JPH0640160B2 - 放射性同位元素１８ｆ製造用ターゲット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は放射性同位元素¹⁸F製造用ターゲット装置に係
り、特にターゲットチャンバー内に固体状の同位元素よ
り形成されるAl₂ ¹⁸O₃または、Si¹⁸O₂をターゲット物質
として封入し、このターゲット物質を繰り返し使用する
ことができる経済的に有利な放射性同位元素¹⁸F製造用
ターゲット装置に関する。

従来の技術 放射性同位体の中で半減期が２，３日間までのものは医
療用として放射性同位体を含んで成る放射性薬剤が用い
られている。中でも半減期が１０９分と極めて短く化学
反応性に富む放射性同位元素¹⁸Fは前記目的のために好
適であり、実際に水溶液の状態で診断用薬剤の原料とし
て用いられている。

従来このような放射性同位元素¹⁸Fの水溶液を製造する
方法としては、サイクロトロンにより発生するイオンビ
ームをターゲット液に照射して核反応(¹⁸O(P,n)¹⁸F)を
介して製造していたが、イオンビームを照射することに
よってターゲット液が発熱しターゲットが沸騰してしま
い、それ故得られる放射性同位元素¹⁸Fの生成量や収率
の向上には限界があった。

従って、本発明者等はこのような従来法の改良方法とし
て、ターゲットを系中で強制的に循環させ、この循環中
のターゲットにイオンビームを連続的に照射すると共に
照射後のターゲット液に冷却を行ってターゲット液の沸
騰を防止し、連続的に放射性同位体を合成する装置（特
開昭６０−３６００号公開公報参照）を提案した。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記装置においてターゲット物質として用
いられるH₂ ¹⁸O等のターゲット物質は非常に高価な物質
であるために、前記装置ではH₂ ¹⁸Oが有効に使用される
ように収率を犠牲にして微少量のH₂ ¹⁸Oに陽子照射を行
うか、あるいは反応終了後のターゲット液からH₂ ¹⁸Oを
回収して再使用するために複雑な回収操作を行わなけれ
ばならなかった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ターゲット
本体の隔壁を介して一方にはターゲツトチャンバーを、
反対側には冷却室を形成し、前記ターゲットチャンバー
にターゲツト液供給管路と排出管路を連通させ、前記タ
ーゲットチャンバー内にはAl₂ ¹⁸O₃またはSi¹⁸O₂の粒状
ないしは多孔質状の固体ターゲットを充填し、該固体タ
ーゲットに陽子ビームを照射し、核反応により生成され
た放射性同位元素¹⁸Fを前記ターゲット液供給管路から
供給されたターゲット液に溶けこませて回収することを
特徴とする放射性同位元素¹⁸F製造用ターゲット装置で
ある。

実施例 本発明の放射性同位元素¹⁸F製造用ターゲット装置の一
実施例について以下図面に基づき具体的に説明する。

第１図は本発明実施例の放射性同位元素¹⁸F製造用ター
ゲット装置の側断面図であり、第２図は本発明の本発明
の放射性同位元素¹⁸F製造用ターゲット装置を用いた強
制循環式の放射性同位元素¹⁸F連続合成装置の全体的な
構成を示すフローチャートである。

第１図において、１は粒径100μｍ以下程度のAl₂ ¹⁸O₃顆
粒のターゲット２が充填されたターゲットチャンバーで
あり、該ターゲットチャンバー１は内筒中央部を隔壁３
ａにより仕切られた筒状のターゲット本体３と該ターゲ
ット本体３より外径を小にしてターゲット本体３をボル
ト4a4bにより締着する円筒状フランジ５に挟まれた空隙
部である。

該空隙部を構成する円筒状フランジ５はサイクロトロン
等からの陽子ビーム６の照射がうけらけるようにその中
心部が開口されており、開口部5aが形成されている。更
にそのターゲット本体３側にはホイル押さえ７が嵌装さ
れている。

