鋰靶自動(dòng)再生裝置及鋰靶自動(dòng)再生方法
【專利摘要】獲得一種鋰靶自動(dòng)再生裝置及鋰靶自動(dòng)再生方法，其具備鋰靶的鋰的膜厚的測(cè)定功能，并且可使蒸鍍?cè)聪蜾嚢幸苿?dòng)，自動(dòng)地進(jìn)行消耗了的鋰靶的再生。鋰靶自動(dòng)再生裝置(106)可自動(dòng)地再生鋰靶的鋰，該鋰靶自動(dòng)再生裝置(106)具備使鋰蒸鍍到鋰靶上的鋰蒸鍍單元(1)，鋰蒸鍍單元(1)可移動(dòng)到鋰靶側(cè)，使鋰蒸鍍到鋰靶上。
【專利說明】鋰靶自動(dòng)再生裝置及鋰靶自動(dòng)再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可適用于采用加速器的中子源的鋰靶自動(dòng)再生裝置及鋰靶自動(dòng)再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，人們研究了將癌細(xì)胞選擇性地殺死的中子捕獲療法，在原子反應(yīng)堆設(shè)施中進(jìn)行了臨床實(shí)施。在該治療法中，因?yàn)樾枰凶?熱中子、熱外中子)，故到目前，不得不在原子反應(yīng)堆設(shè)施中進(jìn)行。盡管在臨床醫(yī)學(xué)上認(rèn)知了中子捕獲療法對(duì)于惡性的癌具有效果，但是尚未普及。由于原子反應(yīng)堆原本不是醫(yī)療設(shè)施，故不成為高級(jí)先進(jìn)醫(yī)療的對(duì)象，具有相關(guān)人員在輻射線下暴露的問題，對(duì)于將患者運(yùn)送到原子反應(yīng)堆設(shè)施中等來說，是非常不方便的。
[0003]在這樣的狀況下，在世界上正在研究中子發(fā)生裝置，該中子發(fā)生裝置可不采用原子反應(yīng)堆而獲得中子。即，通過采用將電子、質(zhì)子、離子等的電荷粒子加速至高速度的加速器的中子發(fā)生裝置，可解決上述的各種問題。中子捕獲療法是下述的癌治療法，即，對(duì)容易與熱中子等產(chǎn)生核反應(yīng)的物質(zhì)，比如，包含作為非放射性同位元素的硼-1O(B-1O)的化合物進(jìn)行藥劑化處理，預(yù)先將其投入到人體中，僅取入到癌的存在區(qū)域，即與正常的細(xì)胞混合的癌細(xì)胞中。在這里，將對(duì)人體影響小的中子(熱中子、熱外中子)照射到癌的部位，僅將癌細(xì)胞選擇性地殺死。此時(shí),硼-10如何地是否選擇性地取入到癌細(xì)胞中是重要的。像這樣，是下述的治療法，即，通過硼化合物(比如，硼化苯基丙氨酸)與中子的核反應(yīng)，將癌細(xì)胞殺死。將此方法稱為硼中子捕獲療法(boron neutron capture therapy:BNCT)。為了實(shí)現(xiàn)中子捕獲療法，需要多個(gè)領(lǐng)域的最先進(jìn)的技術(shù)(比如，參照非專利文獻(xiàn)I)。本專利涉及實(shí)現(xiàn)此方法的采用加速器的中子發(fā)生裝置的中心技術(shù)，即構(gòu)成“核心技術(shù)”的“靶單元”。
[0004]更具體地說，上述中子捕獲療法利用了下述的現(xiàn)象，該現(xiàn)象是僅聚集于癌細(xì)胞中的某種硼化合物與熱中子、熱外中子這樣的能量低的中子效率良好地反應(yīng)。如果將作為硼化合物的一個(gè)例子的硼化苯基丙氨酸點(diǎn)滴投與患者中，則硼化苯基丙氨酸以非常高的比例聚集于癌細(xì)胞中。如果相對(duì)于通過點(diǎn)滴投與了硼化苯基丙氨酸的狀態(tài)的患者，對(duì)癌的存在部位照射熱中子、熱外中子，則在細(xì)胞等級(jí)中，硼化苯基丙氨酸的硼-10與中子反應(yīng)，釋放具有強(qiáng)力的殺細(xì)胞效果的2.33MeV的高能量的α射線，通過此α射線，僅損傷殺死癌細(xì)胞。因?yàn)榇甩辽渚€的飛程不及微小的10微米，故硼中子捕獲療法(BNCT)屬于可區(qū)分正常的細(xì)胞和癌細(xì)胞，僅將癌細(xì)胞殺死的最先進(jìn)治療法。
[0005]采用加速器的中子源，比如由用于加速質(zhì)子的加速器和配置于此加速器的下游側(cè)的靶單元構(gòu)成。加速器由離子源、LEBT、RFQ直線加速器、RFI直線加速器等構(gòu)成。在靶單元中收容鋰靶，使由加速器加速的質(zhì)子與該鋰靶碰撞，通過核反應(yīng)生成中子(比如，參照專利文獻(xiàn)I)。
已有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1:美國專利第7098615號(hào) 非專利文獻(xiàn)
[0007]非專利文獻(xiàn)1:New Challenges in NEUTRON CAPTURE THERAPY20IOProceedingsof14th International Congress on Neutron Capture Therapy 0ctober25_29,2010,Buenos Aires, Argentina

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明要解決的課題
[0008]像上述的那樣，采用加速器的中子源，使由加速器加速的質(zhì)子與配置于靶單元內(nèi)的鋰靶碰撞，通過(p、n)反應(yīng)生成中子。鋰靶，按照下述的方式構(gòu)成，即，通過蒸鍍?cè)阢~等的支承體(基板)上形成金屬鋰的薄膜。
