for it and reduces the performance of the target device;

Вышеперечисленные недостатки приводят к тому, что данное мишенное устройство обладает низкой производительностью и не позволяет получать более 0.8 Ки фтора-18 за 2 часа облучения.The above disadvantages lead to the fact that this target device has a low productivity and does not allow to obtain more than 0.8 Ki fluorine-18 in 2 hours of exposure.

Технический результат настоящей ПМ состоит в повышении производительности мишенного устройства.The technical result of this PM is to increase the performance of the target device.

Этот результат достигается тем, что в известном мишенном устройстве, содержащем тело мишени с полостью для облучаемого материала, расположенной в центральной части передней поверхности тела, фланец, его заднюю стенку и фольги, согласно ПМ, мишенное устройство дополнительно содержит зажимную пластину, тело мишени выполнено цельным, из ниобия, сверху и снизу имеет резьбы 10-32 UNF, высота полости для облучаемого материала составляет 41 мм, полость имеет овальную форму, дно ее выполнено скошенным под углом 45 градусов, задняя стенка тела мишени имеет оребрение, по форме и местоположению совпадающее с овальной полостью на передней поверхности тела мишени, фланец имеет углубление для крепления тела мишени, расположенное таким образом, что центр тела мишени расположен на 11 мм выше центра отверстия для пучка протонов, задняя стенка фланца имеет выемку для циркуляции охлаждающей воды, в верхней и нижней части которой имеются резьбы G1/4, фольги расположены одна между телом мишени и фланцем, другая - между фланцем и зажимной пластиной.This result is achieved by the fact that in the known target device containing the target body with a cavity for the irradiated material located in the central part of the front surface of the body, the flange, its back wall and foils, according to the PM, the target device further comprises a clamping plate, the target body is solid , from niobium, it has threads 10-32 UNF above and below, the height of the cavity for the irradiated material is 41 mm, the cavity is oval, its bottom is beveled at an angle of 45 degrees, the back wall of the target body is it has a fin that matches the shape and location of the oval cavity on the front surface of the target body, the flange has a recess for attaching the target body, so that the center of the target body is 11 mm above the center of the hole for the proton beam, the back wall of the flange has a recess for circulation of cooling water, in the upper and lower parts of which there are G1 / 4 threads, foils are located one between the target body and the flange, the other between the flange and the clamping plate.

Выполнение тела мишени цельным позволяет отказаться от использования уплотнительных прокладок в теле мишени, что позволяет получить фтор-18 без примесей в виде продуктов деструкции материала уплотнения в радиационном поле.The execution of the target body integral allows you to abandon the use of gaskets in the target body, which allows you to get fluorine-18 without impurities in the form of degradation products of the seal material in the radiation field.

Высота полости 41 мм обеспечивает увеличение площади полости для облучаемого материала, что приводит к улучшению теплоотвода и повышению производительности.The height of the cavity 41 mm provides an increase in the area of the cavity for the irradiated material, which leads to improved heat dissipation and increased productivity.

Использование в качестве материала тела мишени ниобия позволяет снизить стоимость мишенного устройства, не ухудшая его производительности и качества получаемого фтора-18.The use of niobium as the target body material allows one to reduce the cost of the target device without compromising its performance and the quality of the obtained fluorine-18.

Овальная форма полости для облучаемого материала позволяет увеличить площадь конденсационной поверхности полости для облучаемого материала, что приводит к увеличению производительности мишенного устройства.The oval shape of the cavity for the irradiated material allows you to increase the area of the condensation surface of the cavity for the irradiated material, which leads to an increase in the productivity of the target device.

Выполнение дна полости для облучаемого материала скошенным под углом 45 градусов дает уменьшение мертвого объема тела мишени и позволяет получить облученный материал с меньшими потерями.The execution of the bottom of the cavity for the irradiated material beveled at an angle of 45 degrees gives a decrease in the dead volume of the target body and allows you to get the irradiated material with less loss.

