一种基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置及使用方法

技术领域

本发明涉及生产同位素的技术领域，具体提供一种基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置。

背景技术

现有基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置一般由加速器提供质子束流，该质子辐照靶装置的Mo-100靶8小时能够生产同位素Tc-99，在该过程中可同时产生同位素Mo-99，但是由于质子辐照Mo-100靶的时间不足，造成同位素Mo-99不符合要求无法使用，因此现有基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置无法同时生产同位素Tc-99和符合要求的同位素Mo-99，进而功能单一。

相应地，本领域需要一种新的基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置无法同时生产同位素Tc-99和符合要求的同位素Mo-99，进而功能单一的问题。

本发明提供一种基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置，所述装置包括加速器、第一Mo-100靶和第二Mo-100靶；所述加速器用于产生质子束流；所述第一Mo-100靶设置于所述加速器的侧部，以便所述质子对所述第一Mo-100靶辐照产生Mo-99；所述第二Mo-100靶设置于所述第一Mo-100靶的侧部，以便穿透所述第一Mo-100靶的质子对所述第二Mo-100靶辐照产生Tc-99。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述装置还包括第一固定组件，所述第一固定组件设置于所述加速器的侧部，在所述第一固定组件的内部形成有用于设置所述第一Mo-100靶的第一安装腔体。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述第一固定组件包括相连接的第一侧板件与第一压板件；所述第一侧板件的中部具有第一通孔；所述第一压板件的中部具有第二通孔，且所述第二通孔与所述第一通孔同轴设置，所述第一压板件的内侧面与所述第一侧板件的外侧面紧密贴合，在所述第一压板件的内侧面开设有沿所述第二通孔周向布置的第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一侧板件的外侧面形成所述第一安装腔体；其中，所述第一Mo-100靶位于所述第一通孔与所述第二通孔之间，所述第一Mo-100靶的外沿插于所述第一安装腔体。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述第一压板件的内部设有第一冷却腔，并具有第一冷却入口与第一冷却出口，所述第一冷却入口与气冷装置连接，用于所述第一Mo-100靶降温。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述装置还包括第一移动小车，其与第一轨道连接，所述第一移动小车的上部与所述第一固定组件连接，用于运载所述第一固定组件与所述第一Mo-100靶移位，以便更换所述第一Mo-100靶。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述装置还包括第二固定组件，所述第二固定组件设置于所述第一Mo-100靶的侧部，在所述第二固定组件的内部形成有用于设置所述第二Mo-100靶的第二安装腔体。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述第二固定组件包括相连接的第二侧板件与第二压板件；所述第二侧板件的中部具有第三通孔，在所述第二侧板件的外侧面开设有沿所述第三通孔周向布置的第二凹槽；所述第二压板件的内侧面外侧周向设有第三凹槽，所述第二压板件的内侧面内侧周向形成有凸台，所述凸台与所述第二凹槽对应设置，且所述凸台与所述第二凹槽之间形成有所述第二安装腔体；其中，所述第二Mo-100靶覆盖所述第三通孔，所述第二Mo-100靶的外沿插于所述第二安装腔体。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述第二压板件的内侧面中部形成有第四凹槽，所述第四凹槽与所述第二Mo-100靶之间形成第二冷却腔，所述第二冷却腔具有第二冷却入口与第二冷却出口，所述第二冷却入口与水冷装置连接，用于所述第二Mo-100靶降温。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述装置还包括第二移动小车，其与第二轨道连接，所述第二移动小车的上部与所述第二固定组件连接，用于运载所述第二固定组件与所述第二Mo-100靶移位，以便更换所述第二Mo-100靶。

在上述基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的优选技术方案中，所述加速器、所述第一Mo-100靶与所述第二Mo-100靶同轴设置。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置包括加速器、第一Mo-100靶和第二Mo-100靶，其中，加速器用于产生质子束流，第一Mo-100靶设置于加速器的侧部，以便质子对第一Mo-100靶辐照产生Mo-99，第二Mo-100靶设置于第一Mo-100靶的侧部，以便穿透第一Mo-100靶的质子对第二Mo-100靶辐照产生Tc-99。本发明通过设置第一Mo-100靶和第二Mo-100靶，在生产同位素Tc-99的同时能够生产符合要求的同位素Mo-99，通过简单的结构调整增加了固态靶装置的功能。

进一步地，本发明还通过在第一压板件的内部设有第一冷却腔，并具有第一冷却入口与第一冷却出口，第一冷却入口与气冷装置连接，用于第一Mo-100靶降温，进而质子对第一Mo-100靶辐照效果好，产生同位素Mo-99不受影响。

进一步地，本发明还通过在第二压板件的内侧面中部形成有第四凹槽，第四凹槽与第二Mo-100靶之间形成第二冷却腔，第二冷却腔具有第二冷却入口与第二冷却出口，第二冷却入口与水冷装置连接，用于第二Mo-100靶降温，进而质子对第二Mo-100靶辐照效果好，生产同位素Mo-99不受影响。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的侧视截面图。

