靶组件和核素产生系统 |
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| 申请号 | CN201810929265.8 | 申请日 | 2018-08-15 | 公开(公告)号 | CN109411107B | 公开(公告)日 | 2023-11-07 |
| 申请人 | 通用电气公司; | 发明人 | M.帕納斯特; | ||||
| 摘要 | 用于同位素产生系统的靶组件。所述靶组件包括靶体，所述靶体具有产生腔室和邻近所述产生腔室的束腔。所述产生腔室配置成保持靶材料。所述束腔配置成接收入射在所述产生腔室上的 粒子束 。所述靶组件还包括 定位 成分离所述束腔和所述产生腔室的靶箔。所述靶箔具有暴露于所述产生腔室的一侧，使得所述靶箔在同位素产生期间与所述靶材料 接触 。所述靶箔包括具有镍基超 合金 组合物的材料层。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于同位素产生系统的靶组件，所述靶组件包括： |
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| 说明书全文 | 靶组件和核素产生系统技术领域[0001] 本文公开的主题总体上涉及核素产生系统，并且更具体地涉及一种核素产生系统，其引导粒子束穿过靶箔并进入液体或气体材料。 背景技术[0002] 放射性核素(有时也称为放射性同位素)在医学治疗，成像和研究中以及与医学无关的其它应用中具有若干应用。产生放射性核素的系统通常包括粒子加速器，例如回旋加速器，其加速带电粒子(例如H‑离子)束并将束引导到靶材料中以生成同位素。回旋加速器是一种复杂的系统，其使用电场和磁场来加速和引导带电粒子沿着真空加速腔室内的预定轨道。当粒子到达轨道的外部分时，带电粒子形成直接朝向靶组件引导的粒子束，所述靶组件保持用于同位素产生的靶材料。 [0003] 通常是液体，气体或固体的靶组件包含在靶组件的腔室内。靶组件形成束通道，所述束通道接收粒子束并允许粒子束入射到腔室中的靶材料上。为了将靶材料包含在腔室内，束通道通过箔(在本文中称为“靶箔”)与腔室分离。靶箔可以是单一材料组合物或两层或更多层(例如涂覆有另一层的金属片)。在一些情况下，多个离散片可以并排堆叠并且在操作期间保持在一起。更具体地，产生腔室可以由靶体内的空隙限定。靶箔在一侧覆盖空隙，并且靶组件的一部分可以覆盖空隙的相对侧以在其间限定产生腔室。粒子束穿过靶箔并入射到产生腔室内的靶材料上。靶箔受到由粒子束提供的热能产生的高温。 [0004] 在很多情况下，可以使用前箔(有时称为“降能箔”或“真空箔”)。粒子束在贯穿靶箔之前贯穿前箔。前箔减少了粒子束的能量，并且将靶组件与回旋加速器的真空分离。尽管在核素产生系统中经常使用前箔，但不需要前箔，并且可以在没有前箔的情况下使用靶箔。 [0005] 用于气体和液体靶的靶箔也沿着与产生腔室交界的靶箔的一侧受到高压。由于与靶材料接触，靶箔也可能经历腐蚀和氧化环境。高温和高压会导致使靶箔易于破裂，熔化或其它损坏的应力。当来自靶箔的离子被靶材料吸收时，靶箔也可能污染靶介质。 [0006] 目前在商用回旋加速器中使用的最常见的靶箔，尤其是设计用于产生18F，以及在11 许多情况下产生 C的那些箔是 箔。 是包括合金，其包括钴(42.0wt％)，铬 (19.5wt％)，镍(12.7wt％)，钨(2.7wt％)，钼(2.2wt％)，锰(1.6wt％)，碳(0.2wt％)和铁(余量)。 箔具有在高温下的高拉伸强度和使箔适合于同位素产生的导热率。然而，箔在使用中变得越来越具有放射性，并且还与靶材料内的化学和放射性杂质相 96 51 58 57 56 52 关。这些放射性杂质可以包括 Tc，Cr，Co，Co，Co，Mn等。 [0007] 已经尝试减少靶材料内的杂质的量。例如，铌(或其它难熔金属)层可以沿着与靶材接触的箔的表面沉积。然而，这样的复合箔可能是昂贵的并且可能具有其它缺陷。其它潜在的靶箔，例如铜箔，铝箔或钛箔，具有一种或多种令人不满意的质量，其使箔在商业应用中不切实际或成本效益较低。发明内容 [0008] 在实施例中，提供了一种用于同位素产生系统的靶组件。所述靶组件包括靶体，所述靶体具有产生腔室和邻近所述产生腔室的束腔。所述产生腔室配置成保持靶材料。所述束腔配置成接收入射在所述产生腔室上的粒子束。所述靶组件也包括定位成分离所述束腔和所述产生腔室的靶箔。所述靶箔具有暴露于所述产生腔室的一侧，使得所述靶箔在同位素产生期间与所述靶材料接触。所述靶箔包括具有镍基超合金组合物的材料层。 [0009] 在一些方面，所述镍基超合金组合物包括镍(75wt％)，钴(2wt％)，铁(3wt％)，铬(16wt％)，钼(0.5wt％)，钨(0.5wt％)，锰(0.5wt％)，硅(0.2wt％)，铌(0.15wt％)，铝(4.5wt％)，钛(0.5wt％)，碳(0.04wt％)，硼0.01wt％)和锆(0.1wt％)。 [0010] 在一些方面，所述镍基超合金组合物包括至少40wt％的镍以及重量百分数之和至多10wt％的铝和钛。可选地，所述镍基超合金组合物包括重量百分数在10wt％和20wt％之间的钴或重量百分数在10wt％和20wt％之间的铬中的至少一种。 [0011] 在一些方面，所述靶箔包括镍基超合金层，并且所述靶箔也包括相对于所述镍基超合金层堆叠的第二层。所述第二层位于所述镍基超合金层和所述产生腔室之间并且暴露于所述产生腔室，使得所述靶材料在同位素产生期间与所述第二层接触。可选地，所述第二层配置成减少化学污染物和长寿命放射性核素污染物。可选地，所述第二层包括难熔或铂族金属或合金。 [0012] 可选地，所述靶箔的厚度在10和50微米之间。所述靶箔可以是具有多个结合层的单片。替代地，所述靶箔可以包括并排堆叠的多个离散片。 [0013] 在实施例中，提供了一种同位素产生系统，其包括配置成生成粒子束的粒子加速器和包括靶体的靶组件，所述靶体具有产生腔室和邻近所述产生腔室的束腔。所述产生腔室配置成保持靶流体。所述束腔向所述靶体的外部开放，并且配置成接收入射在所述产生腔室上的粒子束。所述靶组件也包括定位成分离所述束腔和所述产生腔室的靶箔。所述靶箔具有暴露于所述产生腔室的一侧，使得靶材料在同位素产生期间与所述靶箔接触。所述靶箔包括具有镍基超合金组合物的材料层。 [0014] 在一些方面，所述靶箔包括镍基超合金层，其包括镍(75wt％)，钴(2wt％)，铁(3wt％)，铬(16wt％)，钼(0.5wt％)，钨(0.5wt％)，锰(0.5wt％)，硅(0.2wt％)，铌(0.15wt％)，铝(4.5wt％)，钛(0.5wt％)，碳(0.04wt％)，硼(0.01wt％)和锆(0.1wt％)。 [0015] 在一些方面，所述镍基超合金组合物包括至少40wt％的镍以及重量百分数之和至多10wt％的铝和钛。可选地，所述镍基超合金组合物包括重量百分数在10wt％和20wt％之间的钴或重量百分数在10wt％和20wt％之间的铬中的至少一种。 [0016] 在一些方面，所述靶箔也包括相对于所述镍基超合金层堆叠的第二层。所述第二层可位于所述镍基超合金层和所述产生腔室之间并且暴露于所述产生腔室，使得所述靶材料在同位素产生期间与所述第二层接触。可选地，所述第二层配置成减少化学污染物和长寿命放射性核素污染物。可选地，所述第二层包括难熔或铂族金属或合金。 [0017] 在实施例中，提供了一种生成放射性核素的方法。所述方法包括将靶材料提供到靶组件的产生腔室中。所述靶组件具有产生腔室和邻近所述产生腔室的束腔。所述产生腔室配置成保持靶流体。所述束腔配置成接收入射在所述产生腔室上的粒子束。所述靶组件也包括定位成分离所述束腔和所述产生腔室的靶箔。所述靶箔具有暴露于所述产生腔室的一侧，使得所述靶材料在同位素产生期间与所述靶箔接触，其中所述靶箔包括具有镍基超合金组合物的材料层。所述方法也包括将所述粒子束引导到所述靶材料上。所述粒子束穿过所述靶箔以入射在所述靶材料上。 [0018] 在一些方面，所述靶材料是用于通过14N(p,a)11C反应产生11C的气体材料。所述靶箔暴露于所述气体材料，使得所述气体材料在同位素产生期间与所述靶箔接触。与所述气体材料接触的所述靶箔的一侧基本上没有碳。 [0019] 在一些方面，所述靶材料包括液体或气体材料。所述靶箔暴露于所述液体或气体材料，使得所述液体或气体材料在同位素产生期间与所述靶箔接触。 [0020] 可选地，所述系统的束电流为至少100μA。 [0021] 在一些方面，所述镍基超合金组合物包括至少40wt％的镍并且也包括铝，钛以及钴或铬中的至少一种，其中铝和钛的重量百分数之和为至多10wt％，其中所述镍基超合金组合物也包括重量百分数在10wt％和20wt％之间的钴或重量百分数在10wt％和20wt％之间的铬中的至少一种。 [0023] 图1是根据实施例的同位素产生系统的框图。 [0024] 图2是根据实施例的引出系统和靶系统的侧视图。 [0025] 图3是根据实施例的靶组件的后透视图。 [0026] 图4是图3的靶组件的前透视图。 [0027] 图5是图3的靶组件的分解图。 [0028] 图6是根据实施例的列出可用于靶箔的一个或多个层的组合物的表。值以重量百分数列出。 [0029] 图7是横向于Z轴截取的靶组件的截面图，示出了吸收靶组件的热能的冷却通道。 [0030] 图8是横向于X轴截取的图3的靶组件的截面图。 [0031] 图9是横向于Y轴截取的图3的靶组件的截面图。 [0032] 图10是示出根据实施例的方法的流程图。 具体实施方式[0033] 在结合附图阅读时将更好理解以上概述以及以下对某些实施例的详细描述。就附图示出各种实施例的方框图来说，所述方框未必指示硬件之间的划分。因此，举例来说，方框中的一个或多个可在单件硬件或多件硬件中实施。应了解，各种实施例并不限于附图中所展示的布置和手段。 [0034] 如本文所使用，以单数形式叙述和前接用词“一”或“一个”的元件或步骤应被理解为并不排除多个所述元件或步骤，除非明确叙述了这种排除。另外，对“一个实施例”的提及并不希望被解释为排除也并有所叙述的特征的额外实施例的存在。此外，除非明确地陈述为相反情况，否则“包括”或“具有”带有特定属性的一个元件或多个元件的实施例可以包括不带有该属性的其它此类元件。 [0035] 本文阐述的实施例可以是或包括具有包含镍基超合金的材料层的靶箔。如本文所使用的，“材料层”具有基本上均匀的组合物。在一些实施例中，材料层可以是唯一的层。因而，对于这样的实施例，术语“靶箔”和“材料层”可以是可互换的。可选地，靶箔可以包括多个层，使得材料层仅仅是多个层(例如，结合在一起的层或并排堆叠的离散层)中的一个层。层可以通过例如将一层涂覆或沉积到另一层上而结合在一起。 [0036] 如本文所使用的，“镍基超合金”是其中合金的最大成分是镍的合金。最大成分是代表合金的最大重量百分数(wt％)的元素。超合金基于长过渡周期金属中发现的元素，包括Ni，Fe，Co和Cr的各种组合，以及较少量的W，Mo，Ta，Nb，Ti，Al，Re，Ru，C，和B等。超合金通常可以在超过绝对熔化温度的0.7的温度下操作。超合金可能具有面心立方(FCC)晶体结构并被沉淀硬化。镍基超合金的靶箔可以能够在400℃或更高温度下操作，贯穿粒子束入射在液体或气体靶上以产生所需的放射性核素的时期。镍基超合金可以铸造或锻造。 [0037] 靶箔配置成在相对苛刻的环境中操作。例如，产生腔室可以加压至30巴，并且液体(例如水)的沸腾温度可以为约230℃。面向回旋加速器的加速腔室的靶箔表面上的温度可能高于靶箔上某些位置(例如由于冷却不足而引起的中心或局部区域)处的沸腾液体的温度。例如，温度在中心和/或局部区域处可以在300℃和400℃之间。在特定实施例中，靶箔可以配置成在500℃下超过750MPa。 [0038] 使用包括镍基超合金的靶箔的至少一个技术效果是能够使用比一些常规系统当前使用的束电流更高的束电流(例如，100μA或以上)。例如，可以使用在16.5MeV的束能量下大于100μA的束电流。放射性核素的产生是束电流的函数。因而，与常规系统相比，实施例可以在更短的时间段内产生更大量的放射性核素。镍基超合金导致的另一技术效果是在该时56 期期间生成的杂质的不同分布。例如，可以减少某些长寿命的放射性杂质(例如 Co)，由此使系统的操作和维护对技术人员更安全。 [0039] 图1是根据实施例形成的同位素产生系统100的框图。同位素产生系统100包括具有若干子系统的粒子加速器102(例如，回旋加速器)，所述子系统包括离子源系统104、电场系统106、磁场系统108、真空系统110、冷却系统122和流体控制系统125。在同位素产生系统100的使用期间，将靶材料116(例如，靶流体，其可以包括靶液体或靶气体)提供到靶系统 114的指定产生腔室120。靶材料116可通过流体控制系统125提供到产生腔室120。流体控制系统125可控制靶材料116流动通过一个或多个泵和阀(未示出)到产生腔室120。流体控制系统125还可通过将惰性气体提供到产生腔室120中来控制产生腔室120内经历的压力。 [0040] 在粒子加速器102的操作期间，通过离子源系统104将带电粒子置于粒子加速器102内或注入其中。磁场系统108和电场系统106产生相应的场，所述场彼此配合产生带电粒子的粒子束112。 [0041] 图1中还示出，同位素产生系统100具有引出系统115。靶系统114可与粒子加速器102相邻定位。为了生成同位素，由粒子加速器102沿着束路径117将粒子束112引导通过引出系统115且进入靶系统114，使得粒子束112入射在位于指定产生腔室120处的靶材料116上。应当注意，在一些实施例中，粒子加速器102和靶系统114并未分隔一定空间或间隙(例如，分隔一定距离)和/或不是分离部分。因此，在这些实施例中，粒子加速器102和靶系统 114可形成单个部件或部分，使得不在部件或部分之间提供束路径117。 [0042] 同位素产生系统100配置成产生放射性核素，其可用于医学成像、研究和治疗，且还用于无关医疗的其它应用，例如科学研究或分析。同位素产生系统100可产生预定量或批量的同位素，例如用于医学成像或治疗中的单独的剂量。作为示例，同位素产生系统100可68 68 以从稀酸(例如硝酸)中的包含 Zn硝酸盐的靶液体生成 Ga同位素。同位素产生系统100也 18 ‑ 18 18 18 可以配置成生成质子以制成液体形式的[ F]F。靶材料可以富集 O水以使用 O(p,n) 核 18 15 反应产生 F。在一些实施例中，同位素产生系统100还可产生质子或氘核以便产生 O标记 13 16 13 的水。可提供具有不同活性水平的同位素。N可以通过 O(p,a) N核反应对蒸馏水进行质 14 11 11 子轰击而产生。作为又一示例，靶材料可以是用于通过 N(p,a) C反应产生 C的气体。 [0043] 在一些实施例中，同位素产生系统100使用1H‑技术且将带电粒子带入具有100μA或以上的束电流的指定能量(例如，约8‑20MeV)。在此类实施例中，将负氢离子加速且导引通过粒子加速器102并且进入引出系统115。负氢离子可接着击中引出系统115的剥离箔(图11 + 中未示出)，由此除去电子对且使粒子成为阳离子H。然而，在替代实施例中，带电粒子可以 1 + 2 + 3 + 是正离子，例如H 、H 和He。在此类替代性实施例中，引出系统115可包括静电偏转器，其形成朝向靶材料116导引粒子束的电场。应当注意，各种实施例并不限于用在较低能量系统中，而是可用于例如高达25MeV的较高能量系统中。 [0044] 同位素产生系统100可包括冷却系统122，其将冷却流体(例如，水或气体，例如氦)输送到不同系统的各种部件以便吸收由相应的部件产生的热。举例来说，一个或多个冷却通道可接近于产生腔室120而延伸且从中吸收热能。同位素产生系统100还可包括控制系统118，其可用于控制各种系统和部件的操作。控制系统118可包括用于自动控制同位素产生系统100和/或允许某些功能的手动控制的必要电路系统。举例来说，控制系统118可包括一个或多个处理器或其它基于逻辑的电路系统。控制系统118可包括接近于或远离粒子加速器102和靶系统114定位的一个或多个用户接口。虽然图1中未示出，但同位素产生系统100还可包括用于粒子加速器102和靶系统114的一个或多个辐射屏蔽件和/或磁屏蔽件。 [0045] 同位素产生系统100可被配置成将带电粒子加速到预定能级。例如，本文中描述的一些实施例将带电粒子加速到至多75MeV，至多50MeV或至多25MeV的能量。在特定实施例中，同位素产生系统100将带电粒子加速到大约至多18MeV或至多16.5MeV的能量。在特定实施例中，同位素产生系统100将带电粒子加速到大约至多9.6MeV的能量。在更多特定实施例中，同位素产生系统100将带电粒子加速到至多7.8MeV的能量。然而，本文中描述的实施例也可以具有更高的束能量。例如，实施例可以具有高于100MeV，500MeV或更高的束能量。 [0046] 一个或多个实施例可以允许使用较高的束电流。例如，在一些实施例中，束电流可以为至多1500μA或至多1000μA。在一些实施例中，束电流可以为至多500μA或至多250μA。在一些实施例中，束电流可以为至多125μA或至多100μA。在一些实施例中，束电流可以为至多75μA或至多50μA。实施例也可以使用较低的束电流。作为示例，束电流可在约大致10‑30μA之间。 [0047] 在一些实施例中，束电流在8‑30MeV的粒子束能量下可以为至少100μA。在某些实施例中，束电流在12‑30MeV的粒子束能量下可以为至少125μA。在某些实施例中，束电流在14‑20MeV的粒子束能量下可以为至少150μA。 [0048] 同位素产生系统100可具有多个产生腔室120，单独的靶材料116A‑C位于所述多个产生腔室中。移位装置或系统(未示出)可用于使产生腔室120相对于粒子束112移位，使得粒子束112入射在不同靶材料116上。替代地，粒子加速器102和引出系统115可以不仅沿着一个路径引导粒子束112，而是可以沿着用于每个不同产生腔室120的独特路径引导粒子束112。此外，束路径117可以从粒子加速器102到产生腔室120是大致线性的，或者替代地，束路径117可以在沿其一个或多个点处弯曲或转向。例如，在束路径117旁边定位的磁体可以配置成沿着不同路径重新引导粒子束112。 [0049] 靶系统114包括多个靶组件130，但是在其它实施例中靶系统114可以仅包括一个靶组件130。靶组件130包括具有多个主体部段134、135、136的靶体132。靶组件130也配置成一个或多个箔，粒子束在与靶材料碰撞之前穿过所述箔。例如，靶组件130包括前(或真空)箔138和靶箔140。前箔138和靶箔140均可以接合靶组件130的栅格部段(图1中未示出)。 [0051] 特定实施例可以没有用于前箔和靶箔的直接冷却系统。常规靶系统引导冷却介质(例如氦)通过存在于前箔和靶箔之间的空间。冷却介质接触前箔和靶箔，并且直接从前箔和靶箔吸收热能并将热能传递离开前箔和靶箔。本文中所述的实施例可以没有这样的冷却系统，并且因此可以没有或有位于靶箔上游的前箔。例如，围绕该空间的径向表面可以没有流体地联接到通道的端口。然而应当理解，冷却系统122可以冷却靶系统114的其它物体。例如，冷却系统122可以引导冷却水通过主体部段136以从产生腔室120吸收热能。然而应当理解，实施例可以包括沿着径向表面的端口。这些端口可用于提供冷却介质，用于冷却前箔138和靶箔140或用于排空前箔138和靶箔140之间的空间。 [0052] 可在第2011/0255646号美国专利申请公开案中看到具有本文所描述的子系统中的一个或多个的同位素产生系统和/或回旋加速器的实例，所述公开案以全文引用的方式并入本文中。此外，在美国专利申请第12/492,200号，第12/435,903号，第12/435,949号；美国专利申请公报第2010/0283371A1号和美国专利申请第14/754,878号中也描述了可与本文所描述的实施例一起使用的同位素产生系统和/或回旋加速器，所述每个申请以全文引用的方式并入本文中。 [0053] 图2是引出系统150和靶系统152的侧视图。在图示的实施例中，引出系统150包括第一和第二引出单元156、158，每个引出单元包括箔保持件158和一个或多个引出箔160(也称为剥离箔)。引出过程可基于剥离箔原理。更具体地，当带电粒子通过引出箔160时，带电粒子的电子(例如加速的负离子)被剥离。粒子的电荷从正电荷变成负电荷，由此改变粒子在磁场中的轨迹。引出箔160可定位成控制包括带正电的粒子的外部粒子束162的轨迹，并且可用来朝指定的靶位置164转向外部粒子束162。 [0054] 在图示的实施例中，箔保持件158是能够保持一个或多个引出箔160的可旋转圆盘传送带。然而，不要求箔保持件158是可旋转的。箔保持件158可沿轨道或导轨166被选择性地定位。引出系统150可以具有一个或多个引出模式。例如，引出系统150可配置为单束引出，其中，只有一个外部粒子束162被引导到出口168。在图2中，有六个出口168，列举为1‑6。 [0055] 引出系统150也可以配置用于双束引出，其中，两个外部束162被同时引导到两个出口168。在双束模式下，引出系统150可选择性定位引出单元156、158，使得每个引出单元拦截粒子束的一部分(例如上半部和下半部)。引出单元156、158配置成沿轨道166在不同位置之间移动。例如，可使用驱动电机沿轨道166选择性定位引出单元156、158。每个引出单元156、158具有覆盖一个或多个出口168的操作范围。例如，可将引出单元156分配到出口4、5和6，并且可将引出单元158分配到出口1、2和3。每个引出单元可用来将粒子束引导到分配的出口中。 [0056] 箔保持件158可被绝缘，以允许进行剥离电子的电流测量。引出箔160定位在束已经达到最终能量的束路径的半径处。在图示的实施例中，每个箔保持件158保持多个引出箔160(例如六个箔)，并可围绕轴线170旋转，以使得将不同的引出箔160定位在束路径内。 [0057] 靶系统152包括多个靶组件172。示出了总共六个靶组件172，并且每一个对应于相应的出口168。当粒子束162已经通过选择的引出箔160时，粒子束将通过相应的出口168进入相应的靶组件172中。粒子束进入对应靶体174的靶室(未示出)。靶室保持靶材料(例如液体、气体或固体材料)，并且粒子束入射在靶室内的靶材料上。粒子束可首先入射到靶体174内的一个或多个靶箔上，如下面更详细地所述。靶组件172被电绝缘，使得能够检测入射在靶材料、靶体174和/或靶体174内的靶箔或其它箔上的粒子束的电流。 [0058] 可在第2011/0255646号美国专利申请公开案中看到具有本文所描述的子系统中的一个或多个的同位素产生系统和/或回旋加速器的实例，所述公开案以全文引用的方式并入本文中。此外，在美国专利申请第12/492,200号，第12/435,903号，第12/435,949号，第12/435,931号和美国专利申请第14/754,878号中也描述了可与本文所描述的实施例一起使用的同位素产生系统和/或回旋加速器，所述每个申请以全文引用的方式并入本文中。 [0059] 图3和4分别是根据实施例形成的靶组件200的后部和前部透视图。图4是靶组件200的分解图。靶组件200配置用于同位素产生系统，例如同位素产生系统100(图1)。例如，靶组件200可以与同位素产生系统100的靶组件130(图1)或靶组件172(图2)类似或相同。靶组件200包括在图3和4中完全组装的靶体201。 [0060] 靶体201由三个主体部段202、204、206，靶插入件220(图5)和栅格部段225(图5)形成。主体部段202、204、206限定靶体201的外部结构或外部。特别地，靶体201的外部结构由主体部段202(其可称作前主体部段或凸缘)，主体部段204(其可称作中间主体部段)和主体部段206(其可称作后主体部段)形成。主体部段202、204和206包括具有通道和凹槽以形成各种特征的刚性材料块。通道和凹槽可容纳靶组件200的一个或多个部件。 [0061] 靶插入件220和栅格部段225(图5)也包括具有通道和凹槽以形成各种特征的刚性材料块。主体部段202、204、206，靶插入件220和栅格部段225可以通过合适的紧固件彼此固定，所述紧固件示为各自具有对应的垫圈(未示出)的多个螺栓208(图4和5)。当固定到彼此时，主体部段202、204、206，靶插入件220和栅格部段225形成密封靶体201。密封靶体201充分地构造成防止或严格限制流体或气体从靶体201的泄漏。 [0062] 如图3中所示，靶组件200包括沿着后表面213定位的多个配件212。配件212可操作为提供进入靶体201的流体通路的端口。配件212被配置成可操作地连接到流体控制系统，例如流体控制系统125(图1)。配件212可提供氦和/或冷却水的流体通路。除由配件212形成的端口之外，靶组件200可包括第一材料端口214和第二材料端口215(在图7中示出)。第一材料端口214和第二材料端口215与靶组件200的产生腔室218(图5)流动连通。第一材料端口214和第二材料端口215可操作地连接到流体控制系统。在示范性实施例中，第二材料端口215可将靶材料提供到产生腔室218，且第一材料端口214可提供工作气体(例如，惰性气体)以用于控制产生腔室218内的液态靶所经历的压力。然而，在其它实施例中，第一材料端口214可提供靶材料，且第二材料端口215可提供工作气体。 [0063] 靶体201形成允许粒子束(例如，质子束)入射在产生腔室218内的靶材料上的束通道221。粒子束(图4中以箭头P指示)可通过通道开口219(图4和5)进入靶体201。粒子束通过靶组件200从通道开口219行进到产生腔室218(图5)。在操作期间，产生腔室218充有靶液体18 或靶气体。例如，靶液体可以是包括指定同位素(例如，H2 O)的约2.5毫升(ml)的水。产生腔室218限定于靶插入件220内，所述靶插入件可包括例如具有腔222(图5)的铌材料，所述腔在靶插入件220的一侧开放。靶插入件220包括第一材料端口214和第二材料端口215。第一材料端口214和第二材料端口215被配置成接纳例如配件或喷嘴。 [0064] 关于图5，靶插入件220在主体部段206与主体部段204之间对准。靶组件200可包括定位于主体部段206与靶插入件220之间的密封环226。靶组件200也包括靶箔228和密封边框236(例如， 边框)。靶箔228定位于主体部段204与靶插入件220之间且覆盖腔222，由此封闭产生腔室218。