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제안 방법
- 표적 챔버는 원자력의학원에서 알루미늄으로 자체 제작하였으며. 13.2 MeV의 양성자 빔을 조사하고, 빔전류 세기, 빔 조사 시간, [18O]O2 충진 압력 등을 변화시키면서 [18F]F2의 생산수율의 최적화 조건을 연구하였다.
- 조사하였다. 4-sector carbon collimator를 표적 전면에 부착하여 빔 크기 및 방향을 조정하였으며 보다 정확한 빔 방향과 전류를 측정하기 위해 최적의 빔 조건에서 조사 초기 압력의 증감이 ± 0.3 bar 범위 안에서 조사하였다.
- 2 MeV), 발생하는 열은 약 20℃ 물로 냉각하였다. Fig. 2에서 보여 주듯이 에너지 감쇠용 알루미늄 두께(0.7 ㎜ × 2)와 냉각수의 두께 (3.7 ㎜)는 Williamson의 stopping power로 계산하여 최종 13.2 MeV의 양성자가 표적 물질에 조사되도록 설계하였다.
- 5에 나타내었다. [18F]F2의 회수율은 여기함수10)를 이용하여 계산한 이론적인 생산수율(14.7 mCi/μA, 조사조건: 13.2 MeV, 10분 빔조사)과 실제 표적 장치에서 생산한 [18F]F2 생산량을 비교하여 계산하였다.
- 첫 번째 빔 조사 후 액체 질소를 이용하는 냉각포획법으로 [18O]O2를 보관통으로 회수한다. 기벽에 흡착되어 있는[18F]F2를 회수하기 위하여 1% [19F]F2/Ar 가스를 충진한 다음 양성자 빔을 조사하여 생산된 [18F]F2 가스 형태의 방사성동위원소를 회수한다.
- 0 bar로 충진한 후 두 번째 빔 조사를(5-10분) 하였다(두 번째 조사). 두 번째 조사 후 액체 질소를 이용한 냉각포획(-196℃) 방법으로 75 mL stainless steel 실린더로 회수하여 [18F]fluorine의 생산량을 측정하였다.
- 0 GBq 정도, 회수율은 30% 정도이었다. 본 연구에서는 2 단계 조사 방법으로 수행하였고, 첫 번째 빔 조사는 충진물질 18O2에 18O(p,n)18F 핵반응을 통한 18F을 생성하는 단계이다. Fig.
- 표적 챔버의 모양은 원추형 (전단부 직경 16 ㎜, 후단부 직경 30 ㎜) 제작하였으며, 그 각도는 표적 챔버에서 양성자 입자의 산란 각도를 TRIM 코드12)를 이용하여 계산하였다. 원추형 표적 챔버는 빔이 표적 기벽과 충돌하지 않고 18O(p,n)18F 핵반응만 일어나게 설계하였다. 표적에 13.
- 0 bar를 채우고 양성자 빔(10 μA-40 μA)을 10분간 조사하였다(첫 번째 조사). 첫 번째 빔 조사 후 [18O]O2를 냉각포획(-196℃) 방법으로 회수하고, 기벽에 흡착된 18F를 회수하기 위해 1% [19F]F2/Ar를 표적 챔버에 약 12.0 bar로 충진한 후 두 번째 빔 조사를(5-10분) 하였다(두 번째 조사). 두 번째 조사 후 액체 질소를 이용한 냉각포획(-196℃) 방법으로 75 mL stainless steel 실린더로 회수하여 [18F]fluorine의 생산량을 측정하였다.
- 최적화된 빔 조사 조건(1st irradiation beam current: 30 μA, 2nd irradiation beam current: 30 μA)으로 실제로 친전자성 표지 반응에 이용될 수 있는 양을 생산하기 위해서 빔 전류는 30 μA, 조사시간은 18F를 생산하기 위해 약 60-90분, [18F]F2를 회수하기 위해 20-30분 조사하였다. [18O]O2 충진압력은 약 15.
- 친전자성 핵종 [18F]F2를 생산하기 위해 원자력의학원에서 알루미늄 표적장치를 자체 제작하였고, 제작된 표적의 특성을 빔 전류와 조사시간의 함수로 회수율에 대한 최적조건을 확립하였다. 최적의 대량 생산 조건에서 일회 생산량은 34.
