靶搬运系统、靶体及靶搬运方法与流程

本发明涉及对用于生成放射性核素的靶进行搬运的靶搬运系统、靶体及靶搬运方法。

背景技术：

在放射性同位素(radioisotope：以下，记为ri)的制造中，使用加速器制作p(质子)、d(氘核)、α(氦原子核)、e(电子)、重离子等的粒子线，使制作的粒子线照射于靶而进行核反应。核反应的结果是可以由靶得到各种放射性核素(ri)。需要说明的是，对于靶而言，根据要生成的用途，可使用固体、液体及气体中的任意靶。

由于在粒子线照射后的靶的附近存在ri，因此理想的是，将靶从粒子线的照射位置取出的作业在经屏蔽的位置进行。对于ri的制造而言，有在原子炉中进行的方法，以及利用以回旋加速器为代表的加速器来进行的方法。任意情况下，均在用混凝土等屏蔽的空间内对靶照射粒子线，利用保护作业者防止被辐射的热室等设备借助机械手(manipulator)等对照射后的靶进行操作。

例如专利文献1中记载了在原子炉中制造ri的情况下，利用流体将固体的试样搬运至照射筒并取出。另外，专利文献2中对使用回旋加速器制造ri时对固体靶进行回收的情况进行了记载。

对于专利文献1中记载的原子炉的照射筒而言，在原子炉中将内置有多个被称为兔(日文：ラビット)的试样的固态物质单个取出。另外，专利文献2的固体靶回收装置具备：将核反应后的固体靶引导至放射线屏蔽容器的引导构件；和使引导构件振动的振动马达。而且，就专利文献2中记载的构成而言，利用振动马达使落下至引导构件的固体靶振动从而引导至放射线屏蔽容器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-76499号公报

专利文献2：日本特开2008-268127号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，使用加速器制造核素的环境中，照射至靶的粒子线中包含的带电粒子在靶内丧失能量，在小体积的靶中产生大量的热。产生的热有可能使收纳靶的构件熔化。因此，对于制造核素的ri制造装置而言，必须在粒子线的照射中使用氦气、冷却水来对靶进行冷却。

上述的专利文献2中记载了对靶进行收纳的靶部具备与真空泵连接的贯通孔及冷却水循环孔。固体靶通过从贯通孔吸引空气而被固定于靶部内。

这样，对于专利文献2中记载的构成而言，需要使冷却水循环的机构和对固体靶进行保持并回收的机构这两者。但是，装置具备的机构的数量少时，对于装置的简易化、小型化及提高系统的设计自由度有利，因此优选。另外，对于专利文献2中记载的构成而言，为了将振动传递到引导构件而在引导构件、以及固体靶附近配置有马达。由此，存在向振动马达输入或从振动马达输出的信号受到放射线的影响对振动马达的工作产生妨碍的可能性。

本发明是鉴于上述情况而做出的，涉及在使用了加速器的ri的制造中对构成的简易化及小型化有利、而且构成部件不易受到由放射线引起的损伤等影响的靶搬运系统、靶体及靶体搬运方法。

用于解决课题的手段

本发明的靶搬运系统包括：搬运管路，其供至少包含用于生成核素的材料体的靶体的搬运；靶保持部，其保持前述靶体，并使从加速器输出的粒子线照射于前述靶体；和搬运机构，其利用流体将前述靶体搬运至前述靶保持部，所述流体在前述搬运管路内沿搬运方向流动；对于前述搬运机构而言，在前述靶保持部中的前述粒子线的照射中，在前述搬运管路内使前述流体沿前述搬运方向流动，在前述粒子线的照射结束后，利用前述流体将前述靶体从前述搬运管路回收。

另外，本发明的靶体为在上述的靶搬运系统中使用的靶体，所述靶体包括：面向粒子线的照射方向的第一板部；与前述第一板部平行的第二板部；和松插于前述第一板部与前述第二板部之间的材料体，前述第一板部与前述材料体的间隔比前述第二板部与前述材料体的间隔宽。

