[发明专利]具有分隔屏蔽的同位素产生系统

说明书

相关申请交叉引用

本申请包括与全部于2009年5月5日提交的标题为“ISOTOPE PRODUCTION SYSTEM AND CYCLOTRON”的美国专利申请No.12/435,903、标题为“ISOTOPE PRODUCTION SYSTEM AND CYCLOTRON HAVING A MAGNET YOKE WITH A PUMP ACCEPTANCE CAVITY”的申请No.12/435,949、标题为“ISOTOPE PRODUCTION SYSTEM AND CYCLOTRON HAVING REDUCED MAGNETIC STRAY FIELDS”的申请No.12/435,931中公开的主题相关联的主题，通过引用将它们完整地并入。

技术领域

一般来说，本文描述的本发明实施例涉及同位素产生系统，并且更具体来说，涉及可在相对受限的空间、如医院房间中安全使用的同位素产生系统。

背景技术

放射性同位素(又称作放射性核素)在医学治疗、成像和研究中具有若干应用以及具有不是医学关联的其它应用。产生放射性同位素的系统通常包括具有围绕加速室的磁轭的粒子加速器、如回旋加速器。加速室可包括相互间隔开的相对极顶(pole top)。电场和磁场可在加速室中生成，以便沿极间的螺旋状轨道加速和引导带电粒子。为了产生放射性同位素，回旋加速器形成带电粒子的束，并且定向粒子束离开加速室并朝向具有靶材料的靶系统。粒子束入射到靶材料上，由此生成放射性同位素。

在同位素产生系统的操作期间，可在靶系统内和分离地在回旋加速器内生成大量辐射(即，对附近个体有害健康的辐射水平)。例如，针对靶系统，当束入射到靶材料时可生成来自中子和伽马射线的辐射。针对回旋加速器，加速室中的离子可与其中的气体粒子碰撞，并且变成不再受加速室内的电场和磁场影响的中性粒子。这些中性粒子又可与加速室的壁碰撞，并且产生二次伽马辐射。为了保护附近个体免受辐射(例如，医院的员工或患者)，同位素产生系统可使用屏蔽来衰减或阻挡辐射。

在一些常规同位素产生系统中，通过添加围绕回旋加速器和靶系统两者的大量屏蔽解决了辐射泄漏。但是，大量屏蔽对于将要放置同位素产生系统的房间会是成本高并且是过于笨重的。作为大量屏蔽的备选或补充，同位素产生系统可位于特殊设计的房间中。例如，回旋加速器和靶系统可处于独立房间中或者具有分隔两者的大墙壁。但是，设计用于同位素产生系统的特殊房间产生新的难题，特别是对于最初不是预计用于放射性同位素产生的先前存在房间。

辐射泄漏所呈现的又一个难题是例如在同位素产生系统被更换或移动到另一个位置时如何将其移开。使同位素产生系统停止使用包括安全地拆卸该系统，并且移开和贮藏放射性部件和材料。另一个顾虑是净化同位素产生系统曾经所在的房间。在一些情况下，房间的原始支承结构、如地板、天花板和墙壁必须去除，因为支承结构受到放射性污染。

这种停止使用和净化过程会是成本高并且费时的。

因此，需要降低对附近区域或房间中的个体的辐射暴露量的方法、回旋加速器和同位素产生系统。此外，需要可比已知系统更易于停止使用的同位素产生系统。

发明内容

按照一个实施例，提供一种同位素产生系统，其包括具有围绕加速室的磁轭的回旋加速器。回旋加速器配置成定向来自加速室的粒子束通过磁轭。同位素产生系统还包括在磁轭附近定位的靶系统。靶系统配置成保持靶材料，并且包括在磁轭与靶位置之间延伸的辐射屏蔽。辐射屏蔽的大小和形状配置成衰减从靶材料朝向磁轭发射的伽马射线和中子射线。同位素产生系统还包括从加速室延伸到靶位置的束通道。束通道至少部分由磁轭以及靶系统的辐射屏蔽形成。

按照另一个实施例，提供一种包括具有支承在平台上的底座的回旋加速器的同位素产生系统。回旋加速器包括围绕加速室的磁轭。回旋加速器配置成定向来自加速室的粒子束通过磁轭。同位素产生系统还包括位于平台上并且与磁轭相邻的靶系统。靶系统配置成将靶材料保持在靶位置。粒子束入射到靶材料上。同位素产生系统还包括从加速室延伸到靶位置的束通道。束通道至少部分由磁轭和靶系统形成。束通道沿与平台相交的射束轴延伸。

在又一个实施例中，提供一种使位于机构的房间中的同位素产生系统停止使用的方法。该方法包括提供一种包括具有支承在平台上的底座的回旋加速器的同位素产生系统。平台由房间地板来支承。回旋加速器配置成沿束通道将粒子束定向到靶系统。靶系统位于平台上，与磁轭相邻。束通道沿与平台相交的射束轴延伸。该方法还包括从平台移开靶系统以及从机构的地板移开平台。

附图说明