(57)【要約】  本発明は、粒子加速器によって生成された粒子ビーム（１０２）でもって放射性同位体の前駆体を含有したターゲット流体を照射することにより放射性同位体を製造するための装置（１００）に関するものであって、ターゲットキャビティ（１０５）と開口（１０６）とを有したハウジング（１０４）と；開口（１０６）を閉塞するとともに、スタンドオフ（１０８）と、中央穴をカバーして冷却キャビティ（１０３）を形成する第１および第２の箔（１０９，１１０）と、冷却流体のための入口チャネル（１１２）および出口チャネル（１１３）と、を備えている、二重箔フランジ（１０７）と；整列位置（１１７）へと二重箔フランジ（１０７）を位置合わせするためのガイド手段（１１４，１３４，１３４’）と；を具備している。
2013531231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子加速器によって生成された粒子ビーム（１０２）でもって放射性同位体の前駆体を含有したターゲット流体を照射することにより放射性同位体を製造するための装置（１００）であって、
・前記ターゲット流体を受領するターゲットキャビティ（１０５）を備えたハウジング（１０４）であるとともに、このハウジングが、前記ターゲットキャビティ（１０５）内へと前記粒子ビーム（１０２）を通過させるための開口（１０６）を有した、ハウジング（１０４）と；
・前記ターゲットキャビティ（１０５）の前記開口（１０６）を閉塞するための二重箔フランジ（１０７）であるとともに、この二重箔フランジ（１０７）が、
−中央穴を有したスタンドオフ（１０８）と、
−前記粒子ビーム（１０２）を通過させ得る第１および第２の箔（１０９，１１０）であるとともに、第１箔（１０９）が、前記スタンドオフ（１０８）の第１サイドに配置され、第２箔（１１０）が、前記スタンドオフ（１０８）の第２サイドに配置され、第１および第２の箔（１０９，１１０）が、前記中央穴をカバーして、冷却キャビティ（１０３）を形成するような、第１および第２の箔（１０９，１１０）と、
−前記スタンドオフ（１０８）上において前記第１箔（１０９）をシールするための第１フランジ（１１１）、および、前記スタンドオフ（１０８）上において前記第２箔（１１０）をシールするための第２フランジ（１１１’）と、
−前記二重箔フランジの前記冷却キャビティを通して冷却流体を流すための、少なくとも１つの入口チャネル（１１２）および少なくとも１つの出口チャネル（１１３）と、
を備えているような、二重箔フランジ（１０７）と；
・前記第１箔および前記第２箔が前記ハウジングの前記開口に対向する整列位置（１１７）へと前記二重箔フランジ（１０７）を位置合わせするためのガイド手段（１１４，１３４，１３４’）と；
を具備し、
前記ガイド手段が、待機位置（１１６）から前記整列位置（１１７）へと、並進移動によって、前記二重箔フランジ（１０７）を搬送し得るよう構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置（１００）において、
前記ガイド手段（１１４，１３４）が、廃棄位置に向けて、並進移動によって、破損した二重箔フランジをまたは古くなった二重箔フランジを、排出し得るよう構成されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の装置（１００）において、
前記ガイド手段（１１４，１３４，１３４’）が、前記二重箔フランジ（１０７）をスライドさせ得る平行長尺部材（１１４）を備えていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置（１００）において、
前記粒子ビーム（１０２）の軸線に対して平行な方向に前記ハウジング（１０４）を移動させるための手段を具備し、
前記ハウジング（１０４）を移動させるためのこの手段が、
−前記ハウジング（１０４）の前記開口（１０６）が、前記粒子加速器のビーム出口（１１８）から所定距離だけ離間した第１位置であるとともに、その所定距離が、前記二重箔フランジ（１０７）の長手方向長さ（１４４）よりも長いものとされ、これにより、前記整列位置（１１７）とされた前記二重箔フランジ（１０７）を挿入し得るだけのスペースが確保されているような、あるいは、前記整列位置（１１７）から前記二重箔フランジ（１０７）を排出し得るだけのスペースが確保されているような、第１位置と、
−前記ハウジング（１０４）が、前記二重箔フランジ（１０７）を、前記粒子加速器の前記ビーム出口（１１８）に対して押圧しているような、第２位置と、
に、前記ハウジング（１０４）を位置合わせし得るものとされていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、
前記ハウジングを移動させるための前記手段が、レバー（１２１）を備え、
このレバー（１２１）が、スプリング（１２２）によって休止位置に維持されているとともに、ピストン（１２３）によって駆動されることができ、
前記ピストン（１２３）が、前記スプリング（１２２）の付勢力とは逆向きの力を印加することができ、これにより、前記ハウジング（１０４）を駆動して、前記ハウジング（１０４）を、前記粒子加速器の前記ビーム出口（１１８）から退避させる向きに、あるいは、前記二重箔フランジ（１０７）から退避させる向きに、駆動することができることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、
前記ガイド手段（１１４，１３４，１３４’）が、前記粒子ビームの軸線に対して平行な方向に前記平行長尺部材（１１４）を移動させるための手段（１１５）を備え、
