RU2667072C2 - Production of molybdenum-99 with use of electron beams - Google Patents

Production of molybdenum-99 with use of electron beams Download PDF

Info

Publication number
RU2667072C2
RU2667072C2 RU2015155247A RU2015155247A RU2667072C2 RU 2667072 C2 RU2667072 C2 RU 2667072C2 RU 2015155247 A RU2015155247 A RU 2015155247A RU 2015155247 A RU2015155247 A RU 2015155247A RU 2667072 C2 RU2667072 C2 RU 2667072C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
targets
assembly
photons
holder
Prior art date
Application number
RU2015155247A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015155247A (en
Inventor
Уильям ДАЙАМОНД
Вайней НАГАРКАЛ
ЖОН Марк ДЕ
Кристофер РЕЖЬЕ
Линда ЛИН
Дуглас УЛРИХ
Original Assignee
Канейдьен Лайт Сорс Инк.
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 Канейдьен Лайт Сорс Инк. filed Critical Канейдьен Лайт Сорс Инк.
Publication of RU2015155247A publication Critical patent/RU2015155247A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2667072C2 publication Critical patent/RU2667072C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21GCONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G1/00Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
    • G21G1/04Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators
    • G21G1/12Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators by electromagnetic irradiation, e.g. with gamma or X-rays
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/10Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
    • G21K1/12Resonant absorbers or driving arrangements therefor, e.g. for Moessbauer-effect devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H6/00Targets for producing nuclear reactions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H9/00Linear accelerators
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21GCONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G1/00Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
    • G21G1/001Recovery of specific isotopes from irradiated targets
    • G21G2001/0036Molybdenum
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00Irradiation devices
    • G21K5/08Holders for targets or for other objects to be irradiated

Abstract

FIELD: nuclear physics, nuclear technology.SUBSTANCE: invention relates to methods, systems and apparatus for the production of molybdenum-99. Device is intended forMo production from a variety ofMo targets by photonuclear reaction onMo targets and can be used in medical diagnostic studies. Device comprises a linear electron accelerator, a water-cooled converter for producing a high-energy brake photon flux, a water-cooled target assembly for mounting thereinMo target holder, shielding components for protecting the water-cooled target assembly. Apparatus further comprises an integrated target transfer assembly with a component for remotely controlled loading and transport of target holders to the target transfer component.EFFECT: technical result - ensured production ofMo fromMo by irradiation with high-energy electrons using linear accelerators.13 cl, 26 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способам, системам и устройству для производства молибдена-99. Более конкретно, настоящее изобретение относится к производству молибдена-99 из мишеней, содержащих молибден-100, с использованием мощных линейных ускорителей электронов.The present invention relates to methods, systems and apparatus for the production of molybdenum-99. More specifically, the present invention relates to the production of molybdenum-99 from targets containing molybdenum-100, using powerful linear electron accelerators.

Уровень техникиState of the art

Технеций-99m (далее - 99mTc) является одним из наиболее широко используемых радиоактивных индикаторов в диагностических процедурах ядерной медицины. 99mTc повседневно используется для обнаружения различных форм рака, для электрокардиограмм сердца, снятых во время физических упражнений с нагрузкой, для определения плотности костей, для создания изображений выбранных органов и для других диагностических исследований. 99mTc излучает легко обнаруживаемое гамма-излучение 140 кэВ и имеет период полураспада, приблизительно составляющий только 6 часов, таким образом, ограничивая действие радиации на пациентов. Вследствие очень короткого периода полураспада, медицинские центры, оборудованные ядерными медицинскими средствами, получают 99mTc в результате атомного распада родительского изотопа молибдена-99 (далее - 99Мо), используя генераторы 99mTc. 99Мо имеет относительно длинный период полураспада, составляющий 66 часов, который позволяет транспортировать этот изотоп по всему миру в медицинские центры из установок с ядерными реакторами, в которых крупномасштабное производство 99Мо производится путем деления ядра высокообогащенного урана 235. Проблема ядерного получения 99Мо состоит в том, что поставки этого материала по всему миру происходят из пяти ядерных реакторов, которые построены в 1960 годы и в настоящее время приближается окончание срока их службы. Почти две трети мировых поставок 99Мо в настоящее время производится из двух реакторов: (1) национального исследовательского универсального реактора, находящегося в лаборатории Chalk River в Онтарио, Канада, и (2) ядерного реактора Petten в Нидерландах. В последние несколько лет имеется значительный дефицит 99Мо вследствие запланированных или незапланированных остановок на обоих главных реакторах, производящих этот материал. Вследствие этого возник серьезный дефицит материала для медицинского оборудования, в пределах нескольких недель остановки реактора, что приводит к значительному уменьшению материала для медицинского диагностического тестирования, и также к увеличению производственной нагрузки на оставшиеся ядерные реакторы. Хотя оба реактора в настоящее время снова в активном состоянии, существует большая неопределенность во всем мире в отношении надежности долговременных поставок 99Мо.Technetium-99m (hereinafter - 99m Tc) is one of the most widely used radioactive indicators in the diagnostic procedures of nuclear medicine. 99m Tc is used daily for detecting various forms of cancer, for heart electrocardiograms taken during exercise with exercise, for determining bone density, for creating images of selected organs and for other diagnostic studies. 99m Tc emits easily detectable 140 keV gamma radiation and has a half-life of approximately 6 hours only, thereby limiting the effects of radiation on patients. Due to the very short half-life, nuclear-equipped medical centers receive 99m Tc as a result of the atomic decay of the parent molybdenum-99 isotope (hereinafter 99 Mo) using 99m Tc generators. 99 Mo has a relatively long half-life of 66 hours, which makes it possible to transport this isotope around the world to medical centers from nuclear reactor facilities in which large-scale production of 99 Mo is produced by fission of highly enriched uranium 235. The problem of nuclear production of 99 Mo is The fact that deliveries of this material all over the world come from five nuclear reactors, which were built in the 1960s and are currently nearing the end of their service life. Nearly two-thirds of the global supply of 99 Mo is currently made from two reactors: (1) the national research universal reactor, located at the Chalk River laboratory in Ontario, Canada, and (2) the Petten nuclear reactor in the Netherlands. In the past few years, there has been a significant 99 Mo deficit due to planned or unplanned shutdowns at both main reactors producing this material. As a result, there was a serious shortage of material for medical equipment within a few weeks of shutting down the reactor, which led to a significant decrease in material for medical diagnostic testing, and also to an increase in the production load on the remaining nuclear reactors. Although both of the reactors currently in an active state again, there is much uncertainty in the world in terms of reliability of long-term supply Mo 99.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к устройству, системам и процессам для производства молибдена-99 (99Мо) из молибдена-100 (100Мо) путем облучения электронами с высокой энергией с помощью линейных ускорителей. Некоторые варианты осуществления изобретения относятся к системам для осуществления способов по настоящему изобретению. Некоторые варианты осуществления изобретения относятся к устройству, содержащему системы по настоящему изобретению.Examples of embodiments of the present invention relate to a device, systems and processes for the production of molybdenum-99 ( 99 Mo) from molybdenum-100 ( 100 Mo) by irradiation with high energy electrons using linear accelerators. Some embodiments of the invention relate to systems for implementing the methods of the present invention. Some embodiments of the invention relate to a device comprising the systems of the present invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретения будет описываться со ссылками на следующие чертежи, на которых:The present invention will be described with reference to the following drawings, in which:

Фиг. 1 - вид в перспективе, иллюстрирующий вариант системы по настоящему изобретению, показанной с установленным защитным экранирующим ограждением.FIG. 1 is a perspective view illustrating an embodiment of the system of the present invention shown with a protective shielding installed.

Фиг. 2 - вид в перспективе варианта системы, показанной на фиг. 1, в которой удалено защитное экранирующее ограждение.FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of the system shown in FIG. 1, in which the protective shielding has been removed.

Фиг. 3 - вид сбоку варианта системы, показанной на фиг. 2, с удаленным защитным экранирующим ограждением с линейным ускорителем системы.FIG. 3 is a side view of an embodiment of the system shown in FIG. 2, with a remote screening guard with a linear accelerator system.

Фиг. 4 - вид сверху варианта системы, показанной на фиг. 3.FIG. 4 is a top view of a variant of the system shown in FIG. 3.

Фиг. 5 - вид с торца фиг. 3, показанный со стороны линейного ускорителя.FIG. 5 is an end view of FIG. 3, shown from the side of the linear accelerator.

Фиг. 6(A) - вид в перспективе, показывающий узел мишеней варианта системы с фиг. 2, частично освобожденный от защитного экранирующего ограждения, а фиг. 6(B) - вид в перспективе, показывающий открытый узел мишеней.FIG. 6 (A) is a perspective view showing a target assembly of an embodiment of the system of FIG. 2 partially exempted from the protective shielding, and FIG. 6 (B) is a perspective view showing an open target assembly.

Фиг. 7 - вид сбоку узла перемещения мишеней (перпендикулярный электронному пучку, генерируемому линейным ускорителем).FIG. 7 is a side view of the target displacement site (perpendicular to the electron beam generated by the linear accelerator).

Фиг. 8 - вид спереди узла перемещения мишеней, показывающий впускное отверстие для пучка тормозных фотонов, генерируемого из электронного пучка линейного ускорителя.FIG. 8 is a front view of a target displacement assembly showing an inlet for a beam of brake photons generated from an electron beam of a linear accelerator.

Фиг. 9 - вид сбоку в разрезе узла перемещения мишеней, показанного на фиг. 8.FIG. 9 is a sectional side view of the target displacement assembly shown in FIG. 8.

Фиг. 10 - вид сверху в разрезе узла перемещения мишеней, показанного на фиг. 8, в месте соединения компонента стойки охлаждения и кожуха для канала пучка.FIG. 10 is a top sectional view of the target displacement assembly shown in FIG. 8, at the junction of the cooling rack component and the casing for the beam channel.

Фиг. 11 - вид сверху в разрезе узла перемещения мишеней, показанного на фиг. 8, на котором преобразователь энергии и держатель мишеней установлены в канале пучка.FIG. 11 is a top sectional view of the target displacement assembly shown in FIG. 8, on which an energy converter and a target holder are mounted in the beam channel.

Фиг. 12 - схематическая иллюстрация преобразования электронного пучка высокой энергии в поток тормозных фотонов для облучения множества мишеней 100Мо.FIG. 12 is a schematic illustration of the conversion of a high energy electron beam to a stream of bremsstrahlung photons for irradiating a plurality of 100 Mo targets.

Фиг. 13 - в увеличенном масштабе вид сбоку в разрезе с фиг. 9, показывающий установленные преобразователь энергии и держатель мишеней.FIG. 13 is an enlarged sectional side view of FIG. 9, showing mounted energy converter and target holder.

Фиг. 14 - в увеличенном масштабе вид сверху в разрезе с фиг. 11, показывающий установленные преобразователь энергии и держатель мишеней.FIG. 14 is an enlarged cross-sectional plan view of FIG. 11, showing mounted energy converter and target holder.

Фиг. 15(A) - вид в перспективе варианта держателя мишеней, фиг. 15(B) - вид сбоку в разрезе держателя мишеней.FIG. 15 (A) is a perspective view of an embodiment of a target holder; FIG. 15 (B) is a sectional side view of a target holder.

Фиг. 16(A) - вид в перспективе сверху варианта трубки охлаждения, фиг. 16(B) - вид в перспективе снизу трубки охлаждения, и фиг. 16(C) - вид сбоку в разрезе трубки охлаждения.FIG. 16 (A) is a top perspective view of an embodiment of a cooling tube, FIG. 16 (B) is a perspective view from below of a cooling tube, and FIG. 16 (C) is a sectional side view of a cooling tube.

Фиг. 17(A) и 17(B) показывают другой вариант трубки охлаждения по изобретению, установленной в узле мишеней с фиг. 9.FIG. 17 (A) and 17 (B) show another embodiment of the cooling tube of the invention installed in the target assembly of FIG. 9.

Фиг. 18(A) и 18(B) показывают трубку охлаждения с фиг. 17, зафиксированную на месте, в узле мишеней.FIG. 18 (A) and 18 (B) show the cooling tube of FIG. 17 locked in place at the target site.

Фиг. 19 - вид в перспективе варианта устройства для перемещения молибдена с дистанционным управлением, установленного на защитном экранирующем ограждении секции узла мишеней варианта системы, изображенной на фиг. 1.FIG. 19 is a perspective view of an embodiment of a device for moving molybdenum with a remote control mounted on the protective shielding of the section of the target assembly of the embodiment of the system shown in FIG. one.

Фиг. 20 - вид в перспективе варианта основания опоры рамы для варианта устройства перемещения молибдена с дистанционным управлением, показанного на фиг. 19.FIG. 20 is a perspective view of an embodiment of a base of a frame support for an embodiment of a remote control molybdenum moving device shown in FIG. 19.

Фиг. 21 - вид в перспективе варианта поддона загрузочно-разгрузочного устройства, который взаимодействует с основанием для опоры рамы, показанным на фиг. 20.FIG. 21 is a perspective view of an embodiment of a pallet of a loading and unloading device that cooperates with a frame support base shown in FIG. twenty.

Фиг. 22 - вид в перспективе варианта экранирующего контейнера, который может устанавливаться на поддон загрузочно-разгрузочного устройства, показанный на фиг. 21.FIG. 22 is a perspective view of an embodiment of a shielding container that can be mounted on a pallet of the loading and unloading device shown in FIG. 21.

Фиг. 23 - другой вид в перспективе варианта устройства для перемещения молибдена с дистанционным управлением, показанного на фиг. 19.FIG. 23 is another perspective view of an embodiment of the remote control molybdenum transfer device shown in FIG. 19.

Фиг. 24(A) - вид в перспективе варианта захватывающего компонента из устройства для перемещения молибден с дистанционным управлением, показанного на фиг. 19 и 23, показан в положении зацепления с крюком крана, а фиг. 24(B) - вид сбоку в разрезе варианта захватывающего компонента, когда он входит в зацепление с держателем молибденовых мишеней.FIG. 24 (A) is a perspective view of an embodiment of a gripping component from the remote controlled molybdenum transfer device shown in FIG. 19 and 23, shown in the meshing position with the crane hook, and FIG. 24 (B) is a cross-sectional side view of an embodiment of a gripping component when it engages with a molybdenum target holder.

Фиг. 25 - вид в перспективе варианта опрокидывающейся стойки для соединения и отсоединения устройства для перемещения молибдена с дистанционным управлениям, показанной на фиг. 19 и 23, опрокидывающаяся стойка конфигурирована с возможностью вмещения и удерживания узла трубки охлаждения.FIG. 25 is a perspective view of an embodiment of a tipping rack for connecting and disconnecting a device for moving molybdenum with the remote controls shown in FIG. 19 and 23, the tipping rack is configured to receive and hold the cooling tube assembly.

Фиг. 26 - горизонтальный вид в разрезе опрокидывающейся стойки, показанной на фиг. 25.FIG. 26 is a horizontal sectional view of the tipping rack shown in FIG. 25.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Варианты осуществления изобретения относятся к системам, устройству и процессам для производства 99Мо из мишеней 100Мо с использованием электронных пучков высокой энергии, генерируемых линейным ускорителем.Embodiments of the invention relate to systems, apparatus, and processes for producing 99 Mo from 100 Mo targets using high energy electron beams generated by a linear accelerator.

Линейный ускоритель частиц (часто называемый «линак» (linac)) является ускорителем частиц, который значительно увеличивает скорость заряженных субатомных частиц путем воздействия на заряженные частицы последовательностью колебательных электрических потенциалов вдоль линейного канала пучка. Генерирование электронных пучков ускорителем заряженных частиц в целом требует использования следующих элементов: (1) источник генерирования электронов, обычно это катод, (2) источник высокого напряжения для первоначальной инжекции электронов в (3) вакуумированную полую трубку, длина которой будет зависеть от требуемой энергии электронного пучка, (4) множество электрически изолированных цилиндрических электродов, расположенных вдоль длины трубки, (5) источник радиочастотной энергии для питания каждого из цилиндрических электродов, т.е. по одному источнику энергии на электрод, (6) множество квадрупольных магнитов, окружающих вакуумированную трубку, для фокусирования электронного пучка, (7) соответствующая мишень, и (8) система охлаждения для охлаждения мишени во время облучения электронным пучком. Линейные ускорители повседневно используются для различных целей, таких как генерирование рентгеновских лучей, а также для генерирования электронных пучков высокой энергии для радиационной терапии пациентов с раковыми заболеваниями.A linear particle accelerator (often called a linac) is a particle accelerator that significantly increases the speed of charged subatomic particles by exposing charged particles to a sequence of vibrational electric potentials along a linear beam channel. The generation of electron beams by a charged particle accelerator as a whole requires the use of the following elements: (1) an electron generating source, usually a cathode, (2) a high voltage source for the initial injection of electrons into (3) a vacuum hollow tube, the length of which will depend on the required electron energy beam, (4) a plurality of electrically isolated cylindrical electrodes located along the length of the tube, (5) a radio frequency energy source for supplying each of the cylindrical electrodes, i.e. one source of energy per electrode, (6) a set of quadrupole magnets surrounding the evacuated tube for focusing the electron beam, (7) the corresponding target, and (8) a cooling system for cooling the target during electron beam irradiation. Linear accelerators are routinely used for various purposes, such as the generation of X-rays, as well as the generation of high-energy electron beams for radiation therapy of patients with cancer.