另外，本发明的靶搬运方法包括以下工序：导入工序，将前述靶体导入至供靶体搬运的管路内，所述靶体至少包含用于生成核素的材料体；搬运工序，利用流体将导入的前述靶体搬运至该靶体接受从加速器输出的粒子线的照射的靶保持部，所述流体在前述管路内流动；流动工序，在前述粒子线对前述靶保持部中的前述靶体的照射中，使前述流体沿前述靶体的搬运方向流动；和回收工序，在前述粒子线对前述靶保持部中的前述靶体的照射结束后，利用前述流体将前述靶体从前述管路回收。

发明的效果

本发明能够提供在使用了加速器的ri的制造中对构成的简易化及小型化有利、而且构成部件不易受到由放射线引起的损伤等影响的靶搬运系统、靶体及靶体搬运方法。

附图说明

[图1]中，(a)为示出已知的ri制造系统的图，(b)为示出本发明的一实施方式的搬运系统的图。

[图2]为用于对本发明的一实施方式的靶搬运系统整体进行说明的图。

[图3]为用于对图2所示的靶保持部进行说明的图，为靶保持部的俯视图。

[图4]为图2所示的靶保持部的仰视图。

[图5]为图3所示的靶保持部的右侧视图。

[图6]为沿图3中所示的单点划线的靶保持部的剖视图。

[图7]为用于对图2所示的管路部与搬运管路部的连接进行说明的图。

[图8]为沿图5中所示的单点划线的靶保持部的剖视图。

[图9]中，(a)为沿(b)中所示的单点划线的照射法兰的剖视图，(b)为图6的局部放大图。

[图10]为用于对粒子线的照射中的靶体的位置进行说明的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。需要说明的是，在全部附图中，对同样的构成要素标记同样的符号，适当省略重复的说明。另外，本实施方式的附图为对发明的构成的位置关系、功能及形状的例示，并不限定其尺寸形状、长度、宽度及高度。

[概要]

首先，在本实施方式的具体说明之前，对本实施方式的概要进行说明。

图1(a)及图1(b)为用于对本实施方式的概要进行说明的图，图1(a)示出已知的ri制造装置，图1(b)示于应用了本实施方式的搬运系统的ri制造装置。图1(a)及图1(b)示出了加速器10、搬运机构17及靶保持部3。加速器10为通过电场对带电粒子进行加速的装置，例如，可举出回旋加速器、直线加速器、同步加速器。

高速的带电粒子作为粒子线b自加速器10朝向靶保持部3照射。靶保持部3为将靶体50固定于粒子线b的照射位置并使粒子线b照射于靶体50的装置。搬运机构17为将靶体50送入至靶保持部3的照射位置，并在照射结束后从靶保持部3回收的机构。

如前所述，对于ri制造装置而言，必须在粒子线的照射中使用氦气、冷却水对靶进行冷却。对于已知的ri制造装置而言，如图1(a)所示，在靶保持部3利用冷却水w1对靶体50进行冷却，搬运机构17利用水w2对靶体50进行搬运。在这样的ri制造装置中，另行设置有分别使冷却水w1、水w2流动的机构。

另一方面，本实施方式如图1(b)所示，利用冷却水w进行靶保持部3中的靶体50的冷却及基于搬运机构17的搬运这两者。这样的本实施方式中，能够使用一个机构实现ri制造装置的搬运及冷却，使ri装置的构成简易、小型。另外，本实施方式中，利用冷却水w对靶体50进行搬运，因此能够以不在照射装置附近、经屏蔽构件屏蔽的区域内设置机械或电子部件的方式通过远程操作控制靶体50的搬运。

[靶搬运系统]

图2为用于对本实施方式的靶搬运系统整体进行说明的图。本实施方式的靶搬运系统100包括：搬运管路1，其供至少包含用于生成核素的材料体的靶体50(图2等)的搬运；靶保持部3，其保持靶体50并使从加速器10(图1)输出的粒子线照射于靶体50；和搬运机构17，其利用冷却水w将靶体50搬运至靶保持部3，所述冷却水w为在搬运管路1内沿搬运方向流动并且对靶体50进行冷却的流体(图1(b))。对于搬运机构17而言，在靶保持部3中的粒子线的照射中，在搬运管路1内使冷却水w沿靶体50的搬运方向流动，在粒子线的照射结束后，利用冷却水w将靶体50从搬运管路1回收。如图2所示，靶保持部3具有：供靶体50被保持并接受粒子线b的照射的照射法兰30、和与照射法兰30及搬运管路1连通的照射管路12。

