(57)【要約】【課題】製作中にひび割れや剥離を生じさせず大型のリチウムターゲットを製造する。【解決手段】次の工程を含むリチウムターゲットの製造方法が提供される。バッキングプレート上にリチウム材料を配置する。上記リチウム材料を板状に延展成形する。上記リチウム材料に対向する位置に設けられた放射熱源の放射熱により上記リチウム材料をアニールする。上記アニールしたリチウム材料を再成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッキングプレート上にリチウム材料を配置し、
前記リチウム材料を板状に延展成形し、
前記リチウム材料に対向する位置に設けられた放射熱源の放射熱により前記リチウム材料をアニールし、
前記アニールしたリチウム材料を再成形する
リチウムターゲットの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムターゲットの製造方法であって、
さらに、前記アニールする工程と前記再成形する工程を交互に繰り返す
リチウムターゲットの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のリチウムターゲットの製造方法であって、
前記アニールする工程は、前記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて前記放射熱源を前記リチウム材料から遠ざけてから、アニールを実行する
リチウムターゲットの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造方法であって、
前記アニールする工程は、前記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて前記放射熱源の放射熱の強度を高くしてから、アニールを実行する
リチウムターゲットの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造方法であって、
前記アニールする工程は、前記放射熱源が前記リチウム材料の表面を走査しながら、アニールを実行する
リチウムターゲットの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造方法であって、
前記アニールする工程は、前記リチウム材料の表面温度を金属リチウムの再結晶温度以上に加熱する
リチウムターゲットの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造方法であって、
前記アニールする工程は、露点が−４０℃以下の条件で行われる
リチウムターゲットの製造方法。
【請求項８】
バッキングプレート上に配置されたリチウム材料を板状に延展成形する成形部と、
前記リチウム材料に対向する位置に設けられた放射熱源と、
前記放射熱源の放射熱により前記リチウム材料をアニールする熱処理部
を具備し、
前記成形部は、前記アニールされたリチウム材料を再成形する
リチウムターゲットの製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載のリチウムターゲットの製造装置であって、
前記成形部による前記延展成形の後、前記バッキングプレートを前記熱処理部に入れ、前記熱処理部による前記アニールの後、前記バッキングプレートを前記成形部に再び入れるバッキングプレート移動機構部をさらに具備する
リチウムターゲットの製造装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のリチウムターゲットの製造装置であって、
前記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて前記放射熱源を前記リチウム材料から遠ざける放射熱源移動機構部をさらに具備する
リチウムターゲットの製造装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のリチウムターゲットの製造装置であって、
前記放射熱源移動機構部は、前記放射熱源が前記リチウム材料の表面を加熱しながら走査するように、前記放射熱源を移動させる
リチウムターゲットの製造装置。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造装置であって、
前記放射熱源は、前記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて放射熱の強度を高くする
リチウムターゲットの製造装置。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造装置であって、
