TWI743131B - 中子產生標靶及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一中子產生標靶之設計和製造方法係被揭露。在某些實施例中，一標靶基材之一表面能被修飾以形成一或更多的表面特徴細構。在某些實施例中，一中子源層可被配設在該標靶基材之該表面上。在某些實施例中，該中心源層及該標靶基材可被加熱至一升高溫度，以在該二者之間形成一接合。在某些實施例中，該標靶基材的表面修飾能減少該標靶中的起泡和材料剝落。該標靶可被用於硼中子捕獲療法。

Description

中子產生標靶及其製造方法 相關申請案

本申請案相關於2016年5月5日申請的No.15/147,565美國專利申請案，其揭露內容全部併此附送。

發明領域

本揭露概有關於一種能被使用於硼中子捕獲療法的中子產生標靶之設計及製造方法。

中子源有許多潛在的用途，包括醫療、同位素製造、爆炸性/分裂性材料檢測、貴金屬礦的分析、顯像、及其它者等。一特別有關的領域係為硼中子捕獲療法(BNCT)，其是一種癌症治療技術，其中硼會優先地集中於一病人的惡性腫瘤中，且一中子束會穿過該病人瞄準在該含硼的腫瘤處。當該等硼原子捕獲一中子時，粒子會被產生而具有足夠的能量來對它所存在其內的組織造成嚴重的損害。該效果是高度局部性的，因此，此技術能被使用作為一高度選擇性的癌症治療方法，只會影響特定的標靶 細胞。

許多利用中子源的活動目前係在原子核研究反應器進行，該處的中子很豐富。但是，許多實行上的問題，譬如安全、核材料處理，及許多研究反應器的壽命接近終了和退役會造成此方法的挑戰。以加速器為基礎的中子源可被用作一相對較低成本、精小的擇代物。例如，一較小、相對較不昂貴的直線加速器可被用來加速離子，譬如質子，其嗣可被聚焦於一能夠產生中子的標靶上。

本揭露係有關一種用以製造一中子產生標靶的方法。該方法可包含修飾一標靶基材之一表面來形成一或更多的表面特徵細構。該方法亦可包含配設一中子源層於該標靶基材的該表面上。

在某些實施例中，該方法可包含一材料移除製程或一材料添加製程。該材料移除製程可包含磨蝕噴吹、蝕刻、或拋光。該材料添加製程可包含真空沉積、電鍍、或印刷。

在某些實施例中，該標靶基材可包含銅、鋁、鈦、鉬、及不銹鋼的至少一者。該中子源層可包含鋰、鈹及碳的至少一者。

在某些實施例中，該中子源層可被壓著在該標靶基材的表面上。在某些實施例中，該中子源層可藉蒸發被沉積在該標靶基材的表面上。

在某些實施例中，該方法可包含加熱該中子 源層和該標靶基材至一升高溫度經一持續時間，以在該中子源層和該標靶基材之間形成一接合。在某些實施例中，該升高溫度可在約100℃和約500℃之間。在某些實施例中，該持續時間可在約0.1小時和10小時之間。

在某些實施例中，該方法亦可包含修飾該中子源層之一頂表面來形成一或更多表面特徴細構。

本揭露亦有關於一種中子產生標靶。該標靶可包含一標靶基材具有一不均勻表面。該不均勻表面可包含一或更多表面特徴細構。該標靶亦可包含一中子源層配設在該標靶的表面上並接合於該標靶基材。