图中标记列表：

1、加速器；2、第一Mo-100靶；3、第二Mo-100靶；4、第一固定组件；41、第一侧板件；411、第一通孔；42、第一压板件；421、第二通孔；422、第一凹槽；423、第一冷却腔；424、第一冷却入口；425、第一冷却出口；5、第二固定组件；51、第二侧板件；511、第三通孔；512、第二凹槽；52、第二压板件；521、第三凹槽；522、凸台；523、第四凹槽；524、第二冷却入口；525、第二冷却出口。

具体实施方式

图1是本发明的基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置的侧面剖视图。参见图1，本发明的基于质子加速器的钼锝同位素生产固态靶装置一般可包括加速器1、第一Mo-100靶2和第二Mo-100靶3。其中，加速器1用于产生质子束流，第一Mo-100靶2设置于加速器1的侧部，以便质子对第一Mo-100靶2辐照产生Mo-99，由于该质子能量较高，其辐照第一Mo-100靶2生成Mo-99的反应截面较高,因此Mo-99的产量较高。第二Mo-100靶3设置于第一Mo-100靶2的侧部，以便穿透第一Mo-100靶的质子对第二Mo-100靶3辐照产生Tc-99，由于质子在穿透第一Mo-100靶2时平均能量降低，其辐照第二Mo-100靶3生成Tc-99的反应截面较高。本发明通过设置第一Mo-100靶2和第二Mo-100靶3，在生产同位素Tc-99的同时能够生产符合要求的同位素Mo-99，通过简单的结构调整增加了固态靶装置的功能。

其中，同位素Tc-99的半衰期为8小时，同位素Mo-99的半衰期为1周。

具体地，参见图1，加速器1产生10-20MeV范围内的质子和20-30MeV范围内的质子。其中，20-30MeV范围内的质子辐照第一Mo-100靶2一周产生同位素Mo-99，辐照时间充足这样同位素Mo-99浓度较高，0-20MeV范围内的质子透过第一Mo-100靶2和第二Mo-100靶3辐照8小时产生同位素Tc-99。在一个装置上同时生产同位素Mo-99和同位素Tc-99，且该同位素Mo-99符合要求可使用。

在本实施例中，同位素Mo-99被吸附柱吸附、并通过化学手段将同位素Mo-99冲洗下来，该同位素Mo-99衰变后形成同位素Tc-99。其中，同位素Mo-99的浓度越高衰变后形成同位素Tc-99的浓度就越高，高浓度的同位素Tc-99制成药物时不影响使用。

需要说明的是，本发明不对第一Mo-100靶2和第二Mo-100靶3的具体形状作任何限制，该第一Mo-100靶2和第二Mo-100靶3可以是矩形体或是圆形体，本领域技术人员可根据实际情况自行设定。

参见图1，在一个实施例中，本装置还可包括第一固定组件4，该第一固定组件4设置于加速器1的侧部，在第一固定组件4的内部形成有用于设置第一Mo-100靶2的第一安装腔体。通过在第一固定组件4的内部形成第一安装腔体，用于设置第一Mo-100靶2，使得第一Mo-100靶2稳固地位于加速器1侧部。

参见图1，在一个实施例中，第一固定组件4一般包括相连接的第一侧板件41与第一压板件42。其中，第一侧板件41的中部具有第一通孔411，第一压板件42的中部具有第二通孔421，且第二通孔421与第一通孔411同轴设置，便于质子辐照第一Mo-100靶2。第一压板件42的内侧面与第一侧板件41的外侧面紧密贴合，在第一压板件42的内侧面开设有沿第二通孔421周向布置的第一凹槽422，第一凹槽422与第一侧板件41的外侧面形成第一安装腔体；其中，第一Mo-100靶2位于第一通孔411与第二通孔421之间，第一Mo-100靶2的外沿插于第一安装腔体。通过设置第一侧板件41与第一压板件42便于更换第一Mo-100靶2，同时可固定第一Mo-100靶2避免移位。

其中，第一侧板件41、第一压板件42的高度与加速器1的高度一致。

参见图1，在本实施例中，第一侧板件41与第一压板件42的尺寸相同，结构整齐，第一侧板件41与第一压板件42可以是卡扣形式连接，也可以是螺栓连接，便于拆装。第一通孔411和第二通孔421的尺寸相同，第一通孔411和第二通孔421开的相对大一些，这样第一Mo-100靶2可更多的展现出来，质子辐照第一Mo-100靶2的面积增大。

需要说明的是，本发明不对第一固定组件4的具体形状作任何限制，该第一固定组件4可以是矩形体或是圆形体，本领域技术人员可根据实际情况自行设定。

参见图1，在一个实施例中，第一压板件42的内部设有第一冷却腔423，并具有第一冷却入口424与第一冷却出口425，第一冷却入口424与气冷装置连接，用于第一Mo-100靶2降温。进而质子对第一Mo-100靶2辐照效果好，产生同位素Mo-99不受影响。

在本实施例中，气冷装置为现有的，该气冷装置设置于第一固定组件4的一侧，气冷装置的冷气管与第一冷却入口424连接，冷气进入第一冷却腔423，对第一Mo-100靶2降温，冷气自第一冷却出口425排出完成降温，结构简单，便于操作。