主体部段206也包括腔230(图5)，其尺寸确定成并成形为在其中接收密封环226和靶插入件220的一部分。 [0065] 靶组件200的前箔240可以位于主体部段204和主体部段202之间。前箔240可以是类似于靶箔228的合金盘。前箔240与主体部段204的栅格部段238对准。前箔240和靶箔228可以在靶组件228中具有不同的功能。在一些实施例中，前箔240可以被称作降能箔，其减小粒子束P的能量。例如，前箔240可以将粒子束的能量减少至少10％。入射到靶材料上的粒子束的能量可以在7MeV和24MeV之间。在更特定的实施例中，入射到靶材料上的粒子束的能量可以在13MeV和15MeV之间。 [0066] 靶箔228包括单个材料层或多个材料层。在一些实施例中，靶箔228由或基本上仅由单一材料层组成。如本文所使用的，“材料层”始终具有基本均匀的组合物。例如，靶箔228可以具有镍基超合金层，其中该层具有与图6中所示的组合物相似或相同的组合物。 [0067] 材料层可以设计或选择成具有预定质量。可以用于选择靶箔的参数包括热导率，拉伸强度，在指定高温下的屈服强度，化学反应性(惰性)，降能性质，放射性活化和熔点。作3 为示例，靶箔的密度可以在7.0‑10.0g/cm之间，熔点可以为1200℃或以上，并且热导率可以为至少10.0W/m*K，并且拉伸强度为至少250000psi或1725MPa。对于其中靶材料是用于通 14 11 11 过 N(p,a) C反应产生 C的气体的实施例，操作期间的拉伸强度为至少800MPa。对于这样的实施例，靶箔可以具有在低碳含量和基本为零的碳含量之间。 [0068] 在特定实施例中，靶箔228的厚度可以为至少10微米或至少20微米。在更特定的实施例中，靶箔228的厚度可以为至少25微米或至少30微米或至少40微米。在更特定的实施例中，靶箔228的厚度可以为至少50微米或至少60微米。在特定实施例中，靶箔228的厚度可以为至多100微米或至多75微米或至多50微米。一个或多个实施例可以具有在10微米和50微米之间的靶箔的厚度。然而应当理解，各种实施例可以使用其它尺寸(例如，厚度)。例如，可以使用除了本文中描述的那些以外的更大的厚度或更小的厚度。 [0069] 靶箔228具有暴露于产生腔室218的侧293，使得靶箔228在同位素产生期间与靶材料接触。可选地，靶箔228可以包括不是镍基合金层的层(例如第二箔或涂层)。例如，内层可以相对于镍基合金层堆叠或涂覆。图8示出了一种这样的靶箔结构228。如图所示，靶箔228包括相对于彼此堆叠的第二材料层292和第一材料层(或镍基合金层)294。第二材料层292包括与靶材料接触的靶箔228的侧293。如本文所使用的，如果第二层和镍基合金层的相应侧面向彼此并且所述侧(a)基本彼此固定，其中例如表面彼此结合或者一层沉积(例如，溅射，电镀或涂覆)到另一层；(b)是离散的但直接彼此接合(例如，压在一起)；或(c)具有位于其间的一个或多个其它层，并且基本上固定到一个或多个其它层或直接接合一个或多个其它层，则第二材料层(或第二层)和镍基合金层“相对于彼此堆叠”。例如，每侧可以直接接合或结合到公共层的相对侧。如果存在多个层，则可以将多个层夹在一起。镍基合金层和第二层接合或结合到夹层结构的相对侧。在一些实施例中，镍基合金层可以接合镍基合金层的任一侧上的其它层。 [0070] 在特定实施例中，第二层配置成暴露于产生腔室内的靶材料。第二层可以配置成当被粒子束激活并暴露于靶材料时减少长寿命同位素的生成。第二层可以配置成减少化学污染物和长寿命放射性核素污染物。第二层也可以是惰性金属材料。例如，第二层可以包括难熔或铂族金属或合金。第二层可以包括例如金，铌，钽，钛，或包括上述中的一种或多种的合金。在特定实施例中，第二层可以基本上由金，铌，钽或钛组成。 [0071] 应当注意，靶箔228和前箔240不限于盘形或环形形状，而是可以不同形状、配置和布置来提供。例如，靶箔228和前箔240中的一个或两者或附加箔可以是正方形、矩形或椭圆形等等。而且，应当注意，靶箔228不限于由镍基超合金形成。在一些实施例中，靶箔228和前箔240可以包括一个或多个金属层。这些层可以包括例如Havar。Havar具有钴(42.0wt％)，铬(19.5wt％)，镍(12.7wt％)，钨(2.7wt％)，钼(2.2wt％)，锰(1.6wt％)，碳(0.2wt％)和铁(余量)。 [0072] 在操作期间，当粒子束穿过靶组件200从主体部段202进入产生腔室218时，靶箔228和前箔240可以被高度激活(例如，其中感生放射性)。靶箔228和前箔240将加速器室内部的真空与腔222中的靶材隔离。栅格部段238可以布置在靶箔228和前箔240之间并与靶箔和前箔的每一个接合。可选地，靶组件200未配置成允许冷却介质在靶箔228和前箔240之间通过。应当注意，靶箔228和前箔240配置成具有允许粒子束穿过其中的厚度。因此，靶箔228和前箔240可能变得高度辐射并被活化。 [0073] 一些实施例提供有效地屏蔽靶组件200的靶组件200自屏蔽以屏蔽和/或防止来自活化靶箔228和前箔240的辐射离开靶组件200。因此，靶箔228和前箔240通过有效辐射屏蔽件进行封装。具体地，主体部段202、204和206中的至少一个，且在一些实施例中，所有主体部段，由衰减靶组件200内的辐射的材料形成，且确切地说，由衰减来自靶箔228和前箔240的辐射的材料形成。应当注意，主体部段202、204和206可由相同材料、不同材料或不同量或组合的相同或不同材料形成。例如，主体部段202和204可由铝等相同的材料形成，且主体部段206可由铝和钨的组合形成。 [0074] 形成主体部段202，主体部段204和/或主体部段206，使得每个的厚度，确切地说，靶箔228和前箔240与靶组件200的外部之间的厚度提供屏蔽以减小自其中发出的辐射。应当注意，主体部段202、主体部段204和/或主体部段206可由具有比铝的密度值大的密度值的任何材料形成。另外，如本文更详细地描述，主体部段202、主体部段204和/或主体部段206中的每个可由不同材料或组合材料形成。 [0075] 图6包括列出可用于一个或多个实施例中以形成靶箔的材料层的镍基合金的示例的表。显示了材料层的合金中的元素的重量百分数。如图所示，针对组合物列出的值可能不会总和达到100％。应当理解，这些值是近似的并且可以被调节以获得合适的合金。也应当理解，图6中未列出的其它合金可以用于一些实施例。例如，图6中的合金示出了在一些实施例中不同金属和其它合金试剂可能具有的一系列可能值。 [0076] 在特定实施例中，材料层的组合物是图6中合金1，合金3或合金4的组合物。