この手段（１１５）が、前記ハウジング（１０４）が前記第１位置とされたときに、前記二重箔フランジ（１０７）と前記粒子加速器の前記ビーム出口（１１８）との間に第１スペースと、前記二重箔フランジ（１０７）と前記ハウジング（１０４）の前記開口（１０６）との間に第２スペースと、を提供することを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置において、
前記二重箔フランジの前記入口チャネルおよび前記出口チャネルが、前記フランジ（１１１，１１１’）上に位置したそれぞれの第１端部（１３０，１３１）と、前記スタンドオフ（１０８）上に位置したそれぞれの第２端部（１３２，１３３）と、を有し、
前記第２端部（１３２，１３３）が、前記冷却キャビティ（１０３）の内部を向いていることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置において、
前記装置が、第１固定ガスパイプライン（１２４）を具備し、
この第１固定ガスパイプライン（１２４）が、前記二重箔フランジ（１０７）の前記入口チャネル（１１２）の前記第１端部（１３０）に対して接続可能とされた固定端（１４３）を備え、
前記装置が、第２固定ガスパイプライン（１２４’）を具備し、
この第２固定ガスパイプライン（１２４’）が、前記二重箔フランジ（１０７）の前記出口チャネル（１１３）の前記第１端部（１３１）に対して接続可能とされ、
これにより、前記二重箔フランジ（１０７）が前記粒子加速器の前記ビーム出口（１１８）と前記ハウジング（１０４）の前記開口（１０６）との間において押圧されたときには、前記冷却キャビティ（１０３）の内部において前記冷却流体を流し得るものとされていることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置において、
少なくとも１つの二重箔フランジ（１０７）を収容するための容量を有した導入部（１２５）を具備し、
この導入部（１２５）が、前記二重箔フランジ（１０７）を前記平行長尺部材（１１４）内において位置決めし得ることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置において、
漏れを検出し得る観測手段（１２６）を具備していることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置において、
トラップ手段（１２７）を具備し、
このトラップ手段（１２７）が、前記観測手段（１２６）によって漏れが検出された場合には、前記ターゲット流体をトラップすることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置において、
前記観測手段によって漏れが検出された場合に起動され得るプログラムを具備し、
このプログラムが、
−前記ターゲット流体をトラップするためのトラップ手段（１２７）を起動するステップと、
−前記ターゲット流体がトラップされたときに、前記二重箔フランジ（１０７）を前記廃棄位置へと搬送するステップと、
−新品の二重箔フランジ（１０７）を、前記待機位置（１１６）から前記整列位置（１１７）へと搬送するステップと、
を実行し得るよう構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置において、
放射性同位体の前駆体を含有した流体を収容することとなる前記ハウジング（１０４）の前記開口（１０６）を閉塞するための二重箔フランジを具備し、
前記二重箔フランジが、
−中央穴を有したスタンドオフ（１０８）と、
−粒子ビーム（１０２）を通過させ得る第１箔（１０９）および第２箔（１１０）であるとともに、第１箔（１０９）が、前記スタンドオフ（１０８）の第１サイドに配置され、第２箔（１１０）が、前記スタンドオフ（１０８）の第２サイドに配置され、第１箔（１０９）および第２箔（１１０）が、前記中央穴をカバーし、これにより、冷却キャビティ（１０３）を形成する、第１箔（１０９）および第２箔（１１０）と、
−前記スタンドオフ上において前記第１箔（１０９）をシールするための第１フランジ（１１１）、および、前記スタンドオフ上において前記第２箔（１１０）をシールするための第２フランジ（１１１’）と、
−前記冷却キャビティ（１０３）を通して冷却流体を流すための、入口チャネル（１１２）および出口チャネル（１１３）と、
を備え、
前記入口チャネル（１０９）および前記出口チャネル（１１０）が、前記フランジ（１１１，１１１’）上に位置したそれぞれの第１端部（１３０，１３１）と、前記スタンドオフ（１０８）上に位置したそれぞれの第２端部（１３２，１３３）と、を有し、
前記第２端部（１３２，１３３）が、前記冷却キャビティ（１０３）の内部を向いていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
放射性同位体の前駆体を含有した流体を収容することとなるハウジング（１０４）の開口（１０６）を閉塞するための二重箔フランジ（１０７）であって、
前記二重箔フランジが、
−中央穴を有したスタンドオフ（１０８）と、
−粒子ビーム（１０２）を通過させ得る第１箔（１０９）および第２箔（１１０）であるとともに、第１箔（１０９）が、前記スタンドオフ（１０８）の第１サイドに配置され、第２箔（１１０）が、前記スタンドオフ（１０８）の第２サイドに配置され、第１箔（１０９）および第２箔（１１０）が、前記中央穴をカバーし、これにより、冷却キャビティ（１０３）を形成する、第１箔（１０９）および第２箔（１１０）と、
−前記スタンドオフ上において前記第１箔（１０９）をシールするための第１フランジ（１１１）、および、前記スタンドオフ上において前記第２箔（１１０）をシールするための第２フランジ（１１１’）と、