需要说明的是，本发明不对第一固定组件4的具体形状作任何限制，该第一固定组件4可以是矩形体或是圆形体，本领域技术人员可根据实际情况自行设定。

参见图1，在一个实施例中，本装置还可包括第一移动小车(图中未示出)，其与第一轨道(图中未示出)连接，第一移动小车的上部与第一固定组件4连接，用于运载第一固定组件4与第一Mo-100靶2移位，以便更换所述第一Mo-100靶2。通过第一移动小车将设置有第一Mo-100靶2的第一固定组件4移动到指定位置，将第一Mo-100靶2拆下来进行下一步操作，便于更换第一Mo-100靶2。

其中，第一移动小车为现有的移动小车，其可是电动形式，也可以是手动形式；第一轨道铺设于地面，用于第一移动小车在其上移动，便于运载第一Mo-100靶2。

具体地，第一固定组件4的第一侧板件41的两侧下端加工有安装耳(图中未示出)，并具有螺孔，第一移动小车的上部具有的螺孔(图中未示出)，螺栓(图中未示出)插于安上述两个螺孔内螺接，使第一固定组件4和第一移动小车可分离地连接，便于拆装。

参见图1，在一个实施例中，本装置还可包括第二固定组件5，该第二固定组件5设置于第一Mo-100靶2的侧部，在第二固定组件5的内部形成有用于设置第二Mo-100靶3的第二安装腔体。通过在第二固定组件5内形成第二安装腔体，用于设置第二Mo-100靶3，使得第二Mo-100靶3稳固地位于第一Mo-100靶2的侧部。

参见图1，在一个实施例中，第二固定组件5一般可包括相连接的第二侧板件51与第二压板件52。其中，第二侧板件51的中部具有第三通孔511，在第二侧板件51的外侧面开设有沿第三通孔511周向布置的第二凹槽512，第二压板件52的内侧面外侧周向开设第三凹槽521，第二压板件52的内侧面内侧周向形成有凸台522，凸台522与第二凹槽512对应设置，且凸台522与第二凹槽512之间形成第二安装腔体。其中，第二Mo-100靶3覆盖第三通孔511，第二Mo-100靶3的外沿插于第二安装腔体。通过设置第二侧板件51与第二压板件52便于更换第二Mo-100靶3，同时可固定第二Mo-100靶3避免移位。

其中，第二侧板件51、第二压板件52的高度和第一侧板件41、第一压板件42的高度一致。

参见图1，在本实施例中，第二侧板件51与第二压板件52的尺寸相同，结构整齐，第二侧板件51与第二压板件52可以是卡扣形式连接，也可以是螺栓连接，便于拆装。第三通孔511和第一通孔411、第二通孔421的尺寸相同，这样对第二Mo-100靶3没有遮挡。第二侧板件51的外侧面的外侧和第三凹槽521相抵。

参见图1，在一个实施例中，第二压板件52的内侧面中部形成有第四凹槽523，第四凹槽523与第二Mo-100靶3之间形成第二冷却腔，第二冷却腔具有第二冷却入口524与第二冷却出口525，第二冷却入口524与水冷装置连接，用于第二Mo-100靶3降温。进而质子对第二Mo-100靶3辐照效果好，生产同位素Tc-99不受影响。

在本实施例中，水冷装置为现有的，该水冷装置设于第二固定组件5的一侧，水冷装置的冷水管和第二冷却入口524连接，冷水进入第二冷却腔内对第二Mo-100靶3降温，冷水自第二冷却出口525排出。

需要说明的是，本发明不对第二固定组件5的具体形状作任何限制，该第二固定组件5可以是矩形体或是圆形体，本领域技术人员可根据实际情况自行设定。

参见图1，在一个实施例中，本装置还包括第二移动小车(图中未示出)，其与第二轨道(图中未示出)连接，第二移动小车的上部与第二固定组件5连接，用于运载第二固定组件5与第二Mo-100靶3移位，以便更换第二Mo-100靶3。通过第二移动小车将设置有第二Mo-100靶3的第二固定组件5移动到指定位置，将第二Mo-100靶3拆下来进行下一步操作，便于更换第二Mo-100靶3。

其中，第二移动小车为现有的移动小车，其可是电动形式，也可以是手动形式；第二轨道铺设于地面，用于第二移动小车在其上移动，便于运载第二Mo-100靶3。

具体地，第二固定组件5的第二侧板件51的两侧下端加工有安装耳(图中未示出)，并具有螺孔，第二移动小车的上部具有的螺孔(图中未示出)，螺栓(图中未示出)插于安上述两个螺孔内螺接，使第二固定组件5和第二移动小车可分离地连接，便于拆装。

参见图1，在一个实施例中，加速器1、第一Mo-100靶2与第二Mo-100靶3同轴设置。

需要说明的是，本发明不对第一Mo-100靶2与第二Mo-100靶3的具体尺寸作任何限制，本领域技术人员可根据实际情况自行设定。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请与简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造与操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定与限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定与限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一与第二特征直接接触，或第一与第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”与“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”与“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。