(57)【要約】【課題】  基板上に高効率でターゲットを形成することができ、かつ、肉厚も均一で高品質な仕上がり面を得ることのできるターゲット形成方法を提供する。【解決手段】  放射線の照射により放射性同位元素に変換される性質を有する金属のめっき液１４中に基板１２と電極１５とを挿入し、電極１５と基板１２との間に電圧を印加することで基板１２に金属のターゲットを形成するターゲット形成方法において、電極１５及び基板１２をめっき液１４中に固定した状態で、基板１２の近傍からめっき液１４を吸引する工程と基板１２に向けてめっき液１４を吐出す工程とを繰り返しつつ、電極１５と基板１２との間に電圧を印加する。【選択図】  図２
2010210445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射することで放射性同位元素に変換される性質を有する金属のめっき液中に基板と電極とを挿入し、前記電極と前記基板との間に電圧を印加することで前記基板に前記金属のターゲットを形成するターゲット形成方法において、
前記電極及び前記基板を前記めっき液中に固定した状態で前記電極と前記基板との間に電圧を印加しつつ、前記基板の近傍から前記めっき液を吸引する工程と前記基板に前記めっき液を吐出す工程とを繰り返すこと、
を特徴とするターゲットの形成方法。
【請求項２】
前記金属が60Ni，61Ni又は64Niで、前記放射性同位元素が60Cu，61Cu又は64Cuであることを特徴とする請求項１に記載のターゲット形成方法。
【請求項３】
容器底部に配置された基板と、前記容器に収容され、放射線の照射により放射性同位元素に変換される性質を有する金属のめっき液に挿入された電極と、前記基板と前記電極との間に電圧を印加する電源とを有し、前記基板に前記金属のターゲットを形成するターゲット形成装置であって、
前記基板に対して位置決め固定された電極と、
前記容器内のめっき液の吸収・吐出を行うポンプと、
このポンプに取り付けられ、先端が前記基板の近傍に配置されたノズルと、
を有し、前記ポンプによる前記めっき液の吸引動作及び吐出動作を繰り返しつつ前記電極と前記基板との間に電圧を印加すること、
を特徴とするターゲット形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を照射することで少なくとも一部が放射性同位元素に変換されるターゲットの形成方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上のターゲットに放射線を照射して、前記ターゲットの少なくとも一部を放射性同位元素に変換する方法が知られている。
例えば、特許文献１，２，３には、Ｔｌターゲットに陽子線を照射することで２０１Ｔｌを得る方法、６８Ｚｎターゲットに陽子線を照射して６７Ｇａを得る方法、64Niターゲットに陽子線を照射して64Cuを得る方法などが開示されている。
【特許文献１】特開２００７−５１２１１８号公報
【特許文献２】特表２００４−５３５２８８号公報
【特許文献３】特開平４−３２６０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ターゲットは、銀や銅，金等で形成された基板の表面に、めっきによって形成されるのが一般的である。
図５は、基板表面にめっきによってターゲットを形成する従来のターゲット形成方法及び装置の説明図である。
ターゲット形成装置１００は、基台１０１と、この基台１０１の上面に設置される基板１０２と、この基板１０２に載置される筒状の容器１０３と、この容器１０３に収容され、めっきしようとする金属を含むめっき液１０４と、このめっき液１０４に投入される炭素棒からなる電極１０５と、この電極１０５と基板１０２との間に電圧を印加する直流電源１０６とを有している。
【０００４】
基板１０２は銀，銅，金等の金属で形成され、その中央には、ターゲットを形成するための凹部１０２ａが形成されている。筒状の容器１０３は、この凹部１０２ａの底部を容器１０３の底部とするように、基板１０２の上に載置される。特に図示はしないが、容器１０３と基板１０２との間には、後述のめっき液１０４が漏出しないようにするためのパッキン等が設けられる。
炭素棒等で形成された電極１０５は、その下端が基板１０２に接触しないようにめっき液１０４に投入される。また、電極１０５の上端は図示しないモータ等の回転軸に連結され、図中矢印Ａ方向に回転しつつめっき液１０４を攪拌するようになっている。
