特開 2024-90449 放射性同位元素製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024090449

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】放射性同位元素製造装置

(51)【国際特許分類】

   G21K 3/00 20060101AFI20240627BHJP

   G21G 1/10 20060101ALI20240627BHJP

   G21K 5/08 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

G21K3/00 W

G21G1/10

G21K5/08 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206367

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】永易 真好

(57)【要約】

【課題】複数の種類のターゲットを用いて放射性同位元素を製造する場合に、粒子線のエネルギーを容易に調整することができる放射性同位元素製造装置を提供する。
【解決手段】ディグレーダ保持部３は、対象ターゲット１０Ｘに対する粒子線Ｂの照射経路の途中に配置される対象ディグレーダ４０Ｘを切り換え可能である。ディグレーダ保持部３は、対象ターゲット１０Ｘに照射される粒子線Ｂのエネルギーを当該対象ターゲット１０Ｘの種類に対応したものとなるように、複数のディグレーダ４０の中から選択して照射経路に配置することができる。粒子線Ｂは、照射経路の途中で対象ディグレーダ４０Ｘによって適切なエネルギーとなるようにエネルギーを調整された状態で、対象ターゲット１０Ｘに照射される。従って、ディグレーダ保持部３がディグレーダ４０を切り換えるだけの簡単な動作で、粒子線Ｂのエネルギーの調整を行うことができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ターゲットへ粒子線を照射して放射性同位元素を製造する放射性同位元素製造装置であって、
複数の前記ターゲットを保持可能なターゲット保持部と、
前記粒子線のエネルギーを調整するディグレーダを保持可能なディグレーダ保持部と、を備え、
前記ターゲット保持部は、複数の前記ターゲットの中から、照射対象となる対象ターゲットを切り換え可能であり、
前記ディグレーダ保持部は、複数の前記ディグレーダの中から、前記対象ターゲットに対する前記粒子線の照射経路の途中に配置される対象ディグレーダを切り換え可能である、放射性同位元素製造装置。

【請求項2】

前記粒子線を照射する照射部を更に備え、
前記ディグレーダ保持部は、前記照射部に対して、複数の前記ディグレーダのうちの一つを前記対象ディグレーダとして配置できる、請求項１に記載の放射性同位元素製造装置。

【請求項3】

前記粒子線を照射する照射部を更に備え、
前記照射部は、前記ディグレーダ保持部に対して冷媒を供給可能な流路を有する、請求項１に記載の放射性同位元素製造装置。

【請求項4】

前記ターゲット保持部は、前記対象ディグレーダに対して押付推力を付与可能な押付機構を有する、請求項１に記載の放射性同位元素製造装置。

【請求項5】

前記ディグレーダ保持部は、前記対象ターゲットの形状及び構造の少なくとも一方の情報に基づいて、前記対象ディグレーダを選択して切り換える、請求項１に記載の放射性同位元素製造装置。

【請求項6】

前記ターゲット保持部は、第１の移動方向へ前記ターゲットを移動させることによって切り換えを行い、
前記ディグレーダ保持部は、前記第１の移動方向に沿う方向である第２の移動方向へ前記ディグレーダを移動させることによって切り換えを行う、請求項１に記載の放射性同位元素製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性同位元素製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されているように、ターゲットへ粒子線を照射することで、放射性同位元素（ＲＩ：Ｒａｄｉｏ Ｉｓｏｔｏｐｅ）を得る装置が知られている。このような放射性同位元素は、病院等でのＰＥＴ検査（ポジトロン断層撮影検査）等に使用される放射性薬剤を製造するため用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０８７４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、放射性同位元素製造装置では、多核種の放射性同位元素を製造するために、複数種類のターゲットを交換して用いる場合がある。このとき、ターゲットの種類に応じて、放射性同位元素の製造に必要な粒子線のエネルギーが異なる。粒子線のエネルギーを調整するためには、加速器側で照射される粒子線のエネルギー自体を調整する事が考えられるが、調整に手間がかかるという問題がある。また、ターゲットの上流側にディグレーダを配置して、粒子線のエネルギーを調整することが考えられるが、粒子線のエネルギーが固定されてしまい、複数種類のターゲットに対応することが難しいという問題がある。

【0005】

本発明は、複数の種類のターゲットを用いて放射性同位元素を製造する場合に、粒子線のエネルギーを容易に調整することができる放射性同位元素製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る放射性同位元素製造装置は、ターゲットへ粒子線を照射して放射性同位元素を製造する放射性同位元素製造装置であって、複数のターゲットを保持可能なターゲット保持部と、粒子線のエネルギーを調整するディグレーダを保持可能なディグレーダ保持部と、を備え、ターゲット保持部は、複数のターゲットの中から、照射対象となる対象ターゲットを切り換え可能であり、ディグレーダ保持部は、複数のディグレーダの中から、対象ターゲットに対する粒子線の照射経路の途中に配置される対象ディグレーダを切り換え可能である。