前記成形部と前記放射熱源と前記熱処理部を内に含み、内部の湿度を露点−４０℃以下に保つドライルームをさらに有する
リチウムターゲットの製造装置。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造装置であって、
前記放射熱源は、ハロゲンランプヒータである
リチウムターゲットの製造装置。
【請求項１５】
請求項８から１４のいずれかに記載のリチウムターゲットの製造装置であって、
前記成形部は、表面にフッ素化合物を含まない押圧ローラを有し、
前記成形部は、前記押圧ローラによる圧下力により前記リチウム材料を板状に成形する
リチウムターゲットの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムターゲットの製造方法及び製造装置に関し、特に中性子発生源用ターゲットの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホウ素中性子捕獲療法（ＢＮＣＴ：Boron Neutron Capture Therapy）は、癌細胞に集まりやすく正常組織に集まりにくいホウ素化合物を患者に投与後、中性子発生源から発生させた中性子を患部にあて、１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉ核反応を利用してホウ素が中性子を捕獲した際に発生するα線で癌細胞を選択的に破壊する治療法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
中性子発生源としては、陽子線をターゲットに照射して核破砕反応等により中性子を発生させる加速器、中性子発生装置が従来知られている（例えば、特許文献１参照）。また、そのような中性子発生装置におけるターゲット材料としては、タングステン、ベリリウム、リチウムなどの金属が従来知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以上のターゲット材料のうち、一般に用いられるベリリウムの場合、４ＭｅＶ以上のエネルギーまで陽子を加速する必要がある。対してターゲット金属にリチウムを用いれば２〜３ＭｅＶの比較的小さな陽子線エネルギーで十分な反応断面積が得られるため、加速器の小型化が可能という利点がある。また、リチウムターゲットから発生した中性子のエネルギーも、ベリリウムターゲットに比べて低いため、中性子を減速させるためのコリメータ等の減速系の小型・簡易化も可能である。
【０００５】
リチウムターゲットの製造方法に関する従来技術としては、例えば、特許文献１或いは特許文献２に記載のものが知られている。特許文献２には、金属リチウムの反応性の高さを考慮して、窒素雰囲気内でＬｉ薄膜をＣｕ冷却基板に接合することなどが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０３９８３号公報
【特許文献２】特開２０１４−０９９３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
金属リチウムは、大気中での反応性の高さや、柔らかく千切れやすいといったハンドリング性の観点から、所望のターゲット形状への精密な加工が難しい。従来開示されたリチウムターゲットの製造方法の中には、不活性雰囲気中でのプレス・圧延等の処理により、銅製バッキングプレートとの接着・接合及びリチウム厚みの制御を行うとするものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、これら従来技術では、リチウムの加工硬化の影響で、φ４０ｍｍよりも大型のターゲットを製造するのが困難である。
【０００８】
中性子発生源用リチウムターゲットに要求されるリチウム厚みは、用途にもよるが、上記ホウ素中性子捕獲療法の場合は、１００〜２００μｍ程度と非常に薄い。そのため、硬化したリチウムに強い圧下力をかけると、金属リチウムのひび割れや、バッキングプレートからの剥離を引き起こしてしまう。ひび割れや剥離のあるリチウムターゲットをＢＮＣＴに用いると熱伝導率が悪化して、陽子線を照射した際に、リチウムの溶解が起きることがあった。大型のターゲットの製造工程においては特にひび割れや剥離が起きやすい。なお、ひび割れ等はブリスタリング（界面に気泡が溜まり剥離する現象）の発生確率の上昇に関係する可能性もある。
【０００９】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであって、製作中にひび割れや剥離を生じさせず大型のリチウムターゲットを製造することができるリチウムターゲットの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るリチウムターゲットの製造方法は、
