具体实施方式

图1示意性地描绘了根据本发明实施例的组合式富集和放射性同位素生产设备2。组合式设备2的富集设备4被配置成产生富集的Mo-100。这可以从Mo-100、Mo-98和其它Mo同位素的混合物开始，或者可以从包含钼(诸如MoF₆或MoO₃)的化合物开始。组合式设备的放射性同位素生产设备6被配置成将富集的Mo-100转化为Mo-99。Mo-99衰变成Tc-99m，Tc-99m可以与Mo-99分离并且用于医学诊断技术。

组合式设备2包括电子注入器8和电子加速器10。电子加速器10可以是直线加速器。电子注入器8和直线加速器10两者形成富集设备4的一部分，并且两者形成放射性同位素生产设备6的一部分。

电子注入器8被布置成产生聚束电子束E，并且包括电子源(例如由脉冲激光束或热电子发射源所照射的光电阴极)。

电子束E中的电子可以由磁体(未示出)从电子注入器8被引导至所述直线加速器10。所述直线加速器10加速所述电子束E。在一示例中，所述直线加速器10可以包括轴向地间隔开的多个射频腔、以及一个或更多个射频电源，当电子聚束在所述一个或更多个射频电源之间穿过时，这些射频电源是可操作的以控制沿公共轴线的电磁场，从而加速每个电子聚束。所述射频腔可以是超导射频腔。有利地，这允许：以高占空比施加的相对较大的电磁场；较大的束孔，这导致由于尾波场而产生的较少损耗；以及增加被传输到所述束的射频能量(相对于通过腔壁而耗散的射频能量)的分数或分率。替代地，所述射频腔可以在常规情况下导电(即，并非超导的)，并且可以由例如铜形成。可以使用其它类型的直线加速器，诸如例如，激光尾波场加速器或逆自由电子激光加速器。作为直线加速器的替代，可以使用环形加速器，诸如同步加速器或梅花型(rhodotron)加速器。

所述直线加速器10可以由单个模块组成，或也可以由多个模块组成。虽然所述直线加速器10在图1中被描绘为沿单个轴线放置，但所述直线加速器可以包括并非全部位于单个轴线上的多个模块。例如，某些直线加速器模块与其它直线加速器模块之间可能存在弯曲。

例如，所述直线加速器10可以将电子加速到约14MeV或更高的能量。所述直线加速器可以将电子加速至约30MeV或更高的能量(例如，高达约75MeV、高达约90MeV、或高达约100MeV)。

放射性同位素生产设备6还包括电子束分束器12。波荡器16位于直线加速器10与电子束分束器12之间。所述波荡器对放射性同位素生产设备6的操作没有显著影响，但它是富集设备4(如下文进一步讨论)的重要部件。电子束分束器12被布置成沿两条传播路径对所述电子束E进行分束：朝向靶标14的一侧的第一传播路径和朝向靶标14的相对侧的第二传播路径。可以设置磁体(未示出)以沿每个传播路径引导所述电子束E。如本领域技术人员将理解的，所述电子束E可以被称为脉冲序列。所述电子束分束器12被布置成沿所述第一路径引导一部分脉冲，并且沿所述第二路径引导一部分脉冲。例如，所述电子束E中50％的脉冲可以沿所述第一路径发送，并且50％的脉冲沿所述第二路径发送。然而，将理解，可以使用(两个传播路径之间的)任何脉冲比率。

电子束分束器12可以使用任何适当的方式来实现，并且可以是例如利用磁偏转或静电偏转的偏转器(例如，踢轨(kicker))。可以在足够高的频率下进行分束，使得来自电子束E的热负荷基本上均匀地分布在靶标14的每一侧上。在一些实施例中，可以在电子束E内跳过脉冲以允许用于在脉冲之间切换的时间。作为示例，如果在375MHz下产生脉冲，则可以每20毫秒跳过1000个脉冲，从而为分束器12留下约3微秒用于切换所述电子束E的传播路径。