−前記冷却キャビティ（１０３）を通して冷却流体を流すための、入口チャネル（１１２）および出口チャネル（１１３）と、
を備え、
前記入口チャネル（１０９）および前記出口チャネル（１１０）が、前記フランジ（１１１，１１１’）上に位置したそれぞれの第１端部（１３０，１３１）と、前記スタンドオフ（１０８）上に位置したそれぞれの第２端部（１３２，１３３）と、を有し、
前記第２端部（１３２，１３３）が、前記冷却キャビティ（１０３）の内部を向いていることを特徴とする二重箔フランジ。
【請求項１５】
ターゲット流体を収容したハウジング（１０４）の開口（１０６）を閉塞する二重箔フランジを交換するための方法であって、
−前記ターゲット流体をトラップし；
−前記二重箔フランジを、前記ハウジングの前記開口を閉塞する位置から、貯蔵位置へと、排出し；
−他の貯蔵位置から、前記ハウジングの前記開口を閉塞する前記位置へと、他の二重箔フランジを搬送する；
という方法において、
上記方法を、完全に自動化された態様で行うことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、
前記二重箔フランジ（１０７）を、重力の作用によって、排出するまたは搬送することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５または１６記載の方法において、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載された装置において、請求項１４に記載された二重箔フランジを使用された場合に、前記方法を適用することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性同位体の前駆体を含有したターゲット流体を、粒子加速器によって生成された粒子ビームでもって照射することにより、放射性同位体を製造するための装置に関するものである。より詳細には、本発明は、改良されたメンテナンスのための手段を備えた装置に関するものであり、また、そのような装置をメンテナンスするための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薬剤のために使用される放射性同位体は、通常、放射性同位体の前駆体を粒子ビームでもって照射することにより、製造される。粒子ビームは、通常は直線加速器やサイクロトロンといったような、１０〜５０ＭｅＶというエネルギー範囲のビームを生成し得るような粒子加速器によって生成される。前駆体が液体状態または気体状態である場合には、前駆体は、ターゲットキャビティをなすハウジング内に収容される。ハウジングは、金属箔によって閉塞される開口を有している。金属箔は、通常は、Havar やモリブデンやニオブから形成され、１０〜１００ミクロンという厚さを有している。金属箔は、熱的応力および機械的応力を支持するものであり、粒子ビームの挿通を可能とする。これにより、粒子ビームは、前駆体との核反応を開始し得るだけの十分なエネルギーでもってキャビティの内部へと到達することができる。金属箔は、有利には、ターゲットキャビティと、冷却キャビティと、の間に位置している。冷却キャビティ内においては、金属箔に向けて冷却流体を流すことができる。冷却キャビティは、粒子加速器の真空側から冷却キャビティを分離するための任意の金属からなる第２箔によって、閉塞されている。
【０００３】
特許文献１は、粒子加速器の出口に対する取付部材を有したターゲットボディを開示しており、ターゲットボディは、以下のような３つのターゲットボディ部分を備えている。すなわち、
−放射性同位体の前駆体を収容したターゲットキャビティを有した第１ターゲットボディ部分と；
−２つの金属箔によって閉塞された冷却キャビティを備えた第２ターゲットボディ部分であるとともに、双方の金属箔に向けて冷却流体が内部を流れており、第１金属箔が、冷却キャビティとターゲットキャビティとを分離しており、第２金属箔が、第３ターゲットボディ部分に対して当接しているような、第２ターゲットボディ部分と；
−真空とされたキャビティを備えた第３ターゲットボディ部分であるとともに、粒子加速器が設けられており、この第３ターゲットボディ部分のキャビティが、第２金属箔を介して冷却キャビティから分離されているような、第３ターゲットボディ部分と；
を備えている。
【０００４】
第１〜第３のターゲットボディ部分は、ボルトによって、互いにネジ止めされている。漏れが起こった場合には、例えば金属箔の破損によって漏れが起こった場合には、ユーザーは、破損したウィンドウを交換するために、ターゲットボディの多数の部品を分解しなければならない。その際、前駆体ガスおよび放射性同位体のかなりの損失が発生する。金属箔の交換時には、ユーザーは、製造された放射性同位体に起因するような、および、ターゲットボディのうちの、例えば金属箔といったような活性化された部材に起因するような、放射に曝される。そのような操作は、時間を要するものであり、通常は、副生成物の減衰のために長い冷却停止時間を必要とする。
【０００５】