镍基合金的最大成分是镍。例如，镍可以为材料层的至少40wt％(重量百分数)。在一些实施例中，镍为材料层的至少45wt％或至少50wt％。在一些实施例中，镍为材料层的至少55wt％或至少60wt％。在一些实施例中，镍为材料层的至少65wt％或至少70wt％。在一些实施例中，镍为材料层的至少75wt％。在一些实施例中，镍为材料层的至多75wt％。 [0077] 在一些实施例中，镍可以在材料层的45wt％和75wt％之间。在特定实施例中，镍可以在材料层的50wt％和75wt％之间。在更特定的实施例中，镍可以在材料层的55wt％和75wt％之间。 [0078] 靶箔的其它大成分可以包括钴，铁，铬或钼。例如，钴的重量百分数可以在0wt％和20wt％之间，或者更特别地在10wt％和20wt％之间。铁的重量百分数可以在0wt％和30wt％之间，或者更特别地在0wt％和10wt％之间，或者更特别地在0wt％和5wt％之间。具有相对低的铁含量(例如，小于10％或小于5％)的靶箔可以减小靶箔的辐射负担。靶箔可能使技术人员受到较少的辐射和/或需要较少更换靶箔。铬的重量百分数可以在8wt％和20wt％之间，或者更特别地在15wt％和20wt％之间。钼的重量百分数可以在0wt％和25wt％之间，或者更特别地在0wt％和10wt％之间，或者更特别地在0wt％和3wt％之间。 [0079] 在一些实施例中，铝和钛的重量百分数之和小于10wt％。例如，合金1具有铝(4.5wt％)和钛(0.5wt％)，其总和等于5.0wt％。合金4具有铝(1.5wt％)和钛(3wt％)，其总和等于4.5wt％。在特定实施例中，铝和钛的重量百分数之和在1.5wt％和8wt％之间。在特定实施例中，铝和钛的重量百分数之和在2.5wt％和6wt％之间。 [0080] 在一些实施例中，材料层包括镍(75wt％)，钴(2wt％)，铁(3wt％)，铬(16wt％)，钼(0.5wt％)，钨(0.5wt％)，锰(0.5wt％)，硅(0.2wt％)，铌(0.15wt％)，铝(4.5wt％)，钛(0.5wt％)，碳(0.04wt％)，硼(0.01wt％)和锆(0.1wt％)。 [0081] 在一些实施例中，材料层包括镍(65wt％)，钴(1wt％)，铁(2wt％)，铬(8wt％)，钼(25wt％)，锰(0.8wt％)，硅(0.8wt％)，铝(0.5wt％)，碳(0.03wt％)，硼(0.006wt％)和铜(0.5wt％)。 [0082] 在一些实施例中，材料层包括镍(58wt％)，钴(13.5wt％)，铁(2wt％)，铬(19wt％)，钼(4.3wt％)，锰(0.1wt％)，硅(0.15wt％)，铝(1.5wt％)，钛(3.0wt％)，碳(0.08wt％)，硼(0.006wt％)，锆(0.05wt％)和铜(0.1wt％)。 [0083] 图7是靶组件200的截面图。作为参考，靶组件200相对于相互垂直的X、Y和Z轴定向。截面图由横向于Z轴并通过主体部段204定向的平面290形成。在所示的实施例中，主体部段204是基本上均匀的材料块，其成形为包括栅格部段238和冷却网242。例如，主体部段204可以模制或压铸以包括本文所述的物理特征。在其它实施例中，主体部段204可以包括彼此固定的两个或更多个元件。例如，栅格部段238可以与栅格部段225(图5)类似地成形，并且相对于主体部段204的其余部分是分离的和离散的。在该替代实施例中，栅格部段238可以位于其余部分的空隙或腔内。 [0084] 如图所示，通过主体部段204的平面290与栅格部段238和冷却网242相交。冷却网242包括彼此互连以形成冷却网242的冷却通道243‑248。冷却网242也包括与靶体201的其它通道(未示出)流动连通的端口249、250。冷却网242配置成接收从靶体201吸收热能并且将热能从靶体201传递走的冷却介质(例如，冷却水)。例如，冷却网242可以配置成从栅格部段238或靶室218(图5)中的至少一个吸收热能。如图所示，冷却通道244、246靠近栅格部段 238延伸，使得在栅格部段238和冷却通道244、246之间形成相应的热路径252、254(大体上由虚线指示)。例如，栅格部段238和冷却通道244、246之间的间隙可以小于10mm，小于8mm，小于6mm，或者在某些实施例中小于4mm。热路径可以在实验设置期间例如使用建模软件或热成像来识别。 [0085] 栅格部段238包括彼此联接以形成栅格或框架结构的内壁256的布置。内壁256可以配置成(a)为靶箔228和前箔240(图5)提供足够的支撑并且(b)紧密接合靶箔228和前箔240，使得热能可从靶箔228和前箔240传递到内壁256和栅格部段238或主体部段204的周边区域。 [0086] 图8和9分别是横向于X和Y轴截取的靶组件200的截面图。如图所示，靶组件200处于其中主体部段202、204、206，靶插入件220和栅格部段225沿着Z轴相对于彼此堆叠并且彼此固定的可操作状态。应当理解，附图中示出的靶体201是可以如何配置和组装靶体的一个特定示例。预期包括可操作特征(例如，(一个或多个)栅格部段)的其它靶体设计。 [0087] 靶体201包括一系列腔或空隙，粒子束P穿过所述腔或空隙。例如，靶体201包括产生腔室218和束通道221。产生腔室218配置成在操作期间保持靶材料(未示出)。靶材料可以通过例如第一材料端口214流入和流出产生腔室218。产生腔室218定位成接收通过束通道221引导的粒子束P。粒子束P从粒子加速器(未示出)，例如粒子加速器102(图1)接收，所述粒子加速器在示例性实施例中是回旋加速器。 [0088] 束通道221包括从通道开口219延伸到前箔240的第一通道段(或前通道段)260。束通道221也包括在前箔240和靶箔228之间延伸的第二通道段(或后通道段)262。为了说明的目的，前箔240和靶箔228已经加厚以便更容易识别。栅格部段225位于第一通道段260的端部处。栅格部段238限定整个第二通道段262。在所示的实施例中，栅格部段238是主体部段204的一体部分，并且栅格部段225是夹在主体部段202和主体部段204之间的分离和离散的元件。 [0089] 因此，靶体201的栅格部段225、238布置在束通道221中。如图8中所示，栅格部段225具有前侧270和后侧272。栅格部段238也具有前侧274和后侧276。栅格部段225的后侧 272和栅格部段238的前侧274通过其间的接口280彼此邻接。栅格部段238的后侧276面向产生腔室218。在所示的实施例中，栅格部段238的后侧276接合靶箔228。前箔240在栅格部段 225、238之间位于接口280处。 [0090] 也如图8中所示，栅格部段225具有径向表面281，其围绕束通道221并且限定束通道221的一部分的轮廓。该轮廓平行于由X和Y轴限定的平面延伸。栅格部段238具有径向表面283，其围绕束通道221并且限定束通道221的一部分的轮廓。该轮廓平行于由X和Y轴限定的平面延伸。在所示的实施例中，径向表面283没有流体地联接到靶体的通道的端口。更具体地，第二通道段262可以在一些实施例中不具有用于冷却靶箔228和前箔240的泵送通过其中的强制流体。然而，在替代实施例中，冷却介质可以被泵送通过其中。另外在其它实施例中，端口可以用于排空第二通道段262。 [0091] 栅格部段225、238具有限定通过其中的栅格通道286、288的相应的内壁282、284。栅格部段225、238的内壁282、284相应地接合前箔240的相对侧。栅格部段238的内壁284接合靶箔228和前箔240。栅格部段225的内壁282仅接合前箔240。前箔240和靶箔228横向于粒子束P的束路径定向。粒子束P配置成朝向产生腔室218穿过栅格通道286、288。 [0092] 在一些实施例中，由内壁282形成的栅格结构和由内壁284形成的栅格结构是相同的，使得栅格通道286、288彼此对准。然而，实施例不需要具有相同的栅格结构。例如，栅格部段225可以不包括一个或多个内壁282和/或一个或多个内壁282可以不与对应的内壁284对准，反之亦然。而且，可以预期内壁282和内壁284可以在其它实施例中具有不同的尺寸。 [0093] 可选地，前箔240配置成当粒子束P入射在前箔240上时实质上减小粒子束P的能级。更具体地，粒子束P可以具有在第一通道段260中的第一能级和在第二通道段262中的第二能级，其中第二能级显著小于第一能级。例如，第二能级可以比第一能级小5wt％以上(或第一能级的95wt％或更少)。在某些实施例中，第二能级可以比第一能级小10wt％以上(或第一能级的90wt％或更少)。而且在更特定的实施例中，第二能级可以比第一能级小15wt％以上(或第一能级的85wt％或更少)。而且在更特定的实施例中，第二能级可以比第一能级小20wt％以上(或第一能级的80wt％或更少)。作为示例，第一能级可以为约18MeV，并且第二能级可以为约14MeV。然而应当理解，第一能级可以在其它实施例中具有不同的值，并且第二能级可以在其它实施例中具有不同的值。 [0094] 在其中前箔240实质上减小粒子束P的能级的这样的实施例中，前箔240可以表征为降能箔。降能箔240可以具有当粒子束P穿过前箔240时产生大量损失的厚度和/或组合物。例如，前箔240和靶箔228可以具有不同的组合物和/或厚度。前箔240可以包括铝，并且靶箔228可以包括如本文所述的镍基超合金。替代地，前箔240也可以包括镍基超合金。 [0095] 在特定实施例中，前箔240和靶箔228具有不同的厚度。例如，前箔240的厚度可以为至少0.10毫米(mm)(或100微米)。在特定实施例中，前箔240具有在0.15mm和0.50mm之间的厚度。 [0096] 在一些实施例中，靶箔228是剥离箔160的至少5倍(5X)厚或剥离箔160的至少8倍(8X)厚。在特定实施例中，靶箔228是剥离箔160的至少十倍(10X)厚，剥离箔160的至少十五倍(15倍)厚，或剥离箔160的至少二十倍(20倍)厚。 [0097] 尽管前箔240可以在一些实施例中表征为降能箔，但在其它实施例中前箔240可能不是降能箔。例如，前箔240可以不实质上减小或仅仅在名义上减小粒子束P的能级。在这样的情况下，前箔240可以具有与靶箔228的特性类似的特性(例如，厚度和/或组合物)。 [0098] 前箔240中的损失对应于在前箔240内生成的热能。在前箔240内生成的热能可以由包括栅格部段238的主体部段204吸收，并被传送到冷却网242，在那里热能从靶体201传递。 [0099] 产生腔室218由靶插入件220的内表面266和靶箔228限定。当粒子束P与靶材料碰撞时，生成热能。该热能可以由流过冷却网242的冷却介质吸收。 [0100] 在靶组件200的操作期间，不同的腔可能经受不同的压力。例如，当粒子束P入射到靶材料上时，第一通道段260可以具有第一操作压力，第二通道段262可以具有第二操作压力，并且产生腔室218可以具有第三操作压力。第一通道段262与可被排空的粒子加速器流动连通。由于产生腔室218内生成的热能和气泡，第三操作压力可能非常大。例如，压力可以在0.50和15.00兆帕(MPa)之间，或者更具体地，在0.50和11.00MPa之间。而且，压力可以快速上升和下降，使得靶箔228取决于靶材料受到高压爆发。 [0101] 在所示的实施例中，第二操作压力可以是栅格部段238的操作温度的函数。因此，第一操作压力可以小于第二操作压力，并且第二操作压力可以小于第三操作压力。 [0102] 栅格部段225、238配置成紧密地接合前箔240的相对侧。另外，内壁282可以防止第二通道段262和第一通道段260之间的压力差将前箔240移动远离内壁284。内壁284可以防止产生腔室218和第二通道段262之间的压力差将靶箔228移动到第二通道段262中。产生腔室218中的较大压力迫使靶箔228抵靠内壁284。因此，内壁284可以紧密地接合前箔240和靶箔228并从其吸收热能。也如图8和9中所示，围绕的本体部段204也可以紧密地接合前箔240和靶箔228并从其吸收热能。 [0103] 在特定实施例中，靶组件200配置成生成布置在可能对粒子加速器有害的靶流体(例如，气体或液体)内的同位素。例如，起始靶材料可以包括酸性溶液。为了阻止该溶液的流动，前箔240可以完全覆盖束通道221，使得第一通道段260和第二通道段262不流动连通。以该方式，不想要的酸性物质可能不会无意中从产生腔室218流出，通过第二和第一通道段 262、260并进入粒子加速器。为了降低该可能性，前箔240可以更耐破裂。例如，前箔240可以包括具有更大结构完整性(例如，铝)的材料和减小破裂可能性的厚度。 [0104] 在其它实施例中，靶组件200没有靶箔228，但包括前箔240。在这样的实施例中，栅格部段238可以形成产生腔室的一部分。例如，靶材料可以是气体并且位于在前箔240和腔222之间限定的产生腔室内。栅格部段238可以布置在产生腔室中。在这样的实施例中，在产生期间仅使用单个箔(例如，前箔240)，并且单个箔可以保持在两个栅格部段225、238之间。 [0105] 图10示出了生成放射性核素的方法300。例如，方法300可以采用本文描述的各种实施例(例如，同位素产生系统，靶系统和/或方法)的结构或方面。该方法包括在302将靶材料提供到靶体或靶组件(如靶体201或靶组件200)的产生腔室中。