Расположение центра тела мишени на 11 мм выше центра отверстия для пучка протонов во фланце обеспечивает увеличение площади конденсационной поверхности тела мишени и увеличение площади задней охлаждаемой оребренной поверхности при сохранении размеров тела мишени, что обеспечивает экономию дорогостоящего материала, из которого изготовлено тело.The location of the center of the target body 11 mm above the center of the hole for the proton beam in the flange provides an increase in the area of the condensation surface of the target body and an increase in the area of the back cooled fin surface while maintaining the size of the target body, which saves the expensive material of which the body is made.

Оребрение задней поверхности тела мишени позволяет улучшить охлаждение тела мишени, что приводит к увеличению производительности мишенного устройства.Finning of the rear surface of the target body improves cooling of the target body, which leads to an increase in the performance of the target device.

Наличие резьб 10-32 UNF в теле мишени улучшает герметичность тела мишени и позволяет упростить обслуживание мишенного устройства.The presence of 10-32 UNF threads in the target body improves the tightness of the target body and simplifies maintenance of the target device.

Резьбы G1/4 в задней стенке фланца позволяют использовать фиттинги большого диаметра для подвода охлаждающей тело мишени воды, что позволяет улучшить охлаждение и таким образом повысить производительность мишенного устройства.The G1 / 4 threads in the back wall of the flange allow the use of large-diameter fittings to supply cooling water to the target body, which improves cooling and thus improves the performance of the target device.

Наличие зажимной пластины позволяет обеспечить создание замкнутой полости для гелиевого охлаждения фольги, расположенной между телом мишени и фланцем.The presence of the clamping plate allows the creation of a closed cavity for helium cooling of the foil located between the target body and the flange.

Для лучшего понимания ПМ приводим схемы:For a better understanding of PM, we give the schemes:

фланца, рис.2 (2а - вид сверху, со стороны углубления для крепления тела мишени, 2б - вид сбоку, разрез, 2в - вид снизу, со стороны углубления для крепления зажимной пластины), где 1 - отверстие для входа пучка, 2 - углубление для крепления тела мишени, 3 - углубления для фиттингов, 4 - резьбы для крепления задней стенки, 5 - отверстия для закрепления фланца на ионопроводе циклотрона, 6 - углубление для установки зажимной пластины, 7 - углубление для установки фольги, создающей полость для гелиевого охлаждения, 8 - канал гелиевого охлаждения, 9 - резьбы G1/4, 10 - фольга, 11 - фольга;flange, Fig. 2 (2a - top view, from the recess for mounting the target body, 2b - side view, section, 2c - bottom view, from the side of the recess for mounting the clamping plate), where 1 is the hole for the entrance of the beam, 2 - recess for attaching the target body, 3 - recesses for fittings, 4 - threads for attaching the rear wall, 5 - holes for attaching the flange to the cyclotron ion line, 6 - recess for installing the clamping plate, 7 - recess for installing the foil creating the helium cooling cavity 8 - helium cooling channel; 9 - G1 / 4 threads; 10 - f lga, 11 - foil;

тела мишени, являющегося основной частью мишенного устройства, рис.3 (3а - вид сзади, 3б - вид сбоку, разрез, 3в - вид спереди, со стороны входа пучка протонов), где 1 - оребрение на задней стенке тела, 2 - каналы для заполнения и опорожнения мишени, 3 - резьбы 10-32 UNF, 4 - полость мишени, 5 - выемка под углом 45 градусов;of the target body, which is the main part of the target device, Fig. 3 (3a - rear view, 3b - side view, section, 3c - front view, from the entrance side of the proton beam), where 1 is the ribbing on the back wall of the body, 2 - channels for filling and emptying the target, 3 - threads 10-32 UNF, 4 - cavity of the target, 5 - recess at an angle of 45 degrees;

задней стенки, рис 4 (4а - вид сзади, 4б - вид сбоку, разрез), где 1 - резьба G1/4 для крепления подводящих охлаждающую воду фиттингов, 2 - камера для воды, охлаждающей заднюю поверхность тела мишени, 3 - крепежные отверстия;the back wall, Fig. 4 (4a is a rear view, 4b is a side view, section), where 1 is a G1 / 4 thread for attaching fittings supplying cooling water, 2 is a chamber for water cooling the rear surface of the target body, 3 are mounting holes;

зажимной пластины, рис.5, где 1 - отверстия для крепления на передней поверхности фланца мишенного устройства, 2 - отверстие для входа пучка протонов, 3 - поверхность, зажимающая фольгу.clamping plate, Fig. 5, where 1 is the hole for mounting on the front surface of the flange of the target device, 2 is the hole for the entrance of the proton beam, 3 is the surface that clamps the foil.