バッキングプレート上にリチウム材料を配置し、
上記リチウム材料を板状に延展成形し、
上記リチウム材料に対向する位置に設けられた放射熱源の放射熱により上記リチウム材料をアニールし、
上記アニールしたリチウム材料を再成形する。
これにより、リチウム材料の加工硬化による内部応力の増加を緩和し、リチウム材料のひび割れや剥離を生じさせずに大型のリチウムターゲットを製造することができる。
【００１１】
さらに、上記アニールする工程と上記再成形する工程を交互に繰り返してもよい。これにより、リチウム材料のひび割れや剥離を発生させることなく、リチウム材料の成形を継続することができる。
【００１２】
上記アニールする工程は、上記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて上記放射熱源を上記リチウム材料から遠ざけてから、アニールを実行してもよい。これにより、加工状態の進展に応じた熱をリチウム材料に加えることができる。
【００１３】
あるいは、上記アニールする工程は、上記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて上記放射熱源の放射熱の強度を高くしてから、アニールを実行してもよい。このような方法でも、加工状態の進展に応じた熱をリチウム材料に加えることができる。
【００１４】
上記アニールする工程は、上記放射熱源が上記リチウム材料の表面を走査しながら、アニールを実行してもよい。これにより、板状に成形されたリチウム材料の全面に均一に熱を加えることができる。
【００１５】
上記アニールする工程は、上記リチウム材料の表面温度を金属リチウムの再結晶温度以上に加熱することができる。これにより、延展成形により加工硬化した金属リチウムの再結晶化を促し、内部応力の除去が可能になるため、リチウム材料のひび割れやバッキングプレートからの剥離を防止することができる。
【００１６】
上記アニールする工程は、露点が−４０℃以下の条件で行われることで、リチウム表面で発生する化学反応を抑制することができる。
【００１７】
本発明の他の形態に係るリチウムターゲットの製造装置は、成形部と、放射熱源と、熱処理部を有する。
上記成形部は、バッキングプレート上に配置されたリチウム材料を板状に延展成形する。
上記放射熱源は、上記リチウム材料に対向する位置に設けられる。
上記熱処理部は、上記放射熱源の放射熱により上記リチウム材料をアニールする。
さらに上記成形部は、上記アニールされたリチウム材料を再成形する。
これにより、延展成形により加工硬化したリチウム材料の内部応力を取り除くことができる。
【００１８】
上記成形部による上記延展成形の後、上記バッキングプレートを上記熱処理部に入れ、上記熱処理部による上記アニールの後、上記バッキングプレートを上記成形部に再び入れるバッキングプレート移動機構部をさらに具備してもよい。これにより、リチウム材料のひび割れや剥離発生の可能性をさらに低下させることができる。
【００１９】
上記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて上記放射熱源を上記リチウム材料から遠ざける放射熱源移動機構部をさらに具備してもよい。これにより、加工状態の進展に応じた熱をリチウム材料に加えることができる。
【００２０】
上記放射熱源移動機構部は、上記放射熱源が上記リチウム材料の表面を加熱しながら走査するように、上記放射熱源を移動させてもよく、これにより、板状に成形されたリチウム材料の全面に均一に熱を加えることができる。
【００２１】
上記放射熱源は、上記リチウム材料の厚み及び／又は延展成形回数に応じて放射熱の強度を高くするように設定されてもよい。これにより、加工状態の進展に応じた熱をリチウム材料に加えることができる。
【００２２】
上記成形部と上記放射熱源と上記熱処理部を内に含み、内部の湿度を露点−４０℃以下に保つドライルームをさらに有してもよい。これにより、リチウム表面で発生する化学反応を抑制することができる。
【００２３】
上記放射熱源は、ハロゲンランプヒータであるものとすることで、リチウムターゲットの製造装置を容易に実施することができる。
【００２４】
上記成形部は、表面にフッ素化合物を含まない押圧ローラを有してもよい。この場合、上記成形部は、上記押圧ローラによる圧下力により上記リチウム材料を板状に成形するものとすることで、リチウムターゲットの製造装置を実施容易にすることができる。また、この場合押圧ローラの押圧面とリチウム材料表面の間で起きうる化学反応を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、製作中にひび割れや剥離を生じさせず大型のリチウムターゲットを製造することができるリチウムターゲットの製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るリチウムターゲットの製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】上記実施形態におけるリチウムターゲットの構成を概略的に示す平面図である。