在某些實施例中，該一或更多表面特徴細構可為凹陷於該標靶基材中。該一或更多表面特徴細構可具有一在約1微米和約50微米之間的深度。

在某些實施例中，該一或更多表面特徴細構可為突出於該標靶基材。該一或更多表面特徴細構可具有一在約1微米和約50微米之間的高度。

在某些實施例中，該一或更多表面特徴細構可包含多數的表面細構具有一在約1微米和約50微米之間的平均節距。

在某些實施例中，該標靶基材可包含銅、鋁、鈦、鉬、及不銹鋼的至少一者。該中子源層可包含鋰、鈹及碳的至少一者。

在某些實施例中，該中子源層可具有一在約10微米和約500微米之間的厚度。

102:可旋轉結構

104A~104D:段片

106A~106D:(銅)基材

108A~108D:(鋰)中子源層

110A~110D:冷卻劑槽道

112:旋轉裝具

112A:入口

112B:出口

113、510:質子束產生器

113A、590:質子束

113B、570:中子束

201、204:標靶總成

202、205:標靶基材

203、206:中子源層

300、400:(製造)方法

301~303、401~403:步驟

500:BNCT系統

515:射束傳送系統

520:中子源標靶

526:反射器

550:中子產生系統

580:病人定位及治療系統

591:射束調制器

592:射束準直器

598:標靶

599、P:病人

H:中央轂部；轂

本揭露的特定實施例係描述於下並示於圖1~5中。該等實施例係僅被呈現作為舉例。許多的修改和其它實施例係在一普通精習於該技術者的範疇內，並可被認為落在本揭露的範圍內。此外，精習於該技術者應會瞭解特定的條件和構態係為舉例，而實際的條件和構態將視該特定的系統而定。精習於該技術者使用不超出一般例行的實驗，亦將能夠得知並識別所示之特定元件的等同物。

圖1A為一依據本揭露的某些實施例之適合用於硼中子捕獲療法(BNCT)的裝置之方塊圖。

圖1B為一依據本揭露的某些實施例之一盤形可旋轉結構的平面圖。

圖1C示出圖1B的可旋轉結構之一對應於圖1B之A-A’線的截面圖。

圖1D為一依據本揭露的某些實施例之圖1B的可旋轉結構當用作硼中子捕獲療法(BNCT)的一部份時之示圖。

圖2A~2B為依據本揭露的某些實施例之中子產生標靶的截面圖。

圖3為一依據本發明的某些實施例之用以製造一中子產生標靶的方法之流程圖。

圖4為一依據本發明的某些實施例之用以製造一中子產生標靶的方法之流程圖。

圖5為一依據本發明的某些實施例之BNCT 系統的截面示意圖。

本揭露係有關一種能被使用於硼中子捕獲療法(BNCT)的中子產生標靶之設計和製造方法。

BNCT是一種用於癌症治療的標靶式輻射療法，於其間一病人會被灌注一富含硼的溶液，譬如果糖-BPA。硼嗣會被癌細胞選擇地吸收，例如在一腫瘤處。中子，例如由一鋰中子源產生者，會以核反應來與硼交互作用：¹⁰B+n_th→[¹¹B]*→α+⁷Li+2.31MeV。藉著以一超熱中子通量照射該病人的腫瘤處，其會熱化靠近該腫瘤處，該等癌細胞會被α粒子和鋰離子殺死。所釋出的α粒子和鋰離子具有非常短的範圍，例如約5-9微米，故大小類似於一癌細胞。

BNCT治療需要一高通量的超熱中子，典型是在1eV和10keV之間。用於臨床治療所需的通量係在1×10⁹n/cm²/s的等級。歷史上，BNCT治療曾在原子核研究反應器設備處進行，但是以加速器為基礎的中子源對醫院環境中的治療之廣泛實行乃是較佳的。

為使用一加速器來造成適當標度的中子通量，若干的核反應曾被推薦。最有希望的反應之一係為⁷Li(p,n)→⁷Be反應。此反應具有一高中子產量並會造成適當能量的中子，此二條件對許多用途乃是較佳的。以此反應造成的中子通量對BNCT是較佳的，例如因為該通量能被容易地調制成超熱中子而沒有許多高能中子。為以一加 速器為基礎的中子源來達成此反應，一承載一源材料(例如鋰)的標靶會被呈現於一由該質子加速器所產生的質子束。中子會由該源材料發射，並可被以一射束成形總成調節及控制成該用於治療所需的中子「束」。該質子束尺寸可為能相比於或較小於在該射束成形總成之出口處的中子束尺寸。例如，該質子束尺寸可為約20mm和約150mm之間。對用於BNCT的鋰P,N反應有兩個概括的方法：「接近臨界值」其中該質子束能量為約1.9MeV，及「高於臨界值」其中該質子束能量為約2.5MeV。該「接近臨界值」方法具有的優點是來自該標靶的中子能量分佈係接近於用於治療的超熱能量分佈，故只有最少的調制會被使用。該「高於臨界值」方法會造成一較高的中子能量分佈，因此會使用更多的調制，但會有該反應截面中之一大尖峰在約2.3MeV而造成一更高甚多之中子初始產量的優點。