Сборка осуществляется следующим образом: к фланцу мишенного устройства (рис.2) с отверстием для входа пучка протонов (рис.2, п.1) со стороны входа пучка протонов с помощью зажимной пластины (рис.5) крепится фольга (рис.2, п.10), которая помещается в углубление (рис.2, п.7), а зажимная пластина в углубление для ее установки (рис.2, п.6). Зажимная пластина крепится к передней поверхности фланца через отверстия (рис.5, п.1) и зажимает фольгу выступом (рис.5, п.3). Затем устанавливается вторая фольга (рис.2, п.11), зажимаемая телом мишени. К фланцу с помощью болтов, вкручиваемых в 6 резьбовых отверстий (рис.2, п.4), крепится задняя стенка его через крепежные отверстия (рис.4, п.3), которая зажимает тело мишени в углублении фланца (рис.2, п.2). В тело мишени в резьбы 10-32 UNF (рис.3, 3) вкручиваются фиттинги с капиллярами, при этом фиттинги помещаются в углубления фланца (рис.2, п.3). Затем к фланцу через резьбы (рис.2, п.9) и задней стенке его (рис.4, п.1) крепятся фиттинги G1/4 для подвода гелия и охлаждающей воды соответственно. Мишенное устройство устанавливается на ионопровод циклотрона с помощью 4-х крепежных отверстий во фланце (рис.2, п.5). Заправка мишени осуществляется через фиттинги, вкручиваемые в резьбы 10-32 UNF (рис.3, п.3) и каналы тела мишени (рис.3, п.2).The assembly is carried out as follows: a foil is attached to the flange of the target device (Fig. 2) with an opening for the entrance of the proton beam (Fig. 2, p. 1) from the side of the proton beam inlet (Fig. 5) (Fig. 2, p. 10), which is placed in the recess (Fig. 2, p. 7), and the clamping plate in the recess for its installation (Fig. 2, p. 6). The clamping plate is attached to the front surface of the flange through the holes (Fig. 5, p. 1) and clamps the foil with a protrusion (Fig. 5, p. 3). Then the second foil is installed (Fig. 2, item 11), clamped by the target body. By means of bolts screwed into 6 threaded holes (Fig. 2, p. 4), its back wall is fastened to the flange through mounting holes (Fig. 4, p. 3), which clamps the target body in the recess of the flange (Fig. 2, item 2). Fittings with capillaries are screwed into the body of the target in threads 10-32 UNF (Fig. 3, 3), while the fittings are placed in the recesses of the flange (Fig. 2, item 3). Then, fittings G1 / 4 for supplying helium and cooling water, respectively, are attached to the flange through the threads (Fig. 2, item 9) and its back wall (Fig. 4, item 1). The target device is mounted on the cyclotron’s ion line using 4 mounting holes in the flange (Fig. 2, item 5). Refueling of the target is carried out through fittings screwed into the threads 10-32 UNF (Fig. 3, p. 3) and channels of the target body (Fig. 3, p. 2).