【図３】上記実施形態における熱処理工程のための説明図（その１）である。
【図４】上記実施形態における熱処理工程のための説明図（その２）である。
【図５】上記実施形態に係るリチウムターゲットの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
〔リチウムターゲットの製造装置の全体構成〕
図１は、本実施形態に係るリチウムターゲットの製造装置１の概略構成を示す図である。図２は、本実施形態におけるリチウムターゲットの構成を概略的に示す平面図である。図３と図４は、本実施形態に係るリチウムターゲットに対する熱処理工程のための説明図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態に係るリチウムターゲットの製造装置１は、ドライルーム１００と、成形部１１０と、熱処理部１２０と、ステージ１４０と、バッキングプレート移動機構部１４１と、コントローラ１４２を有する。
【００３０】
ドライルーム１００は、成形部１１０と、熱処理部１２０と、ステージ１４０をその内側に有し、ルーム内を低湿度雰囲気若しくは乾燥雰囲気に保つ。ルーム内の圧力は特に限定されず、例えば、大気圧である。ドライルーム１００により、成形部１１０における成形工程と、熱処理部１２０における熱処理工程が乾燥雰囲気下で行われる。ドライルーム１００内部の湿度は、リチウムの水酸化を抑えることができる適宜の値に設定され、例えば、露点が−４０℃以下であると好ましい。
【００３１】
ステージ１４０はリチウムターゲット１０が載置されるための台である。リチウムターゲット１０はステージ１４０に載置された状態で成形部１１０と熱処理部１２０との間を移動し、成形部１１０の押圧ローラ１１１或いは放射熱源１２１の直下に配置される。ステージ１４０はリチウムターゲット１０を安定的に支えるための治具を備えていてもよい。ステージ１４０の形態は特に限定されず、例えば、ベルトコンベヤのようなライン状である。その他の形態としては、所定の軸を中心に回転する回転台の形態でもよい。
【００３２】
バッキングプレート移動機構部１４１は、リチウムターゲット１０（バッキングプレート３０）を成形部１１０と熱処理部１２０の間で移動させる機能を提供する機構である。具体的な機構は特に限定されず、例えば本実施形態のバッキングプレート移動機構１４１は、リチウムターゲット１０を載置したステージ１４０を、ベルトコンベヤのように、図１中ｘ軸に沿った方向に前後に動かす機構である。
【００３３】
なお、リチウムターゲットの製造工程としては、リチウムターゲット１０が時間差を置いて成形部１１０の処理対象になっている状態と、熱処理部１２０の処理対象になっている状態とを作り出せれば足りる。したがって、リチウムターゲット１０を動かさず、成形部１１０と熱処理部１２０とが交互に移動して、リチウムターゲット１０を処理対象にするような構成でもよい。本実施形態では、静止した成形部１１０と熱処理部１２０の間をリチウムターゲット１０が往復する構成を採用する。
【００３４】
コントローラ１４２は、リチウムターゲットの製造装置１全体を制御し、押圧ローラ移動機構部１１５、放射熱源移動機構部１２５、バッキングプレート移動機構部１４１の動作を制御する。コントローラ１４２の制御は、所定のソフトウェアプログラムにしたがって行われてもよいし、オペレータによる操作にしたがって行われてもよい。
【００３５】
〔リチウムターゲット〕
図２と図３を参照すると、製造中のリチウムターゲット１０を概念的に示した一例が示されている。図２は側面図、図３は斜視図である。図示のように、本実施形態に係るリチウムターゲットの製造装置１が製造するリチウムターゲット１０は、バッキングプレート３０の中心部にリチウム材料２０が配置される。
【００３６】
バッキングプレート３０の形状は特に限定されないが、ここでは一例として、円形状である。バッキングプレート３０の形状はリチウムターゲット１０の用途等に応じて形状はいかようにも選択されうる。
【００３７】
なお、バッキングプレート３０は、リチウムターゲット１０の方向を決めたり、ステージ１４０に固定したりするための位置決め孔３１を有する。これにより、後述する製造工程において、リチウムターゲット１０の搬送や向きの転換などが容易になる。
【００３８】