靶标14被配置成接收电子束E的电子并且使用所述电子将源材料转变成放射性同位素。在这个实施例中，靶标14可以是Mo-100(Mo-100是稳定的且自然地产生的Mo同位素)，其经由光子引发的中子发射而被转变为Mo-99。光子产生的机制是由于电子撞击所述靶标14而产生的韧致辐射(Bremsstrahlung radiation)(英文：制动辐射(brakingradiation))。以这种方式产生的光子的能量例如可以大于100kev、可以大于1MeV并且可以大于10MeV。光子可以被描述为极硬X射线。

这种反应具有8.29MeV的阈值能量，并且因而，如果入射到光子靶标上的光子具有小于8.29MeV的能量，则将不会发生这种反应。所述反应具有在约14MeV处达到峰值的横截面(反应横截面指示了所述反应被具有给定能量的光子所引发的可能性)。换句话说，所述反应具有在约14MeV的谐振峰值。因此，在一实施例中，具有约14MeV或更高能量的光子可以被用于将Mo-100光子靶标转变成Mo-99。

由所述制动辐射产生的光子的能量具有由电子束E中电子的能量设定的上限。光子将具有能量分布，但所述分布的上限将不会超出电子束中电子的能量。因而，在用于将Mo-100光子靶标转变成Mo-99的实施例中，电子束将具有至少8.29MeV的能量。在实施例中，所述电子束E可以具有约14MeV或更大的能量。

随着电子束的能量增加，将产生更多的具有足以引起所需反应的能量(对于同一电子流)的光子。例如，如上文指出的，Mo-99产生具有在约14MeV处达到峰值的横截面。如果电子束E具有约28MeV的能量，则每个电子可以产生具有约14MeV能量的两个光子，由此增加所述光子靶标到Mo-99的转变。然而，随着电子束的能量增加，具有较高能量的光子将引发其它不想要的反应。例如，质子和中子的光子引发的发射具有18MeV的阈值能量。这种反应是不期望的，因为它不产生Mo-99，而是替代地产生不想要的反应产物。

通常，电子束的能量(以及因此光子的最大能量)的选择可以基于想要的产物(例如Mo-99)的产率与不想要的产物的产率之间的比较。在实施例中，电子束可以具有约14MeV或更大的能量。电子束E可以例如具有约30MeV或更大的能量(例如，高达约45MeV)。这个范围的电子束能量可以提供具有约14MeV的反应谐振峰值的能量的光子的良好生产率。然而，在其它实施例中，所述电子束可以具有其它能量。例如，电子束可以具有60MeV的能量，因为处于这个能量的电子可能能够引起多个反应并且由此增加产率。

图2a示意性地描绘了靶标14的示例布置。在图2a中，靶标14包括由支撑结构31所支撑的由Mo-100制成的多个板32。如上文所描述的，当电子束E中的电子入射到板32上时，发射光子。从靶标14所发射的光子在图2a中由波浪线γ示意性地描绘。当光子γ入射到Mo-100原子核上时，所述光子可能引起光致核反应，中子经由所述光致核反应而从原子核射出。由此，Mo-100原子被转化为Mo-99原子。在图2a的布置中，可以认为板32既是电子靶标又是光子靶标。

靶标14可以在一时间段内接收光子γ，在这个时间段期间所述靶标14中Mo-99的比例增加并且在所述靶标中Mo-100的比例减少。然后将所述靶标14从所述放射性同位素生产设备6中移除以供处理并且运输到放射性药房。Tc-99(其是Mo-99的衰变产物)随后被提取并且用于医疗诊断应用。

图2b示意性地描绘了靶标14的替代性示例布置。在图2b中，靶标14还包括分立的电子靶标34。在设置了分立的电子靶标的情况下，靶标板32可以被认为是光子靶标。例如，电子靶标34可以由钨、钽或将使电子减速并且产生光子的某些其它材料形成。然而，电子靶标34可以由与光子靶标(例如Mo-100)相同的材料形成。电子靶标由支撑结构33a、33b保持。

虽然图2a和图2b中所示的靶标14包括三个板，但靶标可以包括任何适当数目个板。虽然所描述的靶标包括Mo-100，但是光子靶标可以包括任何合适的材料。类似地，靶标的材料可以被设置成任何适当的形状和/或配置。可以在靶标14周围设置屏蔽(例如铅屏蔽)。