Линейные ускорители также широко используются в качестве инжекторов Для ускорителей высокой энергии, таких как синхротроны, а также могут использоваться непосредственно для получения возможной наиболее высокой кинетической энергии для легких частиц, с тем чтобы использовать их в физике элементарных частиц, через тормозное излучение. Тормозное излучение - это электромагнитное излучение, генерируемое при торможении заряженной частицы, когда она отклоняется другой заряженной частицей, как правило, электрона под действием атомного ядра. Движущийся электрон теряет кинетическую энергию, которая преобразуется в фотон вследствие преобразования энергии. Тормозное излучение имеет непрерывный спектр, который становится более интенсивным, и пик интенсивности спектра смещается в направлении более высоких частот по мере увеличения изменения энергии ускоренных электронов.Linear accelerators are also widely used as injectors For high-energy accelerators such as synchrotrons, and can also be used directly to obtain the highest possible kinetic energy for light particles, so that they can be used in particle physics through bremsstrahlung. Bremsstrahlung is electromagnetic radiation generated by the deceleration of a charged particle when it is deflected by another charged particle, usually an electron, under the influence of an atomic nucleus. A moving electron loses kinetic energy, which is converted into a photon due to energy conversion. The bremsstrahlung has a continuous spectrum, which becomes more intense, and the peak in the spectrum's intensity shifts toward higher frequencies as the energy change of accelerated electrons increases.

Однако специалистам в данной области техники казалось, что использование электронных линейных ускорителей для генерирования фотонов высокой энергии через тормозное излучение для дальнейшего производства радиоизотопов через фотоядерную реакцию является неэффективным способом получения радиоизотопов, поскольку электромагнитные взаимодействия электронов с ядрами обычно являются значительно меньшими, чем сильные взаимодействия с протонами в качестве падающих частиц. Однако мы определили, что 100Мо имеет широкий «гигантский дипольный резонанс» (ГДР) для фотонейтронных реакций с энергией фотонов около 15 МэВ, что приводит в значительному увеличению сечения реакции между 100Мо и 99Мо. Кроме того, радиационная длина фотона высокой энергии, в диапазоне от 10 до 30 МэВ, в 100Мо составляет около 10 мм, что значительно больше, чем эта длина для протона той же самой энергии. Следовательно, эффективная толщина мишени также намного больше для фотонейтронных реакций по сравнению с протонными реакциями. Уменьшенное количество каналов реакции, связанных с электронными пучками, генерируемыми линейными ускорителями, ограничивает производство нежелательных изотопов. Для сравнения, использование пучков протонов для непосредственного производства 99Тс из 100Мо часто приводит к генерированию других изотопов Тс из других стабильных изотопов Mo, которые могут быть в обогащенных мишенях 100Мо. Медицинское использование накладывают строгие ограничения на количества других радиоизотопов, которые могут присутствовать вместе с 99Тс, поэтому представляется, что производство 99Тс из 100Мо с помощью электрона, генерированного линейным ускорителем, будет предпочтительным, поскольку риск получения других изотопов Тс является значительно более низким. Кроме того, по-видимому, в результате фотонейтронных реакций с другими изотопами молибдена, находящимися в мишенях 100Мо, обычно получается стабильный Mo.However, it seemed to those skilled in the art that the use of electron linear accelerators to generate high-energy photons via bremsstrahlung for the further production of radioisotopes through a photonuclear reaction is an inefficient way to produce radioisotopes, since the electromagnetic interactions of electrons with nuclei are usually much smaller than strong interactions with protons as falling particles. However, we determined that 100 Mo has a wide “giant dipole resonance” (GDR) for photoneutron reactions with photon energies of about 15 MeV, which leads to a significant increase in the reaction cross section between 100 Mo and 99 Mo. In addition, the radiation length of a high-energy photon, in the range from 10 to 30 MeV, in 100 Mo is about 10 mm, which is significantly longer than this length for a proton of the same energy. Consequently, the effective thickness of the target is also much larger for photoneutron reactions compared to proton reactions. The reduced number of reaction channels associated with electron beams generated by linear accelerators limits the production of unwanted isotopes. For comparison, the use of proton beams for the direct production of 99 Tc from 100 Mo often leads to the generation of other Tc isotopes from other stable Mo isotopes, which can be in enriched 100 Mo targets. Medical uses impose strict restrictions on the amounts of other radioisotopes that may be present along with 99 Tc, so it seems that the production of 99 Tc from 100 Mo using an electron generated by a linear accelerator will be preferable, since the risk of obtaining other Tc isotopes is much lower. In addition, apparently, as a result of photoneutron reactions with other molybdenum isotopes located in 100 Mo targets, stable Mo is usually obtained.

Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения относится к устройству с ускорителем электронного пучка высокой энергии, предназначенному для производства 99Мо из множества мишеней 100Мо через фотоядерную реакцию на мишенях 100Мо. Устройство в целом содержит по меньшей мере (1) линейный ускоритель электронов, способный производить пучки электронов мощностью по меньшей мере 5 кВт, около 10 кВт, около 15 кВт, около 20 кВт, около 25 кВт, около 30 кВт, около 35 кВт, около 45 кВт, около 60 кВт, около 75 кВт, около 100 кВт, (2) охлаждаемый водой преобразователь для получения высокого потока тормозных фотонов высокой энергии, по меньшей мере 20 МэВ, из пучка электронов, генерируемого линейным ускорителем, потока тормозных фотонов с энергией около 25 МэВ, около 30 МэВ, около 35 МэВ, около 40 МэВ, около 45 МэВ, (3) охлаждаемый водой узел мишени для установки в нем держателя мишеней, вмещающего множество мишеней 100Мо, а также для точного позиционирования и выравнивания держателя мишеней таким образом, чтобы мишень пересекала пучок излучения потока тормозных фотонов высокой энергии, создаваемого преобразователем с водяным охлаждением, и (4) множество экранирующих компонентов для ограждения охлаждаемого водой узла мишени, с тем чтобы удерживать гамма-излучение и/или нейтронное излучение внутри узла мишени и предотвращать утечку радиации за пределы устройства. В зависимости от того, как компонент экранируется, и от его местоположения внутри установки, экранирование может содержать один или более из следующих материалов: свинец, сталь, медь и полиэтилен. Устройство дополнительно содержит (5) интегрированный узел перемещения мишени с компонентом для дистанционно управляемой загрузки и транспортировки множества держателей мишеней к компоненту перемещения мишеней, при этом каждый из держателей мишеней загружен множеством мишеней 100Мо. Отдельный загруженный держатель мишеней может перемещаться из дистанционно управляемого загрузочного/перемещающего компонента к компоненту перемещения мишеней, содержащемуся внутри охлаждаемого водой узла мишени. Держатель мишеней транспортируется с помощью компонента перемещения мишени в положение, которое пересекается с тормозными фотонами. Основание компонента перемещения мишени входит в контакт с компонентом, центрирующим и выравнивающим мишени, который точно позиционирует и выравнивает загруженный держатель мишеней для максимального пересечения с тормозными фотонами. Интегрированный узел перемещения мишени дополнительно конфигурируется для дистанционно управляемого удаления облученного держателя мишеней из компонента перемещения мишени и перемещения в экранированную свинцом горячую камеру (для работы с высокоактивными веществами) для отделения и восстановления 99Тс, распадающегося из 99Мо, связанного с облученными мишенями 100Мо. Альтернативно, облученные мишени 100Мо могут перемещаться в экранированный свинцом транспортировочный контейнер для перемещения его к горячей камере, находящейся в другом месте.Accordingly, an embodiment of the present invention relates to a device with a high energy electron beam accelerator for producing 99 Mo from a plurality of 100 Mo targets through a photonuclear reaction on 100 Mo targets. The device as a whole comprises at least (1) a linear electron accelerator capable of producing electron beams of at least 5 kW, about 10 kW, about 15 kW, about 20 kW, about 25 kW, about 30 kW, about 35 kW, about 45 kW, about 60 kW, about 75 kW, about 100 kW, (2) a water-cooled converter to produce a high flux of high-energy brake photons of at least 20 MeV from an electron beam generated by a linear accelerator, a brake photon flux with an energy of about 25 MeV, about 30 MeV, about 35 MeV, about 40 MeV, about 45 MeV, (3) a water-cooled target assembly for installing a target holder in it containing a large number of targets of 100 Mo, as well as for accurately positioning and aligning the target holder so that the target crosses the radiation beam of a high-energy brake photon flux generated by a water-to-water converter cooling, and (4) a plurality of shielding components for enclosing the target water-cooled assembly in order to retain gamma radiation and / or neutron radiation within the target assembly and to prevent radiation leakage device limits. Depending on how the component is shielded and its location inside the installation, shielding may contain one or more of the following materials: lead, steel, copper and polyethylene. The device further comprises (5) an integrated target displacement unit with a component for remotely controlled loading and transporting a plurality of target holders to the target displacement component, wherein each of the target holders is loaded with a plurality of 100 Mo targets. A separate loaded target holder can be moved from a remotely controlled loading / moving component to a target moving component contained within a water-cooled target assembly. The target holder is transported using the component moving the target to a position that intersects with the bremsstrahlung photons. The base of the target displacement component comes into contact with the centering and aligning component of the target, which accurately positions and aligns the loaded target holder for maximum intersection with the brake photons. The integrated target displacement unit is additionally configured for remotely controlling the removal of the irradiated target holder from the target displacement component and moving it into the lead shielded hot chamber (for working with highly active substances) to separate and recover 99 Tc decaying from 99 Mo associated with irradiated 100 Mo targets. Alternatively, irradiated 100 Mo targets can be transported into a lead-shielded shipping container to move it to a hot chamber located elsewhere.

Очевидно, что максимальный достижимый выход 99Мо зависит от энергии, которая может быть безопасно передана в мишени 100Мо, а также от вероятности реакции фотонов «гигантского дипольного резонанса», взаимодействующих с ядрами мишени. Количество энергии, которое может быть безопасно передано в мишени 100Мо, зависит от теплоемкости узла мишени. Если возможно быстро перенести большое количество тепла от мишеней 100Мо, тогда будет возможно передать большее количество энергии в мишени 100Мо, перед тем как они расплавятся. Вода является желательным охладителем, поскольку она способствует рассеиванию большого количество тепла, а также является экономичной. К сожалению, когда электронный пучок проходит через охлаждающую воду внутри преобразователя тормозного излучения, энергия, связанная с электронным пучком, вызывает радиолиз воды. Радиолиз воды, среди других явлений, приводит к образованию газообразного водорода, который создает опасность, взрыва, а также перекись водорода, которая является коррозионной для молибдена и поэтому может значительно уменьшить потенциально достижимые выходы 99Mo из мишеней 100Mo. Энергия, связанная с тормозными фотонами, проходящими через охлаждающую воду в охлаждаемом водой узле мишени, вмещающем мишени 100Мо, также вызывает образование перекиси водорода из воды, но намного меньше газообразного водорода.Obviously, the maximum achievable yield of 99 Mo depends on the energy that can be safely transferred to the 100 Mo target, as well as on the probability of the reaction of “giant dipole resonance” photons interacting with the target nuclei. The amount of energy that can be safely transferred to a 100 Mo target depends on the heat capacity of the target assembly. If it is possible to quickly transfer large amounts of heat from 100 Mo targets, then it will be possible to transfer more energy to the 100 Mo targets before they melt. Water is a desirable cooler because it helps to dissipate a large amount of heat and is also economical. Unfortunately, when an electron beam passes through cooling water inside a bremsstrahlung converter, the energy associated with the electron beam causes radiolysis of water. Radiolysis of water, among other phenomena, leads to the formation of hydrogen gas, which creates a danger of explosion, as well as hydrogen peroxide, which is corrosive to molybdenum and therefore can significantly reduce the potentially achievable outputs of 99 Mo from 100 Mo targets. The energy associated with inhibitory photons passing through the cooling water in the water-cooled assembly of the target containing the 100 Mo target also causes the formation of hydrogen peroxide from the water, but much less hydrogen gas.

Соответственно, другой вариант осуществления изобретения относится к раздельным системам охлаждения, которые требуются для водоохлаждаемого преобразователя энергии и для водоохлаждаемого узла мишени, чтобы можно было разделить рассеивание тепловой нагрузки от двух компонентов и максимизировать производство 99Мо из мишеней 100Мо.Accordingly, another embodiment of the invention relates to separate cooling systems, which are required for a water-cooled energy converter and for a water-cooled target assembly, so that heat dissipation from two components can be separated and production of 99 Mo from 100 Mo targets can be maximized.

В объем настоящего изобретения входит включение в первую систему водяного охлаждения, предназначенную для преобразователя тормозного излучения, аппарата, или оборудования, или устройства для соединения газообразного водорода с кислородом для образования воды в рециркулирующей воде. Дополнительным вариантом является использование газообразных охладителей для охлаждения преобразователя тормозного излучения или, альтернативно, добавление водяного охлаждения для преобразователя тормозного излучения.It is within the scope of the present invention to include in a first water cooling system for a bremsstrahlung converter, apparatus, or equipment, or device for combining hydrogen gas with oxygen to form water in recirculating water. An additional option is to use gaseous coolers to cool the bremsstrahlung converter or, alternatively, add water cooling to the bremsstrahlung converter.

Также входит в объем настоящего изобретения включение во вторую систему водяного охлаждения, предназначенную для водоохлаждаемого узла мишени, одного или более буферов для уменьшения коррозионных эффектов перекиси водорода на молибдене, расходуемых металлов и дополнительной циркуляции газообразного охладителя. Подходящими буферами являются, например, гидроксид лития, гидроксид аммония и т.п. Подходящими расходуемыми металлами являются, например, медь, титан, нержавеющая сталь и т.п.Also included in the scope of the present invention is the inclusion in the second water cooling system for a water-cooled target assembly of one or more buffers to reduce the corrosive effects of hydrogen peroxide on molybdenum, consumable metals and additional circulation of a gaseous cooler. Suitable buffers are, for example, lithium hydroxide, ammonium hydroxide, and the like. Suitable consumable metals are, for example, copper, titanium, stainless steel, and the like.

Вариант установки 10 с мощным линейным ускорителем электронного пучка для производства 99Мо из множества мишеней 100Мо показан на фиг. 1-5; она содержит электронный линейный ускоритель 20 на 35 МэВ и 40 кВт, изготовленный корпорацией Mevex Corp. (Ottawa, ON, CA), секцию 25 коллиматора для сужения электронного пучка, генерируемого линейным ускорителем 20, и секцию 30 узла мишени, содержащую камеру 42 облучения мишени (фиг. 6-11), узел 32 охлаждающей стойки, подвод 34 охлаждающей жидкости и вакуумную установку 36, соединенную с камерой 42 облучения мишени через вакуумную трубку 37. Компоненты 20, 25, 30, входящие в состав установки 10 с линейным ускорителем электронного пучка, экранированы с помощью защитного экранирующего ограждения 15, так чтобы удерживать и ограничивать гамма-излучение и/или нейтронное излучение. Электронный линейный ускоритель 20 на 35 МэВ и 40 кВт содержит три аксиальные связанные секции со стоячей волной 1,2 м частотного диапазона с (S-band), три модулятора с высокопроизводительными клистронами с пиковой мощностью 5 МВт и термоэлектронную пушку 60 кВ. Линейный ускоритель 20 установлен на несущей конструкции 22, которая снабжена роликами 23, позволяющими отсоединять линейный ускоритель 20 от секции 25 коллиматора для обеспечения доступа к компонентам секции 25 преобразователя и их технического обслуживания. Секция 25 коллиматора содержит водоохлаждаемую сужающуюся медную трубку, связанную с первой системой водяного охлаждения, причем медная сужающаяся трубка имеет бериллиевое окно для сужения электронного пучка, генерируемого линейным ускорителем 20, до диаметра от приблизительно 0,075 см до приблизительно 0,40 см, от приблизительно 0,10 см до приблизительно 0,35 см, от приблизительно 0,15 см до приблизительно 0,30 см, от приблизительно 0,20 см до приблизительно 0,25 см.Embodiment 10 with a powerful linear electron beam accelerator for producing 99 Mo from a plurality of targets of 100 Mo is shown in FIG. 1-5; it contains an electronic linear accelerator of 20 by 35 MeV and 40 kW, manufactured by Mevex Corp. (Ottawa, ON, CA), section 25 of the collimator for narrowing the electron beam generated by the linear accelerator 20, and section 30 of the target assembly containing the camera 42 irradiation of the target (Fig. 6-11), the node 32 of the cooling rack, the supply of 34 coolant and a vacuum installation 36 connected to the target irradiation chamber 42 through a vacuum tube 37. The components 20, 25, 30 included in the installation 10 with a linear electron beam accelerator are shielded with a protective shielding 15, so as to retain and limit gamma radiation and / or neutron and emission. An electronic linear accelerator of 20 by 35 MeV and 40 kW contains three axial coupled sections with a standing wave of 1.2 m frequency band (S-band), three modulators with high-performance klystrons with a peak power of 5 MW and a 60 kV thermionic gun. The linear accelerator 20 is mounted on a supporting structure 22, which is equipped with rollers 23, allowing the linear accelerator 20 to be disconnected from the collimator section 25 to provide access to the components of the converter section 25 and their maintenance. Section 25 of the collimator comprises a water-cooled tapering copper tube connected to the first water cooling system, the copper tapering tube having a beryllium window for narrowing the electron beam generated by the linear accelerator 20 to a diameter of from about 0.075 cm to about 0.40 cm, from about 0, 10 cm to about 0.35 cm, from about 0.15 cm to about 0.30 cm, from about 0.20 cm to about 0.25 cm.