本实施方式的搬运机构17由搬运管路1、靶导入部5及泵9构成。另外，本实施方式的“材料体”只要以用于生成核素的构件为材料、并接受粒子线b的照射而产生核素即可，可以为固体、粉体、气体、液体中任意。其中，本实施方式中，在利用冷却水w搬运材料体的构成方面，关于固体以外的材料体，将材料体收纳于例如圆盘状的壳体内来使用。

此外，本实施方式中，即使材料体为固体，也可以收纳于壳体，并通过其壳体的形状、尺寸及材料、以及材料体与壳体之间的间隙等来调节粒子线b对材料体的照射状态。

靶搬运系统100被设置于具有由屏蔽构件s封闭的区域的热实验室。图2中，成为以屏蔽构件s为边界并由屏蔽构件s将配置有靶保持部3的一侧封闭的照射室h。在照射室h的外部配置有泵9、冷却水w的罐6及靶导入部5。靶保持部3、靶导入部5及罐6由搬运管路1连接，搬运管路1通过地下凹坑g使照射室h的内部与外部连通。

但是，本实施方式中，不限定于上述构成。对于本实施方式的搬运系统而言，靶导入部5必须设置于热室内，但并非必须将泵、水槽及阀类设置于热室等特定的部位。对于泵、水槽及阀类而言，从空间分配的观点出发，可以设置于地下凹坑等适当的位置。

另外，本实施方式还具备热交换器60，所述热交换器60为对基于搬运机构17的靶体50的搬运中使用的水(冷却水w)进行冷却的冷却机构。热交换器60将在搬运管路1中流动的冷却水w的一部分取入并使其与制冷剂接触而进行冷却，并使经冷却的水返回至搬运管路1。

本实施方式中，将热交换器60与靶保持部3一起设置于照射室h的内部。以下，依次对上述构成进行说明。

(靶体)

靶体50只要至少包含作为用于生成核素的材料的材料体即可，可以包含除材料体以外的原材料，也可以仅包含材料体。另外，靶体50可一并具有材料体和对材料体进行收纳、或支承的容器(例如金属制的中空容器)。本实施方式中，将靶体50以具有圆盘形状的材料体本身的方式进行说明。关于具有容器的靶体的构成，作为变形例在后文进行说明。

作为材料体，可举出¹⁸o-h2o、n2、o2、ca、cr、fe、ni、zn、ga、ge、se、kr、sr、y、mo、cd、te、xe、w、ir、pt、tl、bi、ra、th。另外，作为材料体，优选固态材料(ca、cr、fe、ni、zn、ga、ge、se、sr、y、mo、cd、te、w、ir、pt、tl、bi、ra、th)。

(搬运管路)

搬运管路1可以使由泵9从罐6汲取的冷却水w沿自靶导入部5向靶保持部3的方向f1流动。另外，搬运管路1可以使冷却水w沿自靶保持部3向靶导入部5的方向f2流动。冷却水w的流动方向的反转可以通过使泵9的旋转方向反转来实现。需要说明的是，本实施方式中，利用冷却水w在搬运管路1内搬运靶体50，因此下文中也将冷却水w的流动方向记为“搬运方向”。

在搬运管路1设置有多个阀4a～阀4f。阀4a、4b、4c、4d是利用开闭的组合对在搬运管路1中流动的冷却水w的流路进行切换的阀。

泵9可以为容积式往复泵、非容积式的漩涡泵等泵，可使用具有在大致一分钟内汲取几升～几百升的冷却水w的能力的泵。但是，作为泵9，优选不引起脉冲或脉冲小的泵。作为脉冲小的泵，例如可举出多联型往复泵。对于泵9使用脉冲小的泵的理由而言，是因为：本实施方式利用冷却水w对靶体50进行搬运，因此若泵9有脉冲，则该脉冲作用于靶体50从而妨碍靶体50以一定的速度移动或在照射位置静止。