【0007】

本発明に係る放射性同位元素製造装置において、ターゲット保持部は、複数のターゲットの中から、照射対象となる対象ターゲットを切り換え可能である。そのため、ターゲット保持部が対象ターゲットの種類を切り換えることで、複数種類の放射性同位元素を製造することが可能となる。これに対し、ディグレーダ保持部は、複数のディグレーダの中から、対象ターゲットに対する粒子線の照射経路の途中に配置される対象ディグレーダを切り換え可能である。従って、ディグレーダ保持部は、対象ターゲットに照射される粒子線のエネルギーを当該対象ターゲットの種類に対応したものとなるように、複数のディグレーダの中から選択して照射経路に配置することができる。これにより、粒子線は、照射経路の途中で対象ディグレーダによって適切なエネルギーとなるようにエネルギーを調整された状態で、対象ターゲットに照射される。従って、ディグレーダ保持部がディグレーダを切り換えるだけの簡単な動作で、粒子線のエネルギーの調整を行うことができる。以上より、複数の種類のターゲットを用いて放射性同位元素を製造する場合に、粒子線のエネルギーを容易に調整することができる。

【0008】

放射性同位元素製造装置は、粒子線を照射する照射部を更に備え、ディグレーダ保持部は、照射部に対して、複数のディグレーダのうちの一つを対象ディグレーダとして配置できてよい。この場合、ディグレーダ保持部は、照射部に対して配置される対象ディグレーダを変更するだけで、容易に切り替えを行うことができる。従って、ディグレーダ保持部の構造を簡素にすることができる。

【0009】

放射性同位元素製造装置は、粒子線を照射する照射部を更に備え、照射部は、ディグレーダ保持部に対して冷媒を供給可能な流路を有してよい。この場合、ディグレーダ保持部は、各ディグレーダに対して独自の冷媒用の配管を設けなくとも、照射部側の流路を用いることができる。このため、放射性同位元素製造装置の冷却構造を簡素にすることができる。

【0010】

ターゲット保持部は、対象ディグレーダに対して押付推力を付与可能な押付機構を有してよい。この場合、ターゲット保持部が備えている押付機構の押付推力を、対象ディグレーダのシール性確保のための押し付けに流用することができる。従って、ディグレーダ保持部の専用の押付機構を省略することができ、省スペース化を図ることができる。

【0011】

ディグレーダ保持部は、対象ターゲットの形状及び構造の少なくとも一方の情報に基づいて、対象ディグレーダを選択して切り換えてよい。この場合、ディグレーダ保持部は、対象ターゲットに合わせて、自動的に適切な対象ディグレーダへ切り換えることができる。

【0012】

ターゲット保持部は、第１の移動方向へターゲットを移動させることによって切り換えを行い、ディグレーダ保持部は、第１の移動方向に沿う方向である第２の移動方向へディグレーダを移動させることによって切り換えを行ってよい。ディグレーダ保持部が、ターゲットとは異なる方向へディグレーダを移動させて切り替えを行う場合、ターゲットの移動のためのスペースと、ディグレーダを移動させるためのスペースを各々の方向について個々に確保する必要が生じる。これに対し、ディグレーダ保持部が、ターゲットの移動方向に沿ってディグレーダを移動させることで、確保すべきスペースを共通化することができる。これにより、省スペース化を図ることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、複数の種類のターゲットを用いて放射性同位元素を製造する場合に、粒子線のエネルギーを容易に調整できる放射性同位元素製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係る放射性同位元素製造装置を示す概略側面図である。

【図2】放射性同位元素製造装置を示す概略平面図である。

【図3】放射性同位元素製造装置を示す概略平面図である。

【図4】放射性同位元素製造装置の拡大断面図である。

【図5】他のディグレーダを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0016】

図１は、放射性同位元素製造装置１００を示す概略側面図である。図２は、放射性同位元素製造装置１００を示す概略平面図である。放射性同位元素製造装置１００は、ターゲット１０へ粒子線Ｂを照射して放射性同位元素（ＲＩ：Ｒａｄｉｏ Ｉｓｏｔｏｐｅ）を製造する装置である。放射性同位元素製造装置１００で製造されたＲＩは、例えば放射性同位元素標識化合物（ＲＩ化合物）である放射性薬剤（放射性医薬品を含む）の製造に用いられる。病院等のＰＥＴ検査（陽電子断層撮影検査）に使用される放射性同位元素標識化合物としては、^１８Ｆ－ＦＬＴ（フルオロチミジン）、^１８Ｆ－ＦＭＩＳＯ（フルオロソニダゾール）、^１１Ｃ－ラクロプライド等がある。

【0017】

放射性同位元素製造装置１００は、照射装置１と、ターゲット保持部２と、ディグレーダ保持部３と、を備える。なお、放射性同位元素製造装置１００の説明のために、ＸＹＺ座標系を設定する。Ｘ軸方向は、水平方向と平行な方向である。Ｘ軸方向における一方側（図１では紙面手前側）をＸ軸方向の正側とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と直交する方向であって、水平方向と平行な方向である。Ｙ軸方向における一方側（図１では紙面左側）をＹ軸方向の正側とする。上下方向をＺ軸方向とする。上側をＺ軸方向における正側とする。

【0018】

図１に示すように、照射装置１は、荷電粒子線等の粒子線Ｂを照射する装置である。照射装置１は、上下方向に延びる壁部４の内部に、加速器（不図示）を有している。加速器として、サイクロトロン等が採用される。照射装置１は、壁部４の所定の高さ位置に、照射ポート６（照射部）を有している。照射ポート６は、加速器から輸送された粒子線Ｂを外部へ照射するための出射口である。粒子線Ｂの照射軸ＢＬは、Ｙ軸方向と平行に延びる。また、照射ポート６は、Ｙ軸方向における正側から負側へ向かって粒子線Ｂを照射する。照射装置１は、位置が固定された一つの照射ポート６を有している（図２参照）。照射ポート６は、照射軸ＢＬに沿って延びる内部空間６ａを有し、Ｙ軸方向の負側において開口している。内部空間６ａは、粒子線Ｂの照射経路として機能する。粒子線Ｂは、開口部から出射される。