Секция 30 узла мишени содержит опорную плиту 39 для опорного элемента 38, на котором установлена камера 42 облучения мишени с впускной трубкой 40 для герметичного соединения с трубкой 28 подачи электронного пучка (фиг. 6(A) и 6(B)). Охлаждающая стойка 32 герметично соединяется с камерой 42 облучения мишени непосредственно над камерой облучения, в которой во время процесса облучения устанавливается держатель мишени. Вакуумная трубка 37 и узел 34 охлаждения участка преобразователя герметично установлены сбоку камеры 40 облучения мишени (фиг. 6(A) и 6(B)). Охлаждающая стойка 32 содержит кожух 44 трубки охладителя, который герметично соединен на удаленном конце с помощью множества гаек 45а с узлом 45 колпака трубки охладителя. Узел колпака трубки охладителя в этом варианте имеет стержни 48 для дистанционно управляемого зацепления краном (не показан) для подъема и отделения охлаждающей стойки 32 от камеры 42 облучения мишени (фиг. 7-9). Трубка 100 подачи охлаждающей воды (фиг. 16(A)-16(C)) размещена внутри кожуха 44 трубки охладителя и связана со второй системой водяного охлаждения через трубку 46 поступления воды, которая герметично соединяется с узлом 45 колпака трубки охладителя.Section 30 of the target assembly includes a support plate 39 for the support element 38, on which the target irradiation chamber 42 with the inlet tube 40 is mounted for tight connection with the electron beam supply tube 28 (Fig. 6 (A) and 6 (B)). The cooling column 32 is hermetically connected to the target irradiation chamber 42 directly above the irradiation chamber, in which the target holder is mounted during the irradiation process. The vacuum tube 37 and the cooling unit 34 of the transducer portion are hermetically mounted on the side of the target irradiation chamber 40 (Fig. 6 (A) and 6 (B)). The cooling rack 32 includes a cooler tube casing 44, which is hermetically connected at the remote end by a plurality of nuts 45a to the cooler tube cap assembly 45. The cooler tube cap assembly in this embodiment has rods 48 for remotely controlled engagement with a crane (not shown) for lifting and separating the cooling rack 32 from the target irradiation chamber 42 (Fig. 7-9). The cooling water supply tube 100 (Fig. 16 (A) -16 (C)) is located inside the casing 44 of the cooler tube and is connected to the second water cooling system through a water supply tube 46, which is hermetically connected to the node 45 of the cooler tube cap.

Трубка 100 подачи охлаждающей воды (фиг. 16(A)-16(C)) содержит узел 101 верхней втулки на ближнем конце, трубку 103 подачи охладителя, множество направляющих ребер 104 на ближнем конце и держатель 105 корпуса охлаждающей трубки для разъемного соединения с держателем 80 мишени. Узел 101 верхней втулки снабжен крюком 102 для дистанционно управляемой установки с помощью мостового крана (не показан) трубки 100 подачи охлаждающей воды в кожух 44 трубки охладителя и для удаления из него. Внешняя экранировка 106 обеспечена вокруг трубки 103 подачи охладителя, чтобы позиционировать трубку 103 подачи охладителя внутри кожуха 44 трубки охладителя и обеспечивать экранирование от потока тормозных фотонов, который может проникать в кожух 44 трубки охладителя. Внешняя поверхность внешней экранировки 106 имеет каналы, позволяющие протекать через них потоку охлаждающей воды. Трубка 103 подачи охладителя имеет внутренний верхний экран 107 и внутренний нижний экран 108, чтобы обеспечивать защиту от потока тормозных фотонов, который может проникать в трубку 103 подачи охладителя. Охлаждающая вода подается из второй системы подачи охлаждающей воды через трубку 46 впуска воды в ближний конец трубки 103 подачи охладителя через входное отверстие (не показано) в узле 101 верхней втулки и выводится из трубки 103 подачи охладителя на удаленном конце через держатель 105 корпуса охлаждающей трубки, а затем перемещается назад к узлу 101 верхней втулки в пространство между наружной стороной трубки 103 подачи охладителя и внутренней стороной кожуха 44 трубки охладителя, а затем входит в трубку 100 подачи охлаждающей воды через отверстия 109, НО в узле 10 верхней втулки. Трубка 103 подачи охладителя имеет множество ребер 104 вокруг внешнего диаметра, вблизи держателя 105 корпуса трубки охлаждающей трубки и функционирует как направляющая для дистанционно управляемой установки трубки 100 подачи охлаждающей воды в кожух 44 трубки охладителя и удаления из него с помощью мостового крана (не показан). Кожух 44 трубки охладителя имеет узел 47 для выравнивания трубки охладителя, чтобы обеспечивать точное выравнивание трубки 100 подачи охлаждающей воды в кожухе 44 трубки охладителя. Охлаждающая вода, поданная к камере 42 облучения мишени и прошедшая через нее с помощью стойки 32 охлаждения, в дальнейшем возвращается ко второй системе водяного охлаждения.The cooling water supply pipe 100 (Fig. 16 (A) -16 (C)) includes an upper sleeve assembly 101 at the proximal end, a cooler supply tube 103, a plurality of guide ribs 104 at the proximal end, and a cooling tube housing holder 105 for detachable connection with the holder 80 targets. The upper sleeve assembly 101 is provided with a hook 102 for remotely installing, by means of an overhead crane (not shown), a cooling water supply pipe 100 to and from a cooler tube casing 44. External shielding 106 is provided around the cooler supply tube 103 to position the cooler supply tube 103 inside the cooler tube casing 44 and provide shielding from the flow of brake photons that can penetrate the cooler tube casing 44. The outer surface of the outer shielding 106 has channels that allow the flow of cooling water to flow through them. The cooler supply tube 103 has an inner upper shield 107 and an inner lower shield 108 to provide protection against the flow of brake photons that may penetrate the cooler feed tube 103. The cooling water is supplied from the second cooling water supply system through the water inlet pipe 46 to the proximal end of the cooler supply pipe 103 through an inlet (not shown) in the upper sleeve assembly 101 and discharged from the cooler supply pipe 103 at a remote end through the holder of the cooling tube body 105, and then moves back to the upper sleeve assembly 101 into the space between the outside of the cooler supply tube 103 and the inside of the cooler tube casing 44, and then enters the cooling water supply tube 100 through the openings 109, BUT in the node 10 of the upper sleeve. The cooler supply tube 103 has a plurality of ribs 104 around an outer diameter, close to the holder of the cooling tube tube housing 105, and functions as a guide for remotely installing the cooling water supply tube 100 into the casing 44 of the cooler tube and removing it using a bridge crane (not shown). The cooler tube casing 44 has a node 47 for aligning the cooler tube in order to ensure accurate alignment of the cooling water supply tube 100 in the cooler tube casing 44. The cooling water supplied to the target irradiation chamber 42 and passed through it with the help of the cooling stand 32, then returns to the second water cooling system.

Камера 42 облучения мишени имеет внутреннюю камеру 55, в которой размещена секция 70 преобразователя тормозного излучения вблизи впускной трубки 40 электронного пучка (фиг. 11, 13, 14). Секция 70 преобразователя тормозного излучения доступна через узел 34 охлаждения секции преобразователя, который герметично соединяется со стороной камеры 42 облучения мишени. Узел 34 охлаждения секции преобразователя содержит трубку 50 охлаждающей воды, принимающую поток охлаждающей воды из первой системы водяного охлаждения для циркуляции воды в, вокруг и из секции 70 преобразователя тормозного излучения. Трубка 50 охлаждающей воды помещена внутрь кожуха 35. Вакуумная трубка 37 соединена с вакуумной установкой 36, при этом она также герметично соединена со стороной камеры 42 облучения мишени, и также сообщается с внутренней камерой 55. После того как установка 10 с мощным линейным ускорителем электронного пучка собрана, определяется целостность бериллиевого окна из оксида бериллия и его уплотнение в секции 25 коллиматора, а также целостность кремниевого окна (альтернативно, алмазного окна), помещенного между впускной трубкой 40 и секцией 70 преобразователя тормозного излучения, путем вакуумирования камеры 55 с помощью вакуумной установки 36 через вакуумную трубку 37.The target irradiation chamber 42 has an inner chamber 55, in which a section of the bremsstrahlung converter 70 is placed near the electron beam inlet tube 40 (Figs. 11, 13, 14). The bremsstrahlung converter section 70 is accessible through the cooling section 34 of the converter section, which is hermetically connected to the side of the target irradiation chamber 42. The cooling section 34 of the converter section comprises a cooling water tube 50 receiving a cooling water stream from the first water cooling system for circulating water in, around and from the brake radiation converter section 70. The cooling water tube 50 is placed inside the casing 35. The vacuum tube 37 is connected to the vacuum unit 36, while it is also hermetically connected to the side of the target irradiation chamber 42, and also communicates with the inner chamber 55. After the installation 10 with a powerful linear electron beam accelerator assembled, the integrity of the beryllium window of beryllium oxide and its sealing in the collimator section 25 is determined, as well as the integrity of the silicon window (alternatively, the diamond window) placed between the inlet pipe 40 and the conversion section 70 ovatelya bremsstrahlung by evacuating chamber 55 by the vacuum apparatus 36 through vacuum tube 37.

Секция 70 преобразователя тормозного излучения содержит последовательно расположенные четыре тонкие танталовые пластины 26 (фиг. 12), которые размещены под углом 90° к электронному пучку 21 (фиг. 12), генерируемому линейным ускорителем 20. Однако следует отметить, что количество и/или толщина танталовых пластин может изменяться, для того чтобы оптимизировать и максимизировать генерацию фотонов, создаваемых электронным пучком. По желанию, можно использовать пластины, содержащие другой металл с высокой плотностью, например, вольфрам и сплавы вольфрама, содержащие медь или серебро. Танталовые пластины 26 при бомбардировке высокоэнергетичным пучком электронов преобразуют падающие электроны в поток 27 фотонов тормозного излучения (фиг. 12), который доставляется непосредственно к держателю 80 мишеней, вмещающему множество дисков 85 мишеней 100Мо (фиг. 13, 14). Следует отметить, что преобразователь может содержать более четырех танталовых пластин, или альтернативно, менее четырех танталовых пластин. Например, одна танталовая пластина, две танталовые пластины, три танталовые пластины, пять танталовых пластин или более. Альтернативно, пластины могут содержать вольфрам, или медь, или кобальт, или железо, или никель, или палладий, или родий, или серебро, или цинк, и/или их сплавы. Конструкция и конфигурация секции 70 преобразователя проектируется таким образом, чтобы рассеивать большое количество тепла, которое переносится высокоэнергетичным электронным пучком, с тем чтобы минимизировать перенос тепла к пучку фотонов и уменьшить тепловую нагрузку, передаваемую на мишени 100Мо во время облучения. Кроме того, танталовые пластины 26 и держатель 80 мишеней, вмещающий множество дисков 85 мишеней 100Мо, охлаждаются во время процесса облучения путем постоянной циркуляции: (1) охлаждающей воды через танталовые пластины 26 с помощью первой системы водяного охлаждения, и (2) охлаждающей воды через диски 85 мишеней 100Мо, с помощью второй системы водяного охлаждения.Section 70 of the bremsstrahlung converter comprises four thin tantalum plates 26 in series (FIG. 12), which are placed at an angle of 90 ° to the electron beam 21 (FIG. 12) generated by the linear accelerator 20. However, it should be noted that the quantity and / or thickness Tantalum plates can be varied in order to optimize and maximize the generation of photons generated by the electron beam. If desired, plates containing another metal with a high density, for example, tungsten and tungsten alloys containing copper or silver, can be used. Tantalum plates 26, when bombarded by a high-energy electron beam, convert the incident electrons into a flux of 27 photons of bremsstrahlung (Fig. 12), which is delivered directly to the target holder 80, containing many disks 85 of the targets of 100 Mo (Figs. 13, 14). It should be noted that the transducer may comprise more than four tantalum plates, or alternatively, less than four tantalum plates. For example, one tantalum plate, two tantalum plates, three tantalum plates, five tantalum plates or more. Alternatively, the plates may contain tungsten, or copper, or cobalt, or iron, or nickel, or palladium, or rhodium, or silver, or zinc, and / or their alloys. The design and configuration of the converter section 70 is designed to dissipate a large amount of heat that is carried by a high-energy electron beam so as to minimize heat transfer to the photon beam and to reduce the heat load transmitted to the 100 Mo targets during irradiation. In addition, the tantalum plates 26 and the target holder 80 containing a plurality of disks 85 of the targets of 100 Mo are cooled during the irradiation process by constantly circulating: (1) cooling water through the tantalum plates 26 using the first water cooling system, and (2) cooling water through disks of 85 targets of 100 Mo, using a second water cooling system.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к держателям мишени для приема и вмещения в них множества дисков 85 мишеней 100Мо. Вариант держателя 80 мишеней, вмещающий последовательную группу из восемнадцати дисков 85 мишеней 100Мо, показан на фиг. 15(A) и 15(B). На концах держателя 80 мишеней имеются щели для введения в зацепление с помощью держателя 105 корпуса охлаждающей трубки на удаленном конце трубки 103 подачи охладителя. Следует отметить, что подходящие держатели мишеней для облучения мишеней 100Мо с помощью варианта установки 10 с мощным линейным ускорителем электронного пучка по настоящему изобретению могут вмещать последовательные группы из любого количества дисков мишеней 100Мо в диапазоне от приблизительно 4 до приблизительно 30, от приблизительно 8 до приблизительно 25, от приблизительно 12 до приблизительно 20, от приблизительно 16 до приблизительно 18. Подходящие диски мишени 100Мо могут быть подготовлены путем прессования порошков или гранул 100Мо товарного сорта в диски, а затем сформованные диски спекаются. Альтернативно, выделенные порошки и/или гранулы 100Мо, восстановленные из ранее облученных мишеней 100Мо могут быть спрессованы в диски, а затем подвергнуты спеканию. В качестве варианта, после того как порошки или гранулы 100Мо сформованы в диски, для уплотнения материалы с 100Мо подвергаются дуговому плавлению или электронно-лучевому плавления или другим подобным способам обработки. Спекание должно производиться в инертной атмосфере при температуре в диапазоне от приблизительно 1200°С до приблизительно 2000°С, от приблизительно 1500°С до приблизительно 2000°С, от приблизительно 1300°С до приблизительно 1900°С, от приблизительно 1400°С до приблизительно 1800°С, от приблизительно 1400°С до приблизительно 1700°С во временном диапазоне 2-7 ч, 2-6 ч, 4-5 ч, 2-10 ч в атмосфере без кислорода, обеспечиваемой инертным газом, например аргоном. Альтернативно, процесс спекания может быть выполнен в условиях вакуума. Подходящие размеры для дисков мишеней 100Мо могут составлять от приблизительно 8 мм до приблизительно 20 мм, от приблизительно 10 мм до приблизительно 18 мм, от приблизительно 12 мм до приблизительно 15 мм с плотностью в диапазоне от приблизительно 4,0 г/см3 до приблизительно 12,5 г/см3, от приблизительно 6,0 г/см3 до приблизительно 10,0 г/см3, приблизительно 8,2 г/см3. Концевые элементы 81 держателя 80 мишеней имеют две или более щелей 82 для зацепления с помощью держателя 105 трубки 103 подачи охлаждающей воды, или альтернативно, трубки 154 подачи охлаждающей воды (фиг. 18(A), 18(B)).Another embodiment of the present invention relates to target holders for receiving and containing a plurality of disks 85 of targets of 100 Mo. An embodiment of a target holder 80 containing a consecutive group of eighteen disks 85 of targets 100 Mo is shown in FIG. 15 (A) and 15 (B). At the ends of the target holder 80, there are slots for engaging with the holder 105 of the cooling tube body at the remote end of the cooler supply tube 103. It should be noted that suitable target holders for irradiating 100 Mo targets with the installation option 10 with a powerful linear electron beam accelerator of the present invention can accommodate successive groups of any number of 100 Mo target disks in the range from about 4 to about 30, from about 8 to about 25, from about 12 to about 20, from about 16 to about 18. Suitable 100 Mo target discs can be prepared by pressing powders or granules of 100 Mo grade into discs and then formed discs are sintered. Alternatively, separate powders and / or pellets 100 Mo reconstructed from previously irradiated targets 100 Mo can be pressed into discs and then sintered. Alternatively, after powders or granules of 100 Mo are formed into disks, materials with 100 Mo are subjected to arc melting or electron beam melting or other similar processing methods for compaction. Sintering should be carried out in an inert atmosphere at a temperature in the range from about 1200 ° C to about 2000 ° C, from about 1500 ° C to about 2000 ° C, from about 1300 ° C to about 1900 ° C, from about 1400 ° C to about 1800 ° C, from about 1400 ° C to about 1700 ° C in the time range of 2-7 hours, 2-6 hours, 4-5 hours, 2-10 hours in an atmosphere without oxygen provided by an inert gas such as argon. Alternatively, the sintering process may be performed in a vacuum. Suitable sizes for 100 Mo target discs can be from about 8 mm to about 20 mm, from about 10 mm to about 18 mm, from about 12 mm to about 15 mm, with a density in the range of from about 4.0 g / cm 3 to about 12.5 g / cm 3 , from about 6.0 g / cm 3 to about 10.0 g / cm 3 , about 8.2 g / cm 3 . The end elements 81 of the target holder 80 have two or more slots 82 for engagement with the holder 105 of the cooling water supply tube 103, or alternatively, the cooling water supply tube 154 (FIG. 18 (A), 18 (B)).

На Фиг. 9 показан вертикальный вид в разрезе варианта держателя 80 мишеней, вмещающего последовательную группу 18 дисков мишеней 100Мо, надежно установленных в камере 42 облучения мишеней для облучения потоком тормозных фотонов, генерируемым секцией 70 преобразователя тормозного излучения. Фиг. 13 и 14 представляют в крупном масштабе, соответственно, вид сбоку и вид сверху держателя 80 мишеней, закрепленного на месте элементом 105 корпуса держателя трубки 100 подачи охлаждающей воды (фиг. 16(A)-16(C)) и позиционированного для облучения потоком тормозных фотонов.In FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of an embodiment of a target holder 80 containing a sequential group of 18 target disks 100 Mo mounted securely in a target irradiation chamber 42 for irradiation with a bremsstrahlung photon generated by a bremsstrahlung section 70. FIG. 13 and 14 are on a large scale, respectively, a side view and a top view of the target holder 80, fixed in place by an element 105 of the body of the holder of the cooling water supply pipe 100 (Fig. 16 (A) -16 (C)) and positioned for irradiation with a brake flow photons.