图2b中的每个电子靶标34a、34b被描绘为单个材料块。然而，每个电子靶标可以被设置为多个板。所述板可以例如具有与上文所描述的靶标板32的构造相对应的构造。类似地，所述支撑结构33a、33b可以被配置成保持多个电子靶标板。

电子靶标34和靶标板32可以设置有供冷却剂流体流过的导管。

可以设置其它形式的靶标支撑结构。

在图2a和图2b两者中，在靶标14的每一侧处接收所述电子束E。通过横跨靶标14较为均匀地分布所述热负荷，减小了所产生的总温度，由此减轻并且简化冷却要求(与将电子束E引导到靶标14的仅一侧上相比)。

在本发明的其它实施例中，不存在电子束分束器12。在这样的实施例中，单个电子束可以入射到靶标14上。

如上文另外指出的，电子注入器8和直线加速器10除了形成所述放射性同位素生产设备6的一部分之外还形成所述富集设备4的一部分。所述富集设备4还包括波荡器16。所述电子束E在由所述直线加速器10加速之后进入所述波荡器。可选地，所述电子束E可以穿过被设置在所述直线加速器10与所述波荡器16之间的聚束压缩器(未示出)。所述聚束压缩器可以被配置成在空间上压缩所述电子束E中现有的电子聚束。

所述波荡器16可以包括多个模块或单个模块。所述模块或每个模块包括周期性磁体结构，所述周期性磁体结构的可操作飞以产生周期性磁场，并且所述周期性磁体结构被布置成沿所述模块内的周期性路径引导通过电子注入器8和线性加速器10而产生的电子束E。由波荡器16所产生的周期性磁场使电子沿循绕中心轴线的振荡路径。结果，在所述波荡器16内，电子通常沿所述波荡器的中心轴线的方向辐射电磁辐射。所辐射的电磁辐射形成辐射束B(例如红外辐射)。束B的方向使其与钼的气流相交，由此促成了钼富集(如下文进一步描述的)。

所述波荡器16中的电子束E的电子所沿循的路径可以是正弦的且平面的，其中电子周期性地穿越中心轴线。替代地，所述路径可以是螺旋形的，并且电子绕所述中心轴线旋转。振荡路径的类型可能影响由所述波荡器16所发射的所述辐射束B的偏振。

当电子移动穿过所述波荡器16时，它们与所述辐射的电场相互作用，与所述辐射交换能量。通常，所述电子与所述辐射之间所交换的能量的量将迅速地振荡，除非条件接近于谐振条件。在谐振条件下，所述电子与所述辐射之间的相互作用使所述电子聚束到一起形成微聚束，所述微聚束在所述波荡器内以辐射的波长而被调制，并且激发了辐射的沿中心轴线的相干发射。谐振条件可以由以下公式给出：

其中λ_em是所述辐射的波长，λ_u是所述电子传播通过的所述波荡器模块的波荡器周期，γ是电子的洛伦兹因子，并且K是所述波荡器参数。A依赖于所述波荡器16的几何形状：对于产生圆偏振辐射的螺旋波荡器A＝1，对于平面波荡器A＝2，并且对于产生椭圆偏振辐射(既不是圆偏振也不是线偏振)的螺旋波荡器1<A<2。实际上，每个电子聚束将具有能量散布，但是这种能量散布可以尽可能地被最小化(通过产生具有低发射率的电子束E)。所述波荡器参数K典型地近似为1且由下式给出

其中q和m分别是所述电子的电荷与质量，B₀是周期性磁场的量值，并且c是光速。

谐振波长λ_em等于由移动穿过所述波荡器模块或每个波荡器模块的电子自发地辐射的一次谐波波长。所述电子注入器8、加速器10和所述波荡器16可以一起被认为是自由电子激光器。

由所述波荡器16产生的辐射束B可以是红外辐射束。例如，所述辐射束B可以具有约10微米的波长(例如，介于9微米与11微米之间)。约10微米的波长特别适合于钼的富集。