【0019】

ターゲット保持部２は、複数のターゲット１０を保持可能な装置である。ターゲット保持部２は、複数のターゲット１０の中から、照射対象となる対象ターゲット１０Ｘを切り換え可能である（図２及び図３参照）。ディグレーダ保持部３は、照射ポート６に対して、複数のターゲット１０のうちの一つを対象ターゲット１０Ｘとして配置できる。ターゲット保持部２は、ターゲット１０を保持する支持装置７と、ターゲットエクスチェンジャ８と、を備える。

【0020】

ターゲット１０について説明する。ターゲットは、固体ターゲットであり、ターゲット基板及び材料層を備える。ターゲット１０は、金属板で構成されるターゲット基板上に、ターゲット材料としての材料層が形成される。なお、材料層は、純度の高い金属の層に限らず、金属酸化物の層でもよい。材料層に粒子線Ｂが照射されることにより、照射された部分に微量の放射性同位元素が生成する。ターゲット基板の材料として、溶解液で溶解しない材料が採用され、例えば、Ａｕ、Ｐｔなどが採用される。ターゲット基板は円板状に形成されてよいが、形状や厚さは特に限定されない。ターゲット材料である材料層の材料として、例えば、^６４Ｎｉ、^８９Ｙ、^１００Ｍｏ、^６８Ｚｎなどが挙げられる。当該材料層に対応して生成される放射性同位元素として、^６４Ｃｕ、^８９Ｚｒ、^９９ｍＴｃ、^６８Ｇａ，^１５Ｏ，^１１Ｃ，^１８Ｆ_２，^１８Ｆ，^１３Ｎなどが挙げられる。

【0021】

支持装置７は、ターゲット１０を支持する装置である。支持装置７は、ディグレーダを介して照射ポート６に連結される。本実施形態では、後述のようにターゲットエクスチェンジャ８が複数の支持装置７を取付可能である。従って、放射性同位元素製造装置１００は、用途に応じて、複数の支持装置７を備えることができる。ここでは、放射性同位元素製造装置１００が二つの支持装置７Ａ，７Ｂを備えるものとする。ただし、本実施形態のターゲットエクスチェンジャ８は、三つの支持装置７を保持可能であるため、一つから四つの間で支持装置７の数（すなわちターゲットの数）を適宜調整してよい。また、ターゲットエクスチェンジャ８の取付可能数を増やすことで、更に支持装置７を増やしてもよい。

【0022】

ここで、図４を参照して、支持装置７の構成について詳細に説明する。図４は、対象ターゲット１０Ｘを支持する支持装置７、及び対象ディグレーダ４０Ｘが照射ポート６に図４に示すように、支持装置７は、略円筒状の形状を有する部材である。支持装置７の中心線ＣＬ１は、Ｙ軸方向と平行に延びる。中心線ＣＬ１は、照射軸ＢＬと平行に延び、照射軸ＢＬと一致してよい。ただし、中心線ＣＬ１は、照射軸ＢＬから僅かにずれていてもよい。支持装置７は、第１の部材１１と、第２の部材１２と、を備える。支持装置７は、長手方向、すなわちＹ軸方向における中途位置にて、第１の部材１１と第２の部材１２とに分割される。第１の部材１１は、Ｙ軸方向の正側、すなわち粒子線Ｂの照射方向における上流側に配置される。第２の部材１２は、Ｙ軸方向の負側、すなわち粒子線Ｂの照射方向における下流側に配置される。

【0023】

支持装置７は、第１の部材１１及び第２の部材１２でターゲット１０を挟むことによって、ターゲット１０を支持する。支持装置７は、中心線ＣＬ１に対して傾斜するようにターゲット１０を支持する。ターゲット１０の傾斜方向は特に限定されない。ここでは、ターゲット１０は、Ｙ軸方向の正側から負側へ向かうに従って上側（Ｚ軸方向の正側）へ向かうように、傾斜している。ターゲット１０は、第１の部材１１のＹ軸方向における負側の端部の支持面と、第２の部材２３２のＹ軸方向における正側の端部の支持面との間で挟まれて支持される。

【0024】

第１の部材１１は、Ｙ軸方向の正側の端部にＯリングが配置されたシール面１１ａを有する。第１の部材１１は、中心線ＣＬの位置で、Ｙ軸方向に平行に延びる内部空間１３を有する。内部空間１３は、シール面１１ａからターゲット１０の支持面まで貫通するように延びている。これにより、ターゲット１０は、内部空間１３に露出した状態となる。内部空間１３は、粒子線Ｂをターゲット１０まで導く照射経路として機能する。第２の部材１２は、ターゲット１０を冷却するための冷却構造として機能する。第２の部材１２は、ターゲット１０を支持する支持面に溝部１４を有する。溝部１４の内部空間では、ターゲット１０の裏面が露出している。従って、溝部１４へ供給された冷却媒体は、ターゲット１０と接触して冷却を行う。