中性子源として使用されるリチウムターゲット１０は、７Ｌｉ（ｐ，ｎ）７Ｂｅ反応の際にリチウム材料２０が大きな熱を発する。ここで、リチウム材料２０のバッキングプレート３０を銅などの金属材料、特に、無酸素銅製とすると、良好な熱伝導率により、発生熱をバッキングプレート３０に移すことができる。また、バッキングプレート３０から外系への放熱も速いため、上記核反応時に発生した熱を速やかに逃がすことができ、これに起因するリチウム材料２０の溶解やブリスタリング（バッキングプレート３０との界面に気泡が溜まり剥離する現象）の発生確率上昇も抑制することができる。
【００３９】
〔リチウムターゲットの製造装置の詳細構成〕
次に、リチウムターゲットの製造装置１の要部である成形部１１０と熱処理部１２０の構成について説明する。
【００４０】
成形部１１０は、押圧ローラ１１１と、押圧ローラ移動機構部１１５を有する。押圧ローラ１１１は、リチウム材料２０に圧下力をかけて、リチウムを板状に延展成形するためのものである。
【００４１】
押圧ローラ１１１のローラの材料は特に限定されないが、例えば、表面（押圧面）にレジン（樹脂）を用いてもよい。この場合、レジン層の材料は、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン（ポリアセタール）、ナイロンなどを用いることができる。リチウムの融点は常圧下で１８０℃前後であるため、固体であるリチウム材料２０を成形する押圧ローラ１１１は、高い耐熱性を要求されない。そこで本実施形態はポリプロピレンを採用する。これにより、コストの面で有利な製造方法が提供される。
【００４２】
また、押圧ローラ１１１の表面にレジンを用いる場合、押圧ローラ１１１の表面（押圧面）には、フッ素化合物を含まないものを用いてもよい。レジン層の特性改善のためにフッ素化合物をレジンに含める場合があるが、この場合、フッ素とリチウムとの反応性が高いため、押圧ローラ１１１とリチウムターゲット１０の両方の劣化を招く可能性がある。押圧ローラ１１１の表面にフッ素化合物を含まないものを用いることにより、押圧ローラ１１１又はリチウムターゲット１０の劣化を防止することができる。
【００４３】
押圧ローラ移動機構部１１５は、押圧ローラ１１１に図１中ｚ軸に沿って下向きの力を加えるための機構である。これにより、リチウムターゲット１０が成形部１１０にて成形工程にある場合、押圧ローラ１１１によりｚ軸下向きの外力がリチウム材料２０に加えられる。押圧ローラ移動機構部１１５はまた、下向きの力を加えたまま、押圧ローラ１１１をｘｙ平面に平行な方向に前後に動かす機能も備える（図１中では一例としてｘ軸に沿って前後に動かすことが示されている）。この結果、リチウム材料２０はバッキングプレート３０の上で板状に延展成形される。
【００４４】
押圧ローラ移動機構部１１５は、押圧ローラ１１１を前後に動かす方向についても、押圧ローラ１１１を所定の角度、回転させるなどにより変更することができる。限定するものではないが、押圧ローラ移動機構部１１５が圧下力を加えながら押圧ローラ１１１を、例えば１６方向に前後移動させると、リチウム材料は良好な等方性を持って、均一な厚みの板状に延展成形される。
【００４５】
なお、成形部１１０によるリチウムの延展成形は、上述の押圧ローラ１１１によるものに特に限定されず、プレスによりリチウム材料２０の上面全体に例えば一様な圧をかけて変形させることにより実施されてもよい。
【００４６】
熱処理部１２０は、放射熱源１２１と、放射熱源移動機構部１２５を有する。放射熱源１２１は、バッキングプレート移動機構部１４１の作用によりリチウムターゲット１０が放射熱源１２１の直下に移動した際に、リチウム材料２０に放射熱エネルギーを与えることを目的としている。そのため、放射熱源１２１は、リチウムターゲット１０が加熱対象として配置された場合に、放射熱源１２１、リチウム材料２０、バッキングプレート３０の順に並び、リチウム材料２０と対向する位置に来るように配置される（図１、図３、図４）。
【００４７】
放射熱源１２１は、好ましくは光加熱を行う。放射熱源１２１の具体例は、特に限定するものではないが本実施形態では、可視光から赤外の波長を含む光を照射するハロゲンランプヒータを採用する。
【００４８】
図３及び図４を参照すると、放射熱源１２１がリチウム材料２０に光加熱を行っている状況が模式的に示されている。
【００４９】
放射熱源１２１はコントローラ１４２の制御により加熱強度を変更することもできる。放射熱源１２１に係るハロゲンランプヒータの出力は、消費電力がハロゲンランプヒータ全体で、例えば、１００Ｗから４５０Ｗ程度のものを使う。これにより、熱処理部１２０はリチウム材料２０に対して十分な加熱を行うことができる一方で、リチウム材料２０が溶解するような過剰な加熱は避けることができる。
【００５０】