在实施例中，从所述加速器10传送到所述波荡器16的电子束可以具有约60MeV的能量。所述波荡器16可以具有约140mm的磁周期。约4.5米的波荡器长度可能足以提供由所述波荡器所发射的所述辐射束B的饱和。聚束电荷为75pC且聚束长度为10fs的每个电子脉冲将产生约100μJ的红外辐射。聚束频率为375MHz。利用这组电子束和波荡器参数，可以产生超过35kw功率的红外辐射束B。在另一示例中，聚束频率可以为约1.3GHz。通常，所述电子束E的参数可以是任何合适的参数，并且可以被选择成向所述辐射束B提供期望的功率。

使用所述波荡器30产生所述红外辐射束B仅带走所述电子束E的一小部分能量。因此，所述电子束E仍具有足够的能量以在所述曝光单元14中将Mo-99(或包含Mo的化合物)转变成Mo-100。

束转向反射镜42将红外束B朝向钼(或含钼化合物)的气流引导。虽然描绘了单个束转向反射镜42，但实际上可以设置两个或更多个束转向反射镜，以便允许以额外的灵活性调整所述辐射束的位置。由于图1的示意性质，看起来如同所述红外束B与所述电子束E相交。然而，所述红外辐射束B可以被容易地引导，使其围绕所述电子束E行进(例如，在所述电子束上方或下方)。

所述富集设备4包括钼流发生器44、磁体45、第一接收器58和第二接收器60。所述钼流发生器44，磁体45和接收器58、60可以设置在壳体62内，所述壳体62被密封使得所述钼流发生器44，所述磁体45和所述接收器58、60与外部环境隔离。可以在所述壳体62中设置窗52以允许所述红外束B进入所述壳体。

所述钼流发生器44可以包括容器54，所述容器54包含MoO₃或MoF₆或一些其它气态的含钼分子。可以使用其它气态的含钼分子，但是这些分子可能需要被加热到较高温度，例如超过200℃，以形成气体(MoF₆在34℃下就沸腾)。所述容器54包括位于一端处的开口。所述开口包括喷嘴56，所述喷嘴被配置成产生气态的含钼分子的流46。所述红外束B与所述气态的含钼分子的流相交，并且至少部分地电离所述流。在实施例中，氧原子可以从MoO₃被剥离以形成MoO₂。在另一实施例中，氟原子可以从MoF₆被剥离以形成MoF₅。至少部分地电离的分子的流穿过由所述磁体45所产生的磁场48。另外地或替代地，可以使用被施加到电极的差分电压来产生电场。彼此正交的电场和磁场可以提供分子的最有效分离。

由流46中的离子行进穿过由磁体45所产生的磁场的路径依赖于离子的质量和电荷。因此，与较低质量离子(例如，包含Mo-92至Mo-98的分子)相比，具有较高质量离子的分子(例如，包含Mo-100的分子)将在不同的位置处并且以不同的轨迹退出所述磁场。

较高质量的离子(包含Mo-100的分子)形成第一离子流47a。这种第一离子流47a进入所述第一接收器58并且被保留在所述第一接收器内。通常，具有与期望的同位素对应的质量的离子由所述第一接收器58接收。所述第一接收器58可以例如包含冷却板，所述气体分子在所述冷却板上冷凝或凝固。替代地，所述第一接收器可以包括将所述气体分子泵送至容器的泵。

所述第二离子流47b具有不同的轨迹并且进入第二接收器60。由低质量离子组成的所述第二离子流被保留在所述第二接收器60中。通常，具有与期望的同位素不对应的质量的离子由第二接收器60接收。第二接收器60可以例如包含冷却板，气体分子在第二接收器60的冷却板上冷凝或凝固。替代地，所述第二接收器可以包括将所述气体分子泵送至容器的泵。

以这种方式，所述富集设备4将包含Mo-100的分子从包含Mo-92至Mo-98的分子中分离出来。换句话说，实现了钼的富集，这提高了Mo-100的百分比。被富集的钼形成所述靶标32的一部分，这在本文献中的其它部分中进行了描述。