[0009]為了進(jìn)行安全而確實(shí)的治療，需要通過采用加速器的中子源，長期穩(wěn)定地提供高品質(zhì)的中子，為了獲得高品質(zhì)的中子，需要以大電流對(duì)純金屬鋰照射低能量的質(zhì)子。鋰，因?yàn)槿埸c(diǎn)為180度，作為金屬是低的，故因照射時(shí)的數(shù)十kw的發(fā)熱量而消耗(熔化而蒸發(fā))。如果鋰消耗了，即通過蒸鍍?cè)谥С畜w(基板)上形成的鋰的厚度變薄，則由與鋰的質(zhì)子線的核反應(yīng)產(chǎn)生的中子的生成量減少，不能提供高品質(zhì)的中子。由于從鋰的物理特性來說，金屬鋰的處理困難。在過去，需要與鋰靶的鋰的消耗對(duì)應(yīng)地，每次更換鋰靶。但是，在對(duì)鋰照射質(zhì)子線生成中子的情況下，由于作為副生成物生成放射性鈹7，其混在鋰中，故更換鋰靶時(shí)的作業(yè)者的被暴露量大，鋰靶的更換不容易，這是過去的課題。即，在過去，其從理論上說是最佳的方法，但是，為了實(shí)用化，具有許多的課題。
[0010]因此，我們提出了進(jìn)行已消耗的鋰靶的再生的方法，構(gòu)筑了將鋰靶不斷地保持在滿足基準(zhǔn)的狀態(tài)下的“自動(dòng)再生靶”的基本概念。簡要地說，是采用檢測(cè)鋰的消耗狀況的組件，從鋰源與需要相應(yīng)地向鋰靶蒸鍍。下面列舉其具體例子。
[0011]本發(fā)明是鑒于上述的那樣的已有技術(shù)的問題做出的，目的在于提供一種鋰靶自動(dòng)再生裝置及鋰靶自動(dòng)再生方法，該鋰靶自動(dòng)再生裝置及鋰靶自動(dòng)再生方法具備鋰靶的鋰的膜厚的測(cè)定功能(判斷鋰靶的鋰的消耗狀況的組件)，并且可自動(dòng)地進(jìn)行將蒸鍍?cè)聪蜾嚢幸苿?dòng)而消耗的鋰靶的再生。
用于解決課題的技術(shù)方案
[0012]本發(fā)明提供一種鋰靶自動(dòng)再生裝置，該鋰靶自動(dòng)再生裝置可自動(dòng)地再生鋰靶的鋰，其特征在于，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置具備使上述鋰蒸鍍到上述鋰靶上的鋰蒸鍍單元(包含在真空下或在其它的惰性氣體介質(zhì)的條件下的單元)；上述鋰蒸鍍單元可移動(dòng)到上述鋰靶側(cè)，使上述鋰蒸鍍到上述鋰靶上。
[0013]另外，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置還可具備用于測(cè)定上述鋰的膜厚的鋰膜厚測(cè)定單元。在此情況下，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置可切換上述鋰蒸鍍單元和上述鋰膜厚測(cè)定單元的位置。
[0014]此外，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置還具備照射端口，在此情況下，可切換上述鋰蒸鍍單元、上述鋰膜厚測(cè)定單元和上述照射端口的位置。
[0015]還有，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置還可具備鋰除去單元，該鋰除去單元用于進(jìn)行上述鋰的除去。上述鋰除去單元可與上述鋰靶自動(dòng)再生裝置鄰接地設(shè)置。[0016]再有，上述鋰蒸鍍單元、上述鋰膜厚測(cè)定單元和上述鋰除去單元可分別具備可遠(yuǎn)程控制的控制單元。
[0017]另外，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置比如可用于中子源，該中子源采用了用于加速質(zhì)子的加速器。
[0018]此外，本發(fā)明提供一種鋰靶自動(dòng)再生方法，其采用技術(shù)方案I?8中的任意一項(xiàng)所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，自動(dòng)地再生鋰靶的鋰。
[0019]還有，本發(fā)明提供一種鋰靶自動(dòng)再生方法，該方法可自動(dòng)地再生鋰靶的鋰，其特征在于，具備蒸鍍工序，在該工序中，使鋰蒸鍍?cè)匆苿?dòng)到上述鋰靶側(cè)進(jìn)行蒸鍍，該鋰蒸鍍?cè)词股鲜鲣囌翦兊缴鲜鲣嚢猩稀?br> [0020]再有，鋰靶自動(dòng)再生方法是部分地再生鋰靶的方法(部分再生功能)，在此情況下，還可具備測(cè)定鋰的膜厚的測(cè)定工序，上述測(cè)定工序既可在上述蒸鍍工序之前進(jìn)行，上述測(cè)定工序也可在上述蒸鍍工序之后進(jìn)行。
[0021]另一方面，鋰靶自動(dòng)再生方法是整體地再生鋰靶的方法(整體再生功能)，在此情況下，還可具備進(jìn)行鋰的除去的除去工序；進(jìn)行上述鋰的除去的除去工序可包含:將清洗液噴射到上述靶的鋰上的噴射工序；和在上述噴射工序后，使上述靶干燥的干燥工序。而且，上述除去工序在上述蒸鍍工序之前進(jìn)行。進(jìn)而，還可具備測(cè)定鋰的膜厚的測(cè)定工序，測(cè)定工序可在上述蒸鍍工序之后進(jìn)行。
[0022]另外，本發(fā)明作為擴(kuò)展形式，也可與不具有上述的那樣的切換機(jī)構(gòu)的方式，即將各處理(process)部分地或整體地統(tǒng)一了的“統(tǒng)一型腔方式！Integrated chamber system”對(duì)應(yīng)。在此情況下，具有鋰靶的“部分再生功能”以及“整體再生功能”。