Фиг. 17 и 18 показывают другой вариант выполнения узла 153 трубки подачи охлаждающей воды, установленной в кожухе 144 трубки для охлаждающей воды. Узел 153 трубки подачи охлаждающей воды в целом содержит трубку 154 для охлаждающей воды, имеющую множество направляющих ребер 155 трубки для охлаждающей воды вокруг ближнего конца, держатель 156 корпуса трубки для охлаждающей воды на удаленном конце (фиг. 17(A)), и удерживающее кольцо 162, приближенное к ближнему концу (фиг. 17(B)). Трубка 154 подачи охлаждающей воды имеет внешнюю экранировку 157, внутреннюю верхнюю экранировку 158 (фиг. 17(B)), и внутреннюю нижнюю экранировку (не показана). Верхний конец кожуха 144 трубки охлаждающей жидкости имеет узел 141 колпака трубки охлаждающей жидкости, содержащий корпус 142 колпака трубки охлаждающей жидкости, который входит в зацепление как единая деталь с верхним концом кожуха 144 трубки охлаждающей жидкости (фиг. 17 и 18). Корпус 142 колпака трубки охлаждающей жидкости имеет как неотъемлемую часть заплечик 143 для посадки удерживающего кольца 162 трубки охлаждающей жидкости (фиг. 18 (А) и 18(B)). Узел 141 колпака трубки охлаждающей жидкости также содержит фланец 147, расположенный между корпусом 142 колпака трубки охлаждающей жидкости и кольцевым выступом 145, который полностью входит в зацепление с верхней частью корпуса 142 колпака трубки охлаждающей жидкости/ Кольцевой выступ 145 крышки трубки охлаждающей жидкости имеет множество вертикальных каналов 146 по кругу по внутреннему диаметру, при этом каждый вертикальный канал 146 имеет прилегающий к нему горизонтальный боковой канал 146а (фиг. 17(A)). Кроме того, имеется крышка 151 трубки, охлаждающей жидкости для герметичного соединения с кольцевым выступом 145 колпака трубки охлаждающей жидкости после того, как узел 153 трубки подачи охлаждающей воды устанавливается в кожухе 144 трубки охлаждающей жидкости (фиг. 18 (А) и 18(B)). Крышка 151 трубки охлаждающей жидкости имеет множество обращенных наружу выступов 151а, разнесенных вокруг боковой стенки для введения в зацепление с возможностью скольжения с вертикальными каналами 146 и горизонтальными боковыми каналами 146а кольцевого выступа 145 колпака трубки охлаждающей жидкости. Монтажная петля 152 колпака трубки охлаждающей жидкости прикрепляется сверху крышки 151 трубки охлаждающей жидкости для разъемного введения в зацепление с крюком 266 крана, который управляется с помощью дистанционно управляемой операции устройства для перемещения молибдена (фиг. 19(A), 19, 23).FIG. 17 and 18 show another embodiment of the cooling water supply tube assembly 153 installed in the casing 144 of the cooling water tube. The cooling water supply tube assembly 153 generally comprises a cooling water pipe 154 having a plurality of guide ribs 155 for cooling water pipes around a proximal end, a cooling water pipe housing holder 156 at a distal end (FIG. 17 (A)), and a retaining ring 162 near the proximal end (FIG. 17 (B)). The cooling water supply tube 154 has an outer shielding 157, an inner upper shielding 158 (FIG. 17 (B)), and an inner lower shielding (not shown). The upper end of the casing 144 of the coolant pipe has a node 141 of the cap of the pipe of the coolant containing the housing 142 of the cap of the pipe of the coolant, which engages as a single part with the upper end of the casing 144 of the pipe of the coolant (Fig. 17 and 18). The housing 142 of the cap of the coolant tube has as an integral part a shoulder 143 for fitting the retaining ring 162 of the coolant tube (Fig. 18 (A) and 18 (B)). The coolant pipe cap assembly 141 also includes a flange 147 located between the coolant pipe cap body 142 and an annular protrusion 145 that is fully engaged with the upper part of the coolant pipe cap body 142 / The annular protrusion 145 of the coolant pipe cap has a plurality of vertical channels 146 in a circle around the inner diameter, with each vertical channel 146 having an adjacent horizontal lateral channel 146a (FIG. 17 (A)). In addition, there is a cap 151 of the coolant pipe for tightly connecting to the annular protrusion 145 of the cap of the coolant pipe after the cooling water supply unit 153 is installed in the casing 144 of the coolant pipe (Fig. 18 (A) and 18 (B) ) The coolant tube cap 151 has a plurality of outwardly projecting protrusions 151a spaced around a side wall for sliding engagement with the vertical channels 146 and horizontal side channels 146a of the annular protrusion 145 of the coolant tube cap. The mounting loop 152 of the coolant tube cap is attached on top of the cover of the coolant tube 151 for releasably engaging with the crane hook 266, which is controlled by a remotely controlled operation of the molybdenum moving device (FIG. 19 (A), 19, 23).

Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к дистанционно управляемому устройству перемещения молибдена для перемещения держателей мишеней, загруженных множеством дисков 85 мишеней 100Мо в секцию узла мишеней для облучения сильным потоком тормозных фотонов высокой энергии, возвращения облученных держателей мишеней из секции узла мишеней, перемещения и герметизации облученных держателей мишеней в экранированном свинцом контейнере, а затем перемещения экранированного свинцом контейнера в транспортное устройство для удаления из оборудования облучения линейного ускорителя. Дистанционно управляемое устройство 200 перемещения молибдена также используется для введения и удаления узла трубки подачи охлаждающей воды в/из секции узла мишеней.Another embodiment of the present invention relates to a remotely controlled molybdenum transfer device for moving target holders loaded with a plurality of disks 85 targets 100 Mo into a section of a target node for irradiating a high flux of high-energy brake photons, returning the irradiated target holders from the target node section, moving and sealing the irradiated target holders in a lead-shielded container, and then moving the lead-shielded container into the transport device To remove the equipment from the radiation of the linear accelerator. A remotely controlled molybdenum transfer device 200 is also used to insert and remove a cooling water supply tube assembly to / from a section of a target assembly.

Соответствующий вариант дистанционно управляемого устройства 200 перемещения молибдена показан на фиг. 19, 23. В целом оно содержит рамную конструкцию 230, на которой устанавливается узел 240 тележки «по оси X» для дистанционно управляемого перемещения в горизонтальной плоскости узла 250 тележки «по оси Z». Узел 250 тележки «по оси Z» перемещает узел 256 захвата (фиг. 24(A), 24(B)) в вертикальной плоскости. Дистанционно управляемое устройство 200 перемещения молибдена устанавливается на основании 202 опоры рамы (фиг. 20), которая в свою очередь, крепится на защитном экранирующем ограждении 15 (фиг. 19), полностью покрывая компонент 30 секции узла мишени показательной системы 10, показанной на фиг. 1. Рамная конструкция 230 дистанционно управляемого устройства 200 для манипулирования молибденом прикрепляется к основанию 202 поддерживающей рамы (фиг. 20), при этом она содержит два главных поддерживающих элемента в виде, например, готовых рельсов 203 из нержавеющей стали с сечением в виде обратной буквы «Т», имеющих структуру с установочными отверстиями, совпадающую с болтовыми отверстиями (не показаны) структуры для экранирования камеры мишени. Т-образные рельсы 203 проходят параллельно линейному ускорителю и располагаются сверху защитного экранирующего ограждения 15, они ввинчиваются вниз в стальные блоки (не показаны), лежащие под защитным экранирующим ограждением 15 и полностью закрывающие секцию 30 узла мишеней. Несколько поперечных перекладин 204 соединяют два опорных Т-образных рельса 203, чтобы обеспечивать опору конструкции. Ближайший к линейному ускорителю конец имеет сборный строительный швеллер 206, который поддерживает один конец рамной конструкции 230 и стационарный конец пневматического цилиндра 209 поддона загрузочно-разгрузочного устройства. Установочные пластины 208 для другого конца рамной конструкции 230 расположены дальше вдоль опорных Т-образных рельсов 203. Направляющий рельс 210 загрузочно-разгрузочного устройства привинчен к опорной плите (не показана), которая в свою очередь, привинчена поперек опорных Т-образных рельсов 203. Направляющий рельс 210 загрузочно-разгрузочного устройства вертикально поддерживает и горизонтально направляет линейное перемещение поддона 212 загрузочно-разгрузочного устройства, перпендикулярно главным опорным Т-образным рельсам 203. Длинная капельница 220 также опирается на несколько поперечных перекладинах 204. Капельница 220 служит для сбора загрязненной охлаждающей воды, которая может капать из узла охлаждающей трубки или крышки проточной камеры, когда с ними производятся манипуляции (как будет описываться в дальнейшем). Капельница 220 изготовлена из двух частей, чтобы обеспечить сборку вокруг отверстия 222, которое дает доступ к секции стойки 32 охлаждения узла 30 мишеней (показана на фиг. 4, 5). Сочленение и проем вокруг отверстия 222 заграждается и герметизируется, чтобы минимизировать утечку. Каждый конец капельницы 220 имеет место слива в нижней части капельницы, которое соединяется с коленчатым патрубком с колпачком (не показан). Временно сливные шланги могут прикрепляться к этим коленчатым патрубкам, чтобы собирать сбросовую воду из дезактивационных жидкостей. Капельница 220 имеет четыре штифта, которые служат как установочная/ сборно-разборная позиция 219 для узла опрокидывающейся стойки (позиция 270 на фиг. 25), и упор 221 опрокидывающейся стойки. В используемом здесь контексте термин сборно-разборный ("demountable") означает, что компонент, например, узел опрокидывающейся стойки может быть временно закреплен в установочной позиции, а затем в дальнейшем может быть освобожден от фиксации и удален.A corresponding embodiment of the remotely controlled molybdenum transfer device 200 is shown in FIG. 19, 23. In general, it comprises a frame structure 230 on which a trolley assembly 240 is mounted “along the X axis” for remotely controlled movement in the horizontal plane of the trolley assembly 250 “along the Z axis”. The trolley assembly 250 along the “Z axis” moves the gripper assembly 256 (FIG. 24 (A), 24 (B)) in a vertical plane. The remotely controlled molybdenum transfer device 200 is mounted on the base 202 of the frame support (FIG. 20), which, in turn, is mounted on the protective shielding 15 (FIG. 19), completely covering the component 30 of the section of the target assembly of the exponential system 10 shown in FIG. 1. The frame structure 230 of the remotely controlled molybdenum manipulator 200 is attached to the base 202 of the support frame (Fig. 20), while it contains two main supporting elements in the form of, for example, finished rails 203 made of stainless steel with the cross section in the form of the inverse letter " T ”having a structure with mounting holes matching the bolt holes (not shown) of the structure for shielding the target chamber. T-rails 203 run parallel to the linear accelerator and are located on top of the protective shielding 15, they are screwed down into steel blocks (not shown) lying under the protective shielding 15 and completely covering the section 30 of the target site. Several transverse rungs 204 connect two T-shaped support rails 203 to support the structure. The end closest to the linear accelerator has a prefabricated building channel 206 that supports one end of the frame structure 230 and the stationary end of the pneumatic cylinder 209 of the pallet of the loading and unloading device. The mounting plates 208 for the other end of the frame structure 230 are located further along the supporting T-shaped rails 203. The guide rail 210 of the loading and unloading device is screwed to a base plate (not shown), which, in turn, is screwed across the supporting T-shaped rails 203. The guide the rail 210 of the loading and unloading device vertically supports and horizontally directs the linear movement of the pallet 212 of the loading and unloading device, perpendicular to the main supporting T-shaped rails 203. Long drops Sheet 220 also rests on several transverse crossbars 204. Dropper 220 is used to collect contaminated cooling water that may drip from the cooling tube assembly or flow chamber lid when manipulated (as will be described later). The dropper 220 is made of two parts to allow assembly around the opening 222, which gives access to the section of the cooling rack 32 of the target assembly 30 (shown in Figs. 4, 5). The articulation and opening around the opening 222 is blocked and sealed to minimize leakage. Each end of the dropper 220 has a drain at the bottom of the dropper, which is connected to the elbow with a cap (not shown). Temporarily drainage hoses can be attached to these elbows to collect waste water from decontamination fluids. The dropper 220 has four pins that serve as the mounting / collapsible position 219 for the tipping rack assembly (position 270 in FIG. 25) and the tipping support 221. In the context used here, the term “demountable” means that a component, such as a tipping rack assembly, can be temporarily secured in the installation position, and then can be released from it later and removed.

Поддон 212 загрузочно-разгрузочного устройства (фиг. 21) может быть, например, выполнен в виде формованного и сваренного лотка из нержавеющей стали с приблизительными размерами: 700 мм в длину × 250 мм в ширину × 30 мм в глубину. Поддон 212 загрузочно-разгрузочного устройства оборудован (1) установленными опорными катками с четырьмя опорными стойками (не показаны) для вертикальной поддержки во время перемещения, и (2) двумя опорными катками (не показаны) для поддержки горизонтального выравнивания во время перемещения. Поддон 212 загрузочно-разгрузочного устройства надежно позиционирует и транспортирует в поперечном направлении основание 292 экранирующего контейнера на вертикальных установочных пальцах 214 крышки 295 экранирующего контейнера (фиг. 23) в хранилище 216 и колпак 151 трубки для охлаждения (фиг. 18(A), 18 (В)) в хранилище 281, в местоположение, находящееся ниже дистанционно управляемого устройства 200 для перемещения молибдена для дальнейшего дистанционного перемещения. Экранирующий контейнер 290 вручную устанавливается на (и выводится из) поддона 212 загрузочно-разгрузочного устройства перед началом и после окончания операций дистанционного перемещения. Два вертикальных установочных пальца 214 используются для выравнивания и стабилизации основания 292 экранирующего контейнера на поддоне 212 загрузочно-разгрузочного устройства. Крышка 295 экранирующего контейнера и колпак 151 трубки для охлаждения дистанционно удаляются и устанавливаются, соответственно, на основание 292 экранирующего контейнера или кожух 145 трубки для охлаждения дистанционно управляемым устройством 200 для перемещения молибдена с помощью крюка 266 крана, входящего в зацепление через узел 256 захвата (фиг. 23, 24). Поддон 212 загрузочно-разгрузочного устройства немного перекрывает конец маслоуловителя 208, чтобы гарантировать постоянный путь для сбора возможных капель загрязненной воды, которые могут появиться во время возвращения и манипулирования узлом 153 трубки подачи охлаждающей воды после облучения загруженного держателя 80 мишени. Поддон 212 загрузочно-разгрузочного устройства также оборудуется сливным отверстием 213 на дне поддона и коленчатым патрубком с колпачком для будущего дренирования дезактивационных жидкостей. Поддон 212 загрузочно-разгрузочного устройства перемещается двумя пневматическими цилиндрами 209 с тяжелым режимом работы с отношением хода поршня к диаметру цилиндра 10,0''×15'', прикрепленными болтами друг к другу с компоновкой замкнутого контура. Прикрепление болтами двух цилиндров с компоновкой замкнутого контура для достижения трех возможных положений учитывает две специфичные конфигурации цилиндров для достижения центрального положения. Положение хранилища 218 колпака трубки для охлаждающей воды достигается при двух выдвинутых цилиндрах. Положение хранилища 216 крышки экранирующего контейнера достигается при выдвижении какого-либо из двух цилиндров, а положение основания 214 экранирующего контейнера достигается при двух втянутых цилиндрах.The pallet 212 of the loading and unloading device (Fig. 21) can, for example, be made in the form of a molded and welded stainless steel tray with approximate dimensions: 700 mm in length × 250 mm in width × 30 mm in depth. The pallet 212 of the loading and unloading device is equipped with (1) mounted support rollers with four support legs (not shown) for vertical support during movement, and (2) two support rollers (not shown) to support horizontal alignment during movement. The pallet 212 of the loading and unloading device reliably positions and transports in the transverse direction the base 292 of the shielding container on the vertical mounting fingers 214 of the cover 295 of the shielding container (Fig. 23) in the storage 216 and the cap 151 of the cooling tube (Fig. 18 (A), 18 ( B)) in the storage 281, at a location below the remotely controlled device 200 for moving molybdenum for further remote movement. The shielding container 290 is manually mounted on (and removed from) the pallet 212 of the loading and unloading device before and after the end of the remote movement operations. Two vertical mounting fingers 214 are used to align and stabilize the base 292 of the shielding container on the pallet 212 of the loading and unloading device. The lid 295 of the shielding container and the cap 151 of the cooling tube are remotely removed and mounted, respectively, on the base 292 of the shielding container or the casing 145 of the tube for cooling by a remotely controlled device 200 for moving molybdenum using a crane hook 266 that engages through the gripper 256 23, 24). The pallet 212 of the loading and unloading device slightly overlaps the end of the oil trap 208 to ensure a constant path for collecting possible drops of contaminated water that may appear during the return and handling of the cooling water supply unit 153 after irradiation of the loaded target holder 80. The pallet 212 of the loading and unloading device is also equipped with a drain hole 213 at the bottom of the pallet and an elbow with a cap for future drainage of decontamination fluids. The pallet 212 of the loading and unloading device is moved by two heavy duty pneumatic cylinders 209 with a piston stroke to cylinder diameter ratio of 10.0 '' × 15 '' bolted to each other with a closed loop arrangement. Bolting two cylinders with a closed loop layout to achieve three possible positions allows for two specific cylinder configurations to achieve a central position. The position of the storage 218 of the cap of the tube for cooling water is achieved with two extended cylinders. The position of the storage 216 of the lid of the shielding container is reached when one of the two cylinders is extended, and the position of the base 214 of the shielding container is reached when two cylinders are retracted.