如将会根据等式(1)和(2)而理解的，从所述波荡器16输出的所述辐射束B的波长可以经由对所述波荡器磁场的周期、或所述电子的洛伦兹因子(由所述电子的能量确定)的适当选择来选择。如本文献中的其它部分所指出的，存在着电子可以入射到Mo-100上并且仍能提供到Mo-99的合理有效转变的数十MeV的宽范围。因而，如果钼的富集需要红外辐射束B的特定波长，则可以调整所述电子束E的能量，直到由所述波荡器16产生具有所述波长的辐射束为止。调整所述电子束E的能量显著地比调整所述波荡器的周期性更容易。可以通过调整传送到所述加速器10的功率来调整所述电子束E的能量。调整可以由控制器(未描述)控制。所述控制器可以接收指示所述辐射束的波长的反馈，并且可以使用反馈回路来操作以将所述辐射束的波长保持在期望的波长处。

图3中示意性地图示了一种替代的富集设备。在替代的富集布置中，钼流发生器44包括容器54和喷嘴56，所述钼流发生器44用于提供气态的含钼分子(例如MoO₃或MoF₆)的流70。通常，所述发生器44被配置成产生分子流，并且可以被称为分子流发生器。辐射束B与所述流70相交。选择所述辐射束的波长，使得其激发钼的特定同位素(例如Mo-100)。也就是说，所述辐射束B的波长对应于所述同位素的原子跃迁而不是其它同位素的原子跃迁，并且因此优先地由所述同位素吸收。优先地吸收所述辐射束B的同位素(如Mo-100)被激发，并且因而振动较大。这导致包含所述同位素的分子偏离含钼分子的流的中心轴线。结果，所述流70包括以与所述辐射束B的上游相同的速率偏离或发散的第一部分70a和以比所述辐射束B的上游更大的速率偏离或发散的第二部分70b。

第一接收器72被布置成接收所述分子流的所述第二部分70b。所述第一接收器72可以包括环形开口。所述第一接收器72可以是大致环形的。中央接收器74被布置成接收流分子的所述第一部分70a。所述中央接收器74可以被称为第二接收器。以这种方式，诸如Mo-100之类的同位素可以与诸如Mo-92到Mo-98之类的其它同位素分离。

所述第一接收器72可以例如包含冷却板，包含期望的同位素的分子在所述冷却板上冷凝或凝固。替代地，所述第一接收器72可以包括将包含期望的同位素的分子泵送至容器的泵。所述第二接收器74可以例如包含冷却板，其它分子所述冷却板上冷凝或凝固。替代地，所述第二接收器74可以包括将其它分子泵送至容器的泵。

图3中所描绘的所述富集设备使用具有受良好控制的波长的辐射束B。也就是说，波长被充分准确地控制以确保它主要激发一种钼同位素而不是其它钼同位素。所述电子注入器8、加速器10和波荡器16(它们一起可以包括自由电子激光器)提供良好的稳定性和可调整性，并且因而能够提供具有受充分良好控制的期望的波长的辐射束B。如上文所指出的，可以通过调整被传送到所述加速器10的功率来控制所述辐射束B的波长。

Mo-100的电子轨道与Mo-92到Mo-98的靠近于原子核的电子轨道差别最大。这些电子轨道的能量对应于比红外辐射更短的波长。出于此原因，所述辐射束B可以具有比红外辐射更短的波长(例如紫外辐射)。例如，可以通过对红外束施加诸如倍频之类的非线性效应(例如，使用一个或更多个倍频晶体)来产生紫外辐射束。

在图1所描绘的实施例中，电子束分束器12用于对所述电子束E进行分束。除了对所述电子束进行分束之外，所述电子束分束器12也将所述电子束E与所述红外辐射束B分开。在替代布置(未描述)中，磁体可以用于弯曲所述电子束E的路径，使得所述电子束弯曲背离所述红外辐射束B。以这种方式，所述电子束E和所述红外辐射束B可以被分开。

虽然以上描述涉及钼的富集，但本发明的实施例也可以用于其它材料(诸如例如铀)的富集。

在实施例中，所述电子注入器8、加速器10和波荡器16可以被配置成提供具有10mA或更大的电流的电子束E。例如，所述电流可能高达100mA或更大。具有高电流(例如10mA或更大)的电子束E是有利的，因为它增加了由所述放射性同位素产生设备6所产生的放射性同位素的比活度或比放射性。