[0023]另外，鋰靶自動(dòng)再生方法，比如，還可適用于使由加速器加速的質(zhì)子與鋰靶的鋰反應(yīng)而生成中子的方法。
發(fā)明的效果
[0024]按照本發(fā)明，可將蒸鍍?cè)聪蜾嚢幸苿?dòng)，自動(dòng)地再生消耗了的鋰靶的鋰，因此，不需要與鋰靶的鋰的消耗相應(yīng)地每次更換鋰靶。
[0025]另外，在具備鋰靶的鋰的膜厚的測(cè)定功能的情況下，可進(jìn)行鋰靶的鋰的膜厚的分布測(cè)定，可判斷鋰靶的鋰的消耗狀況。此外，可自動(dòng)地進(jìn)行局部的(部分的再生功能)或整體的鋰靶的鋰的再生(整體再生功能)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為可適用本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置的采用加速器的中子源的一個(gè)例子的概略圖。
圖2為表示本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置的概略圖。
圖3為表示可適用于本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置的鋰蒸鍍單元的概略圖。
圖4為表示可適用于本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置的鋰膜厚測(cè)定單元的概略圖。
圖5為表示可適用于本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置的鋰除去單元的概略圖。
圖6為表示本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置的再生方法的流程圖。
圖7為表示鋰膜厚測(cè)定時(shí)的鋰蒸鍍單元、鋰膜厚測(cè)定單元和照射端口的狀態(tài)的概略圖。 圖8為表示鋰膜厚測(cè)定時(shí)的鋰膜厚測(cè)定單元的概略圖。
圖9為表示鋰蒸鍍時(shí)的鋰蒸鍍單元、鋰膜厚測(cè)定單元和照射端口的狀態(tài)的概略圖。
圖10為表示鋰蒸鍍時(shí)的鋰蒸鍍單元的概略圖。
圖11為表示鋰清洗除去時(shí)的鋰蒸鍍單元、鋰膜厚測(cè)定單元和照射端口的狀態(tài)的概略圖。
圖12為表示鋰清洗除去時(shí)的鋰蒸鍍單元、鋰膜厚測(cè)定單元和照射端口的狀態(tài)的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
用于實(shí)施發(fā)明的方式
[0027]下面參照附圖，作為本發(fā)明的一個(gè)例子，對(duì)用于實(shí)施可自動(dòng)地再生鋰靶的鋰的消耗了的薄膜的鋰靶自動(dòng)再生裝置的優(yōu)選的方式進(jìn)行敘述。圖1表示可適用本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置的采用加速器的中子源的一個(gè)例子的概略圖。在圖1中標(biāo)號(hào)100表示加速器。加速器100為用于加速質(zhì)子的裝置，其是如下構(gòu)成的:從上游側(cè)朝向下游側(cè)，依次地分別配置離子源101、入射器(LEBT) 102、射頻四極型(RFQ)直線加速器103、射頻聚焦交叉指型(RF-Focused Inter-digital ；RFI)直線加速器104。離子源101為使質(zhì)子成為陽離子的裝置。LEBT102為離子源101和加速器的界面。另外，RFQ直線加速器103構(gòu)成使質(zhì)子加速的初級(jí)加速器，RFI直線加速器104為使質(zhì)子加速的后級(jí)加速器。此外，加速器的種類、各部件的排列(line up)每次可選擇最佳的方式。
[0028]另外，在加速器100的下游側(cè)，配置了彎曲磁鐵105。此彎曲磁鐵105用于使由加速器100加速的質(zhì)子的方向彎曲90度。也可不設(shè)置彎曲磁鐵地構(gòu)成加速度中子源。在彎曲磁鐵105的下游側(cè)，配置了本發(fā)明的鋰靶自動(dòng)再生裝置106。鋰靶自動(dòng)再生裝置106用于修復(fù)和再生因與質(zhì)子的反應(yīng)而消耗的鋰靶的鋰(膜)。鋰靶自動(dòng)再生裝置106的具體的說明將在后面敘述。在此鋰靶自動(dòng)再生裝置106的下游側(cè)，配置了收容鋰靶的靶單元107。靶單元107為通過質(zhì)子和鋰的反應(yīng)產(chǎn)生中子的裝置。鋰靶是通過蒸鍍?cè)阢~等的支承體(襯底)上形成金屬鋰的薄膜而構(gòu)成的。在本實(shí)施方式中所示的鋰靶，是在內(nèi)壁面(內(nèi)表面)上實(shí)施了鋰的薄膜的錐狀的靶，但是并不限定于此形狀。比如，當(dāng)然也可是在表面上實(shí)施了鋰的薄膜的板狀的靶等所有的形狀的靶。
[0029]像這樣，鋰靶自動(dòng)再生裝置106配置于加速器100和靶單元107之間。另外，標(biāo)號(hào)108表示作為束管的束流傳輸端口，其用于將由加速器100加速的質(zhì)子引導(dǎo)到靶單元107。