加速したプロトンビームでもってキセノン１２４を照射することによりヨウ素１２３を製造するための、Kipros 120という名称の装置が、ドイツ国 Eggenstein-Leopoldshafen,Hermann-von-Helmoltz-Platz 1, D-76344 所在の ZAG Zyklotron AG 社により、製造されて市販されている。この装置は、粒子ビームを通過させるための開口を有しているとともに放射性同位体の前駆体としてのガス状キセノン１２４を収容したターゲットハウジングと、このターゲットハウジングの開口を閉塞するための二重箔フランジと、ターゲットハウジングの開口の前方の整列位置へと二重箔フランジを位置合わせするための回転可能なロボットアームと、を備えている。二重箔フランジは、粒子ビームを通過させ得る２つの照射箔を有したデバイスの総称であり、第１箔は、中空スタンドオフの第１サイドに配置され、第２箔は、中空スタンドオフの第２サイドに配置され、第１箔および第２箔は、スタンドオフの穴をカバーしており、冷却キャビティを形成している。第１箔は、第１フランジによってスタンドオフ上に維持されており、第２箔は、第２フランジによってスタンドオフ上に維持されている。二重箔フランジは、さらに、冷却キャビティ内に冷却流体を導入するための入口チャネルと、冷却キャビティから外部へと冷却流体を導出するための出口チャネルと、を備えている。Kipros 120と称するそのような装置においては、入口チャネルおよび出口チャネルは、スタンドオフ上に配置されている。冷却キャビティを通して冷却ガスを流すためのフレキシブルな冷却ガスパイプラインが、ロボットアームのブランチ上に固定されている。ロボットアームのブランチは、圧縮エアシステムによって駆動され、二重箔フランジのスタンドオフを把持したり、あるいは、二重箔フランジを解放したりする。ロボットアームは、粒子ビームの軸線に対して平行な軸線まわりに回転可能とされている。これにより、ロボットアームは、二重箔フランジを、第１導入位置から、ターゲットキャビティの前方の整列位置へと、さらに、整列位置から、ロボットアームのブランチが二重箔フランジをシールドボックス内へと解放する第３位置へと、駆動する。二重箔フランジの解放後には、ロボットアームは、初期的な導入位置へと復帰する。
【０００６】
放射性同位体の製造時に、ウィンドウ箔が破損した場合には、極低温システムが、ターゲット流体をトラップし、二重箔フランジは、シールドボックスへと廃棄される。その後、ユーザーは、装置が設置されている部屋内へと入室し、装置のロボットアームのブランチ内へと新品の二重箔フランジをセットする。このような装置においては、照射箔の交換作業は、迅速に行うことができる。なぜなら、部品を手動で分解する必要がないからである。それでもなお、第１の欠点は、装置が設置されているとともに、製造された量の放射性同位体がターゲット内にあるいはトラップ内に存在するような、危険な高放射エリア内へとユーザーが立ち入らなければならないことである。第２の欠点は、ユーザーが二重箔フランジを交換するのに要する時間が、なおも長時間であることである。第３の欠点は、装置のロボットアームが、複雑なものであって、厄介なデバイスであり、
−二重箔フランジを把持するためのブランチ上の圧力を維持し得るよう構成された２つのフレキシブルなガスダクトを有した圧縮エアシステムと、
−フレキシブルな冷却パイプラインと、
を備えている。
【０００７】
フレキシブルなダクトおよびフレキシブルなパイプラインは、移動してしまいやすく、いくらかの機械的制約を受ける。したがって、装置の使用時には、それらの部材において漏れが起こり得る。フレキシブルなダクトおよびフレキシブルなパイプラインは、容易にアクセスできないところにあり、そのため、装置の漏れの検出や修復には、時間を要することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ ２０００ ０１９７８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、二重箔フランジのメンテナンスがより容易であるような、放射性同位体を製造するための装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、二重箔フランジのメンテナンスが、従来技術による装置と比較して、より高速であるような、装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、二重箔フランジを交換するための単純化された手段を備え、停止時間を回避し得るような、放射性同位体を製造するための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１見地においては、本発明は、粒子加速器によって生成された粒子ビームでもって放射性同位体の前駆体を含有したターゲット流体を照射することにより放射性同位体を製造するための装置に関するものであって、
・ターゲット流体を受領するターゲットキャビティを備えたハウジングであるとともに、このハウジングが、ターゲットキャビティ内へと粒子ビームを通過させるための開口を有した、ハウジングと；
・ターゲットキャビティの開口を閉塞するための二重箔フランジであるとともに、この二重箔フランジが、
−中央穴を有したスタンドオフと、
−粒子ビームを通過させ得る第１および第２の箔であるとともに、第１箔が、スタンドオフの第１サイドに配置され、第２箔が、スタンドオフの第２サイドに配置され、第１および第２の箔が、中央穴をカバーして、冷却キャビティを形成するような、第１および第２の箔と、
−スタンドオフ上において第１箔をシールするための第１フランジ、および、スタンドオフ上において第２箔をシールするための第２フランジと、
−二重箔フランジの冷却キャビティを通して冷却流体を流すための、少なくとも１つの入口チャネルおよび少なくとも１つの出口チャネルと、
を備えているような、二重箔フランジと；
・第１箔および第２箔がハウジングの開口に対向する整列位置へと二重箔フランジを位置合わせするためのガイド手段と；
を具備し、
ガイド手段が、待機位置から整列位置へと、並進移動によって、二重箔フランジを搬送し得るよう構成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態においては、ガイド手段は、廃棄位置に向けて、並進移動によって、破損した二重箔フランジをまたは古くなった二重箔フランジを、排出し得るよう構成されている。