阀4e、4f为对与空气导入用的端口的连接进行切换的阀，通过使阀4e、4f开放来向搬运管路1内导入空气。这样的阀4e、4f使在搬运管路1内流动的冷却水w落下，在对搬运管路1内进行吹扫时开放。在搬运管路1设置有用于测定冷却水w流动的压力的压力计81、82及用于测定流量的流量计7。

另外，本实施方式中，搬运管路1的各部分以搬运管路部1a至搬运管路部1k进行区分。搬运管路1由以下构成：搬运管路1的阀4f与靶导入部5之间的搬运管路部1a；靶导入部5与靶保持部3之间的搬运管路部1b；靶保持部3与阀4e之间的搬运管路部1c；阀4e与热交换器60之间的搬运管路部1d；阀4e与阀4c之间的搬运管路部1e；从阀4c到插入至罐6内的端部1ff为止的搬运管路部1f；阀4c与阀4a之间的搬运管路部1g；阀4a与阀4b之间的搬运管路部1h；阀4d与阀4f之间的搬运管路部1j；从阀4d到端部1aa的区间的搬运管路部1k；以及热交换器60与阀4c之间的搬运管路部1m。

搬运管路1、靶导入部5及泵9使冷却水w在上述的搬运管路1内流动从而将靶体50搬运至靶保持部3。另外，搬运管路1、靶导入部5及泵9将靶体50从靶保持部3搬运至靶导入部5。利用机械手将被搬运至靶导入部5的靶体50取出并回收。这样，本实施方式中，在靶体50的回收时使冷却水w沿与搬运方向相反的方向流动。

具体而言，使搬运方向为方向f1的情况下，即、将靶体50从靶导入部5向靶保持部3搬运的情况下，阀4a和阀4d关闭，并且阀4b和阀4c开放。此时，由泵9汲取的冷却水w通过搬运管路部1h、1a、1b、1c、1d、1e(一部分搬运管路部1m)、1f从端部1ff向罐6流入。另外，使搬运方向为方向f2的情况下，即将靶体50从靶保持部3回收至靶导入部5的情况下，阀4a和阀4d开放，并且阀4b和阀4c关闭。此时，由泵9汲取的冷却水w通过搬运管路部1g、1e、1d、1c、1b、1a、1j、1k从端部1aa向罐6流入。

靶体50一边浸渍在上述的冷却水w中一边沿搬运方向移动。此时，本实施方式中，以靶体50不会在搬运管路1内正反面翻转的方式构成搬运管路1。具体而言，本实施方式的靶体50构成为：具有圆盘形状，搬运管路1内的与长度方向及宽度方向正交的高度方向的最大长度比靶体50的圆盘形状的直径小。对于靶的正反面而言，例如可以以接受粒子线b的照射的一侧的面为基准，也可以以向靶导入部5的导入时确定的一个面为基准。

即，为了使圆盘形状的靶体50在搬运管路1内以搬运管路1的中心轴为旋转轴进行180度旋转(正反面翻转)，搬运管路1内的宽度方向及高度方向的长度必须为圆盘形状的直径以上。本实施方式中，只要靶体50在搬运管路1内移动，则搬运管路1内的宽度方向的长度为靶体50的直径以上。此处，本实施方式中，通过使搬运管路1内的高度方向的长度比靶体50的直径短，能够防止靶体50在搬运管路1内翻转。另外，这样的结果是，将本实施方式的搬运管路1沿宽度方向切断的情况下的截面为高度方向的长度比宽度方向的长度短的长方形、或椭圆形。

(靶保持部)

图3～图6为用于对靶保持部3进行说明的图。需要说明的是，图3～图6中，以靶保持部3的接受粒子线b的照射的一侧为“上表面”、以其相反侧的面为“下表面”进行说明。图3为靶保持部3的俯视图，图4为靶保持部3的仰视图。图5为图3所示的靶保持部3的右侧视图，图6为沿图3中所示的单点划线将靶保持部3切断、并沿箭矢线vi、vi的方向观察截面的剖视图。