Дистанционно управляемое устройство 200. перемещения молибдена является первичным дистанционным механизмом манипулирования для перемещения загруженных держателей 80 мишени с дисками 85 мишени 100Мо в/из секции охлаждающей стойки 32 узла 30 мишени за счет обеспечения всех траекторий пучка для горизонтального (X) и вертикального (Z) перемещения к дистанционно манипулируемым компонентам. Дистанционно управляемое устройство 200 перемещения молибдена имеет узел 256 захвата с пневматической зажимной насадкой 264, камерой с направленным вниз обзором (225) и световые пятна (не показаны) двойных светоизлучающих диодов (LED) для обзора сверху и освещения рабочей области внутри и вокруг дистанционно управляемого устройства 200 перемещения молибдена.Remote-controlled device 200. Molybdenum transfer is the primary remote manipulation mechanism for moving loaded target holders 80 with disks 85 of the target 100 Mo to / from the cooling rack section 32 of the target unit 30 by providing all beam paths for horizontal (X) and vertical (Z) movements to remotely manipulated components. The remote-controlled molybdenum transfer device 200 has a gripper assembly 256 with a pneumatic clamping nozzle 264, a downward-looking camera (225), and light spots (not shown) of dual light emitting diodes (LEDs) for viewing from above and illuminating the work area in and around the remotely controlled device 200 movement of molybdenum.

Вариант рамной конструкции 230 является конструкцией с четырьмя ножками, прикрученной к основанию 202 опорной рамы. Рамная конструкция 230 может быть собрана из алюминиевых структурных каркасных компонентов, полученных методом выдавливания. Рамная конструкция 230 имеет две главные балки 232, проходящие параллельно линейному ускорителю, которые связаны вместе на каждом конце, чтобы поддерживать точное разнесение и обеспечивать жесткость конструкции. Балки и перекладины обеспечивают опору для приводного двигателя по оси X и зубчатых коробок, гибкого кабельного канала, электрических кабелепроводов и соединительной коробки. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 19 и 23, две главные балки 232, непосредственно поддерживающие два линейных приводных двигателя по оси X, расположены на расстоянии около 440 мм друг от друга. Тележка 240 для перемещения по оси X устанавливается между линейными приводными двигателями 242 по оси X. Тележка 240 для перемещения по оси X поддерживает двигатель, зубчатые редукторы и линейные приводные двигатели тележки 250 для перемещения по оси Z, а также светоизлучающие диоды, создающие световые пятна, и камеру 225. Приводные двигатели 252 вертикальной оси Ζ взаимно разнесены приблизительно на 270 мм, чтобы устанавливаться между приводными двигателями 242 по оси X и обеспечивать соответствующий зазор между приводными двигателями 252 оси Ζ для операций дистанционного манипулирования, выполняемых на узле 270 опрокидывающейся стойки (см. фиг. 25). Тележка 250 для перемещения по оси Ζ поддерживает узел 256 захвата.An embodiment of the frame structure 230 is a four-leg structure bolted to the base frame 202 of the support frame. The frame structure 230 may be assembled from extruded aluminum structural frame components. The frame structure 230 has two main beams 232 extending parallel to the linear accelerator, which are tied together at each end to maintain accurate spacing and provide structural rigidity. Beams and crossbars provide support for the X-axis drive motor and gear boxes, flexible cable duct, electrical conduits and junction box. In the embodiment shown in FIG. 19 and 23, two main beams 232 directly supporting two linear drive motors along the X axis are located at a distance of about 440 mm from each other. A cart 240 for moving along the X axis is mounted between the linear drive motors 242 along the X axis. A cart 240 for moving along the X axis supports the motor, gear reducers and linear drive motors of the cart 250 for moving along the Z axis, as well as light emitting diodes creating light spots, and a chamber 225. The vertical axis drive motors 252 Ζ are spaced approximately 270 mm apart to be installed between the drive motors 242 along the X axis and provide a suitable clearance between the drive motors 252 of the оси axis for radios remote manipulation performed on the node 270 tilting rack (see. Fig. 25). A trolley 250 for moving along the оси axis supports the gripper assembly 256.

Подходящими линейными приводными двигателями, как для привода по оси X, так и для привода по оси Ζ, являются внутренние профили с шариковинтовой передачей, установленные на рельсах. Каждый узел состоит из квадратного алюминиевого корпуса, полученного способом выдавливания, оборудованного тележкой с внутренними циркулирующими шариками, и с составной шариковой винтовой парой, перемещающей внутренний рельс, приводимый в движение вращающейся шариковинтовой передачей с шагом 5 мм. Тележка для внешней нагрузки прикрепляется к внутренней направляемой тележке через закрывающую ленту из нержавеющей стали, чтобы защитить внутренние компоненты привода от водяных брызг и от пыли. Приводные механизмы и зубчатые редукторы смазаны на заводе-изготовителе смазкой, на основе полифенол-полиэфира, которая имеет специальные свойства сопротивляемости радиации. Оба перемещения по осям X и Ζ приводятся в действие (с помощью силового привода) на обоих линейных приводных двигателях для предотвращения заедания сборных тележек по осям X и Ζ. Каждый из приводных двигателей по осям X и Ζ является радиационно-устойчивым шаговым двигателем, оборудованным надежным (пружинный тормоз, с приложением энергии для разъединения) тормозом и бесщеточным датчиком положения. Датчики положения обеспечиваются для этих внешних условий, поскольку считывающие диски оптических датчиков положения предрасположены к потемнению и преждевременному отказу при воздействии сильных радиационных полей. Выходной приводной вал каждого двигателя соединяется с предохранительной муфтой, устойчивой к внешним воздействиям и ограничивающей крутящий момент для предотвращения механической перегрузки компонентов привода. Ограничитель крутящего момента привода по оси X устанавливается на значение крутящего момента 1,13 Нм, а ограничитель крутящего момента привода по оси Ζ устанавливается на значение крутящего момента 2,26 Нм. Если он выключен (выведен из зацепления) ограничители крутящего момента автоматически будут пытаться снова войти в зацепление после каждого поворота вала двигателя. Как только перегрузка устраняется, и скорость уменьшается, они снова входят в зацепление. Поскольку ограничители крутящего момента являются двунаправленными, и устанавливаются за пределы самой тяжелой полезной нагрузки манипулятора, они не позволят подъемной полезной нагрузке переходить в неконтролируемый режим, если они выйдут из зацепления во время подъема. Они не являются ограничителями фрикционного типа, поэтому они не требуют постоянной регулировки. Скорость двигателя является непрерывно регулируемой через управление координатной ручкой от нуля до максимально установленной скорости около 300 оборотов в минуту (об/мин). С шагом шариковинтовой передачи около 5 мм и всеми передаточными отношениями около 1:1 обеспечивается максимальная скорость линейного приводного двигателя около 25 мм/с. На обоих приводах по осям X и Ζ защитная предохранительная муфта прикрепляется к входному валу зубчатого редуктора с двойным выходным валом. Угловой редуктор с правым углом соединяется с каждым углом зубчатого редуктора с двойным выходом. Выходной вал каждого углового редуктора с правым углом присоединяется к входному валу линейного приводного двигателя через соединение. Поскольку зубчатый редуктор с двойным выходным валом является сплошным валом, один выходной вал вращается по часовой стрелке по отношению к базовому торцу, а другой вращается против часовой стрелки. В результате пары линейных приводных двигателей состоят из шарикового винта с правосторонней нарезкой и шарикового винта с левой нарезкой. Каждая пара шариковых винтов линейных приводных двигателей соответствует по шагу нарезки их длине перемещения приблизительно на 0,04 мм, что является меньшим, чем свободный ход в подшипнике на конце вала. Это соответствие предотвращает заедание двух ведомых винтов по отношению друг к другу, когда они объединяются через жесткую сборную тележку по осям X или Z.Suitable linear drive motors for both the X axis drive and the Ζ axis drive are internal ball screw profiles mounted on rails. Each assembly consists of a square extruded aluminum housing equipped with a trolley with internal circulating balls and with a composite ball screw pair moving the inner rail, driven by a rotating ball screw in 5 mm increments. The trolley for external loading is attached to the internal guided trolley through a cover tape made of stainless steel to protect the internal components of the drive from water splashes and dust. The drive mechanisms and gear reducers are lubricated at the factory with grease based on polyphenol-polyester, which has special properties of radiation resistance. Both movements along the X and Ζ axes are driven (by means of a power drive) on both linear drive motors to prevent the trolleys from seizing along the X and Ζ axes. Each of the drive motors along the X and Ζ axes is a radiation-resistant stepper motor equipped with a reliable (spring brake, with the application of energy to disconnect) the brake and brushless position sensor. Position sensors are provided for these external conditions, since the reading discs of the optical position sensors are prone to darkening and premature failure when exposed to strong radiation fields. The output drive shaft of each motor is connected to a safety clutch that is resistant to external influences and restricts torque to prevent mechanical overload of the drive components. The drive torque limiter on the X axis is set to a torque value of 1.13 Nm, and the drive torque limiter on the оси axis is set to a torque value of 2.26 Nm. If it is turned off (disengaged), the torque limiters will automatically attempt to reengage after each rotation of the motor shaft. As soon as the overload is eliminated and the speed decreases, they again engage. Since the torque limiters are bi-directional and are set outside the manipulator’s heaviest payload, they will not allow the lifting payload to go into uncontrolled mode if they disengage during lifting. They are not friction type limiters; therefore, they do not require constant adjustment. The engine speed is continuously adjustable through the control of the coordinate knob from zero to the maximum set speed of about 300 revolutions per minute (rpm). With a ball screw pitch of about 5 mm and all gear ratios of about 1: 1, a maximum linear drive motor speed of about 25 mm / s is ensured. On both drives along the X and ос axes, the protective safety clutch is attached to the input shaft of the gear reducer with double output shaft. The right angle bevel gear is connected to each corner of the gear gear with double output. The output shaft of each right angle bevel gear is connected to the input shaft of the linear drive motor through a connection. Since a gearbox with a double output shaft is a solid shaft, one output shaft rotates clockwise with respect to the base end and the other rotates counterclockwise. As a result, the pairs of linear drive motors consist of a right-handed ball screw and a left-hand ball screw. Each pair of ball screws of linear drive motors corresponds to a pitch of cutting their travel length by approximately 0.04 mm, which is less than the free play in the bearing at the end of the shaft. This correspondence prevents the two driven screws from seizing in relation to each other when they are joined through a rigid collecting trolley along the X or Z axes.

Общий диапазон перемещения для линейных приводных двигателей составляет приблизительно 1850 мм в направлении оси X и приблизительно 1250 мм в направлении оси Z. Однако бесконтактные датчики приближения размещаются около конечных точек перемещения для предотвращения движения внутренних тележек привода в конечных областях перемещения. Следовательно, действительный диапазон перемещения составляет приблизительно 1800 мм и 1200 мм, соответственно в направлении перемещения по осям X и Z. Положения около бесконтактного датчика приближения по оси X и выше положения по оси Ζ устанавливаются в качестве исходного положения дистанционно управляемого устройства 200 для манипулирования молибденом для обнуления считывания данных датчика положения. Все перемещения с дистанционным управлением отслеживаются телевизионной камерой системы кабельного телевидения, минимум с двух точек обзора камеры, например, сверху и в ортогональной проекции, чтобы гарантировать правильное позиционирование, выравнивание и введение в зацепление дистанционно управляемого оборудования.The total range of movement for linear drive motors is approximately 1850 mm in the direction of the X axis and approximately 1250 mm in the direction of the Z axis. However, proximity sensors are located near the end points of movement to prevent the movement of the internal drive trolleys in the end areas of movement. Consequently, the actual range of movement is approximately 1800 mm and 1200 mm, respectively, in the direction of movement along the X and Z axes. Positions near the proximity sensor along the X axis and above the по axis are set as the initial position of the remotely controlled device 200 for manipulating molybdenum for zeroing the reading of the position sensor data. All movements with remote control are monitored by a television camera of a cable television system, from at least two camera viewpoints, for example, from above and in an orthogonal projection, to guarantee the correct positioning, alignment and engagement of remotely controlled equipment.

Световые пятна могут быть обеспечены, например, как световые пятна от двойных светоизлучающих диодов (LED), чтобы гарантировать способность оператора воспринимать глубину через использование теней. Чтобы позволить это, каждый источник света управляется индивидуально. Камеры являются цветными камерами, поддерживающими работу в сети, характеризующиеся способностью панорамирования, поворачивания и масштабирования изображения.Light spots can be provided, for example, as light spots from double light emitting diodes (LEDs) to guarantee the ability of the operator to perceive depth through the use of shadows. To enable this, each light source is individually controlled. Cameras are color cameras that support networking, characterized by the ability to pan, rotate and zoom the image.

Узел 256 захвата (фиг. 24) является миниатюрным специально разработанным подъемным устройством, которое входит в зацепление и поднимает с помощью пневматической захватывающей насадки 264 или держатель 80 мишени, или крюк 266 крана вместе с полезной нагрузкой. Введение в зацепление с каким-либо из этих компонентов производится сначала в горизонтальном направлении перемещения к центру компонента в пневматической захватывающей насадке 264 захвата, а затем в вертикальном направлении, чтобы входить в контакт и поднимать компонент. Чтобы позволить центрирование в горизонтальном направлении, рамная конструкция 258 захвата имеет форму вилки с двумя конусовидными зубцами, ведущими к открытому кольцу полукруглой формы. Зубцы и кольцо имеют выступ на нижнем крае. Этот выступ входит в зацепление с нижней стороной плоской поверхности, обеспечиваемой на обоих подъемных компонентах.The gripping unit 256 (FIG. 24) is a miniature, specially designed lifting device that engages and lifts with the help of a pneumatic gripping nozzle 264 either a target holder 80 or a crane hook 266 together with the payload. The engagement with any of these components is made first in the horizontal direction of movement to the center of the component in the pneumatic gripping attachment nozzle 264, and then in the vertical direction to come into contact and lift the component. To allow horizontal alignment, the grip frame 258 has a fork shape with two conical teeth leading to an open semicircular ring. The teeth and ring have a protrusion on the lower edge. This protrusion engages with the underside of the flat surface provided on both lifting components.

Поскольку этот показательный вариант осуществления изобретения не имеет каких-либо вертикальных деталей на выступе рамной конструкции 258 захвата, чтобы сопротивляться горизонтальному скольжению поднимаемого компонента, захват оборудуется пневматическим зажимающим цилиндром 264 с отведением с помощью пружины, который вставляет наконечник плунжера в соответствующее ему углубление в верхней части какого-либо из поднимаемых компонентов. Наконечник плунжера входит в это углубление и прикладывает усилие, приблизительно составляющее 175 H (40 фунт-сил), чтобы гарантировать, что поднимаемый компонент не выскользнет из захвата во время операции. Когда блокирующий плунжер входит в зацепление, компонент эффективно блокируется в захвате. Однако, чтобы избежать запирания компонента в захвате, пружинный плунжер с втягиванием будет автоматически втягиваться после прекращения подачи к нему воздуха. Непреднамеренные потери воздуха также будут приводить к отведению плунжера, но это не приравнивается к выпадению компонента. Это просто означает, что компонент мог бы соскользнуть вперед и выпасть из захвата, если были созданы достаточные горизонтальные усилия за счет удара или быстрого замедления. Зажимающий цилиндр также обеспечивает степень механического соответствия в горизонтальном направлении при работе устройства сопряжения для крюка. Коническая форма, окружающая плоский участок зацепления на устройстве сопряжения для крюка позволяет ему колебаться на захвате в направлении вперед и назад. Легкое покачивание необходимо в том случае, когда требуется прохождение по дуговой траектории для операции опрокидывания стойки. Плунжер позволяет обеспечить это покачивающее движение без необходимости расцепления.Since this illustrative embodiment of the invention does not have any vertical parts on the protrusion of the gripping frame 258 to resist horizontal sliding of the component to be lifted, the gripping is equipped with a pneumatic clamping cylinder 264 with a spring that inserts the plunger tip into its corresponding recess in the upper part any of the lifted components. The tip of the plunger enters this recess and applies a force of approximately 175 N (40 lbf) to ensure that the lifted component does not slip out of the grip during operation. When the locking plunger engages, the component is effectively locked in the grip. However, to avoid locking the component in the grip, the retracting spring plunger will automatically retract after the air supply to it has ceased. Unintentional air losses will also lead to the discharge of the plunger, but this does not amount to loss of the component. It simply means that the component could slide forward and fall out of the grapple if sufficient horizontal forces were created by impact or rapid deceleration. The clamping cylinder also provides a degree of mechanical conformity in the horizontal direction during operation of the hook coupler. The conical shape surrounding the flat engagement portion on the hook coupler allows it to oscillate on the grapple in the forward and backward directions. Easy swaying is necessary when it is necessary to pass along an arc path for the operation of tipping the rack. The plunger allows this swinging motion to be achieved without the need for disengagement.