【００１４】
好ましくは、ガイド手段は、二重箔フランジをスライドさせ得る平行長尺部材を備えている。
【００１５】
有利には、本発明による装置は、粒子ビームの軸線に対して平行な方向にハウジングを移動させるための手段を具備し、ハウジングを移動させるためのこの手段は、
−ハウジングの開口が、粒子加速器のビーム出口から所定距離だけ離間した第１位置であるとともに、その所定距離が、二重箔フランジの長手方向長さよりも長いものとされ、これにより、整列位置とされた二重箔フランジを挿入し得るだけのスペースが確保されているような、あるいは、整列位置から二重箔フランジを排出し得るだけのスペースが確保されているような、第１位置と、
−ハウジングが、二重箔フランジを、粒子加速器のビーム出口に対して押圧しているような、第２位置と、
に、ハウジングを位置合わせし得るものとされている。
【００１６】
好ましくは、ハウジングを移動させるための手段が、レバーを備え、このレバーは、スプリングによって休止位置に維持されているとともに、ピストンによって駆動されることができ、ピストンが、スプリングの付勢力とは逆向きの力を印加することができ、これにより、ハウジングを駆動して、ハウジングを、粒子加速器のビーム出口から退避させる向きに、あるいは、二重箔フランジから退避させる向きに、駆動することができる。
【００１７】
好ましくは、ガイド手段は、粒子ビームの軸線に対して平行な方向に平行長尺部材を移動させるための手段を備え、この手段は、ハウジングが第１位置とされたときに、二重箔フランジと粒子加速器のビーム出口との間に第１スペースと、二重箔フランジとハウジングの開口との間に第２スペースと、を提供する。
【００１８】
好ましくは、二重箔フランジの入口チャネルおよび出口チャネルは、フランジ上に位置したそれぞれの第１端部と、スタンドオフ上に位置したそれぞれの第２端部と、を有し、第２端部は、冷却キャビティの内部を向いている。
【００１９】
有利には、本発明による装置は、第１固定ガスパイプラインを具備し、この第１固定ガスパイプラインは、二重箔フランジの入口チャネルの第１端部に対して接続可能とされた固定端を備え、本発明による装置は、さらに、第２固定ガスパイプラインを具備し、この第２固定ガスパイプラインは、二重箔フランジの出口チャネルの第１端部に対して接続可能とされ、これにより、二重箔フランジが粒子加速器のビーム出口とハウジングの開口との間において押圧されたときには、冷却キャビティの内部において冷却流体を流し得るものとされている。
【００２０】
有利には、本発明による装置は、少なくとも１つの二重箔フランジを収容するための容量を有した導入部を具備し、この導入部は、二重箔フランジを平行長尺部材内において位置決めすることができる。
【００２１】
有利には、本発明による装置は、漏れを検出し得る観測手段を具備している。
【００２２】
さらに有利には、本発明による装置は、トラップ手段を具備し、このトラップ手段は、観測手段によって漏れが検出された場合には、ターゲット流体をトラップする。
【００２３】
好ましくは、本発明による装置は、観測手段によって漏れが検出された場合に起動され得るプログラムを具備し、このプログラムは、
−ターゲット流体をトラップするためのトラップ手段を起動するステップと、
−ターゲット流体がトラップされたときに、二重箔フランジを廃棄位置へと搬送するステップと、
−新品の二重箔フランジを、待機位置から整列位置へと搬送するステップと、
を実行し得るよう構成されている。
【００２４】
本発明の第２見地は、放射性同位体の前駆体を含有した流体を収容することとなるハウジングの開口を閉塞するための二重箔フランジに関するものであって、二重箔フランジが、
−中央穴を有したスタンドオフと、
−粒子ビームを通過させ得る第１箔および第２箔であるとともに、第１箔が、スタンドオフの第１サイドに配置され、第２箔が、スタンドオフの第２サイドに配置され、第１箔および第２箔が、中央穴をカバーし、これにより、冷却キャビティを形成する、第１箔および第２箔と、
−スタンドオフ上において第１箔をシールするための第１フランジ、および、スタンドオフ上において第２箔をシールするための第２フランジと、
−冷却キャビティを通して冷却流体を流すための、入口チャネルおよび出口チャネルと、
を備え、
入口チャネルおよび出口チャネルが、フランジ上に位置したそれぞれの第１端部と、スタンドオフ上に位置したそれぞれの第２端部と、を有し、第２端部が、冷却キャビティの内部を向いていることを特徴としている。
【００２５】
本発明は、また、ターゲット流体を収容したハウジングの開口を閉塞する二重箔フランジを交換するための方法に関するものであって、
−ターゲット流体をトラップし；
−二重箔フランジを、ハウジングの開口を閉塞する位置から、貯蔵位置へと、排出し；
−他の貯蔵位置から、ハウジングの開口を閉塞する位置へと、他の二重箔フランジを搬送する；
という方法において、上記方法を、完全に自動化された態様で行うことを特徴としている。
【００２６】
有利には、二重箔フランジを、重力の作用によって、排出するまたは搬送する。
【００２７】
好ましくは、本発明による方法においては、上述した装置において二重箔フランジを使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による装置を示す斜視図である。
【図２】本発明による装置の一部を示す横断面図である。
【図３】本発明による装置内に設けられた二重箔フランジを示す横断面図である。
【図４】装置のうちの、待機位置から整列位置へとさらに整列位置から廃棄位置へと二重箔フランジを搬送するためのガイド手段の中における二重箔フランジを、図２の矢印Ａ方向から見た図である。