如图3～图6所示，靶保持部3由照射法兰30和照射管路12构成。如图6所示，照射法兰30与照射管路12一体地构成。照射管路12具有管路部122和接口部121。靶保持部3构成为：在照射管路12的长度方向的一半将两张具有在与长度方向正交的方向各自以半圆形突出的部分(照射法兰30)的形状的板部重叠并固定。以照射法兰30的接受粒子线b的照射的一侧的面为上表面30a，以其背面为下表面30b。另外，将管路部122的与上表面30a连接的面设为上表面122c，将管路部122的与下表面30b连接的面设为下表面122d。

管路部122具有：用于嵌合接口部121的嵌合槽122a、和与嵌合槽122a连通的照射管路部122b。照射管路部122b中，两个端部利用接口部121分别与搬运管路部1c及搬运管路部1b连接。另外，接口部121的内部成为空隙121a。利用这样的构成，搬运管路部1c、照射管路部122b及搬运管路部1b连通，能够使靶体50在搬运管路部1b与照射管路部122b之间往返。

图7为用于对图3等所示的管路部122与搬运管路部1b的连接进行说明的图。如图7所示，在管路部122自照射管路部122b的外侧嵌合有嵌合槽122a。另一方面，搬运管路部1b嵌合于接头62的一个端部，在接头62的另一端部嵌合有接口部121。照射管路12侧的接口部121与接头62侧的接口部121通过止水性的金属密封件61结合，防止照射管路12与搬运管路部1b之间漏水。

上表面30a具有：圆形槽33、在圆形槽33的内周形成的圆形的凹部35、和在凹部35的内部形成的圆形的凹部36。凹部36为与圆形的凹部35的中心点一致、并且直径小于凹部35的圆形的凹部。在圆形槽33的外周以等间隔设置的法兰螺栓32将上表面30a和下表面30b螺丝紧固。凹部36为被粒子线b照射的部分，靶体50被保持在凹部36的背面。

可以在下表面30b形成有凹部34。凹部34具有底面的直径比开口直径小的形状。

如图6所示，靶体50被保持于照射管路部122b中的包括夹在凹部36的底面与凹部34的底面的部分的一部分。本实施方式中，靶体50所位于的夹在凹部36的底面与凹部34的底面的部分为粒子线b的照射位置。

保持靶体50的部分以朝向方向f1而照射管路部122b逐渐变窄的方式在上表面30a、下表面30b各自的背面具有斜面37。在保持于斜面37间的靶体50所抵接的部分形成有限制部38。限制部38及斜面37成为在照射管路部122b内保持靶体50的留置机构的一部分。

具有斜面37的留置机构中，朝向方向f1搬运的靶体50顺畅地插入并抵接于限制部38。此时，冷却水w沿方向f1持续流动，因此靶体50被按压于限制部38从而上升得以限制，并被固定。

接着，对上述留置机构进行说明。

图8、图9(a)及图9(b)为用于对留置机构进行说明的图。图8为沿图5中所示的单点划线将靶保持部3切断并沿箭矢线viii、viii的方向观察切断面的剖视图。图9(b)为图6的局部放大图。图9(a)为沿图9(b)中所示的单点划线将照射法兰30切断并沿箭矢线ixb、ixb的方向观察切断面的剖视图。

靶保持部3在内部具备：供冷却水w流动的照射管路12、和用于将靶体50留在靶体50接受粒子线的照射的照射位置的留置机构。如前所述，搬运管路1与靶保持部3的照射管路12连通，留置机构具备：限制部38，所述限制部38位于照射管路12内且限制靶体50的上升；和突出部39，所述突出部39从照射管路12的内壁的相对的两侧分别向对侧突出。就留置机构而言，在利用限制部38和两个突出部39对靶体50进行支承的状态下将靶体50松插于靶保持部3。本实施方式中，限制部38和两个突出部39构成留置机构。