Чтобы содействовать горизонтальному перемещению, узел 256 захвата может быть оборудован тремя миниатюрными шариковыми передвижными узлами 257 на нижней части корпуса захвата. Эти шариковые передвижные узлы 257 позволяют узлу 256 захвата катиться вдоль поверхности при перемещении в горизонтальном направлении. В идеале узел 256 захвата опускается до тех пор, пока шариковые передвижные узлы 257 не создадут легкий физический контакт с соответствующей сопрягаемой поверхностью для захватываемого компонента. Затем они действуют как положительный направленный вниз ограничитель. Однако, поскольку манипулятор не оборудуется какой-либо обратной связью по прикладываемому усилию, и все операции производятся с дистанционным управлением, определенная степень вертикальной механической совместимости уже встраивается в захват. Верхний корпус узла 256 захвата, который прикрепляется к нижней части тележки 250 для перемещения по оси Z, прикрепляется болтами к нижнему корпусу рамной конструкции 258 захвата через подпружиненную скользящую муфту 254 (пружины 259). Такая компоновка скользящей муфты позволяет обеспечить перебег около 10 мм в вертикальном направлении вниз без перегрузки привода по оси Z, при этом не вызывая непреднамеренное расцепление защитного ограничителя крутящего момента. Это также ограничивает усилие на шариковых передвижных узлах 257, чтобы позволить плавное горизонтальное перемещение при качении. Пружины 259 только позволяют перебег в вертикальном направлении вниз, но они не образуют часть пути нагружения при подъеме.To facilitate horizontal movement, the gripper assembly 256 may be equipped with three miniature ball-mobile ball assemblies 257 on the bottom of the gripper housing. These ball mobile units 257 allow the gripping unit 256 to roll along the surface when moving horizontally. Ideally, the gripping assembly 256 is lowered until the ball-movable assemblies 257 make light physical contact with the corresponding mating surface for the gripping component. Then they act as a positive downward stop. However, since the manipulator is not equipped with any feedback on the applied force, and all operations are performed with remote control, a certain degree of vertical mechanical compatibility is already built into the grip. The upper housing of the gripper assembly 256, which is attached to the lower part of the trolley 250 for moving along the Z axis, is bolted to the lower housing of the gripper frame structure 258 via a spring-loaded sliding sleeve 254 (springs 259). This arrangement of the sliding sleeve allows for an overturn of about 10 mm in the vertical direction downward without overloading the drive along the Z axis, without causing unintentional tripping of the protective torque limiter. This also limits the force on the ball mobile units 257 to allow smooth horizontal movement when rolling. The springs 259 only allow a vertical run down, but they do not form part of the load path when lifting.

Другой показательный вариант осуществления настоящего раскрываемого изобретения относится к опрокидывающейся стойке, как к части оборудования для дистанционного манипулирования, так и к части оборудования, управляемого дистанционно. Подходящий показательный узел 270 опрокидывающейся стойки показан на фиг. 25, 26 и в целом содержит: сварную конструкцию стойки, основание поворотной направляющей со узлом плеча рычага и узлом опоры стойки. Узел 270 опрокидывающейся стойки используется для поддержки узла 153 трубки для охлаждения, несущего на себе держатель 80 мишени, в то время как узел 153 трубки для охлаждения опускается вместе, с поворотным перемещением из вертикального положения в горизонтальное положение, при этом он ориентируется таким образом, как это необходимо, за счет вращения вместе с узлом 256 захвата внутри дистанционно управляемого устройства 200 для манипулирования молибденом. Вращение держателя 80 мишени необходимо для того, чтобы ориентировать его (1) вертикально для вставления в экранированный контейнер 290 и удаления из него, и (2) горизонтально для вставления в узел 153 трубки для охлаждения и удаления из него, при этом узел 153 введен в зацепление с узлом 270 опрокидывающейся стойки после того, как узел 270 был переведен вниз с поворотным перемещением в горизонтальное положение.Another exemplary embodiment of the present disclosed invention relates to a tipping rack, both to a part of equipment for remote manipulation, and to part of equipment remotely controlled. A suitable tipping rack assembly 270 is shown in FIG. 25, 26 and as a whole comprises: a welded construction of the rack, a base of the rotary guide with a lever arm assembly and a rack support assembly. The tipping rack assembly 270 is used to support the cooling tube assembly 153 carrying the target holder 80, while the cooling tube assembly 153 is lowered together with pivoting from a vertical position to a horizontal position, while orienting itself in such a way as this is necessary due to rotation with the capture unit 256 inside the remotely controlled device 200 for manipulating molybdenum. The rotation of the target holder 80 is necessary in order to orient it (1) vertically for insertion into the shielded container 290 and removal from it, and (2) horizontally for insertion into the tube assembly 153 for cooling and removal from it, while the assembly 153 is inserted into meshing with the tilt stand assembly 270 after the assembly 270 has been moved down with a rotary movement to the horizontal position.

Узел 270 опрокидывающейся стойки содержит сварную конструкцию стойки, введенную в зацепление с основанием поворотной направляющей с возможностью вращения. Подходящая показательная сварная конструкция стойки (лучше всего ей видно на фиг. 25) содержит пару продолговатых уголковых металлических профилей 274, разнесенных между собой с помощью верхней поддерживающей пластины 272 и нижней поддерживающей пластины 273. Поддерживающие пластины 272, 273 структурно усилены в этом месте арматурными прутками 275. Верхняя поддерживающая Пластина 272 и нижняя поддерживающая пластина 274 обеспечиваются согласующимися конусообразными щелевыми отверстиями, имеющими дугообразные концы для вмещения и позиционирования в них узла 153 трубки для охлаждения. Узел 153 трубки для охлаждения поддерживается на верхней поддерживающей пластине 272 за счет размещения на ней опирающегося на эту пластину удерживающего кольца 162 узла 153 трубки для охлаждения. Нижняя поддерживающая пластина 273 обеспечивает необходимую' вторую точку поддержки узла 153 трубки для охлаждения, когда Он находится в горизонтальном положении. Сварная конструкция опрокидывающейся стойки имеет три перекладины круглого сечения, проходящие между двумя главными углами опирания. Верхняя перекладина 276 круглого сечения (также определяемая как верхний круглый вал) может входить в зацепление с крюком 266 крана во взаимодействии со узлом 256 захвата, для поднимания и опускания узла 270 опрокидывающейся стойки. Верхняя перекладина 276 круглого сечения обеспечивается двумя конусообразными дисками, позиционируемыми вокруг центра перекладины 276 для направления крюка 266 крана в нужное положение. Нижняя перекладина 284 круглого сечения (также определяемая как нижний круглый вал) служит в качестве поворотной точки для опускания узла 270 опрокидывающейся стойки в горизонтальное положение. Промежуточная перекладина 279 круглого сечения (также определяемая как промежуточный вал) действует как стопор, когда узел 270 опрокидывающейся стойки поднимается до вертикального положения, а также действует как активирующий механизм для плеча 286 рычага (фиг. 26), когда узел 270 опрокидывающейся стойки опускается в горизонтальное положение. Концы нижней перекладины 284 круглого сечения и промежуточной перекладины 279 круглого сечения проходят через стороны продолговатых уголковых металлических профилей 274.Tilt leg assembly 270 includes a welded strut structure engaged to rotate the base of the rotatable rail. A suitable representative welded stand structure (best seen in FIG. 25) contains a pair of elongated corner metal profiles 274 spaced apart by an upper support plate 272 and a lower support plate 273. The support plates 272, 273 are structurally reinforced at this point with reinforcing bars 275. The upper support plate 272 and the lower support plate 274 are provided with matching cone-shaped slotted holes having arched ends for containment and positioned I in which the tube assembly 153 for cooling. The cooling tube assembly 153 is supported on the upper support plate 272 by placing a retaining ring 162 of the cooling tube assembly 153 resting on this plate on it. The lower support plate 273 provides the necessary 'second support point for the tube assembly 153 for cooling when it is in a horizontal position. The tilt-up welded construction has three round crossbeams extending between the two main bearing angles. The upper crossbar 276 of circular cross section (also defined as the upper round shaft) can engage with the crane hook 266 in conjunction with the gripper assembly 256 to raise and lower the tipping arm assembly 270. The upper round crossbar 276 is provided by two cone-shaped disks positioned around the center of the crossbar 276 to guide the crane hook 266 to the desired position. The lower circular crossbar 284 (also referred to as the lower round shaft) serves as a pivot point for lowering the tipping column assembly 270 to a horizontal position. An intermediate crossbar 279 of circular cross section (also defined as an intermediate shaft) acts as a stopper when the tipping stand assembly 270 rises to a vertical position, and also acts as an activating mechanism for the lever arm 286 (FIG. 26) when the tipping stand assembly 270 is lowered to horizontal position. The ends of the lower crossbar 284 of circular cross section and the intermediate crossbar 279 of circular cross section pass through the sides of elongated corner metal profiles 274.

Узел 270 опрокидывающейся стойки обеспечивается основанием поворотной направляющей, которое взаимодействует со сварной конструкцией опрокидывающейся стойки, чтобы опускать за счет поворачивания узел 270 опрокидывающейся стойки в горизонтальное положение и поднимать за счет поворачивания опрокидывающуюся стойку в вертикальное положение. Основание поворотной направляющей имеет нижнюю перекладину 284, к которой надежно фиксируется пара сопрягаемых разнесенных между собой боковых пластин 282. Эти боковые пластины 282 обеспечиваются: (1) верхним наклонным краем, Понижающимся от первого бокового конца к противоположному боковому концу, (2) согласующимися вертикальными направляющими щелевыми отверстиями, которые являются параллельными и смежными по отношению к «длинным» боковым концам боковых пластин 282, (3) согласующимися вертикальными направляющими щелевыми отверстиями, которые являются параллельными и смежными по отношению к «коротким» боковым концам боковых пластин 282, (4) согласующимися нижними поперечинами 287, зафиксированными поперек согласующихся вертикальных направляющих щелевых отверстий, смежных длинным боковым концам боковых пластин 282 в выбранном первом положении выше нижней перекладины 284, и (5) согласующимися верхними поперечинами 288, зафиксированными поперек согласующихся вертикальных направляющих щелевых отверстий, смежных длинным боковым концам боковых пластин 282 в выбранном первом положении выше нижних поперечин 287. Концы нижней перекладины 284 круглого сечения, проходящие наружу из продолговатых уголковых металлических профилей 274, также проходят наружу через согласующиеся вертикальные направляющие щелевые Отверстия, смежные длинным боковым концам вышеуказанных боковых пластин 282 между нижними поперечинами 287 и верхними поперечинами 288. Концы промежуточной перекладины 279 круглого сечения, проходящие через стороны продолговатых уголковых металлических профилей 274, также проходят наружу через согласующиеся вертикальные направляющие щелевые отверстия, смежные длинным боковым концам вышеуказанных боковых пластин 282 выше верхних поперечин 288. Узел плеча 286 рычага устанавливается с возможностью поворота на нижней пластине 284.The tipping rack assembly 270 is provided with a rotatable rail base that cooperates with the welded tipping rack structure to lower the tipping rack assembly 270 270 into a horizontal position and raise the tipping rack to a vertical position by turning. The base of the pivoting guide has a lower bar 284 to which a pair of mating spaced side plates 282 are securely fixed. These side plates 282 are provided with: (1) an upper inclined edge, Lowering from the first side end to the opposite side end, (2) matching vertical guides slot holes that are parallel and adjacent to the "long" side ends of the side plates 282, (3) matching vertical guide slot holes, which which are parallel and adjacent to the “short” side ends of the side plates 282, (4) matching the lower crossbars 287, fixed across the matching vertical guide slit holes adjacent to the long side ends of the side plates 282 in a selected first position above the lower beam 284, and (5) matching upper crossbars 288 fixed across matching vertical guide slit holes adjacent to the long side ends of the side plates 282 in the selected first position and higher than the lower crossbars 287. The ends of the lower crossbeam 284 of circular cross section extending outward from the elongated corner metal profiles 274 also extend outward through matching vertical guide slit openings adjacent to the long side ends of the above side plates 282 between the lower crossbars 287 and the upper crossbars 288. The ends of an intermediate crossbar 279 of circular cross section passing through the sides of elongated corner metal profiles 274 also extend outward through matching vertical apravlyayuschie slots adjacent long side ends above the side plates 282 above the shoulder 288. The upper cross-arm assembly 286 mounted rotatably on the lower plate 284.

Щелевые отверстия на боковых пластинах 282 захватывают, направляют и позиционируют концы нижней перекладины 284 круглого сечения и промежуточной перекладины 279 круглого сечения, которые проходят наружу через стороны продолговатых уголковых металлических профилей 274. В вертикальной ориентации концы нижней перекладины 284 круглого сечения захватываются в «длинные» вертикальные направляющие щелевые отверстия между нижними поперечинами 287 и верхними поперечинами 288, в то время как концы промежуточной перекладины 279 круглого сечения захватываются внутри «длинных» вертикальных направляющих щелевых отверстий выше верхних поперечин 288, таким образом сохраняя узел 270 опрокидывающейся стойки в вертикальной ориентации. Во время операции, когда узел 153 трубки для охлаждения устанавливается в/на узел опрокидывающейся стойки, нижняя пластина 284 основания поворотной направляющей устанавливается на четырех штырях на капельнице, которая служит в качестве установочной точки 219 (см. фиг. 20) для узла 270 опрокидывающейся стойки. В том случае, когда требуется переместить узел 270 опрокидывающейся стойки из вертикального в горизонтальное положение, или наоборот, верхняя перекладина 276 круглого сечения вводится в зацепление с крюком 266 крана, прикрепленного к сборочному узлу 256 захвата дистанционно управляемого устройства 200 для манипулирования молибденом. Узел 270 опрокидывающейся стойки может подниматься до тех пор, пока проходящие наружу концы нижней перекладины 284 круглого сечения не будут упираться в верхние поперечины 288. В этом положении проходящие наружу концы промежуточной перекладины 279 круглого сечения будут выходить из «длинных» вертикальных направляющих щелевых отверстий в боковых пластинах 282. Вследствие дистанционного управления устройством 200 для манипулирования молибденом, узел 270 опрокидывающейся стойки будет опускаться за счет поворачивания из вертикального положения в горизонтальное положение за счет дистанционно управляемого перемещения узла 156 захвата в горизонтальной плоскости вдоль основания 202 поддерживающей рамы, в то же время одновременно опуская верхнюю часть узла 270 опрокидывающейся стойки, для того чтобы проходящие наружу концы промежуточной перекладины 279 круглого сечения скользили вдоль наклонного верхнего края, при этом опускаясь вниз от конца первой стороны к. концу противоположной стороны боковых пластин 282, таким образом опуская с поворачиванием верхнюю часть узла 270 опрокидывающейся стойки. Когда проходящие наружу концы промежуточной перекладины 279 круглого сечения достигают конца наклонного верхнего края боковых пластин 282, они останавливаются за счет вхождения в контакт с «короткими» вертикальными направляющими щелевыми отверстиями в боковых пластинах 282. В полностью опущенном положении узел 270 опрокидывающейся стойки поддерживается за счет введения в зацепление его верхней поддерживающей пластины 272 с опорой 221 опрокидывающейся стойки, обеспечиваемой на капельнице (фиг. 20, 26). Когда узел 270 опрокидывающейся стойки опустился за счет поворачивания, часть промежуточной перекладины круглого сечения, расположенная между продолговатыми уголковыми металлическими профилями 274 нажимает вниз на один конец плеча 286 рычага. Это приводит к тому, что другой конец плеча 286 рычага будет подниматься. Поднимающийся конец плеча 286 рычага обеспечивается закругленным выступающим наконечником (не показан), который контактирует с держателем 80 мишени, введенным в зацепление узлом 153 трубки подачи охлаждающей воды и поднимает его на несколько миллиметров, чтобы позволить пневматической зажимной насадке 264 узла 256 захвата надлежащим образом войти в зацепление с держателем 80 мишени для его удаления из узла 153 трубки подачи охлаждающей воды.The slotted holes on the side plates 282 capture, guide and position the ends of the lower crossbar 284 of circular cross section and the intermediate crossbar 279 of circular cross section, which extend outward through the sides of elongated corner metal profiles 274. In the vertical orientation, the ends of the lower cross bar 284 of circular cross section are captured in “long” vertical guide slit openings between the lower cross members 287 and the upper cross members 288, while the ends of the intermediate cross-section 279 of the circular cross section are gripping are located inside the “long” vertical guide slit openings above the upper crossbars 288, thereby keeping the tipping column assembly 270 in a vertical orientation. During the operation, when the cooling tube assembly 153 is mounted on / on the tipping rack assembly, the lower base plate 284 of the pivoting rail is mounted on four pins on the dropper, which serves as a mounting point 219 (see FIG. 20) for the tipping strut assembly 270 . In the case where it is necessary to move the tipping stand assembly 270 from vertical to horizontal, or vice versa, the upper round crossbar 276 is engaged with the crane hook 266 attached to the gripper assembly 256 of the remotely controlled molybdenum handling device 200. The tipping leg assembly 270 can be raised until the outwardly extending ends of the lower round crossbar 284 abut against the upper crossbars 288. In this position, the outwardly extending ends of the intermediate crossbar 279 of the round cross section come out of the "long" vertical guide slit holes in the side plates 282. Due to the remote control of the device 200 for manipulating molybdenum, the node 270 tipping rack will be lowered by turning from a vertical position horizontal position due to the remotely controlled movement of the gripping unit 156 in a horizontal plane along the base 202 of the supporting frame, while at the same time lowering the upper part of the tipping stand unit 270, so that the outgoing ends of the intermediate crossbar 279 of circular cross section slide along the inclined upper edge, this falling down from the end of the first side to the end of the opposite side of the side plates 282, thus lowering the upper part of the tipping unit 270 with rotation I rack. When the outwardly extending ends of the circular crossbar 279 reach the end of the inclined upper edge of the side plates 282, they are stopped by coming into contact with the “short” vertical guide slit holes in the side plates 282. In the fully lowered position, the tipping rack assembly 270 is supported by the introduction into engagement of its upper supporting plate 272 with the support 221 of the tipping rack provided on the dropper (Fig. 20, 26). When the tipping leg assembly 270 has lowered by turning, a portion of the intermediate cross-section of the circular cross section located between the elongated corner metal profiles 274 presses down one end of the lever arm 286. This causes the other end of the lever arm 286 to rise. The rising end of the lever arm 286 is provided with a rounded protruding tip (not shown) that contacts the target holder 80 engaged by the cooling water supply tube assembly 153 and lifts it several millimeters to allow the pneumatic clamping nozzle 264 of the gripper assembly 256 to properly engage engagement with the holder 80 of the target to remove it from the node 153 of the cooling water supply tube.

Процесс работы устройства 10 линейного ускорителя электронных пучков высокой энергии настоящего изобретения в целом содержит следующие шаги.The operation process of the device 10 of the linear accelerator of electron beams of high energy of the present invention generally comprises the following steps.

