Preparation of positron emitter sources for slow positron generation by the bombardment of a liquid or gas target

Abstract

To achieve higher intensities of slow positron, there are two ways of approaches: one is to increase moderator efficiencies and the other is to generate higher intensities of fast positron. For the latter approach, the activation of gas and liquid targets appears to have several advantages over that of solid target. Thus an automated system for handling gas and liquid targets was developed. The most common nuclides in use for Positron Emission Tomography (PET) are C-11, O-15 and F-18. All of these nuclides are pure positron (beta(+)) emitters. As for C-11 and O-15, the activated products by bombarding nitrogen gas with proton or deuteron are transferred together with the target gas to the place where they are used. For F-18 production, O-18(p, n)F-18 reaction using an O-18 enriched water target is presently the best method. The H2O-18 containing F-18 is forced to pass through a fine tube and transported into another room, where the F-18 is separated from the H2O-18 returned to the target chamber. For the separation of F-18 from H2O-18, either the distillation of H2O-18 or the trapping of F-18 on an anion exchange membrane filter is used. Thus an automated apparatus for preparing the F-18 positron source was designed.

より高強度の遅速陽電子を生成するには、減速材の効率を上げるか、または高速陽電子の強度を上げるという2つの方法がある。高速陽電子の強度を上げる方法では、気体および液体ターゲットの放射活性化の方が、固体ターゲットのときよりいくつかの利点がある。そこで気体および液体ターゲットを取り扱う自動システムの開発を行った。陽電子放射トモグラフィー(PET)に普通最もよく用いられる核種は、C-11、0-15およびF-18である。これらは、すべて純陽電子(β(+))放射源である。C-11とO-15については、陽子または重陽子をNiガスに照射して得られた放射性生成物が、ターゲット・ガスとともに使用場所に運ばれる。F-18を生成するには、O-18を豊富に含んだ水に陽子で衝撃するO-18(p, n)F-18反応によるのが現在最も良い方法である。F-18を含んだH2O-18を細管に通して他の場所に移し、F-18を分離した後、HO-18をターゲット・チェンバに戻す。F-18をH2O-18から分離するには、H2O-18を蒸留するか陰イオン交換膜でF-18を捕捉する。このようにして、F-18陽電子源生成の自動化装置を設計した。