Cible 18F¯ standard sous licence de TRIUMF

Sous licence de TRIUMF, la cible d’eau lourde standard sur laquelle se fait l’irradiation des protons est une cible contenant de l’eau enrichie en Oxygène 18. Un modèle solide de la cible est illustré ci-dessous. La cible se compose d’un boitier en niobium à refroidissement par eau, d’une fenêtre en hélium et d’un collet en amont en aluminium. La cible est électriquement isolée de la ligne de faisceau par un fini à couche anodique dure. Les refroidisseurs à eau et à hélium se raccordent à la cible avec des raccords Swagelok. L’utilisation d’un simple joint torique radial sur le collet en amont permet un enlèvement facile des lignes de faisceaux chaudes pour l’entretien courant. La cible est remplie et vidée d’eau enrichie d’oxygène par des raccords Upchurch de Ø1/16 po situés à l’arrière de la cible.

Caractéristiques

• Boitier de cible en niobium à refroidissement par eau
• Fenêtre à refroidissement par hélium
• Collet en amont en aluminium à fini à couche anodique dure
• Des raccords Swagelock entièrement métalliques et fiables
• Une fenêtre cible de Ø10.0 mm avec une feuille de Havar recouverte de Niobium
• Une cavité de Ø12 mm x 8 mm
• Un volume enveloppe de la cible de 88 x 89 x 78 mm

Portée

La cible d’eau standard est une excellente modernisation pour les accélérateurs de protons de moyenne énergie. Comparée aux cibles en acier inoxydable ou en argent, une cible en niobium peut produire un meilleur rendement et baisser l’activation. Avec la baie de refroidissement par hélium et la baie du support de la cible, deux cibles d’eau standard peuvent être mises en place nécessitant peu d’aide de la part de D-Pace. Grâce à sa petite taille, cette cible d’eau standard peut remplacer les systèmes à une cible plus grands par des systèmes à deux cibles et ainsi réduire le temps d’indisponibilité.

Propriétés de rendement technique

La cible d’eau standard est conçue pour un fonctionnement à 30 µ A à 14 MeV. Un fonctionnement de la cible a été complété avec succès jusqu’à 40 µ A à 14 MeV. La puissance maximale de la cible d’eau standard n’a pas été démontrée. Les propriétés physiques et de rendement de la cible d’eau standard sont telles qui suivent :

• Perte d’énergie par la fenêtre : 0,8 MeV
• Pression de service : jusqu’à 500 psi
• Puissance : 30 à 40 µA à 14 MeV
• Énergie : 14 MeV

Les rendements théoriques et pratiques estimés sont indiqués ci-dessous.

Dans chaque cas, il est présumé qu’un matériel de cible fortement enrichi (>95 %) a été utilisé ; aucune correction à donc été faite pour l’enrichissement. Les rendements théoriques de production ont été obtenus de la base de données suivante : IAEA-TECDOC-1211 (publiée en mai 2001). Toutes les cibles sont considérées « épaisses » vis-à-vis du faisceau ; c’est-à-dire que le faisceau de protons est arrêté dans le matériel de la cible. Les rendements pratiques représentent la récupération prévue du matériel de la cible. Les rendements sont calculés après 2 heures d’irradiation en fin-de-bombardement pour une irradiation au courant maximal. L’énergie incidente est corrigée pour la perte d’énergie suite au passage à travers la feuille d’entrée (p. ex., 15 MeV devient ~ 14,2 MeV incident sur le 18O). Les rendements pratiques sont basés sur une récupération de la cible d’eau de 50%. Celles-ci représentent les valeurs obtenues dans les systèmes à TRIUMF.

Spécifications techniques de l’interface

Le refroidissement par hélium, le chargement et déchargement, le relu de la pression et l’analyse du courant du faisceau peuvent être gérés par la baie du support de la cible et les baies de refroidissement par hélium.

• Collet en amont avec joint torique radial de Ø 40,0 mm x 10,5 mm

Refroidissement

• Refroidissement par hélium
• 60 LPM à la température et pression normales
• Tuyau non-conducteur de Ø 8 mm (polyuréthanne)
• Refroidissement par eau
• Eau dé-ionisée
• Tuyau non-conducteur de Ø 8 mm (polyuréthanne)
• Transfert d’eau O18/F18:
• Tubage de Ø 1/16 po (PEEK)

• Connecteur M3 à un fil de calibre américain 18