用于在靶组件的生产室内制作固体靶的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及用于在靶组件的生产室内制作固体靶的系统及方法。系统包括具有生产室的靶组件。靶组件包括电极和暴露于生产室的传导基底。靶组件具有提供到生产室的通路的流体端口。系统还包括具有储存容器的流体控制系统和连接至流体端口的流体线路。储存容器和生产室通过流体线路中的至少一条而流连通。该系统还包括构造成电连接至电极和传导基底的功率源。在电解溶液设置在生产室中时，生产室、电极和传导基底形成电解池。功率源构造成将电压施加至电极和传导基底以沿传导基底沉积固体靶。

【技术实现步骤摘要】
用于在靶组件的生产室内制作固体靶的系统及方法
本文公开的主题大体上涉及同位素生产系统，且更具体地涉及具有以粒子束照射的靶材料的同位素生产系统。
技术介绍
放射性同位素(也称为放射性核素)在医学治疗、成像和研究以及与医疗无关的其它应用中具有若干应用。产生放射性同位素的系统通常包括粒子加速器，诸如回旋加速器，其加速带电粒子(例如，H离子)的束，且将束引导到靶材料中以生成同位素。回旋加速器是复杂的系统，其使用电场和磁场来沿加速室内的预定轨道加速和引导带电粒子。在粒子到达轨道的外部时，带电粒子形成朝靶组件引导的粒子束，靶组件保持用于同位素生产的靶材料。靶材料容纳在靶组件的室内。靶组件形成束通路，其接收粒子束，且允许粒子束入射到室中的靶材料上。为了将靶材料容纳在室内，束通路通过一个或多个箔片与室分离。例如，室可由靶体内的空间限定。靶箔片在一侧覆盖空间，且靶组件的区段可覆盖空间的相对侧来限定其间的室。粒子束穿过靶箔片且入射到靶材料上。不同类型的靶材料可能需要不同的靶组件。设计用于照射固体金属和/或压制的金属粉末的靶组件通常需要支承系统来使待照射的靶材料往返于室传递。这通常涉及较大直径的软管，其中保持待照射材料的"梭"借助于压缩空气或类似物往返于靶自身推动。这些周围的系统通常笨重且需要较大的接近区域来配合。至少一些回旋加速器设计缺乏用于此靶组件的可用空间。大体上还期望具有较不笨重的设计。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种包括具有生产室的靶组件的系统。靶组件包括电极和暴露于生产室的传导基底。靶组件具有提供到生产室的通路的流体端口。该系统还包括具有构造成保持电解溶液的储存容器的流体控制系统，以及连接至靶组件的流体端口的流体线路。靶组件的储存容器和生产室经由流体线路中的至少一条而流连通。该系统还包括构造成电连接至电极和传导基底的功率源。在电解溶液设置在生产室中时，生产室、电极和传导基底形成电解池。功率源构造成将电压施加至电极和传导基底以沿传导基底沉积固体靶。在一些方面，靶组件包括设置在电极与传导基底之间的中间本体区段。中间本体区段是绝缘的。中间本体区段可固定到电极和传导基底且可共同地限定生产室。在一些方面，该系统还包括一个或多个电路或处理器，其构造成使用流体控制系统将电解溶液的流引入生产室。一个或多个电路或处理器还构造成使用功率源将电压施加至靶组件，从而将金属离子沉积在传导基底上。一个或多个电路或处理器还构造成在施加电压之后使用流体控制系统将电解溶液的流引到生产室外。靶组件可包括设置在电极与传导基底之间的中间本体区段。可选地，一个或多个电路或处理器构造成在施加电压为以下至少一者：(a)在生产室内引起电解溶液的流动或(b)启用振动装置，其引起生产室内的振动。在一些方面，靶组件包括箔片，其覆盖生产室的开口。箔片限定生产室的一部分。在一些方面，靶组件包括通向构造成接收粒子束的生产室的开口。传导基底与开口对准，使得粒子束沿传导基底入射到固体靶上。在实施例中，提供了一种系统(例如，同位素生产系统)，其包括构造成生成粒子束的粒子加速器，以及具有生产室的靶组件。靶组件包括电极和暴露于生产室的传导基底。靶组件具有提供到生产室的通路的流体端口。该系统还包括具有构造成保持电解溶液的储存容器的流体控制系统，以及连接至靶组件的流体端口的流体线路。靶组件的储存容器和生产室通过流体线路中的至少一条而流连通。系统还包括构造成电连接至电极和传导基底的功率源。在电解溶液设置在生产室中时，生产室、电极和传导基底形成电解池。流体控制系统包括与生产室流连通的至少一个泵。该至少一个泵构造成将电解溶液的流引入生产室，且在电压由功率源施加之后，将电解溶液的流引到生产室外。在一些方面，系统还包括：包括一个或多个处理器的控制系统，以及构造成储存可由一个或多个处理器访问的编程指令的储存介质。该一个或多个处理器构造成控制至少一个泵和功率源以将电解溶液的流引入生产室，且将电压施加至靶组件，从而沿传导基底沉积固体靶。该一个或多个处理器还构造成在施加电压之后将电解溶液的流引到生产室外。可选地，控制系统构造成控制粒子加速器以将粒子束引导到生产室内的固体靶上。可选地，电解溶液是第二电解溶液，且其中在沉积固体靶之前，一个或多个处理器构造成控制至少一个泵和功率源以将第一电解溶液的流引入生产室，且将电压施加至靶组件，从而沿传导基底沉积基底层。该一个或多个处理器还构造成在施加电压之后将第一电解溶液的流引到生产室外，其中固体靶沿基底层沉积。在一些方面，靶组件包括设置在电极与传导基底之间的中间本体区段。中间本体区段是绝缘的。在一些方面，在粒子束引导到固体靶上之后，至少一个泵构造成将溶解溶液的流引入生产室。