そして、電極１０５が直流電源１０６の陽極（＋）側に接続され、基板１０２が直流電源１０６のグランド（−）側に接続され、図示しないスイッチを操作することで、電極１０５と基板１０２との間に電圧を印加できるようになっている。
上記構成のターゲット形成装置１００では、電極１０５を回転させてめっき液１０４を攪拌しつつ電極１０５と基板１０２との間に電圧を印加することで、基板１０２の凹部１０２ａに金属がめっきされてターゲットが形成される。
【０００５】
図６は、６４Ｎｉのめっき液１０４と金の基板１０２を使って、上記した従来のターゲット形成装置でターゲットを形成した一例を示す図である。
凹部１０２ａの底部に、褐色のターゲットが形成されているが、ターゲットの表面の色調に乱れがあり、表面が滑らかでないことがわかる。
また、図７は上記した従来のターゲット形成装置を使って金の基板１０２に６４Ｎｉをめっきした場合の電着率を示すグラフである。図７のグラフでは、めっき液１０４中に含まれる６４Ｎｉ量と基板１０２の表面にめっきして得られた６４Ｎｉターゲットとの関係から、電着率を求めたものである。電着時間は、めっき液の色が紺色から無色透明になるまでの時間として計測した。めっき液１０４中の
６４Ｎｉの全てが６４Ｎｉターゲット形成に使用されれば、電着率は１００となる。
サンプル数は五つであるが、３６．５％〜９３％の範囲内で大きくばらつき、その平均値は概ね８０％前後であった。
【０００６】
放射性同位元素の製造に使用されるターゲット用の原料金属は高価なものが多く、従って、めっき液中の原料金属が全てターゲットとして利用されること、すなわち、電着率は可能な限り１００（％）に近いのが好ましい。また、放射性同位元素の製造効率を高めるために、ターゲットは均一な肉厚で滑らかな仕上がり面を有するのが好ましい。
本発明はこのような要求に応えるべくなされたもので、基板上に高効率でターゲットを形成することができ、かつ、肉厚も均一で高品質な仕上がり面を得ることのできるターゲットの形成方法及びその装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者は、従来方法及び装置において電極を回転させつつめっき液を攪拌している点に着目した。そして、従来方法及び装置では、（１）電極を回転させるため、電極と基板との距離が安定せず、めっきムラが生じやすい、（２）電極の回転による攪拌は、めっき液中に流速の差ができ、速度０で実質的に攪拌されない部分が生じる、（３）炭素棒の回転によるめっき液の攪拌は限定的で、めっき液の上層と下層とで濃度勾配が生じ、結果としてターゲット形成に長時間を要する、（４）回転攪拌ではめっきの際に発生する気泡が十分に除去できず、気泡による通電阻害が生じやすい、と推測し、（ａ）電極と基板とをめっき液中で固定する、（ｂ）めっき液の攪拌は非回転で行う、（ｃ）基板と電極との間の気泡を速やかに除去する、として本発明に想到した。
【０００８】
上記（ａ）〜（ｃ）の要件を全て満たす具体的手段は、請求項１に記載するように、放射線を照射することで放射性同位元素に変換される性質を有する金属のめっき液中に基板と電極とを挿入し、前記電極と前記基板との間に電圧を印加することで前記基板に前記金属のターゲットを形成するターゲット形成方法において、前記電極及び前記基板を前記めっき液中に固定した状態で前記電極と前記基板との間に電圧を印加しつつ、前記基板の近傍から前記めっき液を吸引する工程と前記基板に前記めっき液を吐出す工程とを繰り返す方法である。
本発明は、請求項２に記載するように、例えば、60Ni，61Ni又は64Niのターゲットに放射線を照射して放射性同位元素60Cu，61Cu又は64Cuを得る方法に好適である。
【０００９】