また、該空隙部を構成するもう一方のターゲット本体３
は前記サイクロトロンからの陽子ビーム６の照射を受け
る反対側（図中右側）には蓋体８を覆わせて冷却室９が
形成されており、該蓋体８には冷却水を供給するための
管継手10aとそれを排出するための管継手10bとが形成さ
れている。

更に、ターゲット本体３の上側と下側には前記空隙部の
ターゲットチャンバー１にターゲット液を供給、排出す
るための管路11a,11bが形成されており、該管路11a,11b
に連通してターゲット配管継手12a,12bが各々螺着され
ている。これら配管継手12a,12bの先には各々フィルタ
ー13a,13bが配設されており、更にその先には熱交換器
１４、バッファータンク１５、シュリンジポンプ１６等
が配設されており、両者はその先で連結して循環系路１
７を構成している。

前記円筒状フランジ５とターゲット本体３のサイクロト
ロンからの陽子ビーム６の照射を受ける側（図中左側）
との間には厚さ１０〜４０μ、好ましくは２０μのアル
ミニウム製、ステンレスチール製等の金属薄膜１８が装
着され、該金属薄膜１８はフランジ５側のホイル押さえ
７とターゲット本体３側のターゲットＯリング１９によ
って挟着され、金属薄膜１８を強固に張設すると共にタ
ーゲットチャンバー１内のターゲット液が外部に漏水し
ないよう構成されている。

該ターゲットチャンバー１内にはAl₂ ¹⁸O₃やSi¹⁸O₂、な
どの固体状の同位元素の粒子をターゲットチャンバー中
に充満させるかあるいは、チャンバーの形状に合わせて
多孔質体に成形して封入している。

このようにして構成した放射性同位元素¹⁸F製造用ター
ゲット装置は、陽子ビーム照射口２０に円筒状フランジ
５の外径に装着される取り付けＯリング２１によって嵌
装され、サイクロトロンからの陽子ビーム６が照射され
る。加速された陽子ビーム６はフランジの射込み開口部
5aを通過し、ホイル押さえ７のスリット7aを通過して、
更に前記１０〜４０μのアルミニウム製ホイル等の金属
薄膜１８を透過し、ターゲットチャンバー１内のターゲ
ット液に浸された前記Al₂ ¹⁸O₃やSi¹⁸O₂などの固体状タ
ーゲットに照射して核反応を起こさせる。それによって
発生した熱を除去するために、ターゲットチャンバー１
の前記射込み開口部5aと反対側（図中右側）に形成した
冷却室９に冷却液を流してターゲットチャンバー１内の
熱を除去する。

一方核反応によって生成した放射性同位元素¹⁸Fはター
ゲット液を循環させることによってターゲットチャンバ
ー１内より取り出された後循環系内で分離される。その
時にターゲット液中に混合して固体状ターゲット２の粉
末粒子がターゲットチャンバー１より排出されないよう
フィルター13bによって分別される。

また、これら放射性同位元素¹⁸F製造用ターゲット装置
およびそれに附属する循環系内は核反応によって生成す
る熱等によって分解ガスが発生したり、蒸気が発生する
ため通常２〜３気圧の圧力に耐えられるような耐圧容器
となっている。

循環系路としては第２図に示す強制循環式の放射性同位
元素¹⁸F連続合成装置２２等があり、該装置において照
射されて生成した放射性同位元素¹⁸Fを含むターゲット
液はターゲットチャンバー１より排出され、さらに熱交
換器１４により冷却され、バッファータンク１５で気水
分離された後一時保持される。

異常反応を起こした場合は安全弁２５が作動し安全装置
に導かれる。

バッファータンク１５には液面センサー２６が装着され
液面がコントロールされており、バッファータンク１５
に貯蔵されるターゲット液はシュリンジポンプ１６の作
動により一方向弁17a,17b及び電磁弁23b,23cを通過して
ターゲットチャンバー１に再循環される。該シュリンジ
ポンプ１６は電磁弁23d,23eの交互の開閉動作によりコ
ンプレッサーより送られてきた空気を複動形エアシリン
ダー２７に送ってピストン２８を左右に作動してシュリ
ンジポンプ１６側のピストンと連結したピストンロッド
２９により連動してターゲット液を循環させる。