如上文进一步解释的，可以使用由击中电子靶标的电子束所产生的非常硬的X射线光子来将Mo-100转变成Mo-99(期望的放射性同位素)。Mo-99的半衰期为66小时。由于这一半衰期，存在着当始于Mo-100时可以提供的Mo-99的比活度的限制，所述限制由产生Mo-99的速率决定。如果Mo-99以相对较低的速率产生，例如使用约1至3mA的电子束电流，则可能无法在所述靶标中提供大于约40Ci/g的Mo-99的比活度。这是因为虽然辐照时间可以被增加以允许产生更多的Mo-99原子，但是那些原子中的相当一部分将在辐照时间期间发生衰变。在欧洲，用于医疗应用的Mo-99的比活度的阈值应为100Ci/g，并且因而具有40Ci/g或更少的比活度的Mo-99是不适用的。

当使用较高的电子束电流时，产生Mo-99原子的速率被相应地增加(假设接收光子的Mo-99的体积保持相同)。因而，例如，对于给定体积的Mo-99，10mA的电子束电流将以由1mA的电子束电流所提供的产生速率的10倍来产生Mo-99。由本发明的实施例所使用的电子束电流可以是足够高的，以实现超过100Ci/g的Mo-99的比活度。例如，本发明的实施例可以提供具有约30mA的束流的电子束。模拟表明，对于约30mA的束流，如果所述电子束具有约35MeV的能量并且Mo-100靶标的体积约5000mm³，则可以获得超过100Ci/g的Mo-99的比活度。所述Mo-100靶标可以例如包括具有约25mm的直径以及约0.5mm的厚度的20个板。可以使用其它数目个板，这些板可以具有非圆形形状并且可以具有其它厚度。

还可以使用以下方面来描述所述实施例：

1.一种组合式富集和放射性同位素生产设备，包括：

电子源，所述电子源被布置成提供电子束，所述电子源包括电子注入器和加速器；

波荡器，所述波荡器被配置成通过使用所述电子束来产生辐射束；

分子流发生器，所述分子流发生器被配置成提供与辐射束相交的分子流；

接收器，所述接收器被配置成接收从分子流选择性接收的分子或离子；以及

靶标支撑结构，所述靶标支撑结构被配置成在使用中保持所述电子束入射到的靶标。

2.根据方面1所述的设备，其中所述辐射束被配置成至少部分地电离所述分子流。

3.根据方面2所述的设备，其中所述设备还包括被配置成产生由至少部分地电离的分子流穿越的磁场的磁体。

4.根据方面2或3所述的设备，其中所述设备还包括被配置成产生由至少部分地电离的分子流穿越的电场的电极。

5.根据方面3或4所述的设备，其中所述接收器是两个或更多个接收器中的第一接收器，所述第一接收器被配置成接收具有与期望的同位素相对应的质量的离子，第二接收器被配置成接收其它离子。

6.根据方面5所述的设备，其中第一接收器包括离子冷凝或凝固至其上的冷却板，或将离子泵送至容器的泵。

7.根据方面2至6中任一项所述的设备，其中所述辐射束是红外辐射束。

8.根据方面1所述的设备，其中所述辐射束被配置成激发分子流中的期望的同位素。

9.根据方面8所述的设备，其中所述接收器是两个或更多个容器中的第一接收器，所述第一接收器被配置成接收包括受激发的期望的同位素的分子，并且第二接收器被配置成接收其它分子。

