[发明专利]用于同位素产生系统的靶体及其使用方法

说明书

背景技术

本说明书中公开的主题大体涉及同位素产生系统，并且更确切地说，涉及同位素产生系统的靶体。

放射性同位素(也称为“放射性核素”)具有在医疗、成像和研究方面的若干应用，以及其他非医学相关应用。产生放射性同位素的系统通常包括产生粒子束的粒子加速器。所述粒子加速器将粒子束引导到靶室中的靶材料。在某些情况下，靶材料是液体(也称为“启动液体”)，例如富水(enriched water)。放射性同位素是在粒子束入射到靶室中的启动液体上时通过核反应产生的。

氟18(Fluorine-18，18F)是用于医疗应用例如正电子发射计算机断层扫描(PET)的基本产品。18F的需求不断增加，为提高18F的产量，需要更高的射束电流。与使用更高射束电流相关的一个限制是靶体中的传热不足。换言之，增加18F产量的问题在于由于传热不足，现有的水靶无法接收更高的射束电流。确切地说，数千瓦的射束功率倾入更小容积(几毫升)的水靶中。如果富水量增加，那么靶体尺寸和富水成本将会增加。

需要一种用于同位素产生系统的增强靶体。

发明内容

本说明书公开了一种根据一个示例性实施例的用于同位素产生系统的靶系统的靶体。所述靶体包括具有靶室，所述靶室具有第一室和第二室，所述第一室具有第一表面区域，并且所述第二室具有大于所述第一表面区域的第二表面区域。所述第一室配置成容纳供带电粒子束轰击的液体靶介质。部件连接到所述靶体并且配置成产生放射。

本说明书公开了一种根据另一个示例性实施例的同位素产生系统。所述同位素产生系统包括加速器和靶系统，所述靶系统设置在靠近所述加速器处。所述靶系统包括具有靶室的靶体，所述靶室包括具有第一表面区域的第一室和具有第二表面区域的第二室，所述第二表面区域大于所述第一表面区域。所述第一室配置成容纳供带电粒子束轰击的液体靶介质。部件连接到所述靶体并且配置成产生放射。

本说明书公开一种根据另一个示例性实施例的用于操作同位素产生系统的方法。所述方法涉及将来自加速器的带电粒子束引导到形成于靶系统靶体中的靶室，以及通过连接到所述靶体的部件产生放射。所述方法进一步涉及将所述带电粒子束聚焦到容纳于所述靶室第一室中的液体靶介质，以及响应于所述带电粒子束的聚焦而蒸发所述液体靶介质。所述方法还涉及冷凝所述靶室的第二室中的汽化靶介质，以及将冷凝靶介质引导至所述第一室中。所述第一室具有第一表面区域，并且所述第二室具有大于所述第一表面区域的第二表面区域。

附图说明

在参考附图阅读以下具体实施方式之后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号表示所有附图中类似的部分，其中：

图1是根据一个示例性实施例的同位素产生系统的方框图；

图2是根据一个示例性实施例的靶系统的分解透视图；

图3是根据一个示例性实施例的靶系统的侧视图；

图4是根据一个示例性实施例的靶体的前透视图；

图5是根据另一个示例性实施例的靶体的透视图；

图6是根据一个示例性实施例的第二室的一部分的示意图；

图7是根据一个示例性实施例的第二室的一部分的示意图；

图8是根据图4所示实施例的散热器的透视图；以及

图9是根据一个示例性实施例的射束电流与蒸汽容积比的变化的图形表示。

具体实施方式

本说明书公开一种根据本发明特定实施例的用于同位素产生系统的靶系统的靶体。所述靶体包括靶室，所述靶室包括具有第一表面区域的第一室以及具有第二表面区域的第二室，所述第二表面区域大于所述第一表面区域。所述第一室配置成容纳供带电粒子束轰击的液体靶介质。所述靶体进一步包括部件，所述部件连接到所述靶体并且配置成产生放射。本说明书公开一种根据一个具体实施例的具有示例性靶体的同位素产生系统。本说明书公开一种根据另一个具体实施例的用于操作同位素产生系统的方法。

由于冷凝面积增大和逐滴冷凝，所述示例性靶室可增加汽化靶介质的冷凝冷却。传热系数增大，并且产生的射束电流增加，从而使氟18(18F)的产量提高。