本揭露的實施例會使用一直接冷卻的調制式旋轉標靶結構方法來克服上述的中子產生系統問題。例如，在某些實施例中，一可旋轉結構譬如一盤或一滾筒包含多數個分段的標靶「瓣片」(於此亦稱為「段片」)附接於一中轂(於此亦稱為一「旋轉裝具」)，其中各瓣片係藉由其自己專用的微槽道直接地冷卻。該多數個標靶瓣片，共同地，可說是構成一標靶。各瓣片可包含一基材及一固體中子源層配設在該基材之一表面上。一舉例的系統在一平面的可旋轉結構上包含16個瓣片，各瓣片占去該可旋轉結構之一圓周的22.5°，而該可旋轉結構具有一約1米的外 徑(OD)，及一鋰的半連續條帶沉積在該等瓣片上0.14米在徑向定心於一0.84米直徑上。

圖1A為一依據本揭露的某些實施例之適合用於BNCT的裝置之方塊圖。如圖1A中所示，一可旋轉結構102包含多數個標靶瓣片或段片104A~104D，且該多數個段片104A~104D的每一段片皆具有一對應的基材106A~106D耦接於一對應的中子源層108A~108D。該等中子源層108A~108D可包括固態鋰。該等基材106A~106D的一或更多者包含一對應的冷卻劑槽道(110A~110D)，譬如一微槽道，用來主動地冷卻相關聯的基材及/或中子源層(例如，以保持該中子源層108A~108D呈固體形式)。該等段片104A~104D係選擇地耦接於一旋轉裝具112，其具有一入口112A及一出口112B用以傳導一冷卻劑流體。該等段片104A~104D係藉由：螺絲、螺栓、快拆配接物、夾具及/或類似物之一或更多者被耦接於該旋轉裝具112。該冷卻劑流體可包含：水(例如去離子水，其會提供比油更高的熱容量和導熱性，及與城市用水相比較低的腐蝕活性)、乙二醇、乙二醇/水混合物、熱移轉油(例如用以在失效時避免可能的水/鋰交互作用)、甲林司坦(“Galinstan”)(一種商用的液體鎵/銦/錫混合物)、液態氮、及/或其它冷卻劑等之一或更多者。該旋轉裝具112可被構製成能透過一耦接器譬如一旋轉水密封物及/或一旋轉真空密封物來耦接於一外轉軸總成及/或驅動馬達。當該等段片104A~104D連接於該旋轉裝具112時，該等冷卻劑 槽道110A~110D可為與該旋轉裝具112的入口112A和出口112B呈密封式流體導通。圖1A亦示出一質子束產生器113及一質子束113A。

該等段片104A~104D的每一段片可具有一形狀係為以下之一者：一環形的一部份、一派餅狀或「扇形」(定義為由一圓或橢圓之二半徑及它們之間的弧所封圍的平面圖形)、一截頂扇形(即一扇形的一部份)、一方形、及一矩形。

該中子源層108A~108D可包含鋰、鈹、或另一呈固體形式之適當的中子源，並有一厚度係足以造成所需的中子通量，例如鋰為至少約10μm、或至少約90μm(例如約400μm)、或在約10μm和約200μm之間、或在約90μm和約150μm之間。