【0025】

図１に示すように、ターゲットエクスチェンジャ８は、ベースプレート２０、第１スライドプレート２１、第２スライドプレート２２、第１駆動部２３、第２駆動部２４、及び押付機構２５を備えている。ベースプレート２０は、移動不能に固定された構造物である。ベースプレート２０上面には、Ｙ軸方向に延びるガイドレール２０ａが設けられている。第１スライドプレート２１は、第１駆動部２３と連結されて当該第１の駆動部２３の駆動力により、ガイドレール２０ａに沿ってＹ軸方向に移動する。第１スライドプレート２１には、Ｘ軸方向に沿って延びるガイドレール２１ａが設けられている。第２スライドプレート２２は、ＸＺ平面と平行に広がるホルダ２６を有する。第２スライドプレート２２は、第２駆動部２４と連結されて当該第２駆動部２４の駆動力により、ガイドレール２１ａに沿ってＸ軸方向に移動する。

【0026】

図２に示すように、ホルダ２６は、支持装置７を保持するための四つの保持孔２７を有し、これらの保持孔２７に略円筒状の支持装置７がそれぞれ嵌め込まれて保持される。四つの保持孔２７は、Ｘ軸方向に沿って並設されている。これにより、ホルダ２６は、最大で四つの支持装置７を保持することができる。ターゲットエクスチェンジャ８は、第２駆動部２４（図１参照）によってホルダ２６をＸ軸方向へ移動させることで、支持したターゲット１０を支持装置７ごと、Ｘ軸方向へ搬送することができる。ターゲットエクスチェンジャ８は、対象ターゲット１０Ｘを支持した支持装置７を照射ポート６と対向する位置まで搬送する。このとき、ターゲットエクスチェンジャ８は、対象ターゲット１０Ｘが照射軸ＢＬ上に配置されるように、当該対象ターゲット１０Ｘを支持する支持装置７を照射ポート６と対向する位置まで移動する。

【0027】

図１及び図２に示すように、押付機構２５は、対象ターゲット１０Ｘを支持する支持装置７を対象ディグレーダ４０Ｘと共に照射ポート６へ押し付ける押付推力を付与可能な機構である。これにより、押付機構２５は、対象ディグレーダ４０Ｘに対して押付推力を付与可能に構成される。ここでは、ターゲットエクスチェンジャ８は、押付機構２５Ａ，２５Ｂを備える。押付機構２５Ａ，２５Ｂは、第１スライドプレート２１に連結された支持部材２８と、Ｙ軸方向に駆動軸を進退させるシリンダ２９と、支持装置７を押し出す押し出し部材３０と、を備える。押し出し部材３０は、シリンダ２９の駆動軸に設けられている。これにより、シリンダ２９が押し出し部材３０をＹ軸方向の正側に移動させることで、支持装置７が対象ディグレーダ４０Ｘ及び照射ポート６に対して押し付けられる。図２に示すように、押付機構２５Ａは、支持装置７Ａに対向する位置に設けられる。押付機構２５Ｂは、支持装置７Ｂに対向する位置に設けられる。

【0028】

ディグレーダ保持部３は、複数のディグレーダ４０を保持可能な装置である。ディグレーダ保持部３は、複数のディグレーダ４０の中から、対象ターゲット１０Ｘに対する粒子線Ｂの照射経路の途中に配置される対象ディグレーダ４０Ｘを切り換え可能である（図２及び図３参照）。ディグレーダ保持部３は、照射ポート６に対して、複数のディグレーダ４０のうちの一つを対象ディグレーダ４０Ｘとして配置できる。ディグレーダ保持部３は、ディグレーダ４０と、ディグレーダエクスチェンジャ６０と、を備える。

【0029】

ディグレーダ４０は、粒子線Ｂのエネルギーを調整する部材である。ディグレーダ４０は、対象ターゲット１０Ｘのターゲット種類に対して、適切なエネルギーの粒子線Ｂが照射されるように、粒子線Ｂのエネルギーを調整する。ディグレーダ４０は、照射ポート６に連結される。本実施形態では、後述のようにディグレーダエクスチェンジャ６０が複数のディグレーダ４０を取付可能である。従って、放射性同位元素製造装置１００は、用途に応じて、複数のディグレーダ４０を備えることができる。ここでは、放射性同位元素製造装置１００が三つのディグレーダ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを備えるものとする。ただし、本実施形態のディグレーダエクスチェンジャ６０は、三つのディグレーダ４０を保持可能であるため、一つから三つの間でディグレーダ４０の数を適宜調整してよい。また、ディグレーダエクスチェンジャ６０の取付可能数を増やすことで、更にディグレーダ４０を増やしてもよい。

【0030】

ディグレーダ４０について図４を参照して説明する。図４に示すように、ディグレーダ４０は、減衰部材４１と、支持部材４２と、を備える。減衰部材４１は、通過させた粒子線Ｂを減衰させる部材である。減衰部材４１の材料として、例えば、Ａ５０５２、グラファイト等が採用される。減衰部材４１の厚みは特に限定されないが、４５μｍ、９０μｍなどの厚みが採用される。ディグレーダ４０は、所望の減衰量を得るために、減衰部材４１の材料、減衰部材４１の厚み、及び減衰部材４１の枚数を適宜調整する。図４の例では、ディグレーダ４０は、二枚の減衰部材４１を有している。なお、図５（ａ）に示すように、一枚の減衰部材４１を有するディグレーダ４０を採用してよい。また、図５（ｂ）に示すように、減衰部材４１を有さないディグレーダ４０を採用してよい。目的の放射性同位元素によっては、照射ポート６から出射した粒子線Ｂのエネルギーをそのまま用いる必要がある。このような場合は、ディグレーダ保持部３は、図５（ｂ）に示すディグレーダ４０を採用し、減衰されない粒子線Ｂがターゲット１０に照射されるように調整する。このように、エネルギーを減衰させないディグレーダ４０を選択することも、ディグレーダ４０によるエネルギー調整の一態様に該当する。