[0030]下面對(duì)作為本發(fā)明的特征部分的鋰靶自動(dòng)再生裝置106進(jìn)行具體敘述。像圖2所示的那樣，鋰靶自動(dòng)再生裝置106主要由鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2、鋰除去單元3 (參照?qǐng)D5)和照射端口 4構(gòu)成。
[0031 ] 鋰靶自動(dòng)再生裝置106具有外側(cè)殼體呈圓筒狀的主體部5，該主體部5配置于加速器100側(cè)(上游側(cè))的束管108(由圖2中由虛線表示的上側(cè)的束管)與靶單元107側(cè)的束管108 (由圖2中由實(shí)線表示的下側(cè)的束管)之間，在此主體部5內(nèi)，可在圓周方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)地設(shè)置了鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2和照射端口 4。鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2和照射端口 4,各自的外側(cè)殼體被形成為圓筒狀,另外,在主體部5內(nèi)，在圓周方向被進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(移動(dòng))切換位置，以便能夠分別被配置于上游側(cè)和下游側(cè)的束管之間。因?yàn)殇嚢凶詣?dòng)再生裝置106的主體部5內(nèi)整體維持在真空狀態(tài)，故上述切換在真空環(huán)境下進(jìn)行。圖2所示的狀態(tài)表示該照射端口 4以照射端口 4的軸線位于質(zhì)子線的軌道中心上的方式配置在上游側(cè)和下游側(cè)的束管108之間的狀態(tài)，此狀態(tài)成為初始位置。另外，此照射端口4，起通過靶單元107的鋰靶和質(zhì)子線的核反應(yīng)生成的中子的遮蔽的作用。
[0032]圖3表示使鋰蒸鍍到鋰靶上的鋰蒸鍍單元(蒸鍍?cè)?I的概略圖。像圖3所示的那樣，鋰蒸鍍單元I為設(shè)置于主體部5內(nèi)的真空狀態(tài)的單元，還具備可對(duì)該鋰蒸鍍單元I進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的配置于適當(dāng)?shù)膱鏊恼翦兛刂茊卧?。鋰蒸鍍單元I具備極絲7、蒸發(fā)源8、溫度監(jiān)視器9等。另一方面，蒸鍍控制單元6由蒸鍍控制部10、驅(qū)動(dòng)控制部11等構(gòu)成。蒸鍍控制部10可對(duì)蒸發(fā)源8進(jìn)行控制，并且可采用由溫度監(jiān)視器9檢測(cè)的蒸發(fā)源8的溫度對(duì)該蒸發(fā)源8進(jìn)行反饋控制。另外，驅(qū)動(dòng)控制部11對(duì)鋰蒸鍍單元I進(jìn)行上下驅(qū)動(dòng)及前后驅(qū)動(dòng)，在單元的存放位置和蒸鍍位置之間調(diào)整鋰蒸鍍單元I的位置等。即，通過驅(qū)動(dòng)控制部11，鋰蒸鍍單元I可移動(dòng)到鋰靶側(cè)，向鋰靶上蒸鍍鋰。如周知的那樣，由鋰蒸鍍單元I進(jìn)行的蒸鍍?yōu)檎婵照翦儯囌翦儐卧狪通過使電流流到蒸發(fā)源8對(duì)蒸發(fā)源8進(jìn)行加熱，在高真空中使鋰溶解而蒸鍍到鋰靶上。
[0033]圖4表示用于測(cè)定鋰的膜厚的鋰膜厚測(cè)定單元2的概略圖。像圖4所示的那樣，鋰膜厚測(cè)定單元2為設(shè)置于主體部5內(nèi)的真空狀態(tài)的單元，還具備可對(duì)該鋰膜厚測(cè)定單元2進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的配置于適當(dāng)?shù)膱鏊匿嚹ず駵y(cè)定控制單元12。鋰膜厚測(cè)定單元2，主要具備測(cè)定傳感器13和傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元14，該傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元14用于高精度地在軸向(前后方向)驅(qū)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳感器13。另一方面，鋰膜厚測(cè)定控制單元12由測(cè)量控制部15、傳感器驅(qū)動(dòng)控制部16、單元驅(qū)動(dòng)控制部17和主計(jì)算機(jī)18等構(gòu)成，該主計(jì)算機(jī)18與測(cè)量控制部15、傳感器16和單元驅(qū)動(dòng)控制部17連接，進(jìn)行單元12的整體的控制。測(cè)量控制部15用于對(duì)傳感器13進(jìn)行計(jì)量控制，傳感器驅(qū)動(dòng)控制部16用于驅(qū)動(dòng)控制傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元14。另外，單元驅(qū)動(dòng)控制部17上下驅(qū)動(dòng)及前后驅(qū)動(dòng)鋰膜厚測(cè)定單元2，調(diào)整單元的存放位置和測(cè)定位置之間的位置等。由鋰膜厚測(cè)定單元2進(jìn)行的鋰膜厚測(cè)定，可通過激光位移測(cè)定法和α射線測(cè)定法進(jìn)行。