放射熱源移動機構部１２５は、例えば、図１と図４に示すように、放射熱源１２１をｚ軸に沿って上下の方向に移動させることができる。放射熱源１２１は、放射熱源１２１をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の任意の位置に移動させる機構を備えてもよく、例えば、ｘｙ平面に平行な面を走査するように動くこともできるように構成されてもよい。
【００５１】
放射熱源移動機構部１２５により放射熱源１２１が、照射対象であるリチウムターゲット１０から遠ざけられることで、放射熱源１２１が光加熱可能な面積が拡大する（図４）。
【００５２】
放射熱源１２１の出力強度や移動位置については、コントローラ１４２による制御により行われてもよく、この場合コントローラ１４２は放射熱源１２１の移動方向及び移動距離を決定し、放射熱源移動機構部１２５に制御信号を送る。放射熱源移動機構部１２５は、当該制御信号に基づいて放射熱源１２１を移動させたり、放射熱源１２１の出力強度を調整したりする。
【００５３】
〔リチウムターゲットの製造方法〕
図５に、本実施形態に係るリチウムターゲットの製造方法の手順を示す。この製造方法は、上述のリチウムターゲットの製造装置１により行われる。図示のように、まず、オペレータ若しくは工作機械が、銅製のバッキングプレート３０の上にリチウム材料２０を配置する手順を行う（ステップＳ１０１）。
【００５４】
ステップＳ１０１において、リチウム材料２０は、例えば金属リチウムのインゴットから切削するなどの方法により用意され、バッキングプレート３０の上に配置される。このとき、リチウム材料２０は、バッキングプレート３０との界面に気泡が含まれないように押し当てられるように配置されてもよい。
【００５５】
ステップＳ１０１において、リチウム材料２０が配置されたバッキングプレート３０（リチウムターゲット１０、図２）は、次に、ステージ１４０に載置される。このとき、リチウムターゲット１０は、位置決め孔３１によりステージ１４０に固定されてもよい。
【００５６】
ステップＳ１０１において、リチウムターゲット１０は、次に、バッキングプレート移動機構部１４１の作用によりステージ１４０ごと移動して成形部１１０に入る。成形部１１０は、リチウムターゲット１０に対して成形処理を実行する（ステップＳ１０２）。
【００５７】
ステップＳ１０２において、成形部１１０は押圧ローラ１１１によりリチウム材料２０に圧下力を加える。本実施形態において、押圧ローラ１１１の前後移動（図１）は、向きを変えて複数回行われる。別の実施形態においては、押圧ローラ１１１の移動方向の向きを変えるのではなく、リチウムターゲット１０を回してリチウムターゲット１０の向きを変え、ローラによる押圧が異なる方向から複数回行われるようにしてもよい。或いは上記２つの方法の両方が組み合わされてもよい。なお、リチウムへの圧下力は、押圧ローラ１１１に代えてリチウム材料２０全体に一様な圧を加えるプレスにより実現されてもよい。
【００５８】
なお、上記成形処理工程（Ｓ１０２）は、リチウム材料２０をバッキングプレート３０に配置する工程（Ｓ１０１）からそのまま、成形部１１０による圧下力をリチウム材料２０に加えていくようにしてもよい。
【００５９】
上記成形処理工程（Ｓ１０２）は、製造するリチウムターゲット１０の厚みを用途に応じた所望の厚みにすることを目的とする工程である。中性子発生源用リチウムターゲットに要求されるリチウム厚みは、例えば、ホウ素中性子捕獲療法（ＢＮＣＴ）の場合は、１００〜２００μｍ程度と非常に薄い。そうすると、従来技術においては、押圧成形処理における押圧の際にリチウム材料２０のひび割れ、剥離等が生じる可能性があった。ひび割れや剥離等を有するリチウムターゲットは、上記核反応時に発生する熱で溶解する、またブリスタリングの発生確率の上昇につながる可能性がある。
【００６０】
これに対し、本実施形態においては、押圧成形処理が一度で所望の厚みに達するように実行されるのではなく、複数回に分けられて実行される。また、一回の押圧成形と次の押圧成形の間に、熱処理が挟まる。
【００６１】
上記成形処理工程に続いて、リチウムターゲット１０は、バッキングプレート移動機構部１４１によりステージ１４０ごと移動して熱処理部１２０に入れられる（加熱準備工程、ステップＳ１０３）。次に、熱処理が施される（熱処理工程、ステップＳ１０４）。
【００６２】
加熱準備工程（Ｓ１０３）においては、リチウムターゲット１０の移動中、或いは、移動後に、コントローラ１４２により、リチウム材料２０の厚み及び／又は延展成形回数に応じて、放射熱源１２１とバッキングプレート３０の間の距離と、放射熱源１２１の放射熱の強度が設定される。
【００６３】