【0031】

支持部材４２は、減衰部材４１を支持するための部材である。支持部材４２は、略円筒状の形状を有する部材である。支持部材４２の中心線ＣＬ２は、Ｙ軸方向と平行に延びる。中心線ＣＬ２は、照射軸ＢＬと平行に延び、照射軸ＢＬと一致してよい。ただし、中心線ＣＬ２は、照射軸ＢＬから僅かにずれていてもよい。支持部材４２は、中心線ＣＬ２の位置で、Ｙ軸方向に平行に延びる内部空間４６を有する。内部空間４６は、Ｙ軸方向の正側のＯリングを有するシール面４２ａから負側の受面４２ｂまで貫通するように延びている。これにより、減衰部材４１は、内部空間４６に露出した状態となる。内部空間４６は、粒子線Ｂをターゲット１０まで導く照射経路として機能する。そのため、減衰部材４１は、対象ターゲット１０Ｘに対する粒子線Ｂの照射経路の途中に配置される。

【0032】

支持部材４２は、二枚の減衰部材４１を支持できるように、Ｙ軸方向の正側から順に三つの環状部材４３，４４，４５に分割されている。環状部材４３，４４が、上流側の減衰部材４１を挟み込むように支持する。環状部材４４，４５が、下流側の減衰部材４１を挟み込むように支持する。なお、図５（ａ）に示すように、一枚の減衰部材４１を支持する支持部材４２は、二つの環状部材４３，４７に分割されている。図５（ｂ）に示すように、減衰部材４１を有さない支持部材４２は、一体の環状部材として構成されている。

【0033】

図４に示すように、ディグレーダ４０が押付機構２５（図１参照）によって、Ｙ軸方向の正側への押付推力を付与された場合、支持部材４２のＹ軸方向の正側のシール面４２ａが、照射ポート６のＹ軸方向の負側の受面６ｂに押し付けられてシールされる。また、支持装置７のシール面１１ａが支持部材４２の受面４２ｂに押し付けられてシールされる。これにより、粒子線Ｂの照射経路の真空が確保される。なお、押付機構２５で押し付けられていない状態では、ディグレーダ４０と照射ポート６との間には隙間ができる。従って、ディグレーダ４０がＸ軸方向に移動しても、照射ポートと干渉することが回避される。

【0034】

ディグレーダ４０の冷却構造について説明する。ディグレーダ４０は、照射ポート６からの冷媒を流通させる流路５０を有する。冷媒は特に限定されないが、ヘリウム等を用いてよい。流路５０は、外周面から内部空間４６へ向かって径方向へ貫通する流路５１と、流路５１からＹ軸方向の正側へ貫通する流路５２と、を有する。流路５２は、シール面４２ａにて開口する。なお、流路５１は、外周側の端部において蓋で閉じられる。一方、照射ポート６は、ディグレーダ保持部３のディグレーダ４０の流路５０に対して冷媒を供給可能な流路５４を有する。流路５４は、外周面から内周側へ向かって径方向へ延びる流路５６と、流路５６からＹ軸方向の正側へ貫通する流路５７と、を有する。流路５７は、受面６ｂにて開口する。受面６ｂの流路５７の開口部とシール面４２ａの流路５２の開口部は、互いに連通する。また、押付機構２５の押付推力により、隙間無く連通される。流路５６は、外周側の端部において蓋で閉じられる。流路５６には、照射ポート６の外部へ向かって延びる配管５８が連通されている。これにより、配管５８から供給された冷媒は、流路５６，５７を通って、シール面４２ａの開口部から流路５２へ流れる。これにより、ディグレーダ４０の流路５０に供給された冷媒は、流路５２，５１を通って、内部空間４６へ供給されることで、減衰部材４１を冷却する。

【0035】

なお、図４に示す二枚の減衰部材４１を有するディグレーダ４０では、流路５０に供給された冷媒は、流路５１の端部において分岐部５１ａ，５１ｂで分岐し、内部空間４６において上流側の減衰部材４１及び、下流側の減衰部材４１へそれぞれ向かう。このときの冷媒は、ターゲット１０へは向かわない。一方、図５（ａ）に示す一枚の減衰部材４１を有するディグレーダ４０では、分岐部５１ａを通った冷媒は減衰部材４１へ向かい、分岐部５１ｂを通った冷媒はターゲット１０へ向かう。そのため、流路５０の冷媒によってターゲット１０を冷却することができる。