- two-step 조사 방법을 사용하였다. 표적 내부에 고순도 [18O]O2 가스를 약 15.0 bar를 채우고 양성자 빔(10 μA-40 μA)을 10분간 조사하였다(첫 번째 조사). 첫 번째 빔 조사 후 [18O]O2를 냉각포획(-196℃) 방법으로 회수하고, 기벽에 흡착된 18F를 회수하기 위해 1% [19F]F2/Ar를 표적 챔버에 약 12.
- 그 길이는 [18O]O2의 충진 압력(15 bar), 빔조사 중 챔버내에서 발생하는 [18O]O2의 밀도감소 현상 등을 고려하여 결정하였다. 표적 챔버의 모양은 원추형 (전단부 직경 16 ㎜, 후단부 직경 30 ㎜) 제작하였으며, 그 각도는 표적 챔버에서 양성자 입자의 산란 각도를 TRIM 코드12)를 이용하여 계산하였다. 원추형 표적 챔버는 빔이 표적 기벽과 충돌하지 않고 18O(p,n)18F 핵반응만 일어나게 설계하였다.
대상 데이터
- 1% F2/Ar(99.99%)를 사용하였으며, 표적 챔버는 알루미늄으로 제작하였고, 표적의 모양은 원추형 형태로 제작하였다.
- 18O]O2 기체표적을 위한 표적 챔버를 Fig. 1과 같이 설계 제작하였다. 구성은 표적 챔버, 표적 냉각용 재킷, 빔 에너지 감쇠기/표적전면부 판, 빔 전송 연결 장치 등으로 구성하였고, 재질은 알루미늄을 사용하여 가공하였다.
- 3과 같이 설계 제작하였다. 구성은 표적 조사 부분, [18O]O2 충진 및 회수용 냉각 포획 장치, 진공펌프, 진공 게이지, thermocouple, 농축표적 [18O]O2 공급 장치 1% [19F]F2/Ar 공급 장치 등으로 구성하였고, 모든 tubing은 고순도 1/8” ss tubing을 사용하였으며, 밸브는 높은 청정도를 유지해야 하므로 VCR type을 사용하였다. System 구성에 사용한 부품은 Table 1에 나타내었다.
- 1과 같이 설계 제작하였다. 구성은 표적 챔버, 표적 냉각용 재킷, 빔 에너지 감쇠기/표적전면부 판, 빔 전송 연결 장치 등으로 구성하였고, 재질은 알루미늄을 사용하여 가공하였다. 표적 챔버의 길이는 Williamson의 stopping power11)를 이용하여 계산하였으며 157 ㎜로 제작하였다.
- 본 실험의 빔 조사는 원자력의학원의 MC-50 가속기를 사용하였으며 30 MeV 양성자 빔을 표적에 조사하였다. 4-sector carbon collimator를 표적 전면에 부착하여 빔 크기 및 방향을 조정하였으며 보다 정확한 빔 방향과 전류를 측정하기 위해 최적의 빔 조건에서 조사 초기 압력의 증감이 ± 0.
- 본 연구에 사용된 가스는 [18O]O2(농축도 97%). 1% F2/Ar(99.
- 얻기 위해서 two-step 방법을 사용하였다. 표적 챔버는 원자력의학원에서 알루미늄으로 자체 제작하였으며. 13.
이론/모형
- 18F]Fluorine의 생산을 위한 프로토콜은 생성을 위한 조사 단계와 생성된 [18F]F2 회수를 위한 조사 단계로 구성된 two-step 조사 방법을 사용하였다. 표적 내부에 고순도 [18O]O2 가스를 약 15.
- 챔버의 포일이 손상될 가능성이 높아진다. 본 연구에서 수행한 바와 같이 two-step 방법으로 빔을 조사할 때 빔 전류변화에 대한 표적 내의 압력변화를 Fig. 4에 나타내었다. 초기에 표적 내에 충진된 가스(18O2) 압력 15.
- 본 연구에서는 [18F]fluorine의 높은 생산수율과 높은 비방사능을 얻기 위해서 two-step 방법을 사용하였다. 표적 챔버는 원자력의학원에서 알루미늄으로 자체 제작하였으며.
- 구성은 표적 챔버, 표적 냉각용 재킷, 빔 에너지 감쇠기/표적전면부 판, 빔 전송 연결 장치 등으로 구성하였고, 재질은 알루미늄을 사용하여 가공하였다. 표적 챔버의 길이는 Williamson의 stopping power11)를 이용하여 계산하였으며 157 ㎜로 제작하였다. 그 길이는 [18O]O2의 충진 압력(15 bar), 빔조사 중 챔버내에서 발생하는 [18O]O2의 밀도감소 현상 등을 고려하여 결정하였다.
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