[发明专利]具有带泵接纳腔的磁轭的同位素生产系统及回旋加速器

说明书

一种回旋加速器，其包括用以产生磁场来沿所期望的路径引导带电粒子的磁体组件。回旋加速器还包括磁轭，磁轭具有围绕加速室的轭体。磁体组件定位在轭体中。轭体形成流体地联接到加速室上的泵接纳(PA)腔。回旋加速器还包括真空泵，真空泵构造成将真空引入加速室中。真空泵定位在PA腔中。

本申请为2011年11月4日进入中国国家阶段的PCT专利申请“具有带泵接纳腔的磁轭的同位素生产系统及回旋加速器”（申请号：201080020361.2，申请人：通用电气公司）的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请包括的主题涉及与本申请同时提交的美国专利申请NO.12/435,931(公布号No.2010-0283371A1)，其题目为ISOTOPE PRODUCTION SYSTEM AND CYCLOTRON HAVINGREDUCED MAGNETIC STRAY FIELDS，以及美国专利申请No.12/435,903(公布号No.2010-0282978A1)，其题目为 ISOTOPE PRODUCTION SYSTEM AND CYCLOTRON的专利申请中所公开的主题，这两个申请整体通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明的实施例总体涉及回旋加速器，并且更具体地涉及用于生产放射性同位素的回旋加速器。

背景技术

放射性同位素(也叫做放射性核素)在医疗、成像和研究以及与医疗无关的其它应用方面具有若干应用。生产放射性同位素的系统典型地包括粒子加速器，例如回旋加速器，其使一束带电粒子加速并将该束引入靶材以生成同位素。回旋加速器使用电场和磁场来使粒子加速并沿加速室内的螺旋状轨道引导粒子。当使用回旋加速器时，将加速室抽空以去除会与加速的粒子互相作用的不希望的气体粒子。例如，当加速的粒子是负氢离子(H-)时，加速室内的氢气分子(H₂)或水分子可从氢离子剥离弱约束电子。当从此离子剥离该电子时，离子变成不再受加速室内的电场和磁场影响的中性粒子。该中性粒子不可恢复地被损失并且还可能导致加速室内其它不希望的反应。

为了维持加速室的抽空状态，回旋加速器使用与该腔室流体联接的真空系统。然而，常规的真空系统可能具有不理想的质量或特性。例如，常规的真空系统会是大型的并需要很大的空间。这可能是有问题的，尤其是当回旋加速器和真空系统必须在本来不是为使用大型系统而设计的病房内使用时。此外，现有的真空系统典型地具有若干互相连接的构件，例如多个泵(包括不同类型的泵)、阀、管道和夹具。为了有效地操作真空系统，可能需要监视每个构件(例如，通过传感器和仪表)并单独控制这些构件中的一些。此外，对于若干互相连接的构件，可能存在较多其中可能由于零件损坏或磨损而发生泄漏的接口或区域。这可能使得真空系统的维护费钱和费时。

除上述之外，复杂的真空系统可能需要冷却子系统。例如，在一个公知的真空系统中，若干个扩散泵流体地联接到加速室上。扩散泵使用工作流体(例如，油)来通过使油沸腾成蒸气且引导蒸气穿过喷射组件来产生真空。然而，该过程中产生的大量热必须从真空系统中除去，以便冷凝和回收油。冷却子系统还增加了真空系统的更多复杂性。

因此，需要从加速室去除不希望的气体粒子的改进的真空系统。还需要与已知的真空系统相比空间要求较低、维护要求较低、复杂度较低或者较便宜的真空系统。

发明简述

根据一个实施例，提供了一种回旋加速器，其包括磁体组件，以产生磁场来沿所期望的路径引导带电粒子。回旋加速器还包括磁轭，磁轭具有围绕加速室的轭体。磁体组件定位在轭体中。轭体形成流体地联接到加速室上的泵接纳(PA)腔。回旋加速器还包括真空泵，真空泵构造成将真空引入加速室中。真空泵定位在PA腔中。