【0036】

図１を参照して、ディグレーダエクスチェンジャ６０について説明する。図１に示すように、ディグレーダエクスチェンジャ６０は、ベース部６１、スライダ６２、駆動部６３、ホルダ６４を備えている。ベース部６１は、移動不能に固定された構造物である。ベース部６１は、照射装置１に固定されてもよい。ただし、ベース部６１の固定構造は特に限定されない。ベース部６１の側面には、Ｘ軸方向に延びるガイドレール６６が設けられている。スライダ６２は、連結部材６７を介して駆動部６３の可動部６８と連結される。駆動部６３は、Ｘ軸方向に延びてベース部６１に固定された固定部６９と、固定部６９に沿ってＸ軸方向に移動する可動部６８と、を備える。駆動部６３は、例えばシリンダによって構成され、ロッドが固定部６９となり、シリンダ本体部が可動部６８となる。ホルダ６４は、ＸＺ平面と平行に広がり、下端部がスライダ６２に接続されている。ホルダ６４は、駆動部６３の駆動力により、可動部６８、連結部材６７、及びスライダ６２と共に、Ｘ軸方向へ移動する。

【0037】

図２に示すように、ホルダ６４は、ディグレーダ４０を保持するための三つの保持孔７０を有し、これらの保持孔７０に略円筒状のディグレーダ４０がそれぞれ嵌め込まれて保持される。三つの保持孔７０は、Ｘ軸方向に沿って並設されている。これにより、ホルダ６４は、最大で三つのディグレーダ４０を保持することができる。ディグレーダエクスチェンジャ６０は、駆動部６３（図１参照）によってホルダ６４をＸ軸方向へ移動させることで、支持したディグレーダ４０をＸ軸方向へ搬送することができる。ディグレーダエクスチェンジャ６０は、対象ディグレーダ４０Ｘを照射ポート６と対向する位置まで搬送する。このとき、ディグレーダエクスチェンジャ６０は、対象ディグレーダ４０Ｘが照射軸ＢＬ上に配置されるように、当該対象ディグレーダ４０Ｘを照射ポート６と対向する位置まで移動する。

【0038】

前述のように、ターゲット保持部２は、第１の移動方向Ｄ１へターゲット１０を移動させることによって切り換えを行う。これに対し、ディグレーダ保持部３は、第１の移動方向Ｄ１に沿う方向である第２の移動方向Ｄ２へディグレーダ４０を移動させることによって切り替えを行う。本実施形態では、第１の移動方向Ｄ１はＸ軸方向であり、第２の移動方向Ｄ２は、Ｘ軸方向である。従って、第２の移動方向Ｄ２は、第１の移動方向Ｄ１と平行である。ただし、第２の移動方向Ｄ２は、第１の移動方向Ｄ１に対して完全に平行である必要はなく、第１の移動方向Ｄ１に対して若干傾斜していてもよい。

【0039】

ディグレーダ保持部３は、対象ターゲット１０Ｘの形状及び構造の少なくとも一方の情報に基づいて、対象ディグレーダ４０Ｘを選択して切り換えてよい。例えば、ターゲット１０によっては、材料層が基板に対してメッキで形成されたり、フィルムの貼付で形成される場合などがあり、種類によって形状や構造が異なる場合がある。所望の放射性同位元素を製造するためには、対象ターゲット１０Ｘの形状及び構造が、所定の条件を有している必要がある。また、対象ターゲット１０Ｘの条件に応じて、照射する粒子線Ｂのエネルギーや冷却態様も所定の条件を満たす必要がある。よって、異なる放射性同位元素を製造する場合は、異なる条件を有するターゲット１０を対象ターゲット１０Ｘとして選択する必要があり、それに対応するディグレーダ４０を選択する必要がある。従って、ユーザーの入力によって、製造する放射性同位元素が決定したら、ターゲット保持部２は、当該放射性同位元素を製造する条件を満たすターゲット１０を対象ターゲット１０Ｘとして選択し、照射ポート６の位置へ搬送する。そして、ディグレーダ保持部３は、選択された対象ターゲット１０Ｘの条件に対応するディグレーダ４０を対象ディグレーダ４０Ｘとして選択し、照射ポート６の位置へ搬送する。

【0040】

例えば、対象ターゲット１０Ｘのターゲット種類が、^６４Ｃｕを製造するためのものである場合、粒子線Ｂのエネルギーを１８ＭｅＶから１２ＭｅＶへ減衰させるために、ディグレーダ保持部３は、図４に示す二枚の減衰部材４１のディグレーダ４０を選択すればよい。対象ターゲット１０Ｘのターゲット種類が、^８９Ｚｒを製造するためのものである場合、粒子線Ｂのエネルギーを１８ＭｅＶから１２ＭｅＶへ減衰させ、且つターゲット１０側を流路５０からの冷媒で冷却するために、ディグレーダ保持部３は、図５（ａ）に示す一枚の減衰部材４１のディグレーダ４０を選択すればよい。対象ターゲット１０Ｘのターゲット種類が、^１５Ｏ，^１１Ｃ，^１８Ｆ_２，^１８Ｆ，^１３Ｎなどを製造するためのものである場合、粒子線Ｂのエネルギーを減衰させないために、ディグレーダ保持部３は、図５（ｂ）に示す減衰部材４１を有さないディグレーダ４０を選択すればよい。なお、製造する放射性同位元素、対応するターゲット１０の種類、及び用いるディグレーダ４０の種類は、データテーブルとして記憶部に記憶してよい。