【図５】本発明による装置を示す図であって、装置のハウジングを移動させるための手段が、休止位置とされている。
【図６】ハウジングを移動させるための手段が駆動されたときに、ハウジングを移動させるための手段の一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、粒子加速器によって生成された粒子ビーム１０２でもって放射性同位体の前駆体を含有したターゲット流体を照射することによって放射性同位体を製造するための装置１００を示す斜視図である。図２は、本発明による装置の一部を、粒子ビーム１０２の軸線に沿って示す横断面図である。本発明による装置は、
・ターゲット流体を受領するためのターゲットキャビティ１０５を有したハウジング１０４であるとともに、ターゲットキャビティ１０５内へと粒子ビーム１０２を通過させるための開口１０６を有したハウジング１０４と、
・ターゲットキャビティの開口１０６を閉塞するための二重箔フランジ１０７と、
・ハウジング１０４の開口１０６と粒子加速器のビーム出口１１８との間の整列位置へと二重箔フランジ１０７を位置合わせするためのガイド手段と、
を備えている。
【００３０】
図３は、本発明による装置内において使用するための二重箔フランジ１０７を示す横断面図である。二重箔フランジは、
−中央穴を有したスタンドオフ１０８と、
−粒子ビーム１０２を通過させ得る第１箔１０９および第２箔１１０であるとともに、第１箔１０９が、スタンドオフ１０８の第１サイドに配置され、第２箔１１０が、スタンドオフ１０８の第２サイドに配置され、第１箔１０９および第２箔１１０が、中央穴をカバーし、これにより、冷却キャビティ１０３を形成する、第１箔１０９および第２箔１１０と、
−スタンドオフ上において第１箔１０９をシールするための第１フランジ１１１、および、スタンドオフ上において第２箔１１０をシールするための第２フランジ１１１’と、
−冷却キャビティ１０３を通して冷却流体を流すための、入口チャネル１１２および出口チャネル１１３と、
を備えている。
【００３１】
二重箔フランジ１０７は、入口チャネル１１２が、フランジ１１１および／または１１１’上に配置された一方の端部１３０と、スタンドオフ１０８上に配置された少なくとも１つの他方の端部１３２と、を有し、出口チャネル１１３が、フランジ１１１および／または１１１’上に配置された一方の端部１３１と、スタンドオフ１０８上に配置された少なくとも１つの他方の端部１３３と、を有し、冷却キャビティ１０３の内部を通して流し得るものとされていることを特徴としている。
【００３２】
図４は、ガイド手段の中における第１二重箔フランジ１０７および第２二重箔フランジ１０７’を、図２の矢印Ａ方向から見た図である。ガイド手段は、二重箔フランジ１０７，１０７’を、並進移動によって、待機位置１１６から整列位置１１７へとさらには整列位置１１７から廃棄位置１２８へと、搬送し得るよう構成されている。ガイド手段は、（２つの）長尺部材１１４を備えている。長尺部材１１４どうしの間において、二重箔フランジ１０７をスライドさせることができる。ガイド手段は、さらに、待機位置１１６に二重箔フランジ１０７’を拘束するための拘束手段１３４’と、整列位置１１７に二重箔フランジ１０７を拘束するための拘束手段１３４と、を備えている。本発明の一実施形態においては、二重箔フランジは、拘束手段１３４，１３４’が二重箔フランジ１０７，１０７’を維持することを可能とするための複数のノッチ１３５を備えている。当業者であれば、二重箔フランジ１０７，１０７’を拘束するための他の様々な手段を容易に使用し得るであろう。
【００３３】
ガイド手段は、破損した二重箔フランジをあるいは古くなった二重箔フランジを、並進移動によって、廃棄位置１２８に向けて、有利にはシールドされた容器内へと、排出し得るよう構成されている。
【００３４】
本発明による装置は、さらに、粒子ビーム１０２の軸線に対して平行な方向に沿って、ハウジング１０４を移動させるための手段を備えている。ハウジング１０４を移動させるための手段は、ハウジング１０４を以下のような２つの位置へと配置することができる。すなわち、
−図６に示すような第１位置（駆動位置）であるとともに、ハウジング１０４の開口１０６が、粒子加速器のビーム出口１１８から所定距離だけ離間しており、その所定距離が、二重箔フランジ１０７の長手方向長さ１４４よりも長いものとされ、これにより、整列位置１１７とされた二重箔フランジ１０７を挿入し得るだけの十分なスペースが確保されているような、あるいは、整列位置１１７から廃棄位置１２８へと二重箔フランジを排出し得るだけの十分なスペースが確保されているような、第１位置（駆動位置）と、
−図５に示すような第２位置（休止位置）であるとともに、ハウジング１０４が、二重箔フランジ１０７を、粒子加速器のビーム出口１１８に対して押圧しているような、第２位置（休止位置）と、
に配置することができる。
【００３５】
ハウジングを移動させるための手段は、例えば、ハウジングの後方に配置された、すなわち図２の矢印Ａの向きに関して後方に配置された、ピストンを備えることができる。図５は、本発明の一実施形態を示す図であって、ハウジングを移動させるための手段は、レバー１２１を備えている。レバー１２１は、スプリング１２２によって休止位置に維持されているとともに、ピストン１２３によって駆動されることができる。ピストン１２３は、スプリング１２２の付勢力とは逆向きの力を印加することができ、これにより、ハウジング１０４を駆動して、ハウジング１０４を、二重箔フランジ１０７から退避させる向きに駆動することができる。スプリング１２２とピストン１２３との双方は、レバー１２１の端部の近傍に固定されている。レバー１２１は、ハウジング１０４の長手方向軸線１４０に対して傾斜した長手方向軸線１３８を有した長尺の主部１４１と、ピボット１２０を有しているとともにハウジング１０４の長手方向軸線１４０に対して直交した長手方向軸線１３９を有した短部１４２と、を備えている。ハウジング１０４は、２つの境界１３６の間においてスライドし得る部材１１９を備えている。部材１１９は、レバー１２１の短部１４２が挿入されるノッチ１３７を備えている。図６は、レバー１２１の短部１４２と部材１１９とを、レバー１２１がピストン１２３によって駆動された状況において、示している。レバー１２１の短部１４２の長手方向軸線１３９は、ハウジングの軸線に対して９０°よりも小さな角度とされている。よって、ハウジング１０４は、二重箔フランジ１０７から退避している。