[0034]圖5表示用于進(jìn)行靶單元107的鋰靶的鋰薄膜的除去的鋰除去單元3的概略圖。像圖5所示的那樣，鋰除去單元3為與主體部5鄰接地設(shè)置的單元，主要具備可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的可配置于適當(dāng)?shù)膱鏊某タ刂茊卧?9。除去控制單元19控制真空泵20，并且控制具有設(shè)置于束管108上的真空閥21的廢液槽22的排水。另外，除去控制單元19控制清洗液線23的清洗液(水/乙醇)，并且控制干燥線24。清洗液線23和干燥線24由真空泵25與噴嘴線26連接。另外，清洗液，不僅可選擇在本例子中所示的水/乙醇混合液，還可適當(dāng)選擇純水和其它的溶液。
[0035]下面對(duì)上述實(shí)施方式的鋰靶自動(dòng)再生裝置的再生方法進(jìn)行敘述。像圖6所示的那樣，此再生方法有部分再生和整體再生的2種再生方法。
[0036]部分再生方法，首先，測(cè)定靶單元107的鋰靶的鋰薄膜。此測(cè)定由鋰膜厚測(cè)定單元
2進(jìn)行。圖7(a)表示照射端口 4在上游側(cè)和下游側(cè)的束管108之間，照射端口 4的軸線配置于束管的質(zhì)子線的軌道上的狀態(tài)，即，位于初始位置的鋰靶自動(dòng)再生裝置106。從此初始位置的狀態(tài)，使鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2和照射端口 4在主體部5內(nèi)在圓周方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)120度，像圖7(b)所示的那樣，鋰膜厚測(cè)定單元2在上游側(cè)和下游側(cè)的束管108之間，其軸線匹配地配置于質(zhì)子線的軌道上的狀態(tài)(在存放位置的狀態(tài))。接著，像圖7(c)所示的那樣，由單元控制部17 (參照?qǐng)D4)使鋰膜厚測(cè)定單元2在束管108內(nèi)移動(dòng)到鋰靶側(cè)，在測(cè)定位置停止。
[0037]接著，像圖8所示的那樣，傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元14具備筒狀部件，該筒狀部件在鋰膜厚測(cè)定單元2內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地由適當(dāng)?shù)慕M件配置。在此筒狀部件上，經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)(在圖8中配置上方的馬達(dá))的驅(qū)動(dòng)力，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)在鋰膜厚測(cè)定單元2內(nèi)固定于單元2側(cè)，筒狀部件由此旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)，按照步進(jìn)單位旋轉(zhuǎn)，該步進(jìn)單位通過提供對(duì)360度旋轉(zhuǎn)所需要的脈沖信號(hào)決定。另外，在筒狀部件內(nèi)部，按照相對(duì)于筒狀部件的軸線方向傾斜的方式可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置了帶有螺紋的軸。帶有螺紋的軸經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞固定于筒狀部件內(nèi)部的軸向驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)(在圖8在配置在下方的馬達(dá))的驅(qū)動(dòng)力，帶有螺紋的軸由此軸向驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在帶有螺紋的軸上安裝了軸狀的支承部件，其可沿帶有螺紋的軸移動(dòng)。支承部件，在上端部具有與帶有螺紋的軸的螺紋部螺紋配合的螺紋部，在下端部安裝了傳感器13。軸向驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)，在初始位置平時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)修正，按照步進(jìn)單位旋轉(zhuǎn)，該步進(jìn)單位通過提供對(duì)到靶中心時(shí)的移動(dòng)所需要的脈沖信號(hào)決定。首先，由傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元14的軸向驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)，通過使帶有螺紋的軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)傳感器13進(jìn)行軸向驅(qū)動(dòng)，將其移動(dòng)到靶單元107的鋰靶的中心部。