Работа мишенного устройства осуществляется следующим образом: пучок протонов диаметром 20 мм проходит через отверстие (рис.5, п.2) в зажимной пластине и попадает в фольгу (рис.2, п.10), проходит через нее, затем через полость гелиевого охлаждения (рис.2, п.8) во фланце, и, пройдя через вторую фольгу (рис.2, п.11), попадает в облучаемый материал (воду, обогащенную по изотопу кислород-18), находящийся в полости мишени (рис.3, п.4), где полностью рассеивается с образованием фтора-18. Охлаждающая вода находится в полости (рис.4, п.2) и охлаждает оребренную заднюю поверхность тела мишени.The operation of the target device is as follows: a proton beam with a diameter of 20 mm passes through the hole (Fig. 5, p. 2) in the clamping plate and enters the foil (Fig. 2, p. 10), passes through it, then through the helium cooling cavity (Fig. 2, p. 8) in the flange, and passing through the second foil (Fig. 2, p. 11), it enters the irradiated material (water enriched in oxygen-18 isotope) located in the target cavity (Fig. 3, p. 4), where it completely dissipates with the formation of fluorine-18. Cooling water is located in the cavity (Fig. 4, item 2) and cools the finned back surface of the target body.

Предлагаемая ПМ по сравнению с известными аналогами обладает рядом преимуществ:The proposed PM in comparison with well-known analogues has several advantages:

1. обеспечивает получение до 5 Ки фтора-18 при токе пучка протонов до 50 мкА, что не уступает по производительности зарубежным мишенным устройствам и более чем в 6 раз превосходит прототип;1. provides up to 5 Ki fluorine-18 at a proton beam current of up to 50 μA, which is not inferior in performance to foreign target devices and more than 6 times greater than the prototype;

2. позволяет получать фтор-18 без примесей, что обеспечивает высокий технологический выход РФП, в то время время как при использовании мишени-прототипа, по опыту использования в РНЦРХТ, технологический выход РФП может быть снижен на 50 и более процентов за счет наличия примесей в облученном материале; в результате этого общий выход РФП при использовании данной ПМ в 12 раз выше, чем в прототипе.2. allows you to get fluorine-18 without impurities, which ensures a high technological yield of the radiopharmaceutical, while when using the prototype target, according to the experience of using in the Russian Science and Technology Center, the technological yield of the radiopharmaceutical can be reduced by 50 or more percent due to the presence of impurities in irradiated material; as a result of this, the total RFP yield when using this PM is 12 times higher than in the prototype.

Предлагаемое мишенное устройство разработано в отделении циклотронных радиофармпрепаратов ФГБУ РНЦРХТ и прошло клиническую апробацию при 80 синтезах РФП, с положительным результатом.The proposed target device was developed in the department of cyclotron radiopharmaceuticals of the Federal State Budget Scientific Center of the Russian Center for Scientific and Technical Research and passed clinical testing with 80 radiopharmaceutical syntheses, with a positive result.

Claims (1)

Мишенное устройство к циклотрону СС-18/9 с энергией протонов 18 МэВ для получения радионуклида фтор-18 в форме фторид-аниона, содержащее тело мишени с полостью для облучаемого материала, расположенной в центральной части передней поверхности тела мишени, фланец, его заднюю стенку и фольги, отличающееся тем, что мишенное устройство дополнительно содержит зажимную пластину, тело мишени выполнено цельным из ниобия, сверху и снизу имеет резьбы 10-32 UNF, высота полости для облучаемого материала составляет 41 мм, полость имеет овальную форму, дно ее выполнено скошенным под углом 45º, задняя стенка тела мишени имеет оребрение, по форме и местоположению совпадающее с овальной полостью на передней поверхности тела мишени, фланец имеет углубление для крепления тела мишени, расположенное таким образом, что центр мишени расположен на 11 мм выше центра отверстия для пучка протонов фланца, задняя стенка фланца имеет выемку для циркуляции охлаждающей воды, в верхней и нижней частях которой имеются резьбы G1/4, фольги расположены одна между телом мишени и фланцем, другая - между фланцем и зажимной пластиной.
Figure 00000001
A target device for the SS-18/9 cyclotron with 18 MeV proton energy for producing a fluorine-18 radionuclide in the form of a fluoride anion, containing a target body with a cavity for the irradiated material located in the central part of the front surface of the target body, a flange, its rear wall and foil, characterized in that the target device further comprises a clamping plate, the target body is made of niobium, has threads 10-32 UNF on the top and bottom, the cavity height for the irradiated material is 41 mm, the cavity has an oval shape, its bottom it is filled with a bevel at an angle of 45 °, the back wall of the target body has a ribbing that matches the shape and location of the oval cavity on the front surface of the target body, the flange has a recess for attaching the target body, located so that the center of the target is 11 mm above the center of the hole for proton beam of the flange, the back wall of the flange has a recess for cooling water circulation, in the upper and lower parts of which there are G1 / 4 threads, the foils are located one between the target body and the flange, the other between the flange and the clamping plate Stina.
Figure 00000001
RU2011145206/07U 2011-11-07 2011-11-07 TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 18 MeV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIO NUCLIDE FTOR-18 IN THE FORM OF FLUORIDE ANION RU114260U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145206/07U RU114260U1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 18 MeV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIO NUCLIDE FTOR-18 IN THE FORM OF FLUORIDE ANION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145206/07U RU114260U1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 18 MeV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIO NUCLIDE FTOR-18 IN THE FORM OF FLUORIDE ANION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU114260U1 true RU114260U1 (en) 2012-03-10