Первым шагом является подготовка дисков мишеней с молибденом-100. Молибденовые диски могут быть из природного молибденового порошка (с присутствием изотопов Mo-100 в количестве 9,6%) или из высокообогащенного порошка Mo-100. Порошок Mo-100 может быть мелко измельченным или другим способом подготовленным порошком, перед тем как он подвергается спеканию или помещается в пресс-форму для формования диска. Пресс-форма помещается в гидравлический пресс и затем производится сжимание дисков. Прессованные диски номинально составляют около 15 мм в диаметре и около 1 мм по толщине. Последующее спекание производится при высоких температурах в печи с разреженной или инертной атмосферой, что вызывает усадку дисков приблизительно на 4% в диаметре и на 3% по толщине. После сжимания и спекания отдельные диски-мишени вручную загружаются в держатель 80 мишени, а загруженные держатели 80 мишени вручную загружаются в облицованный свинцом экранированный контейнер 290. Манипулирование Mo-100 во время подготовки и прессования в виде дисков перед спеканием и последующей загрузки дисков после спекания в держатель 80 мишени, предпочтительно, производится внутри перчаточной камеры, чтобы ограничивать рассеивание молибденового порошка наружу и вокруг производственной среды. После удаления из перчаточной камеры загруженный экранированный контейнер может быть поднят крюком крана, входящим в зацепление с ручкой 296 на крышке 295 экранированного контейнера (фиг. 22), и затем может быть перемещен мостовым краном (не показан) к его местоположению на поддоне 212 загрузочно-разгрузочного устройства, опуская основание 292 экранированного контейнера на штыри 214, обеспечиваемые для этого на поддоне 212 загрузочно-разгрузочного устройства (фиг. 19, 21). После того как крышка 295 экранированного контейнера разгерметизируется из основания 292 экранированного контейнера за счет отпирания рукояток 294, крышка 295 экранированного контейнера перемещается краном к поддону 212 загрузочно-разгрузочного устройства и помещается в хранилище 216, обеспеченное для этой цели в поддоне 212 загрузочно-разгрузочного устройства. Затем крышка 151 колпака для охлаждающей воды удаляется из узла 141 колпака трубки для охлаждающей воды (фиг. 18(A), 18(B)), который проходит вверх из кожуха 44 трубки для охлаждающей воды, соединяющейся с камерой 42 облучения мишени (фиг. 9) с помощью узла 156 захвата дистанционно управляемого устройства 200 для манипулирования молибденом и помещается в хранилище 218, обеспеченное для этой цели в поддоне 212 загрузочно-разгрузочного устройства. Верхняя часть узла 153 трубки подачи охлаждающей воды вводится в зацепление через узел 156 захвата, поднимается из кожуха 44 трубки Для охлаждающей воды и помещается в узел 270 опрокидывающейся стойки за счет позиционирования удерживающего кольца 162 трубки для охлаждающей воды на верхней поддерживающей пластине 272 узла 270 опрокидывающейся стойки. Затем сварная конструкция опрокидывающейся стойки перемещается из вертикального положения в горизонтальное положение, как описывалось ранее, за счет дистанционно управляемого узла 256 захвата. Затем узел 256 захвата дистанционно управляется, чтобы ввести в зацепление щелевые отверстия 82 в конце держателя 80 мишени с пневматической зажимной насадкой 264 захвата, после чего за счет дистанционного управления держатель мишени удаляется из основания 292 экранирующего контейнера и вставляется в держатель 105 корпуса трубки для охладителя и закрепляется в нем на нижнем конце трубки 154 подачи охлаждающей воды. Затем сварная конструкция опрокидывающейся стойки перемещается из горизонтального положения в вертикальное положение за счет дистанционно управляемого узла 256 захвата. В дальнейшем узел 256 захвата используется для удаления загруженного узла 153 трубки подачи охлаждающей воды из узла 270 опрокидывающейся стойки, а затем опускает загруженный узел 153 трубки подачи охлаждающей воды в кожух 44 трубки для охлаждающей воды до тех пор, пока держатель 80 мишени не войдет в камеру 42 облучения мишени. Затем держатель 80 мишени точно позиционируется и выравнивается за счет дистанционно управляемого манипулирования трубкой 103 подачи охладителя (или узлом 153 трубки подачи охлаждающей воды) для максимального облучения потоком фотонов, создаваемого секцией 70 преобразователя тормозного излучения. Затем узел верхней втулки трубки 141 подачи охлаждающей воды герметизируется в кожухе 44 трубки для охлаждающей воды за счет установки колпака 151 трубки для охлаждающей воды. Затем производится первая подача охлаждающей воды под давлением к герметично прикрепленной трубке 50 подачи охлаждающей воды для раздельного циркулирования охлаждающей воды через секцию 70 преобразователя тормозного излучения. Затем производится вторая подача охлаждающей воды под давлением к герметично прикрепленной трубке 46 подачи охлаждающей воды для раздельного циркулирования охлаждающей воды через держатель 80 мишени, диски 85 мишени 100Мо и облучающую камеру 55 камеры 42 облучения мишени. Затем на линейный ускоритель 20 электронного пучка подается питание, чтобы он производил электронный пучок для бомбардировки танталовых пластин 26, помещенных внутрь секции 70 преобразователя тормозного излучения для создания потока тормозных фотонов с тем чтобы облучать держатель 80 мишени, в который загружено множество дисков 85 мишени 100Мо. Целесообразно, при использовании устройства 10 ускорителя электронного пучка высокой энергии, раскрываемого здесь, содержащего линейный ускоритель 20 электронного пучка с параметрами 35 МэВ, 40 кВт, для облучения держателя мишени, вмещающего множество дисков мишени 100Мо, облучать держатель мишени и диски в течение периода времени в диапазоне от приблизительно 24 часов до приблизительно 96 часов, приблизительно от 36 часов До 72 часов, приблизительно 24 часа, приблизительно 36 часов, приблизительно 48 часов, приблизительно 60 часов, приблизительно 72 часа, приблизительно 80 часов, приблизительно 96 часов. После проведения облучения дисков мишени 100Мо в течение выбранного периода времени, к линейному ускорителю 20 электронного пучка перестает подаваться питание, два источника подачи охлаждающей воды отключаются, и из камеры 42 облучения мишени отводится охлаждающая вода. Источник подачи охлаждающей воды отсоединяется от впускной трубки 46 для воды, после чего колпак 151 трубки для охлаждающей воды отсоединяется от узла 141 колпака трубки для охлаждающей воды через дистанционное управление узла 256 захвата дистанционно управляемого устройства 200 для манипулирования молибденом и помещается в хранилище 218, обеспеченное для этой цели в поддоне 212 загрузочно-разгрузочного устройства. Затем с помощью дистанционного управления узла 256 захвата производятся манипуляции со узлом 153 трубки подачи охлаждающей воды, чтобы надежно соединить его с держателем 80 мишени, после чего узел 153 трубки подачи охлаждающей воды удаляется из кожуха 44 трубки для охлаждающей воды и размещается в сборочном узле 270 опрокидывающейся стойки за счет позиционирования удерживающего кольца 162 трубки для Охлаждающей воды на верхней поддерживающей пластине 272 узла 270 опрокидывающейся стойки. Затем сварная конструкция опрокидывающейся стойки перемещается из вертикального положения в горизонтальное положение, как описывалось ранее, за счет дистанционного управления узла 256 захвата. Затем со узлом 256 захвата производится дистанционное манипулирование, чтобы ввести в зацепление щелевые отверстия 82 в конце облученного держателя 80 мишени с пневматической зажимной насадкой 264, после чего облученный держатель 80 мишени удаляется из основания 292 экранирующего контейнера и вставляется в основание 292 экранирующего контейнера за счет дистанционного управления узла 256 захвата. Затем крышка 295 экранирующего контейнера размещается на основании 292 экранирующего контейнера узлом 256 захвата и фиксируется на месте за счет введения в зацепление рукояток 294 экранирующего контейнера с крышкой экранирующего контейнера. Экранирующий контейнер 290 может в этом случае перемещаться с помощью мостового крана в перчаточную камеру для удаления облученного держателя 80 мишени.The first step is to prepare the target discs with molybdenum-100. Molybdenum disks can be from natural molybdenum powder (with the presence of Mo-100 isotopes in an amount of 9.6%) or from highly enriched Mo-100 powder. Mo-100 powder can be finely ground or otherwise prepared powder before it is sintered or placed in a mold to form a disk. The mold is placed in a hydraulic press and then the discs are compressed. Pressed discs are nominally about 15 mm in diameter and about 1 mm in thickness. Subsequent sintering is carried out at high temperatures in a furnace with a rarefied or inert atmosphere, which causes shrinkage of the disks by approximately 4% in diameter and 3% in thickness. After compression and sintering, individual target disks are manually loaded into the target holder 80, and the loaded target holders 80 are manually loaded into the lead-lined shielded container 290. Manipulate the Mo-100 during preparation and pressing in the form of disks before sintering and subsequent loading of disks after sintering into the target holder 80 is preferably made inside the glove box to limit the dispersion of molybdenum powder to and from the outside of the production environment. After being removed from the glove box, the loaded shielded container can be lifted by a crane hook that engages with the handle 296 on the cover 295 of the shielded container (Fig. 22), and then can be moved by a bridge crane (not shown) to its location on the loading pallet 212 unloading device, lowering the base 292 of the shielded container onto the pins 214 provided for this on the pallet 212 of the loading and unloading device (Fig. 19, 21). After the lid 295 of the shielded container is depressurized from the base 292 of the shielded container by unlocking the handles 294, the lid 295 of the shielded container is moved by a crane to the pallet 212 of the loading and unloading device and placed in the storage 216 provided for this purpose in the pallet 212 of the loading and unloading device. Then, the cap of the cooling water cap 151 is removed from the cap assembly 141 of the cooling water tube (FIG. 18 (A), 18 (B)), which extends upward from the casing 44 of the cooling water tube connecting to the target irradiation chamber 42 (FIG. 9) using the node 156 capture remote-controlled device 200 for manipulating molybdenum and is placed in the storage 218 provided for this purpose in the pallet 212 of the loading and unloading device. The upper part of the cooling water supply tube assembly 153 is engaged through the gripping assembly 156, lifted from the cooling water tube casing 44 and placed in the tipping rack assembly 270 by positioning the holding ring 162 of the cooling water tube on the upper support plate 272 of the tipping strut assembly 270. . Then, the welded construction of the tipping rack moves from a vertical position to a horizontal position, as described previously, due to the remotely controlled gripping unit 256. Then, the gripping unit 256 is remotely controlled to engage the slotted holes 82 at the end of the target holder 80 with the pneumatic gripping clamp 264, after which, by remote control, the target holder is removed from the base of the shielding container 292 and inserted into the holder 105 of the cooler tube body and fixed therein at the lower end of the cooling water supply tube 154. Then, the welded structure of the tipping rack moves from a horizontal position to a vertical position due to the remotely controlled gripping unit 256. Subsequently, the gripping unit 256 is used to remove the loaded cooling water supply tube assembly 153 from the tipping rack assembly 270, and then lowers the loaded cooling water supply tube assembly 153 into the casing 44 of the cooling water tube until the target holder 80 enters the chamber 42 target irradiation. Then, the target holder 80 is accurately positioned and aligned by remotely manipulating the cooler supply tube 103 (or the cooling water supply tube assembly 153) to maximize exposure to the photon flux generated by the bremsstrahlung section 70. Then, the upper sleeve assembly of the cooling water supply pipe 141 is sealed in the casing 44 of the cooling water pipe by installing a cap 151 of the cooling water pipe. Then, a first supply of pressurized cooling water is made to the hermetically attached cooling water supply pipe 50 for separately circulating the cooling water through the brake radiation converter section 70. Next, the second cooling water pressurized to sealingly attached cooling water supply tube 46 for separately circulating cooling water through the target holder 80, wheels 85 and the Mo target 100 irradiator chamber 55 chamber 42 target irradiation. Then, power is supplied to the electron beam linear accelerator 20 so that it produces an electron beam to bombard the tantalum plates 26 placed inside the bremsstrahlung section 70 to create a flow of bremsstrahlung photons so as to irradiate the target holder 80, into which many disks 85 of the target 100 Mo . It is advisable, when using the device 10 of the high-energy electron beam accelerator disclosed here, containing a linear electron beam accelerator 20 with parameters of 35 MeV, 40 kW, for irradiating the target holder containing a plurality of target discs of 100 Mo, irradiate the target holder and discs for a period of time in the range of from about 24 hours to about 96 hours, from about 36 hours to about 72 hours, about 24 hours, about 36 hours, about 48 hours, about 60 hours, about 72 hours, approximately 80 hours, approximately 96 hours. After irradiation of the target discs of 100 Mo for a selected period of time, power is no longer supplied to the linear electron beam accelerator 20, two sources of cooling water supply are turned off, and cooling water is discharged from the target irradiation chamber 42. The cooling water supply is disconnected from the water inlet pipe 46, after which the cooling water pipe cap 151 is disconnected from the cooling water pipe assembly 141 via the remote control of the capture unit 256 of the remote controlled molybdenum manipulating device 200 and placed in the storage 218 provided for this purpose in the pallet 212 of the loading and unloading device. Then, using the remote control of the capture unit 256, manipulations are made with the cooling water supply tube assembly 153 to reliably connect it to the target holder 80, after which the cooling water supply tube assembly 153 is removed from the cooling water pipe casing 44 and placed in the tilt assembly 270 racks by positioning the retaining ring 162 of the Cooling water tube on the upper support plate 272 of the tipping rack assembly 270. Then, the welded construction of the tipping rack is moved from a vertical position to a horizontal position, as described previously, by remote control of the gripping unit 256. Then, the gripper assembly 256 is remotely manipulated to engage the slotted holes 82 at the end of the irradiated target holder 80 with the pneumatic clamping nozzle 264, after which the irradiated target holder 80 is removed from the base 292 of the shielding container and inserted into the base 292 of the shielding container control node 256 capture. Then, the lid 295 of the shielding container is placed on the base 292 of the shielding container by the gripping unit 256 and locked in place by engaging the handles 294 of the shielding container with the lid of the shielding container. The shielding container 290 can in this case be moved with a bridge crane into the glove box to remove the irradiated target holder 80.

В этой точке процесса дополнительным решением является перенесение держателя 80 мишени с облученными дисками мишени 100Мо в облицованный свинцом контейнер для отправки его к оборудованию для восстановления 99mTc из молибдена. Альтернативно, держатель 80 мишени с облученными дисками мишени 100Мо может быть перемещен с помощью дистанционного управления в камеру для работы с высокоактивными веществами, в которой 99mTc может быть отделен и восстановлен из облученных дисков мишени 100Мо с использованием оборудования и способов, известных специалистам в данной области техники. В качестве подходящего оборудования для отделения и восстановления 99mTc можно привести пример сепаратора изотопов TECHNEGEN (TECHNEGEN является зарегистрированной торговой маркой компании NorthStar Medical Radioisotopes LLC, Madison, WI (WI - штат США Висконсин)). После того как восстановление 99mTc было завершено, 100Мо восстанавливается, высушивается, и преобразуется в диски для спекания с использованием оборудования и способов, известных специалистам в данной области техники.At this point in the process, an additional solution is to transfer the target holder 80 with irradiated target discs of 100 Mo to a lead-lined container to send it to equipment for recovering 99m Tc from molybdenum. Alternatively, a target holder 80 with irradiated target discs of 100 Mo can be remotely moved to a chamber for working with highly active substances, in which 99m Tc can be separated and recovered from irradiated target discs of 100 Mo using equipment and methods known to those skilled in the art. this technical field. Examples of 99m Tc recovery and recovery equipment include the TECHNEGEN isotope separator (TECHNEGEN is a registered trademark of NorthStar Medical Radioisotopes LLC, Madison, WI (WI, Wisconsin). After the recovery of 99m Tc has been completed, 100 Mo is reduced, dried, and converted to sintering discs using equipment and methods known to those skilled in the art.

Раскрываемое здесь показательное устройство линейного ускорителя электронного пучка высокой энергии для генерирования электронного пучка мощностью 40 кВт, 35 МэВ, который преобразуется в поток тормозных фотонов для облучения множества мишеней 100Мо, чтобы производить 99Мо за счет фотоядерной реакции на мишенях 100Мо, имеет способность производить на основе круглосуточного 24 ч. режима работы от приблизительно 50 кюри (Ci) до приблизительно 220 кюри, от приблизительно 60 кюри до приблизительно 160 кюри, от приблизительно 70 кюри до приблизительно 125 кюри, от приблизительно 80 кюри до приблизительно 100 кюри 99Мо из множества облученных дисков мишени 100Мо, имеющих вес в совокупной величине от приблизительно 12 г до приблизительно 20 г, от приблизительно 14 г до приблизительно 18 г, от приблизительно 15 г до приблизительно 17 г. Допуская 48 часовой режим для распада 99Мо из множества облученных дисков мишени 100Мо приведет в результате к ежедневному производству от приблизительно 35 кюри (Ci) до приблизительно 65 кюри, от приблизительно 40 кюри до приблизительно 60 кюри, от приблизительно 40 кюри (Ci) до приблизительно 60 кюри, от приблизительно 45 кюри до приблизительно 55 кюри 99Мо для отправки к ядерным фармацевтическим предприятиям.The exponential device of a linear high-energy electron beam accelerator for generating an electron beam with a power of 40 kW, 35 MeV, which is converted into a flow of inhibitory photons for irradiating a plurality of 100 Mo targets to produce 99 Mo due to a photonuclear reaction on 100 Mo targets, disclosed here has the ability to produce based on a 24-hour 24-hour mode of operation from about 50 curies (Ci) to about 220 curies, from about 60 curies to about 160 curies, from about 70 curies to about 125 Ci, from about 80 curies to about 100 curies of 99 Mo of a plurality of irradiated target 100 Mo discs having weight in the aggregate value of from about 12 g to about 20 g, from about 14 g to about 18 g, from about 15 g to about 17 Admitting a 48 hour regimen for the decay of 99 Mo from a plurality of irradiated target discs of 100 Mo will result in daily production from about 35 curies (Ci) to about 65 curies, from about 40 curies to about 60 curies, from about 40 curies (Ci ) to when about 60 curie, from about 45 curie to about 55 curie 99 Mo for shipping to nuclear pharmaceutical companies.