在一些实施例中，靶材料18 18 18 11 是酸性溶液。在特定实施例中，方法300配置成使用 O(p,n) F核反应生成 F，使用产生 C 14 11 11 68 68 68 的气体通过 N(p,a) C反应生成 C，或通过水溶液中的 Zn(p,n) Ga反应生成 Ga。 [0106] 然而应当理解，实施例不需要生成68Ga同位素。各种靶材料可用于生成其它同位18 ‑ 素。作为，放射性核素产生系统可生成质子以制造呈液体形式的 F同位素，从气体靶生成 11 13 C同位素作为CO2或CH4，和从液体靶生成 N同位素作为NH3。用于制造这些同位素的靶材料 18 nat 可以是富集[ O]水，天然N2气体(其可以包括添加的O2或H2)， 水(可以包括稀乙醇)。放射 15 性核素产生系统也可以生成质子或氘核以便产生 O气体(例如氧，二氧化碳和一氧化碳)和 15 [ O]水。 [0107] 在特定实施例中，靶材料可以是天然N2气体，并且靶箔可以包括将镍基超合金层与产生腔室分离的第二层。例如，第二层可以包括金，铌，钽，钛，包括上述的一种或多种的合金，或用于预期应用的另一种惰性材料。第二层可能会阻碍长寿命杂质从镍基超合金层流动到产生腔室。 [0108] 靶体具有接收粒子束并允许粒子束入射到靶材料上的束通道。靶体也包括布置在束通道中的栅格部段，如栅格部段238。栅格部段238配置成支撑靶箔。靶箔暴露于靶材料(例如液体)。可选地，附加的栅格部段(如栅格部段225)布置在束通道中。前箔(例如，降能箔)可以位于两个栅格部段之间。第一和第二栅格部段中的每一个具有前侧和后侧。第一栅格部段的后侧和第二栅格部段的前侧在其间的接口处彼此邻接。第二栅格部段的后侧面向产生腔室。 [0109] 在替代实施例中，靶体不包括用于支撑靶箔的任何栅格部段。在这样的实施例中，由产生腔室生成的压力可以足够低，使得靶箔可以承受同位素产生期间的压力。在美国专利申请公报第2011/0255646号和美国专利申请公报第2010/0283371号中描述了不使用栅格部段的替代实施例，上述申请的每一个通过引用整体并入本文。作为上述的替代或附加，镍基超合金层可具有指定的厚度和/或拉伸强度，使得靶箔可承受同位素产生期间的压力。作为上述的替代或附加，附加层可以定位成支撑镍基超合金层。例如，可以将Havar层定位在靶箔后面，使得在同位素产生期间将靶箔定位在产生腔室和Havar层之间。 [0110] 该方法也包括在304将粒子束引导到靶材料上。在一些实施例中，同位素产生系统1 ‑ 100使用H技术且将带电粒子带入具有大约10‑30μA的指定束电流的指定能量。粒子束穿过可选的前箔(例如降能箔或箔)并穿过靶箔进入产生腔室。在一些实施例中，前箔可以将粒子束的能量减少至少10％。入射到靶材料上的粒子束的能量可以小于24MeV，小于18MeV或小于8MeV。入射到靶材料上的粒子束的能量可以在7MeV和24MeV之间。在特定实施例中，入射到靶材料上的粒子束的能量可以在12MeV和18MeV之间。在更特定的实施例中，入射到靶材料上的粒子束的能量可以为约13MeV至约15MeV。然而应当理解，粒子束的能量可以大于或小于上述值。例如，粒子束的能量可以在一些实施例中大于24MeV。 [0111] 可选地，该方法也包括用较新的靶箔(例如本文所述的靶箔)来代替不包括镍基合金组合物的较旧的靶箔(或传统箔)。例如，所述方法还可以包括用具有带有镍基超合金组合物的材料层的靶箔代替所述传统箔，并且控制回旋加速器的操作以增加束电流。如本文所述，实施例可以启用或允许增加束电流。增加的束电流可以减少产生指定量的放射性核素所需的时间和/或增加在该时间段内可获得的放射性核素的量。 [0112] 本文中所描述的实施例并非旨在限于产生用于医学用途的放射性核素，而是还可产生其它同位素和使用其它靶材料。另外，可结合具有不同定向(例如，竖直定向或水平定向)的不同类别的回旋加速器以及例如线性加速器或激光感生加速器而非螺旋加速器等不同加速器来实施各种实施例。此外，本文中所描述的实施例包括制造如上文所描述的同位素产生系统、靶系统和回旋加速器的方法。 [0113] 本文中所描述的实施例并非旨在限于产生用于医学用途的放射性核素，而是还可产生其它同位素和使用其它靶材料。另外，可结合具有不同定向(例如，竖直定向或水平定向)的不同类别的回旋加速器以及例如线性加速器或激光感生加速器而非螺旋加速器等不同加速器来实施各种实施例。此外，本文中所描述的实施例包括制造如上文所描述的同位素产生系统、靶系统和回旋加速器的方法。 [0114] 应了解，以上描述希望为说明性而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互组合使用。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互组合使用。此外，可以进行许多修改以使特定情况或材料适合本发明的主题的教导而不脱离其范围。本文中描述的各种组件的尺寸、材料类型、定向和各种组件的数目与位置希望定义某些实施例的参数，且决非限制性且仅为示范性实施例。在审阅以上描述后，在权利要求书的精神和范围内的许多其它实施例和修改将对所属领域的技术人员显而易见。因此，本发明的主题的范围应当参照所附权利要求书连同赋予给这种权利要求书的等同物的全部范围共同确定。在所附权利要求书中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英文等价词。此外，在以下权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，且并旨在对其对象强加数字要求。此外，对所附权利要求的限制并未以构件加功能格式撰写，并且并非希望基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非且直到此类权利要求限制明确使用短语“用于…的构件”加上没有另外结构的功能陈述。 [0115] 本书面描述使用实例来公开各种实施例，并且还使所属领域的技术人员能够实践各种实施例，包括制造和使用任何装置或系统和执行任何并入的方法。各种实施例的专利保护范围由权利要求限定，且可包括所属领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者所述实例包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等效结构元件，那么所述实例希望在权利要求的范围内。 |
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