然后，由傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元14的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)，使傳感器13 —邊沿靶單元107的鋰靶的鋰薄膜的內(nèi)壁面一邊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)360度，由鋰膜厚測(cè)定控制單元12收集鋰靶的鋰薄膜的測(cè)定數(shù)據(jù)。如果通過360度的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)收集了測(cè)定數(shù)據(jù)，則由傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元14的軸向驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)使傳感器13僅按照規(guī)定量向軸向上方驅(qū)動(dòng)，使傳感器13 —邊沿靶單元107的鋰靶的鋰薄膜的內(nèi)壁面一邊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)360度，由鋰膜厚測(cè)定控制單元12收集鋰靶的鋰薄膜的測(cè)定數(shù)據(jù)。反復(fù)進(jìn)行此動(dòng)作，收集鋰靶的鋰薄膜整體的測(cè)定數(shù)據(jù)。如果測(cè)定作業(yè)結(jié)束，則由單元驅(qū)動(dòng)控制部17(參照?qǐng)D4)將鋰膜厚測(cè)定單元2返回到配置于鋰靶自動(dòng)再生裝置106內(nèi)的束管108之間的狀態(tài)(在存放位置的狀態(tài))，使鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2和照射端口 4在主體部5內(nèi)在圓周方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)-120度，返回到圖7(a)所示的初始位置的狀態(tài)。
[0038]鋰靶的鋰薄膜整體的測(cè)定數(shù)據(jù)，由鋰膜厚測(cè)定控制單元12收集，主計(jì)算機(jī)18對(duì)地測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，探討再生部位和/或再生厚度，基于此探討的數(shù)據(jù)，由鋰蒸鍍單元I進(jìn)行鋰靶的鋰再生蒸鍍。圖9(a)表示與圖7(a)相同的狀態(tài)的照射端口 4配置于上游側(cè)和下游側(cè)的束管108之間的狀態(tài)，即，處于初始位置的鋰靶自動(dòng)再生裝置106。從此初始位置的狀態(tài)，使鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2和照射端口 4在主體部5內(nèi)在圓周方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)240度，像圖9(b)所示的那樣，成為將鋰蒸鍍單元I配置于束管108之間的狀態(tài)(在存放位置的狀態(tài))。接著，像圖9(c)所示的那樣，由驅(qū)動(dòng)控制部11 (參照?qǐng)D3)將鋰蒸鍍單元I在束管108內(nèi)移動(dòng)到鋰靶側(cè)，在蒸鍍作業(yè)位置(蒸鍍初始位置)固定。
[0039]接著，像圖10所示的那樣，由驅(qū)動(dòng)控制部11使極絲7等基于鋰薄膜整體的測(cè)定數(shù)據(jù)移動(dòng)到再生位置，根據(jù)蒸鍍條件，一邊由驅(qū)動(dòng)控制部11將鋰蒸鍍單元I向上方驅(qū)動(dòng)一邊進(jìn)行蒸鍍。像圖示的那樣，在極絲7上，設(shè)置了外筒，該外筒按照將極絲7的前方周圍包圍的方式向前方伸出，極絲7與外筒一起，由導(dǎo)向桿移動(dòng)。如果再生蒸鍍作業(yè)結(jié)束，則由驅(qū)動(dòng)控制部11 (參照?qǐng)D3)將鋰蒸鍍單元I返回到配置于束管108之間的圖9(b)的狀態(tài)(在存放位置的狀態(tài))，使鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2和照射端口 4在主體部5內(nèi)在圓周方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)-240度，返回到圖9(a)所示的初始位置的狀態(tài)。
[0040]接著，由鋰膜厚測(cè)定單元2，按照上述的測(cè)定方法，測(cè)定靶單元107的鋰靶的鋰薄膜的膜厚，進(jìn)行再生蒸鍍的確認(rèn)作業(yè)。在此確認(rèn)作業(yè)中沒有進(jìn)行所希望的鋰薄膜的再生蒸鍍的情況下，基于此決定了的數(shù)據(jù)，由鋰蒸鍍單元I按照上述的蒸鍍方法進(jìn)行鋰靶的鋰再生蒸鍍，然后，進(jìn)行再生蒸鍍的確認(rèn)作業(yè)。此作業(yè)可反復(fù)進(jìn)行，直至進(jìn)行所希望的鋰薄膜的再生蒸鍍。