図４に示すように、リチウム材料２０は、成形処理工程（Ｓ１０２）の回数ごとに薄化するので、毎回同じ程度の加熱をするとなると、過剰な加熱になる場合がある。そこで、本実施形態では加熱準備工程で加工状態の進展に応じた設定を行うことにより、次工程において適切な熱処理が行われるようにする。
【００６４】
また、図４に示すように、リチウム材料２０は、成形処理工程（Ｓ１０２）の回数ごとにｘ軸及びｙ軸方向の面積が拡大するので、放射熱源１２１の有効な光照射範囲を超えて拡大する場合もある。この場合、加熱ムラが生じる可能性があるので、コントローラ１４２は、加熱準備工程（Ｓ１０３）において、放射熱源１２１をリチウム材料２０から遠ざけるように制御する。
【００６５】
続いて、熱処理工程（Ｓ１０４）においては、放射熱源１２１による光照射によりリチウム材料２０が加熱される。図３と図４には、放射熱源１２１がリチウム材料２０に光加熱を行う様子が模式的に示されている。図示のように本実施形態では、放射熱源１２１に係るハロゲンランプヒータは、リチウム材料２０全体に均一に光を照射する。
【００６６】
放射熱源１２１による加熱の態様に特に限定はないが、例えば、リチウム材料２０の表面温度が５０から１５０℃になるまで加熱してもよい。また、上記温度範囲で光照射が１０分から３０分の間行われるようにしてもよい。
【００６７】
熱処理工程（Ｓ１０４）においては、放射熱源１２１による加熱後、リチウム材料２０が十分に冷えるまで放置する。これにより、リチウム材料２０は、金属リチウムの結晶性が回復する。これにより、成形処理工程を経て加工硬化したリチウム材料２０の内部応力が除去されるため、リチウム材料２０はひび割れ・剥離等の問題を起こさず軟化する。熱処理工程（Ｓ１０４）により、再成形加工が容易になる。
【００６８】
上述のように本実施形態の熱処理工程（Ｓ１０４）は、光エネルギーの入射を行うことにより、リチウム材料２０を直接的に加熱する。リチウム材料２０を加熱する方法としては、本実施形態の熱処理のほかにも、銅製バッキングプレート３０を下から加熱して、バッキングプレート３０からの伝熱を利用してリチウム材料２０を加熱するという方法も考えられる。しかしこの場合は、銅から外系への熱放出により加熱効率が悪くなる。また、リチウム温度が不均一となる。このような方法とは異なり、本実施形態の熱処理によれば、当該工程に要する時間の短縮及び均一な入熱の効果が得られる。
【００６９】
熱処理工程（Ｓ１０４）の次に、リチウム材料２０の成形が終了したか否かを判断する条件（成形終了条件）を満たしているか否かがチェックされる（Ｓ１０５）。この判断は、オペレータ又はコントローラ１４２が行う。成形終了条件の一例としては、リチウム材料２０の直径（φ）が所望の直径になっていることなどがある。
【００７０】
成形処理工程（Ｓ１０２）から熱処理工程（Ｓ１０４）が複数回、繰り返された場合は、最後の回の熱処理工程の実行は省略されてもよい。
【００７１】
目標形状への成形が完了した後は、リチウムターゲットの製造方法の最後の工程として、アセトンを含ませた繊維ゴミの出ないコットンでリチウム材料２０の表面を軽く拭き取る（ステップＳ１０６）。これにより、リチウム材料２０表面の吸着水分に起因すると考えられるリチウム化合物を取り除くことができる。
【００７２】
上記製造方法によれば、製作中にひび割れや剥離を生じさせずに、φ４０〜１００ｍｍ×１００〜２００μｍの、従来よりもさらに大型のリチウムターゲットを製造することが可能になる。
【００７３】
〔変形例〕
上記実施形態は、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態においては図３や図４に示すように、一回の光照射により、リチウム材料２０の表面全体が加熱されるように構成されている。しかしながら、本発明はこのような実施形態に限定されない。例えば、上記熱処理工程（Ｓ１０４）において、放射熱源１２１がリチウム材料２０の表面を加熱しながら走査するように構成してもよい。このように構成した場合、放射熱源１２１の照射範囲の限界を超えて大型のリチウムターゲットを製造することも可能になる。
【符号の説明】
【００７４】
１…リチウムターゲットの製造装置
１０…リチウムターゲット
２０…リチウム材料
３０…バッキングプレート
３１…位置決め孔
１００…ドライルーム
１１０…成形部
１１１…押圧ローラ
１１５…押圧ローラ移動機構部
１２０…熱処理部
１２１…放射熱源
１２５…放射熱源移動機構部
１４０…ステージ
１４１…バッキングプレート移動機構部
１４２…コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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