【００３６】
ガイド手段は、平行長尺部材１１４を、粒子ビームの軸線方向に移動させるための手段を備えている。ハウジングが第１位置（駆動位置）とされたときには、平行長尺部材１１４は、二重箔フランジの第１サイドが粒子加速器のビーム出口１１８から分離するように、なおかつ、二重箔フランジの第２サイドがハウジングの開口から分離するように、配置される。これにより、整列位置への二重箔フランジの挿入が容易とされる、あるいは、整列位置からの二重箔フランジの排出が容易とされる。
【００３７】
ハウジング１０４が、二重箔フランジを押圧している第２位置（休止位置）とされたときには、平行長尺部材１１４は、粒子加速器のビーム出口１１８に向けて駆動される。これにより、二重箔フランジ１０７は、ハウジング１０４と粒子加速器のビーム出口１１８との間において強く押圧される。
【００３８】
例えば、長尺部材１１４を移動させるための手段は、粒子ビーム１０２の軸線に沿った双方向に平行長尺部材１１４を移動させるモータを備えることができる、あるいは、平行長尺部材１１４上に固定された第１端部と粒子加速器のビーム出口１１８に対して平行な平面内に固定された第２端部とを有したスプリング１１５を備えることができる。
【００３９】
図２，３，４に示すように、本発明による装置は、さらに、二重箔フランジの入口チャネル１１２の端部１３０に対して連結可能とされた固定端１４３を有した第１固定ガスパイプライン１２４と、二重箔フランジ１０７の出口チャネル１１３の端部１３１に対して連結可能とされた固定端１４３’を有した第２固定ガスパイプライン１２４’と、を備えている。固定ガスパイプライン１２４，１２４’は、二重箔フランジが粒子加速器のビーム出口１１８とハウジング１０４の開口１０６との間に押圧されたときには、冷却キャビティ１０３の内部に冷却流体の流れを提供する。有利には、固定端１４３は、粒子加速器のビーム出口１１８がなす表面上に配置され、これにより、ハウジング１０４とビーム出口１１８との間に二重箔フランジ１０７が押圧されることによって、固定ガスパイプライン１２４，１２４’の端部１４３，１４３’と、二重箔フランジ１０７の入口チャネルおよび出口チャネルの端部１３０，１３１と、の間における緊密なシールがもたらされる。
【００４０】
本発明による装置は、さらに、待機位置１１６において少なくとも１つの二重箔フランジ１０７’を収容するための容量を有した導入部１２５を備えている。導入部１２５は、二重箔フランジ１０７を平行長尺部材１１４内において位置決めすることができる。有利には、導入部は、長尺部材１１４と拘束手段１３４’とを備えており、二重箔フランジ１０７’を待機位置１１６に拘束することができる。
【００４１】
図２，３に示すように、本発明による装置は、さらに、漏れを検出し得る観測手段１２６を備えている。観測手段１２６は、二重箔フランジの冷却キャビティ１０３に対して連結されたおよび／またはハウジング１０４のターゲットキャビティ１０５に対して連結された、圧力コントローラあるいは放射モニタとすることができる。有利には、圧力コントローラと放射モニタとの双方が、観測手段として使用される。
【００４２】
本発明による装置は、さらに、ハウジング１０４のターゲットキャビティ１０５内のターゲット流体をトラップするためのトラップ手段１２７を備えている。トラップ手段１２７は、観測手段１２６によって漏れが検出された場合に、起動される。これにより、装置内の前駆体および放射性同位体が周囲雰囲気へと分散してしまうことを、回避することができる。
【００４３】
本発明による装置は、さらに、観測手段１２６によって漏れが検出された場合に起動され得るプログラムを備えている。そのようなプログラムは、以下の様々なステップを実行し得るよう構成されている。すなわち、
−ターゲット流体をトラップするためのトラップ手段１２７を起動するステップと、
−ターゲット流体がトラップされたときに、二重箔フランジ１０７を廃棄位置１２８へと搬送するステップと、
−新品の二重箔フランジ１０７を、待機位置から整列位置へと搬送するステップと、
を実行し得るよう構成されている。
【００４４】
本発明による装置の使用例
ａ）二重箔フランジ１０７の導入
第１の二重箔フランジ１０７は、導入部１２５内において待機位置１１６へと配置される。第１ステップにおいては、ハウジング１０４を移動させるための手段が起動され、これにより、ハウジング１０４を、粒子加速器のビーム出口１１８から退避させる。平行長尺部材１１４は、スプリング１１５によって、ビーム出口１１８から離間した位置に維持される。第２ステップにおいては、二重箔フランジ１０７’を待機位置１１６に拘束している拘束手段１３４’の起動を停止させ、さらに、二重箔フランジ１０７を整列位置１１７に拘束するための拘束手段１３４を起動する。二重箔フランジ１０７は、重力によって、平行長尺部材１１４の間をスライドして、整列位置へと落下する。第３ステップにおいては、ハウジング１０４を移動させるための手段の起動を停止させ、これにより、ハウジング１０４を二重箔フランジ１０７に対して押圧し、これと同時に、二重箔フランジ１０７を粒子加速器のビーム出口１１８に対して押圧する。この状態においては、入口チャネル１１２および出口チャネル１１３のうちの、フランジ１１１上に配置された両端１３０，１３１が、固定端１４３，１４３’に対して連結される。これにより、装置は、二重箔フランジの冷却キャビティ１０３を通して冷却流体を流すための待ち受け状態となり、また、ハウジング１０４のターゲットキャビティ１０５内へとターゲット流体を導入するための待ち受け状態となる。有利には、第２二重箔フランジ１０７’が、導入部１２５内へと配置される。