溶解溶液构造成在固体靶由粒子束活化之后将固体靶溶解到溶液中。在一些方面，靶组件包括通向构造成接收粒子束的生产室的开口。传导基底与开口对准，使得粒子束沿传导基底入射到固体靶上。在一些方面，至少一个泵构造成在施加电压时为以下至少一者：(a)在生产室内引起电解溶液的流动或(b)以大致静止的方式将电解溶液保持在生产室内。在实施例中，提供了一种生成固体靶的方法。该方法包括使电解溶液流入靶组件的生产室。靶组件包括电极和定位在生产室内的传导基底。生产室、电极、传导基底和电解溶液形成电解池。该方法还包括将电压施加至靶组件，从而沿传导基底沉积固体靶。该方法还包括在施加电压之后将电解溶液的流引到生产室外。在一些方面，靶组件包括设置在电极与传导基底之间的中间本体区段。中间本体区段是绝缘的。在一些方面，该方法还包括控制粒子加速器以将粒子束引导到生产室内的固体靶上。在粒子束引导到固体靶上之后，该方法还包括除去固体靶的活化材料。例如，该方法可包括使溶解溶液流入生产室。溶解溶液构造成在固体靶由粒子束活化之后将固体靶溶解到溶液中。在一些方面，该方法还包括在电压施加至靶组件时排出生产室内生成的气体。在一些方面，该方法还包括在施加电压时使电解溶液在生产室内移动。技术方案1.一种系统，包括：具有生产室的靶组件，所述靶组件包括电极和暴露于所述生产室的传导基底，所述靶组件具有提供到所述生产室的通路的流体端口；流体控制系统，其具有构造成保持电解溶液的储存容器和连接到所述靶组件的流体端口的流体线路，所述储存容器和所述靶组件的生产室通过所述流体线路中的至少一条而流连通；以及功率源，其构造成电连接到所述电极和所述传导基底，其中所述生产室、所述电极和所述传导基底在所述电解溶液设置在所述生产室中时形成电解池，所述功率源构造成将电压施加至所述电极和所述传导基底以沿传导基底沉积固体靶。技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其中，所述靶组件包括设置在所述电极与所述传导基底之间的中间本体区段，所述中间本体区段是绝缘的。技术方案3.根据技术方案1所述的系统，其中，所述系统还包括一个或多个电路或处理器，其构造成：使用所述流体控制系统将所述电解溶液的流引入所述生产室；使用所述功率源将所述电压施加至所述靶组件，从而将金属离子沉积到所述传导基底上；以及在施加所述电压之后使用所述流体控制系统将所述电解溶液的流引到生产室外。技术方案4.根据技术方案3所述的系统，其中，所述靶组件包括设置在所述电极与所述传导基底之间的中间本体区段，所述中间本体区段是绝缘的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：具有生产室的靶组件，所述靶组件包括电极和暴露于所述生产室的传导基底，所述靶组件具有提供到所述生产室的通路的流体端口；流体控制系统，其具有构造成保持电解溶液的储存容器和连接到所述靶组件的流体端口的流体线路，所述储存容器和所述靶组件的生产室通过所述流体线路中的至少一条而流连通；以及功率源，其构造成电连接到所述电极和所述传导基底，其中所述生产室、所述电极和所述传导基底在所述电解溶液设置在所述生产室中时形成电解池，所述功率源构造成将电压施加至所述电极和所述传导基底以沿传导基底沉积固体靶。

【技术特征摘要】
2017.05.04 US 15/5866961.一种系统，包括：具有生产室的靶组件，所述靶组件包括电极和暴露于所述生产室的传导基底，所述靶组件具有提供到所述生产室的通路的流体端口；流体控制系统，其具有构造成保持电解溶液的储存容器和连接到所述靶组件的流体端口的流体线路，所述储存容器和所述靶组件的生产室通过所述流体线路中的至少一条而流连通；以及功率源，其构造成电连接到所述电极和所述传导基底，其中所述生产室、所述电极和所述传导基底在所述电解溶液设置在所述生产室中时形成电解池，所述功率源构造成将电压施加至所述电极和所述传导基底以沿传导基底沉积固体靶。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述靶组件包括设置在所述电极与所述传导基底之间的中间本体区段，所述中间本体区段是绝缘的。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一个或多个电路或处理器，其构造成：使用所述流体控制系统将所述电解溶液的流引入所述生产室；使用所述功率源将所述电压施加至所述靶组件，从而将金属离子沉积到所述传导基底上；以及在施加所述电压之后使用所述流体控制系统将所述电解溶液的流引到生产室外。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述靶组件包括设置在所述电极与所述传导基底之间的中间本体区段，所述中间本体区段是绝缘的。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述一个或多个电路或处理器构造成在施加所述电压时为以下至少一者：(a)在所述生产室内引起所述电解溶液的流动，或(c)启用引起所述生产室内的振动的振动装置。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：M帕纳斯特，F任赛，K加农，M卡尔波姆，T埃里克松，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US