Systém produkcie izotopov a cyklotrón s jarmom magnetu s prijímacou dutinou čerpadla

Číslo patentu: E 15972

Dátum: 16.04.2010

Autori: Norling Janas, Eriksson Tomas

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 uskutočnenia tohto vynálezu sa všeobecne týkajú cyklotrónov a podrobnejšie cyklotrónov, použitých na produkovaníe rádioizotopov.0002 Rádioizotopy (tiež nazývané rádionuklidy) majú viacero použití v Iiečebnej terapii, zobrazovaní a výskume a tiež vdalších aplikáciách, ktoré nesúvisia s liečbou. Systémy, ktoré produkujú rádioizotopy, typicky obsahujú urýchľovač častíc, ako napríklad cyklotrón, ktorý urýchľuje lúč nabitých častíc a smeruje lúč do cieľového materiálu pre generovanie izotopov. Cykiotrón používa elektrické a magnetické pole na urýchľovanie a vedenie častíc po špirálovitej obežnej dráhe vnútri urýchľovacej komory. Ked sa cyklotrón používa, urýchľovacia komora sa vyprázdňuje na odstránenie nežiaducich plynových častíc, ktoré môžu interagovat s urýchlenými časticami. Napríklad,keď sú urýchlované častice záporné vodíkové ióny (H), vodíkové plynové molekuly (H 2) alebo molekuly vody vnútri urýchľovacej komory môžu odňať slabo viazaný elektrón z vodíkového iónu. Ked je ión odňatý z tohto elektrónu,stáva sa neutrálnou časticou, ktorá už nie je ovplyvnená elektrickými a magnetickými poľami vnútri urýchľovacej komory. Neutrálna častica je nenávratné stratená a môže tiež spôsobovať ďalšie nežiaduce reakcie vnútri urýchľovacej komory.0003 Kudržiavaniu vyprázdneného stavu urýchľovacej komory používajú cyklotróny vákuové systémy, ktoré sú kvapalinovo pripojené ku komore. Bežné vákuové systémy môžu však mať nežiaduce kvality alebo vlastnosti. Napríklad,bežné vákuové systémy môžu byť veľké a vyžadovať rozsiahly priestor. To môže byť problematické, najmä ked sa cyklotrón a vákuový systém musí používať v nemocničnej izbe, ktorá nebola pôvodne navrhnutá na používanie veľkých systémov. Existujúce vákuové systémy majú ďalej typicky niekoľko prepojených komponentov, ako napríklad väčší počet čerpadiel (zahrňujúc rôzne typy čerpadiel), ventily, rúrky a svorky. Na účinné prevádzkovanie vákuového systému môže byť nevyhnutné monitorovať každý komponent (napr. prostredníctvom senzorov a meracích prístrojov) a jednotlivo ovládať niektoré ztýchto komponentov. Sniekoľkými prepojenými komponentmi môže ďalejexistovať viac rozhrani alebo oblastí, kde môžu nastávat úniky kvôli poškodeným alebo opotrebovaným dielom. To môže viest k nákladnej a časovo náročnej údržbe vákuového systému.0004 Sú opísané rôzne známe systémy a techniky, napríklad v nasledujúcich publikáciáchHartwig E The AEG compact cyclotron, Proceedings of the Fifth International Cyclotron Conference, Buttenivorths, London 1971, 1. januára 1971 (1971-0101), strany 564-572, XPO 02599602, Commercial Cyclotrons. Part l Commercial Cyclotrons in the Energy Range 10-30 MeV for Isotope Production, Physics of Particles and Nuclei 2008, roč. 39, č.4, 2008, strany 597-631, XP 002599603, a0005 Navyše kuvedenému môžu zložité vákuové systémy vyžadovať chladiaci subsystém. Vjednom známom vákuovom systéme je napriklad niekoľko difúznych čerpadiel kvapalinovo spojených s urýchľovacou komorou. Difúzne čerpadlá používajú pracovnú kvapalinu (napr. olej) ku generovaniu vákua varením oleja pre odparovanie a smerovanie výparov dýzovou zostavou. Veľké množstvo tepla, generovaného vprocese, musí však byt odstránené zvákuového systému na kondenzovanie a obnovenie oleja. Chladiaci subsystém pridáva do vákuového systému ďalšiu zložitosť.0006 Existuje teda potreba vylepšených vákuových systémov, ktoré odstraňujú nežiaduce plynové častice zurýchlovacej komory. Existuje tiež potreba vákuových systémov, ktoré vyžadujú menej priestoru, vyžadujú menšiu údržbu, sú menej zložité, alebo sú menej nákladné, ako známe vákuové systémy.0007 Rôzne hľadiská a uskutočnenia tohto vynálezu sú definované priloženými nárokmi.0008 Obrázok 1 je blokový diagram systému produkcie izotopov, vyrobeného podľa jedného uskutočnenia.0009 Obrázok 2 je pohľad zo strany na cyklotrón, vyrobený podľa jedného uskutočnenia.0010 Obrázok 3 je pohľad zo strany na dolnú časť cyklotrónu, ukázaného na Obrázku 2.0011 Obrázok 4 je pohľad zo strany na turbomolekulárne čerpadlo, ktoré môže byt použité s cyklotrónom, ukázaným na Obrázku 2.0012 Obrázok 5 je perspektívny