Следует отметить, что хотя описанный вариант устройства с линейным ускорителем электронного пучка высокой энергии относится мощности линейного ускорителя электронов 40 кВт, 35 МэВ, для производства 99Мо из множества мишеней 100Мо, устройство может быть масштабировано, чтобы получить электронный пучок мощностью приблизительно 100 кВт, или альтернативно, уменьшено по размеру для получения электронного пучка мощностью приблизительно 5 кВт.It should be noted that although the described embodiment of a device with a linear electron-beam accelerator of high energy refers to the power of a linear electron accelerator of 40 kW, 35 MeV, for producing 99 Mo from a plurality of targets of 100 Mo, the device can be scaled to obtain an electron beam with a power of approximately 100 kW, or alternatively, reduced in size to produce an electron beam with a power of approximately 5 kW.

Claims (22)

1. Устройство для производства молибдена-99 (99Мо) из множества мишеней молибдена-100 (100Мо) с помощью фотоядерной реакции на мишенях 100Мо, содержащее:1. Device for the production of molybdenum-99 ( 99 Mo) from a variety of targets of molybdenum-100 ( 100 Mo) using a photonuclear reaction on targets of 100 Mo, containing: линейный ускоритель, выполненный с возможностью формировать пучок электронов мощностью по меньшей мере от 5 кВт до приблизительно 100 кВт мощности, a linear accelerator configured to generate an electron beam with a power of at least 5 kW to about 100 kW of power, водоохлаждаемый преобразователь, выполненный с возможностью принимать пучок электронов и преобразовывать его в поток тормозных фотонов с энергией от по меньшей мере 20 МэВ до приблизительно 45 МэВ, a water-cooled transducer configured to receive an electron beam and convert it into a stream of bremsstrahlung photons with an energy of at least 20 MeV to about 45 MeV, водоохлаждаемый компонент с облучаемыми мишенями, предназначенный для приёма потока тормозных фотонов, причем компонент с облучаемыми мишенями имеет камеру для приёма держателя мишеней, вмещающего множество дисков мишеней 100Мо, установки указанного держателя в камере с возможностью его удаления и позиционирования указанного держателя в камере,a water-cooled component with irradiated targets, intended for receiving a flux of inhibitory photons, the component with irradiated targets has a camera for receiving a target holder containing a plurality of target discs of 100 Mo, installing said holder in the chamber with the possibility of removing it and positioning the specified holder in the chamber, узел дистанционно управляемого захвата, выполненный с возможностью перемещения, при этом узел захвата выполнен с возможностью зацепления и расцепления конца держателя мишеней.a remote controlled capture unit configured to move, while the capture unit is configured to engage and disengage the end of the target holder. 2. Устройство по п. 1, в котором преобразователь содержит по меньшей мере одну металлическую пластину, размещенную таким образом, чтобы она пересекала пучок электронов, формируемый линейным ускорителем.2. The device according to p. 1, in which the Converter contains at least one metal plate placed in such a way that it intersects the electron beam formed by a linear accelerator. 3. Устройство по п. 2, в котором металлическая пластина является медной пластиной, или кобальтовой пластиной, или железной пластиной, или никелевой пластиной, или палладиевой пластиной, или родиевой пластиной, или серебряной пластиной, или танталовой пластиной, или вольфрамовой пластиной, или цинковой пластиной, или пластиной из сплавов указанных металлов.3. The device according to claim 2, in which the metal plate is a copper plate, or a cobalt plate, or an iron plate, or a nickel plate, or a palladium plate, or a rhodium plate, or a silver plate, or a tantalum plate, or a tungsten plate, or zinc plate, or plate of alloys of these metals. 4. Устройство по п. 1, содержащее узел трубки охлаждения, выполненный с возможностью соединения с держателем мишеней и отсоединения от него, при этом узел трубки охлаждения конфигурирован для циркуляции охлаждающей текущей среды через диски мишеней 100Мо.4. The device according to claim 1, comprising a cooling tube assembly configured to connect to and disconnect from the target holder, the cooling tube assembly being configured to circulate the cooling fluid through the target disks 100 Mo. 5. Устройство по п. 4, в котором узел трубки охлаждения содержит трубку подачи охлаждающей текучей среды, содержащую множество направляющих ребер и экранирование охлаждающей трубки для экранирования потока тормозных фотонов. 5. The device according to claim 4, in which the cooling tube assembly comprises a cooling fluid supply pipe comprising a plurality of guide ribs and shielding a cooling tube for shielding the flow of brake photons. 6. Устройство по п. 5, в котором компонент с облучаемыми мишенями содержит компонент выравнивания мишеней для позиционирования и выравнивания держателя мишеней для максимального пересечения с потоком тормозных фотонов.6. The device according to claim 5, in which the component with the irradiated targets comprises a target alignment component for positioning and aligning the target holder for maximum intersection with the flow of inhibitory photons. 7. Устройство по п. 1, содержащее оборудование для дистанционно управляемой подачи держателя мишеней и переноса дисков мишеней 100Мо, облученных фотонами, в контейнер для отгрузки.7. The device according to claim 1, comprising equipment for remotely controlled delivery of the target holder and transfer of target disks 100 Mo irradiated by photons into the container for shipment. 8. Устройство по п. 1, содержащее горячую камеру для приема держателя мишеней, вмещающего диски мишеней 100Мо, облученных фотонами, и для обработки указанных облучённых фотонами дисков мишеней 100Мо для разделения и восстановления из них 99m-технеция (99mТс).8. The device according to claim 1, containing a hot chamber for receiving a target holder accommodating 100 Mo target disks irradiated with photons and for processing said 100 Mo target disks irradiated with photons to separate and recover 99m technetium ( 99m Tc) from them. 9. Устройство по п. 1, содержащее съёмное защитное ограждение, окружающее линейный ускоритель, компонент с облучаемыми мишенями.9. The device according to claim 1, comprising a removable protective enclosure surrounding the linear accelerator, a component with irradiated targets. 10. Устройство по п. 9, содержащее рамную конструкцию, выполненную с возможностью ее установки сверху защитного ограждения, причем узел дистанционно управляемого захвата выполнен с возможностью перемещения вдоль рамной конструкции и внутри нее.10. The device according to p. 9, containing a frame structure made with the possibility of its installation on top of the protective fence, and the remote controlled capture unit is made with the possibility of movement along the frame structure and inside it. 11. Устройство по п. 1, содержащее первую систему охлаждения, выполненную с возможностью герметичного соединения с указанным преобразователем для циркуляции через него охлаждающей текучей среды.11. The device according to p. 1, containing the first cooling system, made with the possibility of tight connection with the specified Converter for circulation through it a cooling fluid. 12. Устройство по п. 4, содержащее вторую систему охлаждения, выполненную с возможностью герметичного соединения с указанной протяженной стойкой охлаждения для циркуляции через неё охлаждающей текучей среды.12. The device according to p. 4, containing a second cooling system made with the possibility of tight connection with the specified extended cooling rack for circulation through it of a cooling fluid. 13. Способ производства молибдена-99 (99Мо) из множества мишеней молибдена-100 (100Мо) с помощью фотоядерной реакции на мишенях 100Мо, в котором:13. A method for producing molybdenum-99 ( 99 Mo) from a plurality of molybdenum-100 targets ( 100 Mo) using a photonuclear reaction on 100 Mo targets, in which: формируют электронный пучок с помощью линейного ускорителя, имеющий мощность по меньшей мере от 5 кВт до приблизительно 100 кВт, forming an electron beam using a linear accelerator having a power of at least 5 kW to about 100 kW, формируют с помощью преобразователя поток тормозных фотонов от указанного электронного пучка, с энергией от по меньшей мере 20 МэВ до приблизительно 45 МэВ,form using a Converter the flow of bremsstrahlung photons from the specified electron beam, with an energy of at least 20 MeV to about 45 MeV, облучают множество дисков мишеней 100Мо, удерживаемых в держателе мишеней для приема потока тормозных фотонов,irradiating a plurality of target discs of 100 Mo held in the target holder for receiving a flow of bremsstrahlung photons, охлаждают указанный преобразователь и облучаемые фотонами диски мишеней 100Мо иcool the specified Converter and the photon irradiated target discs of 100 Mo and перемещают держатель мишеней с помощью дистанционно управляемого узла захвата, выполненного с возможностью зацепления и расцепления конца держателя мишеней, для отделения и восстановления 99m-технеция (99mТс) из облученных фотонами дисков мишеней 100Мо.the target holder is moved using a remotely controlled capture unit configured to engage and disengage the end of the target holder to separate and recover 99m-technetium ( 99m Tc) from the 100 Mo target discs irradiated with photons.
RU2015155247A 2013-05-23 2014-05-23 Production of molybdenum-99 with use of electron beams RU2667072C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2816453 2013-05-23
CA2816453A CA2816453C (en) 2013-05-23 2013-05-23 Production of molybdenum-99 using electron beams
PCT/CA2014/050479 WO2014186898A1 (en) 2013-05-23 2014-05-23 Production of molybdenum-99 using electron beams

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015155247A RU2015155247A (en) 2017-06-28
RU2667072C2 true RU2667072C2 (en) 2018-09-14

Family

ID=51932678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155247A RU2667072C2 (en) 2013-05-23 2014-05-23 Production of molybdenum-99 with use of electron beams

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP3000114B1 (en)
JP (1) JP6426716B2 (en)
CN (1) CN105453187B (en)
AU (1) AU2014271174B2 (en)
BR (1) BR112015029336A2 (en)
CA (1) CA2816453C (en)
HK (1) HK1222944A1 (en)
IL (1) IL242695B (en)
RU (1) RU2667072C2 (en)
WO (1) WO2014186898A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692729C2 (en) * 2012-04-27 2019-06-26 Триумф Methods, systems and device for cyclotron production of technetium-99m

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9837176B2 (en) 2013-05-23 2017-12-05 Canadian Light Source Inc. Production of molybdenum-99 using electron beams
US9892808B2 (en) 2013-05-23 2018-02-13 Canadian Light Source Inc. Production of molybdenum-99 using electron beams
CA2892495C (en) * 2014-05-23 2023-03-21 Canadian Light Source Inc. Production of molybdenum-99 using electron beams
NL2016110A (en) * 2015-03-03 2016-09-30 Asml Netherlands Bv Radioisotope Production.
JP6339034B2 (en) * 2015-03-09 2018-06-06 住友重機械工業株式会社 Radioisotope purification equipment
CN105355254B (en) * 2015-10-19 2017-12-19 中国科学院近代物理研究所 Accelerator operation on-line continuous is adjustable circular hole beam-defining jaw
JP6752590B2 (en) * 2016-02-29 2020-09-09 日本メジフィジックス株式会社 Target equipment and radionuclide production equipment
JP7162598B2 (en) * 2017-01-26 2022-10-28 カナディアン ライト ソース インコ. Electron beam exit window in isotope production
US20180244535A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 BWXT Isotope Technology Group, Inc. Titanium-molybdate and method for making the same
EP3474637B1 (en) 2017-10-20 2020-07-15 Soletanche Freyssinet Automatic reloading and transport system for solid targets
US11551821B2 (en) * 2018-08-27 2023-01-10 BWXT Isotope Technology Group, Inc. Target irradiation systems for the production of radioisotopes
TWI684184B (en) * 2019-01-23 2020-02-01 日商住友重機械工業股份有限公司 Self-shielding cyclotron system
CN110473645B (en) * 2019-08-20 2024-03-01 西安迈斯拓扑科技有限公司 Based on bremsstrahlung and photonuclear dual-function targets 99 Mo production method and equipment
RU2716818C1 (en) * 2019-10-18 2020-03-17 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Radionuclides production device
RU2716824C1 (en) * 2019-10-18 2020-03-17 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Electron accelerator target assembly
CN110706840B (en) * 2019-10-18 2021-01-05 中国科学院合肥物质科学研究院 Accelerator driving based99Mo subcritical production device and method
CN110853792B (en) * 2019-11-11 2021-07-23 西安迈斯拓扑科技有限公司 Method and apparatus for producing medical isotopes based on high power electron accelerators
CN112289574A (en) * 2020-10-22 2021-01-29 叶振磊 Manufacturing and processing system of explosion-proof transformer
CN113351017B (en) * 2021-06-23 2022-04-08 中国核动力研究设计院 Extraction device for gaseous iodine in loop for producing iodine-125
US20230040941A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Uchicago Argonne, Llc Efficient bremsstrahlung converter
CN114121331B (en) * 2021-11-26 2023-02-28 中山大学 Nuclide preparation system of high-current electron linear accelerator
CN116847530B (en) * 2023-07-25 2024-02-20 中广核辐照技术有限公司 Adjusting device and adjusting method of electronic linear accelerator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784423A (en) * 1995-09-08 1998-07-21 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing molybdenum-99
RU2001100541A (en) * 2001-01-10 2003-01-20 РНЦ "Курчатовский институт" METHOD FOR PRODUCING MOLYBDEN-99 RADIO ISOTOPE
US20100028234A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-04 Uchicago Argonne, Llc. Methods for making and processing metal targets for producing Cu-67 radioisotope for medical applications

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1087814A2 (en) * 1998-04-10 2001-04-04 Duke University Methods and systems for the mass production of radioactive materials
US6907106B1 (en) * 1998-08-24 2005-06-14 Varian Medical Systems, Inc. Method and apparatus for producing radioactive materials for medical treatment using x-rays produced by an electron accelerator
RU2200997C2 (en) * 2001-01-10 2003-03-20 Российский научный центр "Курчатовский институт" Method for producing molybdenum radioisotope
JP4392280B2 (en) * 2004-03-26 2009-12-24 株式会社日立製作所 Radioisotope production apparatus and radiopharmaceutical production apparatus
WO2008142695A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 P-Cure Ltd. Irradiation treatment apparatus and method
DE102008007309A1 (en) * 2008-02-02 2009-08-06 Alfons Roschel Collection of electrons for energy, on breaking down/melting nuclei has an electrode within a hollow body, connected to the plus pole of a voltage supply, with material at the tip heated by a laser beam
ATE557400T1 (en) * 2008-02-05 2012-05-15 Univ Missouri PREPARATION OF RADIOISOTOPES AND TREATMENT OF A TARGET MATERIAL SOLUTION
JP5158981B2 (en) * 2010-01-25 2013-03-06 独立行政法人放射線医学総合研究所 Radionuclide production equipment
US9693443B2 (en) * 2010-04-19 2017-06-27 General Electric Company Self-shielding target for isotope production systems
US20120281799A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Wells Douglas P Irradiation Device and Method for Preparing High Specific Activity Radioisotopes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784423A (en) * 1995-09-08 1998-07-21 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing molybdenum-99
RU2001100541A (en) * 2001-01-10 2003-01-20 РНЦ "Курчатовский институт" METHOD FOR PRODUCING MOLYBDEN-99 RADIO ISOTOPE
US20100028234A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-04 Uchicago Argonne, Llc. Methods for making and processing metal targets for producing Cu-67 radioisotope for medical applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692729C2 (en) * 2012-04-27 2019-06-26 Триумф Methods, systems and device for cyclotron production of technetium-99m

Also Published As

Publication number Publication date
EP3000114A1 (en) 2016-03-30
JP6426716B2 (en) 2018-12-05
BR112015029336A2 (en) 2017-07-25
WO2014186898A1 (en) 2014-11-27
EP3000114A4 (en) 2017-01-25
CN105453187B (en) 2019-01-11
AU2014271174A1 (en) 2015-12-10
CA2816453C (en) 2019-09-17
RU2015155247A (en) 2017-06-28
CN105453187A (en) 2016-03-30
HK1222944A1 (en) 2017-07-14
IL242695B (en) 2019-08-29
EP3000114B1 (en) 2018-05-02
AU2014271174B2 (en) 2018-01-18
CA2816453A1 (en) 2014-11-23
JP2016520194A (en) 2016-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2667072C2 (en) Production of molybdenum-99 with use of electron beams
US9837176B2 (en) Production of molybdenum-99 using electron beams
US10115491B2 (en) Production of molybdenum-99 using electron beams
US20200029420A1 (en) Scalable continuous-wave ion linac pet radioisotope system
CN112230607A (en) Remote control maintenance system applied to BNCT target body replacement and maintenance process thereof
Diamond et al. Actinium-225 production with an electron accelerator
CA2892495C (en) Production of molybdenum-99 using electron beams
Chemerisov et al. Results of the six-and-a-half day electron-accelerator irradiation of enriched Mo-100 targets for the production of Mo-99
CN212364841U (en) Remote control maintenance system applied to BNCT target body replacement
JP2021004768A (en) Method and apparatus for manufacturing radioactive nuclide
JP6450211B2 (en) Mobile radionuclide production irradiation equipment
KR20230106647A (en) Neutron Capture Therapy System
US20220084707A1 (en) Method and System for Producing Isotopes
US20220139585A1 (en) Systems, devices, and methods for beam target exchange and volatile object storage
Yang et al. Radiation protection considerations in radioactive ion beam facilities
WO2022004614A1 (en) Radioisotope production apparatus, nuclear reactor unit, and method for producing radioisotope
Burkhardt et al. Interface with Experimental Detector in the High Luminosity Run
Burgess et al. Remote handling and maintenance in the facility for rare isotope beams
CN117018471A (en) Processing method for automatically replacing target body and target replacement processing system
JP2024512136A (en) Neutron capture therapy system and method for recovering its neutron generating part
Murdoch et al. Design & Handling of High Activity Collimators & Ring Components on the SNS
Roberts et al. FRIB Preseparator Radiation Environment and Superconducting Magnet Lifetime Estimates