該中子源層108A~108D可藉一熱接合黏附於該等段片104A~104D的基材106A~106D。例如，在某些實施例中，一或更多的基材106A~106D包含銅，且一鋰中子源層108A~108D係藉由一壓力和溫度方法接合於該一或更多的銅基材106A~106D。因鋰是一反應性金屬，故其會與該銅形成一汞齊(amalgam)。當妥當地接合時，該鋁與該鋰之間會形成一低熱阻抗。在該等厚度的中子源層108A~108D處，當使用時質子會沉積在該鋰中，而相反於疊在該鋰底下的銅。在某些情況下，高達1×10¹⁹個離子/cm²之劑量的中子產量並無減降，並可預期1×10²⁰個離子/cm²及超過的劑量係有可能。該中子源層108A~108D在照 射時會改變，例如變得較易碎及/或顏色不同，但只要其保持無損且會造成相同或接近相同的中子產量，則乃適合於使用。

可另擇或附加地，該中子源層108A~108D可被蒸發於該基材106A~106D上呈一薄層，例如為大約100μm。一非常薄的抗起泡中間層亦可被包含於該等設計中(如前述施用於固定標靶中者)。該基瓣或基材可被由銅或鋁製成。甚至某些材料譬如不銹鋼、鈦及鉬亦有可能，因為所分佈的熱功率係比在該固定情況下更低許多。

圖1B為一依據某些實施例之盤形可旋轉結構的平面圖。如所示，該可旋轉結構102具有一中央轂部“H”，而有多數個段片104附接於它並由之散出。該等段片104各包含一對應的中子源層，其具有一主表面，其可為例如實質上正交於該可旋轉結構102之一旋轉軸線。該旋轉軸線可被定義成穿過該轂“H”的中心且係實質上與該中心正交的一軸線。圖1C為一圖式示出圖1B的可旋轉結構之一截面圖，乃對應於圖1B的A-A’線。如圖1C中所示，一中子源層108係配設在具有一埋入的冷卻劑槽道110的一基材106上。

圖1D為一依據某些實施例，圖1B的可旋轉結構當使用作為硼中子捕獲療法(BNCT)的一部份時之示圖。如所示，該可旋轉結構102係繞其旋轉軸線轉動，且一質子束產生器113會朝向該可旋轉結構102發射一質子束113，而使該質子束113A例如在一段片104之一中子源 層上接觸該可旋轉結構102之一表面。該質子束113A可為固定的(例如在一預定位置)或掃描過該可旋轉結構102之一預定區域，其中該預定區域可為固定或依時間改變的。該質子束113A可與該可旋轉結構102的接觸表面形成一角度，例如為約90°。因該可旋轉結構102係正在轉動，故該可旋轉結構102的各段片104能被該質子束113A連續地接觸。由於該質子束113A與該等段片104之中子源層交互作用的結果，一中子束113B會被產生並(例如藉由一準直器或其它的射束成形結構)導向一病人P之一治療區域。

於該領域中該中子產生標靶之一主要失效模式係該標靶內的氫浸漬(iimpregnation)。沉積於該標靶中的氫在失效之前可能損害該標靶材料、使該標靶起泡、限制該標靶的壽命、且需要該標靶的維修。起泡係該標靶中由於內部氫壓力超過該標靶材料之強度所致的材料損壞(例如分層、剝落、氣泡等)。當該質子束打擊到該標靶時，該等質子停止之處的深度會取決於該質子的能量和該中子源材料。例如，在一具有一厚鋰中子源層(大約400μm)接合於一銅基材的標靶中，一2.6MeV質子束可被擋止於該鋰層中。取代地，若一較薄的鋰中子源層(在約100μm和約200μm之間)係被使用，則該質子束可被擋止於該銅層中。當該氫濃度達到內壓力超過該材料強度之一點時，則起泡可能發生。該起泡可發生於該鋰層中或在該銅層中。

本揭露提供一種標靶設計，其會極大地減少標靶起泡失效。使用於該領域的標靶中，該標靶基材的表 面係實質上平坦的，且中子源材料係接合在該標靶基材的頂表面上。具有類似能量的質子將會於該標靶中停止在一相同的深度。結果，氫濃度可能在此深度變高而導致標靶損壞。

本揭露示出一種不同的標靶設計，其中該標靶基材的表面會被修飾。在某些實施例中，該標靶基材可為銅，鋁、鈦、不銹鋼、或其它金屬。該表面修飾的目標是要增加該標靶基材的粗度。