pohľad na časť telesa jarma, ktoré môže byť použité v cyklotróne, ukázanom na Obrázku 2.0013 Obrázok 6 je pôdorys magnetu a zostavy jarma, ktoré môžu byt použité s cyklotrónom, ukázaným na Obrázku 2.0014 Obrázok 7 je perspektívny pohľad na systém produkcie izotopov,vytvorený podľa ďalšieho uskutočnenia.0015 Obrázok 8 je pohľad zo strany na cyklotrón, vytvorený podľa ďalšieho uskutočnenia, ktorý môže byť použitý so systémom produkcie izotopov, ukázaným na Obrázku 6.0016 Obrázok 1 je blokový diagram systému 100 produkcie izotopov,vyrobeného podľa jedného uskutočnenia. Systém 100 obsahuje cyklotrón 102,ktorý má niekoľko subsystémov, obsahujúcich systém 104 zdroja iónov, systém 106 elektrického poľa, systém 108 magnetického poľa a vákuový systém 110. Počas používania cyklotrónu 102 sú nabité častice umiestňované vnútri alebo injektované do cyklotrónu 102 prostredníctvom systému 104 zdroja iónov,Systém 108 magnetického poľa a systém 106 elektrického poľa generujú príslušné pole, ktoré vzájomne spolupracujú pri produkovaní Iúča 112 nabitých častíc. Nabité častice sa urýchľujú a vedú vnútri cyklotrónu 102 po vopred určenej ceste. Systém 100 má tiež extrakčný systém 115 a cieľový systém 114,ktorý obsahuje cieľový materiál 116.0017 Pre generovanie izotopov je lúč 112 častice smerovaný cyklotrónom 102 extrakčným systémom 115 po prepravnej ceste 117 lúča a do cieľového systému 114, takže lúč 112 častíc dopadá na cieľový materiál 116,umiestnený v zodpovedajúcej cieľovej oblasti 120. Systém 100 môže mať viac cieľových oblastí 120 A-C, kde sú umiestnené samostatné cieľové materiály 116 A-C. Posuvne zariadenie alebo systém (nie je ukázané) môže byť použiténa posuv cieľových oblastí 12 OA-C voči Iúču 112 častíc tak, aby lúč 112 častíc dopadal na iný cielový materiál 116. Vákuum môže byť tiež udržiavané počas procesu posúvania. Alternatívne cyklotrón 102 a extrakčný systém 115 nemusí smerovať lúč 112 častíc iba po jednej ceste, ale môže smerovať lúč 112 častíc po jedinečnej ceste pre každú odlišnú cieľovú oblast 12 OA-C.0018 Príklady systémov produkcie izotopov a/alebo cyklotrónov, majúcich jeden alebo viac vyššie opísaných subsystémov, sú opísané v U.S. patentoch č. 6,392,246 6,417,634 6,433,495 a 7,122,966 a v U.S. patentovej prihláške č. publikácie 2005/0283199. Ďalšie príklady sú tiež uvedené v U.S. patentoch č. 5,521,469 6,057,655 a v U.S. patentových prihláškach č. 2008/0067413 a2008/0258653. 0019 Systém 100 je konñgurovaný na produkovanie rádioizotopov (tiežnazvaných rádionukleotidy), ktoré môžu byť použité v lekárskom zobrazovaní,výskume a terapii, ale tiež pre ďalšie aplikácie, ktoré sa netýkajú medicíny, ako napríklad vedecký výskum alebo analýzu. Keď sa používa na lekárske účely,ako napríklad v zobrazovaní typu Nukleárna Medicína (NM) alebo zobrazovaní typu Pozitrónová Emisná Tomografia (PET), môžu sa rádioizotopy tiež nazývať tracery. System 100 môže napríklad generovať protóny pre vytváranie BF izotopov vkvapalnej forme, C izotopov ako C 02, a N izotopov ako NHg. Cielový materiál 116, použitý na výrobu týchto izotopov môže byt obohatená 180 voda, prirodzený N 2 plyn, a mO-voda. Systém 100 môže tiež generovať deuteróny na produkovanie 150 plynov (kyslík, kysličník uhličitý a oxid uhoľnatý) a 50 značenú vodu.0020 Vniektorých uskutočneniach systém 100 používa technológiu 1 H a uvádza nabité častice na nízku energiu (napr. približne 7,8 MeV) prúdom zväzku približne 10-30 A. Vtýchto uskutočneniach sú záporné vodíkové ióny urýchlované a vedené cyklotrónom 102 a do extrakčného systému 115. Záporné vodíkové ióny môžu potom narážať do odstraňovacej fólie (nie je ukázaná) extrakčného systému 115, čím sa odstraňuje dvojica elektrónov a z častice sa vytvára pozitívny ión, HÍ Valternatívnych uskutočneniach však nabité častice môžu byť kladné ióny, ako napríklad 1 H, ZH a 3 He. Vtakých alternatívnych uskutočneniach môže extrakčný systém 115 obsahovať

MPK / Značky

MPK: H05H 13/00

Značky: prijímacou, čerpadla, magnetů, jarmom, izotopov, produkcie, dutinou, systém, cyklotrón

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/30-e15972-system-produkcie-izotopov-a-cyklotron-s-jarmom-magnetu-s-prijimacou-dutinou-cerpadla.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Systém produkcie izotopov a cyklotrón s jarmom magnetu s prijímacou dutinou čerpadla</a>

Podobne patenty