【0041】

図１及び図２に示す制御部８０は、ターゲットエクスチェンジャ８及びディグレーダエクスチェンジャ６０の各駆動部に対して制御信号を送信することで、ターゲットエクスチェンジャ８及びディグレーダエクスチェンジャ６０の動作を制御する。制御部８０は、ディグレーダ保持部３を制御して、対象ターゲット１０Ｘの形状及び構造の少なくとも一方の情報に基づいて、対象ディグレーダ４０を選択して切り換える制御を行ってよい。当該制御について、図２及び図３を参照して説明を行う。なお、説明のため、各ターゲット１０及びディグレーダ４０を次のように設定するものとする。支持装置７Ａのターゲット１０のターゲット種類は^６４Ｃｕを製造するためのものである。支持装置７Ｂのターゲット１０のターゲット種類は^１５Ｏを製造するためのものである。ディグレーダ４０Ａは、図４に示す二枚の減衰部材４１のディグレーダ４０である。ディグレーダ４０Ｂは、図５（ａ）に示す一枚の減衰部材４１のディグレーダ４０である。ディグレーダ４０Ｃは、図５（ｂ）に示す減衰部材４１を有さないディグレーダ４０である。制御部８０は、ホルダ２６の各位置に保持されたターゲット１０の情報、及びホルダ６４の各位置に保持されたディグレーダ４０の情報を記憶部に記憶している。

【0042】

まず、制御部８０は、ディスプレイに製造可能な放射性同位元素の種類を表示する。ユーザーが^６４Ｃｕを製造することを選択した場合、制御部８０は、支持装置７Ａのターゲット１０を対象ターゲット１０Ｘとして選択する。図２に示すように、制御部８０は、ターゲット保持部２を制御して、照射ポート６に対向する位置に配置される支持装置７を他のものから支持装置７Ａへ切り換える。次に、制御部８０は、対象ターゲット１０Ｘが^６４Ｃｕを製造するための条件を有するものであることに基づき、ディグレーダ４０Ａを対象ディグレーダ４０Ｘとして選択する。制御部８０は、ディグレーダ保持部３を制御して、照射ポート６に対向する位置に配置されるディグレーダ４０を他のものからディグレーダ４０Ａへ切り換える。制御部８０は、押付機構２５Ａを制御して、支持装置７Ａをディグレーダ４０Ａ及び照射ポート６へ押し付ける。そして、制御部８０は、照射ポート６から対象ターゲット１０Ｘへ粒子線Ｂを照射するように制御する。

【0043】

次に、ユーザーが^１５Ｏを製造することを選択した場合、制御部８０は、支持装置７Ｂのターゲット１０を対象ターゲット１０Ｘとして選択する。図３に示すように、制御部８０は、ターゲット保持部２を制御して、照射ポート６に対向する位置に配置される支持装置７を支持装置７Ａから支持装置７Ｂへ切り換える。次に、制御部８０は、対象ターゲット１０Ｘが^１５Ｏを製造するための条件を有するものであることに基づき、ディグレーダ４０Ｃを対象ディグレーダ４０Ｘとして選択する。制御部８０は、ディグレーダ保持部３を制御して、照射ポート６に対向する位置に配置されるディグレーダ４０をディグレーダ４０Ａからディグレーダ４０Ｃへ切り換える。制御部８０は、押付機構２５Ｂを制御して、支持装置７Ｂをディグレーダ４０Ｃ及び照射ポート６へ押し付ける。そして、制御部８０は、照射ポート６から対象ターゲット１０Ｘへ粒子線Ｂを照射するように制御する。

【0044】

次に、本実施形態に係る放射性同位元素製造装置１００の作用・効果について説明する。

【0045】

本実施形態に係る放射性同位元素製造装置１００において、ターゲット保持部２は、複数のターゲット１０の中から、照射対象となる対象ターゲット１０Ｘを切り換え可能である。そのため、ターゲット保持部２が対象ターゲット１０Ｘの種類を切り換えることで、複数種類の放射性同位元素を製造することが可能となる。これに対し、ディグレーダ保持部３は、複数のディグレーダ４０の中から、対象ターゲット１０Ｘに対する粒子線Ｂの照射経路の途中に配置される対象ディグレーダ４０Ｘを切り換え可能である。従って、ディグレーダ保持部３は、対象ターゲット１０Ｘに照射される粒子線Ｂのエネルギーを当該対象ターゲット１０Ｘの種類に対応したものとなるように、複数のディグレーダ４０の中から選択して照射経路に配置することができる。これにより、粒子線Ｂは、照射経路の途中で対象ディグレーダ４０Ｘによって適切なエネルギーとなるようにエネルギーを調整された状態で、対象ターゲット１０Ｘに照射される。従って、ディグレーダ保持部３がディグレーダ４０を切り換えるだけの簡単な動作で、粒子線Ｂのエネルギーの調整を行うことができる。以上より、複数の種類のターゲット１０を用いて放射性同位元素を製造する場合に、粒子線のエネルギーを容易に調整することができる。

【0046】

放射性同位元素製造装置１００は、粒子線Ｂを照射する照射ポート６を更に備え、ディグレーダ保持部３は、照射ポート６に対して、複数のディグレーダ４０のうちの一つを対象ディグレーダ４０Ｘとして配置できてよい。この場合、ディグレーダ保持部３は、照射ポート６に対して配置される対象ディグレーダ４０Ｘを変更するだけで、容易に切り替えを行うことができる。例えば、上述の実施形態では、ディグレーダ保持部３は、照射ポート６の手前側の位置で、Ｘ軸方向にディグレーダ４０を移動させるだけのシンプルな構造である。このように、ディグレーダ保持部３の構造を簡素にすることができる。

