在医用回旋加速器中,碳-11可采用不同的核反应在不同类型的靶中生产[1-3],如14N(p,α)11C、11B(p,n)11C和10B(d,n)11C等反应,其中最方便也是最常用的核反应是14N(p, α)11C。以11B(p,n)11C和10B(d,n)11C反应生产,靶材料的填充工艺要求较高,通常在1500psi的压力下将B源压制在特制的铝靶室中,并且从B材料中分离回收11C的工艺较复杂,但利用该核反应可在低能回旋加速器中生产,可用低于5MeV的质子和氘核轰击,其11C的产量分别为15.7mCi/μA和14.2mCi/μA。
在14N(p, α)11C核反应生产中,通常使用含有痕量O2的高纯N2(纯度为>99.9995%)为靶气体材料,经质子照射后得到的11C核素的化学形式为11C-CO2。为了防止CO2的污染,可在N2进入靶室的管线间连接一个捕获器(trapper),捕获器内可以装载氢氧化锂、烧碱石棉剂(AscariteR*)、分子筛(4Å或5Å)或聚苯乙烯型固定剂(PorapakTM),同时应注意捕获剂所带来的污染。为了防止外界通过渗透混入靶气体,应选用不锈钢材料的传送管道,并且在保证气体流量的前提下,管道的内径应尽可能细。