【００４５】
有利には、ターゲット流体は、ガス状とされ、放射性同位体の前駆体を含有している。例えば、ターゲット流体は、プロトン照射によってヨウ素１２３を製造するためのキセノン１２４とすることができる、あるいは、プロトン照射によってフッ素１８を製造するための酸素１８とすることができる。粒子ビーム１０２による照射を照射箔１０９，１１０が受けた際には、例えばヘリウムといったような冷却流体が、二重箔フランジ１０７の冷却キャビティを通して流れることができ、照射箔１０９，１１０を冷却することができる。
【００４６】
ｂ）二重箔フランジ１０７の交換
放射性同位体の製造時に、観測手段１２６が、二重箔フランジ１０７に起因する漏れを検出した場合には、ターゲット流体をトラップするためのトラップ手段１２７が起動される。ターゲット流体をトラップするためのトラップ手段１２７は、例えば、クライオポンプや貯蔵容器を備えている。その後、ハウジング１０４を移動させるための手段が起動され、これにより、ハウジング１０４が、二重箔フランジ１０７から退避される。スプリング１１５は、平行長尺部材１１４を、粒子加速器のビーム出口１１８から離間する向きに移動させ、これにより、二重箔フランジ１０７を、ビーム出口１１８から離間させるとともに、ハウジング１０４の開口１０６から離間させる。二重箔フランジ１０７を整列位置１１７に維持している拘束手段１３４の起動を停止させ、これにより、損傷した二重箔フランジを、廃棄位置１２８へと、有利にはシールドされた容器内へと、落下させる。
【００４７】
導入部１２５内へと既に配置されている第２の二重箔フランジ１０７’は、先の第１の二重箔フランジ１０７と同じ態様でもって整列位置へと位置合わせされる。第２の二重箔フランジ１０７’が、放射性同位体の製造工程の再開のための待ち受け状態となっていることにより、トラップ手段が、クライオポンプまたは貯蔵容器からハウジング１０４のターゲットキャビティ１０５へと、トラップされたターゲット流体を再導入する。その後、製造を再開することができる。
【００４８】
ユーザーは、二重箔フランジからの漏れが起こってしまうことを避けるため、二重箔フランジを定期的に交換するためのプログラムを選択することができる。
【００４９】
本発明による装置は、従来技術に対して、いくつかの利点をもたらす。第１に、装置のメンテナンスが改良されている。それは、二重箔フランジを交換するための方法が、完全に自動化されていて、ユーザーによる手動操作が不要とされているからである。その理由のために、本発明による装置は、ユーザーにとって安全である。なぜなら、ユーザーが、装置が設置されている高放射エリア内へと立ち入る必要がないからである。よって、ユーザーは、放射を受けてしまうことが軽減される。
【００５０】
第２の利点は、本発明による装置に関して、二重箔フランジを交換するための方法が、高速である。なぜなら、整列位置に二重箔フランジを位置合わせするためのガイド手段の構成が単純化されているからである。二重箔フランジの交換に要する時間も、また、方法が完全に自動化されていることのために、短くて済む。
【００５１】
最後に、二重箔フランジのためのガイド手段および冷却手段が単純化されており、フレキシブルなガスパイプラインを全く備えていない。二重箔フランジは、整列位置において安全に維持されており、入口チャネルおよび出口チャネルは、固定されたガス接続端部に対して緊密に連結されていて、二重箔フランジを通して冷却流体を流すことができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００    装置
１０２    粒子ビーム
１０３    冷却キャビティ
１０４    ハウジング
１０５    ターゲットキャビティ
１０６    開口
１０７    二重箔フランジ
１０８    スタンドオフ
１０９    第１箔
１１０    第２箔
１１１    第１フランジ
１１１’  第２フランジ
１１２    入口チャネル
１１３    出口チャネル
１１４    ガイド手段、平行長尺部材
１１６    待機位置
１１７    整列位置
１１８    ビーム出口
１２１    レバー
１２２    スプリング
１２３    ピストン
１２４    第１固定ガスパイプライン
１２４’  第２固定ガスパイプライン
１２５    導入部
１２６    観測手段
１２７    トラップ手段
１３０    第１端部
１３１    第１端部
１３２    第２端部
１３３    第２端部
１３４    ガイド手段
１３４’  ガイド手段
１４３    固定端
１４４    長手方向長さ
【図１】
2013531231.tif 000003
【図２】
2013531231.tif 000004
【図３】
2013531231.tif 000005
【図４】
2013531231.tif 000006
【図５】
2013531231.tif 000007
【図６】
2013531231.tif 000008
【国際調査報告】
2013531231.tif 000009
2013531231.tif 000010
2013531231.tif 000011