10.根据方面9所述的设备，其中所述第一接收器包括被配置成接收包括受激发的期望的同位素的分子的环形开口。

11.根据方面9或10所述的设备，其中所述第一接收器包括包含期望的同位素的分子冷凝或凝固至其上的冷却板，或将包含期望的同位素的分子泵送至容器的泵。

12.根据方面8至11中任一项所述的设备，其中所述辐射束是紫外辐射束。

13.根据任一前述方面所述的设备，其中所述设备还包括被配置成通过调整传送到所述加速器的功率来控制所述辐射束的波长的控制器。

14.一种组合式富集和放射性同位素生产的方法，包括：

使用电子注入器和加速器来提供电子束；

使用波荡器利用所述电子束来产生辐射束；

提供与所述辐射束相交的分子流；

在接收器中选择性地接收来自分子流中包含期望的同位素的分子或离子；以及

将电子束引导到包含期望的同位素的靶标上以产生放射性同位素。

15.根据方面14所述的方法，其中所述方法还包括：提取所述接收器中所接收的同位素，并且使用所述同位素来形成所述电子束入射到其上的后续靶标。

16.根据方面14或15所述的方法，其中所述电子束具有约14MeV或更高的能量。

17.根据方面14至16中任一项所述的方法，其中所述辐射束至少部分地电离所述分子流，并且其中所述至少部分地电离的分子流随后穿过根据所述离子的质量改变所述离子的轨迹的磁场和/或电场。

18.根据方面17所述的方法，其中在所述第一接收器中接收具有与期望的同位素对应的质量的离子。

19.根据方面14至16中任一项所述的方法，其中所述辐射束激发所述分子流中的期望的同位素，并且其中包含期望的同位素的分子随后偏离所述分子流中的其它分子。

20.根据方面19所述的方法，其中在第一接收器中接收包含期望的同位素的分子。

如上进一步指出的，本发明的实施例的电子注入器可以是由脉冲激光束照射的光电阴极。所述激光器可以例如包括Nd:YAG激光器以及相关联的光学放大器。所述激光器可以被配置成产生皮秒激光脉冲。可以通过调整脉冲激光束的功率来调整所述电子束的电流。例如，增加脉冲激光束的功率将增加从光电阴极所发射的电子数，并且由此增大电子束电流。

由根据本发明实施例的放射性同位素生产设备6所使用的所述电子束E可以例如具有1mm的直径和1mrad的发散度或偏离。增大所述电子束E中的电流将由于空间电荷效应而导致电子散布开，并且因而可能增大电子束的直径。因此，增大电子束的电流可能会降低电子束的亮度。然而，放射性同位素生产设备6不需要具有例如1mm直径的电子束E，并且可以利用具有较大直径的电子束。因而，增大电子束的电流可能不会将束的亮度降低至明显不利地影响放射性同位素产生的程度。事实上，提供具有大于1mm的直径的电子束可能是有利的，因为它分散了由电子束传递的热负荷。然而，将理解，也可以使用其它类型的注入器。

虽然已经结合放射性同位素Mo-99的产生来描述了本发明的实施例，但是本发明的实施例可以用于产生其它放射性同位素。通常，本发明的实施例可以用于产生可以经由非常硬的X射线的方向而被形成于源材料上的任何放射性同位素。

本发明的一优点在于，在不需要使用高通量核反应堆的情况下提供放射性同位素的生产。另一优点在于，它不需要使用高度富集的铀(一种受防扩散规则约束的危险材料)。

虽然本发明的实施例已被描述为使用Mo-100来产生衰变成Tc-99的Mo-99放射性同位素，但可以使用本发明的实施例来产生其它医学上有用的放射性同位素。例如，本发明的实施例可以用于产生Ge-68，其衰变为Ga-68。本发明的实施例可以用于产生W-188，其衰变为Re-188。本发明的实施例可以用于产生Ac-225，其衰变为Bi-213、Sc-47、Cu-64、Pd-103、Rh-103m、In-111、I-123、Sm-153、Er-169和Re-186。

已经在输出红外辐射束的自由电子激光器FEL的情境中描述了本发明的实施例。然而，自由电子激光器FEL可以被配置成输出具有任何波长的辐射。因此，本发明的一些实施例可以包括自由电子激光器，其输出不是红外辐射束的辐射束。

不同的实施例可以相互组合。实施例的特征可以与其它实施例的特征相组合。

虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应当理解，本发明可以用不同于所描述的其它方式实施。以上描述旨在是说明性的而非限制性的。因此，本领域技术人员将明白，在不脱离下文所阐述的权利要求的范围的情况下，可以对本发明进行修改。