【0047】

放射性同位元素製造装置１００は、粒子線Ｂを照射する照射ポートを更に備え、照射ポート６は、ディグレーダ保持部３に対して冷媒を供給可能な流路５４を有してよい。この場合、ディグレーダ保持部３は、各ディグレーダ４０に対して独自の冷媒用の配管を設けなくとも、照射ポート６側の流路５４を用いることができる。このため、放射性同位元素製造装置１００の冷却構造を簡素にすることができる。また、冷却構造の配管脱着作業を行うときは、照射ポート６の配管を脱着すればよいだけであるため、作業時間を低減し、メンテナンス性を向上できる。

【0048】

ターゲット保持部２は、対象ディグレーダ４０Ｘに対して押付推力を付与可能な押付機構２５を有してよい。この場合、ターゲット保持部２が備えている押付機構２５の押付推力を、対象ディグレーダ４０Ｘのシール性確保のための押し付けに流用することができる。従って、ディグレーダ保持部３の専用の押付機構を省略することができ、省スペース化を図ることができる。

【0049】

ディグレーダ保持部３は、対象ターゲット１０Ｘの形状及び構造の少なくとも一方の情報に基づいて、対象ディグレーダ４０Ｘを選択して切り換えてよい。この場合、ディグレーダ保持部３は、対象ターゲット１０Ｘに合わせて、自動的に適切な対象ディグレーダ４０Ｘへ切り換えることができる。

【0050】

ターゲット保持部２は、第１の移動方向Ｄ１へターゲット１０を移動させることによって切り換えを行い、ディグレーダ保持部３は、第１の移動方向Ｄ１に沿う方向である第２の移動方向Ｄ２へディグレーダ４０を移動させることによって切り換えを行ってよい。ディグレーダ保持部３が、ターゲット１０とは異なる方向へディグレーダを移動させて切り替えを行う場合、ターゲット１０の移動のためのスペースと、ディグレーダ４０を移動させるためのスペースを各々の方向について個々に確保する必要が生じる。これに対し、ディグレーダ保持部３が、ターゲット１０の移動方向に沿ってディグレーダを移動させることで、確保すべきスペースを共通化することができる。上記実施形態では、ターゲット１０及びディグレーダ４０がＸ軸方向へ移動するため、上下方向へ構造が大型化することを抑制できる。これにより、省スペース化を図ることができる。

【0051】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0052】

例えば、上述の実施形態では、ディグレーダ保持部３は、照射ポート６に隣接する位置にてディグレーダ４０を切り換えていた。ただし、ディグレーダ保持部３は、対象ターゲット１０Ｘに対する照射経路のいずれかの位置でディグレーダ４０を切り換えればよく、照射ポート６から離間した位置で切り替えを行ってもよい。

【0053】

また、ディグレーダ４０及びターゲット１０の移動方向はＸ軸方向に限定されず、上下方向であってもよく、回転方向に回転させて切り替えをおこなってもよい。回転させて切り換える場合、回転軸は上下方向に延びるものであっても、水平方向に延びるものであってもよい。また、ディグレーダ４０とターゲット１０が互いに異なる方向へ移動してもよい。

【0054】

［形態１］
ターゲットへ粒子線を照射して放射性同位元素を製造する放射性同位元素製造装置であって、
複数の前記ターゲットを保持可能なターゲット保持部と、
前記粒子線のエネルギーを調整するディグレーダを保持可能なディグレーダ保持部と、を備え、
前記ターゲット保持部は、複数の前記ターゲットの中から、照射対象となる対象ターゲットを切り換え可能であり、
前記ディグレーダ保持部は、複数の前記ディグレーダの中から、前記対象ターゲットに対する前記粒子線の照射経路の途中に配置される対象ディグレーダを切り換え可能である、放射性同位元素製造装置。
［形態２］
前記粒子線を照射する照射部を更に備え、
前記ディグレーダ保持部は、前記照射部に対して、複数の前記ディグレーダのうちの一つを前記対象ディグレーダとして配置できる、形態１に記載の放射性同位元素製造装置。
［形態３］
前記粒子線を照射する照射部を更に備え、
前記照射部は、前記ディグレーダ保持部に対して冷媒を供給可能な流路を有する、形態１又は２に記載の放射性同位元素製造装置。
［形態４］
前記ターゲット保持部は、前記対象ディグレーダに対して押付推力を付与可能な押付機構を有する、形態１～３の何れか一項に記載の放射性同位元素製造装置。
［形態５］
前記ディグレーダ保持部は、前記対象ターゲットの形状及び構造の少なくとも一方の情報に基づいて、前記対象ディグレーダを選択して切り換える、形態１～５の何れか一項に記載の放射性同位元素製造装置。
［形態６］
前記ターゲット保持部は、第１の移動方向へ前記ターゲットを移動させることによって切り換えを行い、
前記ディグレーダ保持部は、前記第１の移動方向に沿う方向である第２の移動方向へ前記ディグレーダを移動させることによって切り換えを行う、形態１～５の何れか一項に記載の放射性同位元素製造装置。

【符号の説明】

【0055】

２…ターゲット保持部、３…ディグレーダ保持部、６…照射ポート（照射部）、１０…ターゲット、１０Ｘ…対象ターゲット、２５…押付機構、４０…ディグレーダ、４０Ｘ…対象ディグレーダ、５４…流路、１００…放射性同位元素製造装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】