本発明の装置は、請求項３に記載するように、容器底部に配置された基板と、前記容器に収容され、放射線の照射により放射性同位元素に変換される性質を有する金属のめっき液に挿入された電極と、前記基板と前記電極との間に電圧を印加する電源とを有し、前記基板に前記金属のターゲットを形成するターゲット形成装置であって、前記基板に対して位置決め固定された電極と、前記容器内のめっき液の吸収・吐出を行うポンプと、このポンプに取り付けられ、先端が前記基板の近傍に配置されたノズルとを有し、前記ポンプによる前記めっき液の吸引動作及び吐出動作を繰り返しつつ前記電極と前記基板との間に電圧を印加する構成とするとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板と電極とを固定することで、両者の距離を安定させることができる。また、基板近傍からめっき液を吸引し、基板に向けてめっき液を吐出することで、めっき液の全体的な攪拌も可能になり、基板近傍の気泡も速やかに除去することができる。本発明の方法及び装置によれば、肉厚が均一で高品質な仕上がり面を有するターゲットを形成することができ、９０％以上の高い電着率で効率よくターゲットを形成することができた。また、従来方法に比して大幅にターゲット形成時間を短縮することができ、基板や設備の稼働率を高めることで、ターゲット形成のコストを削減することができたほか、作業者の作業負担も軽減することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかり、めっき装置の構成を説明する概略図である。
ターゲット形成装置１０は、基台１１と、この基台１１の上面に設置される基板１２と、この基板１２に載置される筒状の容器１３と、この容器１３に収容され、めっきしようとする金属を含むめっき液１４と、このめっき液１４に投入される炭素棒からなる電極１５と、この電極１５と基板１２との間に電圧を印加する直流電源１６と、基板１２の近傍に先端が位置するノズル１８と、このノズル１８を介してめっき液１４を吸引又は吐出するポンプ１７とを有している。
【００１２】
電極１５は、下端を基板１２の近傍に位置させた状態で位置決めして固定される。そして、電極１５が直流電源１６の陽極（＋）側に接続され、基板１２が直流電源１６のグランド（−）側に接続されて、図示しないスイッチを操作することで、電極１５と基板１２との間に電圧を印加できるようになっている。
基板１２のほぼ中央にはターゲットが形成される凹部１２ａが形成され、筒状の容器１３は凹部１２ａの底部を底部とするように基板１２に載置される。
ポンプ１７は、容器１３内のめっき液１４を吸引及び吐出することができるものであれば、種々のものを用いることができる。例えば、シリンダとピストンからなる図示するようなシリンジであってもよい。ポンプ１７によって吸引するめっき液１４の量は、容器１３内のめっき液１４の７０％から９５％であるのが好ましく、８０％〜９０％の範囲内であるのがさらに好ましい。吸引・吐出の量が少なすぎると、攪拌及び気泡除去の効果が小さくなり、量が多過ぎると、基板１２がドライになって基板１２と電極１５との間に電圧を印加することができなくなる。
【００１３】
次に、図２を参照しながら、本発明のターゲット形成方法を、上記構成のめっき装置１０の作用とともに説明する。
図２において（ａ）はポンプ１７によってめっき液１４が吸引された状態を、（ｂ）はポンプ１７からめっき液１４が吐出された状態を示している。
一定のサイクルで、（ａ）の状態と（ｂ）の状態を繰り返す。（ａ）の吸引工程で、めっき液１４がポンプ１７に吸引される。（ｂ）の吐出工程で、基板１２に向けてめっき液１４が吐出され、基板１２及び電極１５の周辺の気泡が除去される。また、（ａ）の吸引と（ｂ）の吐出とにより、めっき液１４が攪拌される。
吸引と吐出のサイクルは、一定の停止時間を挟んで繰り返すようにしてもよいし、停止時間なしで繰り返すようにしてもよい。また、サイクルの形態も、一定の休止期間を置いて吸引，（停止），吐出を繰り返す間欠サイクルであってもよいし、休止期間を置かない連続サイクルであってもよい。上記した吸引，（停止），吐出，（休止）は、ターゲットの種類やめっき液の濃度，印加電圧の大きさ等の条件に応じて、各々の時間を種々に変更して実験を行い、最適な組み合わせを決定するとよい。
【実施例】
【００１４】
ターゲット              ６４Ｎｉ
基板                      金
吸引と吐出のサイクル      吸引・吐出のサイクルを２分間隔で繰り返した。「２分」の内訳は、吸引３秒，停止1秒，吐出３秒，休止１１３秒とした。
電着終了                  めっき液の色が紺色から無色透明になるまで
６４Ｎｉめっき液の量        １００cc
ポンプ（シリンジ）の容量  １００cc
吸引・吐出量              めっき液の約９０％
［比較例］