[0041]接著，對(duì)通過整體再生進(jìn)行的再生方法進(jìn)行說明。在整體再生方法中，首先，由鋰除去單元3(參照?qǐng)D5)將靶單元107的鋰靶的鋰薄膜除去，進(jìn)行靶表面的干燥。像圖11所示的那樣，在將照射端口 4配置于上游側(cè)和下游側(cè)的束管108之間的狀態(tài)即位于初始位置的狀態(tài)下，由鋰除去單元3進(jìn)行靶單元107的鋰靶的鋰薄膜的除去作業(yè)。首先，由除去控制單元19 (參照?qǐng)D5)將清洗液線23的清洗液(水/乙醇)按照呈噴淋狀地向靶表面吹灑的方式進(jìn)行一定量噴射。在此情況下，可適當(dāng)選擇真空的條件或常壓下的條件。通過此一定量的噴射，清洗液滯留于靶內(nèi)。然后，像圖12所示的那樣，打開真空閥21(參照?qǐng)D5)，將滯留于此靶內(nèi)的清洗液排出到廢液槽22。在此排水處理后，通過由除去控制單元19(參照?qǐng)D5)在干燥線24中送出的熱風(fēng)等使靶的表面干燥。在靶的表面完全干燥后，由除去控制單元19控制真空泵20，進(jìn)行抽真空作業(yè)。
[0042]在像上述的那樣，進(jìn)行靶單元107的鋰靶的鋰薄膜的除去后，由鋰蒸鍍單元I進(jìn)行鋰靶的鋰整體再生蒸鍍。從圖9 (a)所示的初始位置的狀態(tài)，使鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2、照射端口 4在主體部5內(nèi)在圓周方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)240度，像圖9(b)所示的那樣，成為將鋰蒸鍍單元I配置于束管108之間的狀態(tài)(在存放位置的狀態(tài))。接著，像圖9(c)所示的那樣，由驅(qū)動(dòng)控制部11 (參照?qǐng)D3)將鋰蒸鍍單元I在束管108內(nèi)移動(dòng)到鋰靶側(cè)，在蒸鍍作業(yè)位置(蒸鍍初始位置)固定。
[0043]接著，像圖10所示的那樣，由驅(qū)動(dòng)控制部11將極絲7等移動(dòng)到規(guī)定位置，根據(jù)蒸鍍條件，一邊由驅(qū)動(dòng)控制部11驅(qū)動(dòng)鋰蒸鍍單元I 一邊進(jìn)行蒸鍍。如果整體再生蒸鍍作業(yè)結(jié)束，則由驅(qū)動(dòng)控制部11(參照?qǐng)D2)將鋰蒸鍍單元I返回到配置于束管108之間的狀態(tài)(在存放位置的狀態(tài))，使鋰蒸鍍單元1、鋰膜厚測(cè)定單元2和照射端口 4在主體部5內(nèi)在圓周方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)-240度，返回到圖9(a)所述的初始位置的狀態(tài)。
[0044]接著，由鋰膜厚測(cè)定單元2，按照與部分再生方法相同的測(cè)定方法測(cè)定靶單元107的鋰靶的鋰薄膜，進(jìn)行再生蒸鍍的確認(rèn)作業(yè)。在此確認(rèn)作業(yè)中沒有進(jìn)行所希望的鋰薄膜整體的再生蒸鍍的情況下，基于此確認(rèn)了的數(shù)據(jù)，由鋰蒸鍍單元I進(jìn)行鋰靶的鋰再生蒸鍍，然后，進(jìn)行再生蒸鍍的確認(rèn)作業(yè)。此作業(yè)可反復(fù)進(jìn)行，直至進(jìn)行所希望的鋰薄膜整體的再生蒸鍍。
[0045]在上述實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，對(duì)具有切換機(jī)構(gòu)的裝置進(jìn)行了說明，但是，像在第4頁大致中間部分中敘述的那樣，本發(fā)明也可與不具有切換機(jī)構(gòu)的將各處理部分地或整體地統(tǒng)一了的統(tǒng)一型腔方式對(duì)應(yīng)。在此情況下，也具備鋰靶的“部分的再生功能”和“整體的再生功能”。
[0046]另外，變換為中子的靶，因質(zhì)子線、其它的粒子射線的沖突，即使在除了鋰金屬以外也不斷地產(chǎn)生性能劣化、機(jī)械的損傷。因此，恒定的金屬厚度的測(cè)定、部分以及整體的再生功能，是為了供給穩(wěn)定的中子必須的功能體系。因此，靶是中子捕獲療法的“核心技術(shù)”，本發(fā)明不限于鋰，也可與鋰以外的其它的金屬對(duì)應(yīng)。即，本發(fā)明也可適用于相對(duì)于由作為靶的母體的銅等形成的支承體(基板)實(shí)施了鋰金屬以外的金屬(比如，鈹?shù)?的靶。
[0047]符號(hào)的說明
1:鋰蒸鍍單元
2:鋰膜厚測(cè)定單元
3:鋰除去單元 4:照射端口
5:主體部
6:蒸鍍控制單元
7:極絲 8:蒸發(fā)源
9:溫度監(jiān)視器
10:蒸鍍控制部
11:驅(qū)動(dòng)控制部
12:鋰膜厚控制單元
13:測(cè)定傳感器`
14:傳感器精密驅(qū)動(dòng)單元
15:測(cè)量控制部
16:傳感器驅(qū)動(dòng)控制部
17:單元驅(qū)動(dòng)控制部
18:主計(jì)算機(jī)
19:除去控制單元
20:真空泵
21:真空閥
22:廢液槽
23:清洗液線
24:干燥線
25:真空閥
26:噴嘴線
100:加速器
101:離子源
102=LEBT
103=RFQ直線加速器
104=RFI直線加速器
105:彎曲磁鐵
106:鋰靶自動(dòng)再生裝置
107:靶單元