上述的本实施方式中，靶保持部3中，对靶体50在具有间隙的状态下从三个方向进行支承。这样的本实施方式中，在粒子线b对靶体50的照射中，可以预先对靶体50施加赋予至限制部38的力而将靶体50固定。另外，本实施方式中，在粒子线b的照射产生异常的情况下，能够消除赋予的力，将靶体50从照射位置迅速取下。

另外，构成搬运机构的搬运管路1及泵9在靶体50向照射位置的搬运中及粒子线b的照射中，使冷却水w相对于留置机构从重力方向的下方朝向上方流动。这样的本实施方式中，通过冷却水w的压力将靶体50赋予至限制部38，并通过使冷却水w的流动停止，可以使靶体50从照射位置落下并取下。

需要说明的是，图8所示的靶保持部3以从重力方向的下方朝向上方变高的方式配置有斜面37。将靶体50搬运至靶保持部3的照射位置时，靶体50被朝向方向f1搬运。

对基于上述构成的对靶体50的搬运的作用更具体地进行说明。

如图8、图9(a)及图9(b)所示，两个突出部39为从上表面30a侧观察截面时在照射管路部122b从内壁分别朝向内侧突出的矩形形状的部分。另一方面，从下表面30b侧观察时，具有：作为矩形形状的一部分的矩形部分391、和端部成为沿靶体50的周围的部分圆形的切口部392。切口部392的上表面成为斜面37。

限制部38在靶体50与斜面37的部分圆形的部分抵接的情况下在两个斜面37之间与靶体50抵接。靶体50由两个突出部39和限制部38这三点支承。而且，在照射管路部122b内，冷却水w沿方向f1的朝向流动，因此靶体50受到朝向上方的力并且向上方的移动由限制部38来限制。通过朝向上方的力和限制部38的限制力，靶体50被固定于照射位置。

利用这样的靶保持部3，在照射结束后，靶体50因重力向下方落下。因此，在靶体50回收时解除保持。而且，切换冷却水w的流动方向并沿方向f2流动时，靶体50被浸渍在冷却水w中并沿方向f2被搬运。

另外，利用这样的构成，即使在冷却水w的流动因任何故障而停止的情况下，也能够快速地解除靶体50的保持，将靶体50从照射位置取下。因此，本实施方式中，能够防止在冷却水w不流动时、对靶体50照射粒子线b而产生大量的热从而使得搬运管路1熔化并受损的情况。

图10为用于对粒子线b的照射中的靶体50的位置进行说明的图。需要说明的是，图10中，为了明确示出靶体50的位置，省略了突出部39的图示。

粒子线b照射于凹部36的底面。照射管路部122b内被冷却水w充满，从而所照射的粒子线b通过凹部36的底面与照射管路部122b之间的靶保持部3的材料而照射于靶体50的上表面。所照射的粒子线b在位于靶体50的凹部34侧的冷却水w内停止。需要说明的是，靶保持部3的材料中多种金属可成为候补，例如，可以采用铝、不锈钢、钛、铌、钽。

作为适于上述的粒子线b的照射的条件，本实施方式中，如下地来设定照射管路部122b中的粒子线b的照射方向的靶体50的位置。

即，图10中示出的厚度t1为靶体50的接受粒子线b的照射的一侧的上表面跟与上表面相对的照射管路部122b的面的距离。厚度t2为靶体50的与上表面相对的下表面跟与下表面相对的照射管路部122b的面的距离。照射管路部122b内被冷却水w充满，在靶体50的上表面、下表面分别形成有厚度t1、厚度t2的冷却水w的层。另外，厚度t3为从靶保持部3的凹部36的底面到照射管路部122b为止的材料(例如铝)的厚度，厚度t4为从照射管路部122b到凹部34的底面为止的材料的厚度。厚度t1、t2、t3、t4根据粒子的能量及种类而不同。需要说明的是，本实施方式的靶体50具有圆盘形状。