在某些實施例中，該等標靶基材可被以一材料移除製程來修飾。例如，該基材能被以磨蝕噴吹來修飾。不同的噴吹介質可依據粗度需求和基材材料來被使用。在某些實施例中，該噴吹介質可為砂、二氧化矽、金屬丸等。該基材亦可被以蝕刻或拋光來修飾。

在某些實施例中，該標靶基材亦可被以一材料添加製程來修飾。例如，一薄的材料層可藉真空沉積、電鍍、印刷、或其它技術來被添加於該標靶基材表面。在某些實施例中，要被添加的材料可為銅、鋁、鈦、不銹鋼、或其他金屬。

在該基材表面上所造成的粗度或特徴細構可為週期性或非週期性的。在某些實施例中，該等特徴細構的平均節距可在約1μm和約10μm之間。該等細構的深度/高度可在約5μm和約20μm之間。圖2A~2B示出依據本揭露的某些實施例之標靶的截面圖。如圖2A中所示，標靶基材202能被修飾成具有週期性表面特徴細構等而有一 固定的節距。如圖2B中所示，標靶基材205可被修飾成具有非週期性的表面特徴細構。該等表面細構的平均節距可在1μm和10μm之間。該等表面細構的高度可為5μm和20μm之間。

在該表面被修飾之後，該標靶基材可被徹底地清潔來移除任何碎屑。嗣一中子源層可被配設在該標靶基材上。該中子源層可為鋰、鈹、石墨(碳)、或其它材料，乃視不同的中子製造反應而定。該中子源層可被以壓著、蒸發或其它方法配設在該標靶基材表面上，以確使該中子源層與該標靶基材表面有一緊密接觸。例如，鋰可被壓著於該基材上。在某些實施例中，對一具有一在約2MeV和3MeV間的質子能量之中子製造反應而言，該鋰層的厚度可在約100μm至200μm之間。

嗣該標靶基材與中子源層的組合總成可被加熱至一升高溫度。該加熱能被以一熱板、一熱腔室、或能提供加熱功率的其它設備來進行。為保持該中子源層的純淨及防止任何不要的反應，該加熱可在一惰性環境中進行，譬如在一充填氬的套箱內。該加熱溫度和持續時間可視該基材材料及該中子源材料而不同。例如，以一銅基材上具有鋰的標靶而言，在200℃加熱4小時能在該鋰與銅之間形成一良好的熱和機械接合。鋰會與銅形成一汞齊，而造成一低熱阻抗。在某些實施例中，該加熱程序可能不須要。例如，若該鋰中子源層係藉蒸發沉積在該標靶基材上，則該加熱可被跳過略除，因為於該沉積時形成的鋰和標靶 基材之間會有一良好的接合。

請參閱圖2A，一中子源層203可被配設在該標靶基材202的表面上。該整個標靶總成201可被加熱至一升高溫度來在該中子源層203與標靶基材202之間形成一良好接合。如圖2B中所示，嗣一中子源層206可被配設在該標靶基材205的表面上，且該整個標靶總成204能被加熱至一升高溫度以在該中子源層206和標靶基材205之間形成一良好接合。

具有於此所述之基材表面修飾的標靶設計優於該領域中的既有設計之一優點係因為該基材的粗度質子將不會均一地停止於該標靶中。結果，氫將不會集中在同一深度。此設計能減少該標靶中的起泡和材料剝落。

圖3示出一流程圖描述一依據本揭露之某些實施例的中子產生標靶的製造方法300。該方法300以步驟301開始，其中一標靶基材之一表面會被修飾，可藉一材料移除製程或一材料添加製程。在某些實施例中，該材料移除製程可包含磨蝕噴吹、蝕刻、或拋光。在某些實施例中，該材料添加製程可包含真空沉積、電鍍、或印刷。在步驟302中，一中子源層可藉壓著、蒸發或其它技術被配設在該標靶基材的該表面上。嗣在步驟303中，該中子源層和該標靶基材的整個總成可被加熱至一升高溫度經一持續時間，以形成一良好的熱及機械接合。