上記の実施例と同種のターゲット（６４Ｎｉ）を同種（金）の基板にめっきするものとした。めっき液の量，印加電圧及び電着終了の目安も実施例と同じとした。従来方法により炭素棒の電極をめっき液中で回転させつつ電極と基板との間に電圧を印加した。
【００１５】
実施例の結果を図３及び図４に示す。なお、比較例の結果は「背景技術」の項で説明した図６及び図７に示すとおりである。
実施例のものは、比較例のものより約半分の時間（１２時間）で電着が終了した。
図３は、６４Ｎｉのめっき液１４と金の基板１２を使ってターゲットを形成した一例を示す写真である。
凹部１２ａの底部に、褐色のターゲットが形成されているが、ターゲットの表面に色調の乱れがなく、図６のターゲットと比して表面が滑らかであることがわかる。
また、図４はこの実施形態のターゲット形成装置を使って金の基板１２に６４Ｎｉをめっきした場合の電着率を示すグラフである。図４のグラフでは、めっき液１４中に含まれる６４Ｎｉ量と基板１２の表面にめっきして得られた６４Ｎｉターゲットとの関係から、電着率を求めたものである。この実施例のサンプル数は四つで、電着率は９０．１％〜９９．３％であった。図７に示す比較例と比べて電着率が安定的に高くなっていることがわかる。
このように、本発明の方法及び装置によれば、肉厚が均一で滑らかな表面を有する高品質のターゲットを、高い電着率でかつ短時間に得ることができる。
【００１６】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の説明では放射性同位元素を製造するためのターゲットの形成を例に挙げて説明したが、本発明は、同様の条件を求められる他のターゲットの形成にも適用することが可能である。
また、めっき液１４の吸引吐出を行うポンプの一例としてシリンジを例に挙げて説明したが、一定のサイクルで吸引・吐出を繰り返すことができるのであれば、シリンジに限らず他の形態のポンプであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、めっきによって基板上にターゲットを形成する方法及び装置に広範に適用が可能で、64Niターゲットに放射線を照射して放射性同位元素64Cuを製造する方法に本発明を適用する場合に限らず、60Niターゲットに放射線を照射して放射性同位元素60Cuを得る場合、61Niターゲットに放射線を照射して放射性同位元素61Cuを得る場合、Ｔｌターゲットに陽子線を照射することで２０１Ｔｌを得る場合、６８Ｚｎターゲットに陽子線を照射して６７Ｇａを得る場合など、他の放射性同位元素の製造にも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかり、めっき装置の構成を説明する概略図である。
【図２】上記構成のめっき装置の作用の説明図で、（ａ）はめっき液を吸引した状態を、（ｂ）はめっき液を吐出した状態を示すものである。
【図３】本発明の一実施例にかかり、６４Ｎｉのめっき液と金の基板を使って６４Ｎｉターゲットを形成した一例を示す写真である。
【図４】この実施形態のターゲット形成装置を使って金の基板に６４Ｎｉをめっきした場合の電着率を示すグラフ（サンプル数４）である。
【図５】基板表面にめっきによってターゲットを形成する従来のターゲット形成方法及び装置の説明図である。
【図６】本発明の従来例（比較例）にかかり６４Ｎｉのめっき液と金の基板を使って６４Ｎｉターゲットを形成した一例を示す写真である。
【図７】本発明の従来例（比較例）にかかり、従来のターゲット形成装置を使って金の基板に６４Ｎｉをめっきした場合の電着率を示すグラフ（サンプル数５）である。
【符号の説明】
【００１９】
１０      ターゲット形成装置
１１      基台
１２      基板
１２ａ    凹部
１３      容器
１４      めっき液
１５      電極
１６      電源
１７      ポンプ
【図１】
2010210445.tif 000003
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図３】
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【図６】
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