該ターゲット循環液は陽子ビーム照射により生成した放
射性同位元素¹⁸Fを分離・回収するため電磁弁23fを開い
て循環系外にて回収した後再度電磁弁23gより供給され
る。

放射性同位元素¹⁸Fの分離・回収方法には下記のものが
ある。

・固体ターゲット２を一定時間照射した後、ターゲット
循環液を電磁弁23gより供給して再度照射を液循環とと
もに行い、生成した放射性同位元素¹⁸Fをターゲット循
環液に回収する。

・ターゲット循環液を循環させながら固体ターゲットを
照射し、照射後ターゲット循環液を回収する。この際、
照射ビームがターゲット循環液により消費されるので、
収率は悪くなるが操作は簡単になる。

・第２図の循環系は用いないで第１図の装置のみを使用
する。つまり固体ターゲット２を一定時間照射した後、
ターゲットチャンバー１に水等を導入して13a,13b後部
を電磁弁等で閉塞する。この状態で再度照射し、水に溶
け込んだ放射性同位元素¹⁸FをＮ₂パージ等で回収する。

該ターゲット循環液としては例えば水が用いられる。

また、収率を向上させるため、冷却室の蓋体８上に超音
波発生器３０を装着し、ターゲットチャンバー１内に超
音波振動を与えることは推奨される。

発明の効果 以上実施例等で詳述したごとくターゲットチャンバー内
に固形状のAl₂ ¹⁸O₃またはSi¹⁸O₂を封入してターゲット
液を循環させて陽子ビームを照射させることによって、
ターゲット物質を繰り返し使用できるので高価なターゲ
ット物質を節約することができ、経済的に有利な放射性
同位元素¹⁸F製造用ターゲット装置を提供することがで
きる。

このように本発明は従来に例の無い優れた作用効果を奏
することができるのであって斯界に貢献するところが非
常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の放射性同位元素¹⁸F製造用タ
ーゲット装置の断面図であり、第２図は本発明の放射性
同位元素¹⁸F製造用ターゲット装置を用いた強制循環式
の放射性同位元素¹⁸F連続合成装置の全体的な構成を示
すフローチャートである。 １：ターゲットチャンバー ２：固体ターゲット ３：ターゲット本体 4a,4b：ボルト ５：円筒状フランジ 5a：開口部 ６：陽子ビーム ７：ホイル押さえ 7a：ホイル押さえの開口部 ９：冷却室 13a,13b：フィルター １４：熱交換器 １５：バッファータンク １６：シュリンジポンプ １７：循環系路 １８：金属薄膜 １９：ターゲットＯリング ２０：陽子ビーム照射口 ２１：取付けＯリング ２２：放射性同位元素¹⁸F連続合成装置 ２５：安全弁 ２６：液面センサー ２７：複動形エアシリンダー ２８：ピストン ３０：超音波発生器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターゲット本体（３）の隔壁（３ａ）を介
   して一方にはターゲツトチャンバー（１）を、反対側に
   は冷却室（９）を形成し、前記ターゲツトチャンバー
   （１）にターゲツト液供給管路（１１ａ）と排出管路
   （１１ｂ）を連通させ、前記ターゲットチャンバー
   （１）内にはAl₂ ¹⁸O₃またはSi¹⁸O₂の粒状ないしは多孔
   質状の固体ターゲット（２）を充填し、該固体ターゲッ
   ト（２）に陽子ビーム（６）を照射し、核反応により生
   成された放射性同位元素¹⁸Fを前記ターゲット液供給管
   路（１１ａ）から供給されたターゲット液に溶けこませ
   て回収することを特徴とする放射性同位元素¹⁸F製造用
   ターゲット装置。