圖4示出一流程圖描述一依據本揭露之某些實施例的中子產生標靶的製造方法400。該方法400以步驟 401開始，其中一中子源層可被配設在一標靶基材上。在某些實施例中，該中子源層能被壓著於該標靶基材上。在某些實施例中，該中子源層可藉蒸發被沉積在該標靶基材上。在步驟402中，該中子源層會被接合於該標靶基材。例如，若該中子源層係壓著於該標靶基材上，則該中子源層和該標靶基材可被加熱至一升高溫度經一持續時間，以形成一接合。若該中子源層係藉蒸發來沉積，則該加熱程序可以跳過。在步驟403中，該中子源層之一頂表面會被修飾以形成一或更多的表面特徴細構。在某些實施例中，該修飾可為一材料移除製程，其可包含磨蝕噴吹、蝕刻、或拋光。在某些實施例中，該修飾可為一材料添加製程，其可包含真空沉積、電鍍、或印刷。該方法400可在該中子源層表面上造成粗度，其會導致質子之停止深度的變化，而使氫濃度能被減少。結果，標靶起泡能被防止。

上述用於⁷Li(p,n)→⁷Be的方法和系統能被延伸至具有其它中子製造材料的其它中子製造反應。除了使用一1.9MeV質子束的「接近臨界值」方法，及在鋰上使用一2.5MeV質子束的「高於臨界值」方法以外，其它曾被推薦用於BNCT的反應包含：使用一4MeV質子束的⁹Be(p,n)、使用一1.5MeV氘束的⁹Be(d,n)、及使用一1.5MeV氘束的¹³C(d,n)。要利用該等反應時，一固態的鈹薄片可替代該鋰被熱接合於該等瓣片，並以4MeV質子或1.5MeV氘核轟擊。此外，該鋰可被以石墨或碳的薄片取代而來用該¹³C(d,n)反應製造中子。

本發明的BNCT系統和方法之一實施例的概括示意圖係示於圖5中。例如，參閱圖5，其未依比例繪製，BNCT系統500包含中子產生系統550和病人定位及治療系統580。中子產生系統550包含質子束產生器510和中子源標靶520，其係被提供在一可旋轉結構(未示出)上。本揭露及上述的任何可旋轉結構皆可被使用。質子束產生器510能相對於中子源標靶520被提供在許多不同的位置，乃視例如它們被置於其中的設備之大小和設計而定。各種習知的偏曲或聚焦式磁鐵等可被用來將所產生的質子束導至該標靶。

由質子束產生器510所造成的質子束590會穿過射束傳送系統515，其可包含，例如，不同類型的聚焦式磁鐵，並與中子源標靶520交互作用而來產生中子，此等中子一般係視它們的能量繞來源在多個方向上產生--較高能量的中子會由該標靶向前移動，而較低能量的中子會垂直於或由該源靶向後散射。為產生具有所需能量和方向的中子束570以供用於BNCT治療，中子產生系統550更包含反射器526、射束調制器591、及射束準直器592。任何該領域中已知的中子束反射器、調制器、或射束準直器/界定器皆能被使用，且其各可依所需而繞該標靶來被定位，俾能捕獲具有所需能量範圍的中子。例如，反射器526可繞該標靶的側邊和後方定位置設，如圖5中所示，並可包含任何該領域中已知的材料，其係對中子相對不吸收的，譬如高原子數材料(包含鉛、鉍、或氧化鋁)，或含碳 的材料(包括石墨)。以此方式，低能量向後散射的中子會被反射回到該系統中，而可保護或屏蔽周遭的組件以及病人599。該等向前導送較高能量的中子可被調制器591(亦包含較不會吸收中子的材料)捕獲，用以減低它們的能量至一所需的超熱範圍。以此方式，例如，具有一大約500KeV初始能量的中子能被減少至一約1eV至約10KeV的最終能量，其係為一用於BNCT治療所需的範圍。適當的調制器材料係已知於該領域中，而包含例如，D₂O、MgF、LiF、AlF₃、Al、鐵氟龍(Teflon)、及其混合物等。最後，如所示，射束準直器592可被置設在調制器591之後，而來造成所需的中子束並聚焦於該病人599中的標靶598上。