另外，根据上述条件，发生在没有靶体50的状态下照射粒子线b的误操作(空射)的情况下，在凹部34侧的靶保持部3产生热。本实施方式中，在凹部34侧设置热电偶等温度传感器来监测凹部34侧的温度，由此可以检测粒子线b的空射并尽早应对。

(靶搬运方法)

以上说明的靶搬运系统100包括以下工序：导入工序，将靶体50导入至供靶体50搬运的搬运管路1内，所述靶体50至少包含用于生成核素的材料；搬运工序，利用流体将导入的靶体50搬运至接受从加速器10输出的粒子线的照射的靶保持部3，所述流体在搬运管路1内流动并且对靶体进行冷却；流动工序，在粒子线对靶保持部3中的靶体50的照射中，使流体沿靶体50的搬运方向流动；和回收工序，在粒子线对靶保持部3中的靶体50的照射结束后，利用流体将靶体50从搬运管路1回收。

即，本实施方式的靶搬运系统中，作业者通过使用机械手的远程操作将靶体50设置在靶导入部5。而且，对阀4a、4b、4c、4d等进行切换后，泵9启动而使冷却水w在搬运管路1的内部流动。通过这样的操作，靶导入部5内的靶体50被搬运至靶保持部3的照射位置。靶体50到达照射位置后，对靶体50仅照射预先设定的时间的粒子线b。

在粒子线b的照射结束后，作业者将基于泵9的冷却水w的流动方向反转，并且对阀4a、4b、4c、4d等进行切换。通过这样的操作，将靶体50按压于限制部38的方向的力消失。靶体50从突出部39被取下，并在冷却水w中朝向靶导入部5搬运。作业者使用机械手将到达至靶导入部5的靶体50取出，由此回收靶体50。

以上说明的本实施方式中，利用在搬运管路1内流动的冷却水w将靶体50搬运至靶保持部3，因此能够利用必需的冷却机构将靶体50搬运至靶搬运系统。因此，共用使冷却水w循环的机构和搬运靶体50的机构，对将靶搬运系统100的构成小型化、简易化是有利的。另外，使冷却水w流动的机构能够以不在靶保持部3的附近设置机械驱动、电子驱动的构成的方式实现，因此能够避免由放射线引起的电子部件的故障、构件的劣化等、放射线的不良影响引起的装置故障。这样的本实施方式中，能够实现在使用了加速器的ri的制造中对构成的简易化及小型化有利、而且构成部件不易受到由放射线引起的损伤等影响的靶搬运系统、靶体及靶体搬运方法。

另外，在粒子线对靶保持部中的靶体的照射中，使流体沿靶体的搬运方向持续流动，因此能够在粒子线的照射开始的同时在粒子线的照射中将靶体50持续冷却。

但是，本实施方式中，对靶体50进行冷却或搬运时，不限定于使用冷却水w。例如也可以将氦气等气体用于流体。此外，本实施方式中，作为水以外的液体，也可以考虑使用液体金属(钠、汞等)。

另外，本实施方式中，在将靶体50朝向靶保持部3搬运的情况下和朝向靶导入部5搬运的情况下，不限定于使冷却水的流动方向相反的构成。本实施方式中，可以在粒子线b的照射前后沿相同方向使冷却水w流动并将靶体50向靶保持部3或靶导入部5搬运。需要说明的是，这样的构成可以通过适当变更限制部38、突出部39的构成及搬运管路1的配置来实现。

在不变更冷却水w的流动方向的情况下，例如，可以考虑以靶体50的保持部弹性地保持靶体50的方式来构成。这样的情况下，对于泵9而言，与将靶体50向靶保持部3搬运时相比，可以在向靶导入部5搬运时提高旋转速度，提高施加于靶体50的压力。这样的情况下，靶体50在粒子线b的照射时被保持在保持部，在照射结束后从保持部取下并沿与照射前的搬运方向相同的方向搬运。需要说明的是，进行这样的动作的情况下，作为泵9，优选使用旋转速度的变化范围为宽范围的泵。