108:束管(束流傳輸端口)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰靶自動(dòng)再生裝置，該鋰靶自動(dòng)再生裝置可自動(dòng)地再生鋰靶的鋰，其特征在于， 上述鋰靶自動(dòng)再生裝置具備使上述鋰蒸鍍到上述鋰靶上的鋰蒸鍍單元； 上述鋰蒸鍍單元可移動(dòng)到上述鋰靶側(cè)，使上述鋰蒸鍍到上述鋰靶上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，其特征在于，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置還具備用于測(cè)定上述鋰的膜厚的鋰膜厚測(cè)定單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，其特征在于，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置可切換上述鋰蒸鍍單元和上述鋰膜厚測(cè)定單元的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，其特征在于，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置還具備照射端口，并可切換上述鋰蒸鍍單元、上述鋰膜厚測(cè)定單元和上述照射端口的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項(xiàng)所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，其特征在于，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置還具備鋰除去單元，該鋰除去單元用于進(jìn)行上述鋰的除去。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，其特征在于，上述鋰除去單元與上述鋰靶自動(dòng)再生裝置鄰接地設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，其特征在于，上述鋰蒸鍍單元、上述鋰膜厚測(cè)定單元和上述鋰除去單元分別具備可遠(yuǎn)程控制的控制單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任意一項(xiàng)所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，其特征在于，上述鋰靶自動(dòng)再生裝置用于中子源，該中子源采用了用于加速質(zhì)子的加速器。
9.一種鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1~8中的任意一項(xiàng)所述的鋰靶自動(dòng)再生裝置，自動(dòng)地再生鋰靶的鋰。
10.一種鋰靶自動(dòng)再生方法`，可自動(dòng)地再生鋰靶的鋰，其特征在于，具備蒸鍍工序，在該工序中，使鋰蒸鍍?cè)匆苿?dòng)到上述鋰靶側(cè)進(jìn)行蒸鍍，該鋰蒸鍍?cè)词股鲜鲣囌翦兊缴鲜鲣嚢猩稀?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，是部分地再生鋰靶的方法。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，還具備測(cè)定上述鋰的膜厚的測(cè)定工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，上述測(cè)定工序在上述蒸鍍工序之前進(jìn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，上述測(cè)定工序在上述蒸鍍工序之后進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，是整體地再生鋰靶的方法。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，還具備進(jìn)行上述鋰的除去的除去工序。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，進(jìn)行上述鋰的除去的除去工序包含: 將清洗液噴射到上述靶的鋰上的噴射工序；和 在上述噴射工序后，使上述靶干燥的干燥工序。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，上述除去工序在上述蒸鍍工序之前進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求15~18中的任意一項(xiàng)所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，還具備測(cè)定上述鋰的膜厚的測(cè)定工序。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，上述測(cè)定工序在上述蒸鍍工序之后進(jìn)行。
21.根據(jù)權(quán)利要求10~20中的任意一項(xiàng)所述的鋰靶自動(dòng)再生方法，其特征在于，適用于使由加 速器加速的質(zhì)子與鋰靶的鋰反應(yīng)而生成中子的方法。
【文檔編號(hào)】C23C14/24GK103718655SQ201280032409
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月27日
【發(fā)明者】藤井亮, 中村勝, 今堀良夫, 星正治 申請(qǐng)人:康適智能護(hù)理系統(tǒng)株式會(huì)社