如圖5中所示，BNCT系統500更包含病人定位及治療系統580，其包含用以輸送該中子束至該病人的設備和控制器等。例如，一硼輸送系統和協議會被使用，其中所擇的含硼治療劑會被以預定的劑量輸送至病人599，而來造成標靶598。控制系統會被用來精確地定位該標靶成與預期的中子束路徑重合，且該等控制系統對精習於該技術者乃已習知。附加的設備和組件等亦可依需要被使用，且亦可為該領域中所泛知者。

若被用於此，該等「大約」和「大概」等用語一般意指所示之值的±10%，例如數值大約250可包括225至275，而大約1000可包括900至1100。

本揭露之較佳實施例的以上描述已被呈現供作舉例和說明的目的。並無意要成為統括的，或將本發 明限制於所揭的精確形式。在參閱以上教示之後修正和變化乃是可能的，或可由本發明的實施中被獲得。於此呈現的實施例係被選擇並描述用來說明本發明的原理及其實際應用，以使精習於該技術者能利用本發明於不同的實施例中，並具有不同的修正作為適合於可思及的特定用途。意圖使本發明的範圍係由所附的申請專利範圍及其等同者來界定。

300:(製造)方法

301~303:步驟

Claims (20)

1. 一種用於製造一中子產生標靶的方法，其該方法包含：修飾一標靶基材之一表面以形成一或更多表面特徴細構；及配設一中子源層於該標靶基材之該表面上，其中該一或更多表面特徴細構具有小於該中子源層之厚度的一高度。
2. 如請求項1之方法，其中該修飾一標靶基材之一表面包含一材料移除製程或一材料添加製程。
3. 如請求項2之方法，其中該材料移除製程包含磨蝕噴吹、蝕刻或拋光。
4. 如請求項2之方法，其中該材料添加製程包含真空沉積、電鍍、或印刷。
5. 如請求項1之方法，其中該配設一中子源層於該標靶基材之該表面上包含將該中子源層壓在該標靶基材之該表面上，或藉由蒸發將該中子源層沉積於該標靶基材之該表面上。
6. 如請求項1之方法，更包含加熱該中子源層和該標靶基材至一升高溫度經一持續時間，以在該中子源層與該標靶基材之間形成一接合。
7. 如請求項6之方法，其中該升高溫度係在約100℃和500℃之間。
8. 如請求項6之方法，其中該持續時間係 在約0.1小時和約10小時之間。
9. 如請求項1之方法，其中該標靶基材包含銅、鋁、鈦、鉬、及不銹鋼中之至少一者。
10. 如請求項1之方法，其中該中子源層包含鋰、鈹、及碳中之至少一者。
11. 如請求項1之方法，更包含修飾該中子源層之一頂表面以形成一或更多附加的表面特徴細構。
12. 一種中子產生標靶，包含：一標靶基材，其具有一不均勻表面，其中該不均勻表面包含一或更多表面特徴細構；及一中子源層，其配設在該標靶基材之該表面上，並接合於該標靶基材，其中該一或更多表面特徵細構具有小於該中子源層之厚度的一高度。
13. 如請求項12之標靶，其中該一或更多表面特徴細構係凹陷於該標靶基材中。
14. 如請求項13之標靶，其中該一或更多表面特徴細構具有一在約1微米和約50微米之間的深度。
15. 如請求項12之標靶，其中該一或更多表面特徴細構係由該標靶基材突出。
16. 如請求項15之標靶，其中該一或更多表面特徴細構具有一在約1微米和約50微米之間的高度。
17. 如請求項12之標靶，其中該一或更多表面特徴細構包含多數個表面特徵細構，且該等多數個表 面特徵細構具有一在約1微米和約50微米之間的平均節距。
18. 如請求項12之標靶，其中該標靶基材包含銅、鋁、鈦、鉬、及不銹鋼中之至少一者。
19. 如請求項12之標靶，其中該中子源層包含鋰、鈹、及碳中之至少一者。
20. 如請求項12之標靶，其中該中子源層具有一在約10微米和約500微米之間的厚度。

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