Family

ID=46029553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011145206/07U RU114260U1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 18 MeV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIO NUCLIDE FTOR-18 IN THE FORM OF FLUORIDE ANION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU114260U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU190469U1 (en) * 2018-12-26 2019-07-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт физики высоких энергий имени А.А. Логунова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ИФВЭ) TARGET DEVICE FOR THE IRRADIATED SUBSTANCE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU190469U1 (en) * 2018-12-26 2019-07-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт физики высоких энергий имени А.А. Логунова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ИФВЭ) TARGET DEVICE FOR THE IRRADIATED SUBSTANCE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8288736B2 (en) Target device for producing a radioisotope
JP4751615B2 (en) Apparatus and method for producing radioisotopes
KR101065057B1 (en) Radio-isotope production heavy water target apparatus for improving cooling performance
KR101068841B1 (en) The high current solid target with metal foam for radioisotope production at cyclotron
KR100967359B1 (en) Radioisotope production gas target with fin structure at the cavity
RU114260U1 (en) TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 18 MeV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIO NUCLIDE FTOR-18 IN THE FORM OF FLUORIDE ANION
KR101366689B1 (en) F-18 radio isotopes water target apparatus for improving cooling performance??with internal flow channel using thermosiphon
CN214851953U (en) Gas target for producing radionuclide
CN213424610U (en) Target device for producing radioactive isotope
KR101726380B1 (en) The gas target comprising colling system
US8073095B2 (en) Liquid target having internal support for radioisotope production at cyclotron
RU142218U1 (en) TARGET DEVICE FOR CYCLOTRON WITH 12-18 MEV PROTON ENERGY FOR OBTAINING RADIONUCLIDE FTOR-18
Siikanen et al. A niobium water target for routine production of [18F] Fluoride with a MC 17 cyclotron
RU2200997C2 (en) Method for producing molybdenum radioisotope
Ohlsson et al. Clinical useful quantities of [18F] fluoride produced by 6 MeV proton irradiation of a H2 18O target
Sysoev et al. High efficiency [F18] fluoride target system for the Efremov Institute CC-18/9 cyclotron
Salodkin et al. Cyclotron Production of Iodine-124.
Dabkowski et al. Optimization of zirconium-89 production in IBA cyclone 18/9 cyclotron with COSTIS solid target system
Hur et al. Design and evaluation of a carbon-11 gas target having auxiliary cooling fins in the target cavity for the stable production of carbon-11
Rovais et al. Design and manufacture of krypton gas target for 81Rb production at a 30 MeV cyclotron
Kambali et al. Cancer imaging using positron emission tomography/computed tomography
Pashentsev Production of radionuclides for cyclotron positron-emission tomography
Hur et al. Improvements of High Current/Low Pressure Liquid And Gas Targets For Cyclotron Produced Radioisotopes
Lee et al. 11 C Gas Target Yield Increase of KOTRON-13 Cyclotron
Spellerberg et al. New irradiation facilities for development of production methods of medical radionuclides at cyclotrons at Forschungszentrum Jülich

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191108