上述实施方式及变形例包括以下的技术构思。

(1)靶搬运系统，其包括：搬运管路，其供至少包含用于生成核素的材料体的靶体的搬运；靶保持部，其保持前述靶体，并使从加速器输出的粒子线照射于前述靶体；和搬运机构，其利用流体将前述靶体搬运至前述靶保持部，所述流体在前述搬运管路内沿搬运方向流动并且对前述靶体进行冷却，对于前述搬运机构而言，在前述靶保持部中的前述粒子线的照射中，在前述搬运管路内使前述流体沿前述搬运方向流动，在前述粒子线的照射结束后，利用前述流体将前述靶体从前述搬运管路回收。

(2)如(1)的靶搬运系统，其还具备冷却机构，所述冷却机构对基于前述搬运机构的前述靶体的搬运中使用的前述流体进行冷却。

(3)如(1)或(2)的靶搬运系统，其中，前述搬运机构在前述靶体的回收时使前述流体沿与前述搬运方向相反的方向流动。

(4)(1)～(3)中任一项的靶搬运系统，其中，前述靶保持部在内部具备供前述流体流动的照射管路、和留置机构，所述留置机构用于将前述靶体留在前述靶体接受前述粒子线的照射的照射位置，前述搬运管路与前述照射管路连通，前述留置机构具备限制部和突出部，所述限制部位于前述照射管路内且限制前述靶体的上升，所述突出部从前述照射管路的内壁的相对的两侧分别向对侧突出，所述留置机构将前述靶体在利用前述限制部和两个前述突出部进行支承的状态下松插于前述靶保持部。

(5)如(4)的靶搬运系统，其中，前述搬运机构在前述靶体向前述照射位置的搬运中及前述粒子线的照射中，使前述流体相对于前述留置机构从重力方向的下方朝向上方流动。

(6)如(1)～(5)中任一项的靶搬运系统，其中，前述靶体具有圆盘形状，前述搬运管路内的与长度方向及宽度方向正交的高度方向的最大长度比前述圆盘形状的直径小。

(7)靶体，其在(1)～(6)中任一项的靶搬运系统中使用，所述靶体包括：面向粒子线的照射方向的第一板部；与前述第一板部平行的第二板部；和松插于前述第一板部与前述第二板部之间的材料体，前述第一板部与前述材料体的间隔比前述第二板部与前述材料体的间隔宽。

(8)靶搬运方法，其包括以下工序：导入工序，将前述靶体导入至供靶体搬运的管路内，所述靶体至少包含用于生成核素的材料体；搬运工序，利用流体将导入的前述靶体搬运至该靶体接受从加速器输出的粒子线的照射的靶保持部，所述流体在前述管路内流动；流动工序，在前述粒子线对前述靶保持部中的前述靶体的照射中，使前述流体沿前述靶体的搬运方向流动；和回收工序，在前述粒子线对前述靶保持部中的前述靶体的照射结束后，利用前述流体将前述靶体从前述管路回收。

(9)靶体，其为至少包含用于生成核素的材料、且被粒子线照射的靶体，所述靶体包括：面向前述粒子线的照射方向的第一板部；与前述第一板部平行的第二板部；和松插于前述第一板部与前述第二板部之间的的材料体，前述第一板部与前述材料体的间隔比前述第二板部与前述材料体的间隔长。

本申请主张以在2018年9月25日提出申请的日本申请特愿2018-179260号为基础的优先权，将其公开的全部内容并入本文中。

附图标记说明

1···搬运管路

1a～1k···搬运管路部

1ff、1aa···端部

1g···搬运管路部

3···靶保持部

4a～4f···阀

5···靶导入部

6···罐

7···流量计

9···泵

10···加速器

12···照射管路

17···搬运机构

30···照射法兰

30a、122c···上表面

30b、122d···下表面

32···法兰螺栓

33···圆形槽

34、35、36···凹部

37···斜面

38···限制部

39···突出部

50···靶体

60···热交换器

81、82···压力计

100···靶搬运系统

121···接口部

121a···空隙

122···管路部

122a···嵌合槽

122b···照射管路部

391···矩形部分

392···切口部

b···粒子线

f1、f2···方向

g···地下凹坑

h···照射室

s···屏蔽构件