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Einheit zum Aufteilen von radioaktiven, insbesondere von
Gammastrahlen aussendenden Substanzen
Die Erfindung betrifft Einheiten zum Aufteilen von radioaktiven Substanzen, d. h. Anordnungen, welche gestatten, das Gesamtvolumen einer Lösung von radioaktiven Elementen bekannter Aktivität zu unterteilen, um die von den Benutzern gewünschte Zahl von Millicurie dieser Substanzen auf Einzel- flaschen zu verteilen. Von derartigen Einheiten betrifft die Erfindung insbesondere solche zur Aufteilung von Gammastrahlen aussendenden radioaktiven Substanzen.
Sie bezweckt insbesondere, derartige Einheiten so auszubilden, dass sie die Aufteilung der radioakti- ven Substanzen, insbesondere von Gammastrahlen aussendenden radioaktiven Substanzen, in möglichst zweckmässiger und wirkungsvoller Weise ohne irgendeine Gefahr für die Bedienungspersonen ermöglichen, wobei alle Arbeitsgänge im Innern einer gegen die Gammastrahlen geschützten und belüfteten Hülle vorgenommen werden, während alle Steuerungen von ausserhalb dieser hülle erfolgen.
Die Erfindung betrifft somit eine Einheit zum Aufteilen von radioaktiven Substanzen, bei welcher alle Arbeitsgänge- unter dem Schutz einer Hülle vorgenommen werden, innerhalb welcher alle Einrichtungen angeordnet sind, die zur Vornahme der verschiedenen Arbeitsgänge für das Aufteilen der radioaktiven Substanzen erforderlich sind, insbesondere die Einlagerung der Lösungen, ihre Aufteilung auf Be- hälter, die Einstellung des pH-Wertes der aufgeteilten Lösungen, der Verschluss und das Zubördeln der Behälter, die Sterilisierung derselben, die Kontrolle der Aktivität der auf die Behälter aufgeteilten Substanzen und das Einbringen der Behälter in die Bleikammer, wobei diese Vorgänge nur beispielshalber aufgezählt sind.
Die erfindungsgemässe Einheit zum Aufteilen von radioaktiven Substanzen ist in mehrere Abteile unterteilt, die innerhalb einer Schutzhülle gegen die Gammastrahlung angeordnet sind, welche mit verschliessbaren Ein- und Ausbringöffnungen versehen ist, wobei jedes Abteil einen Teil der Apparate enthält, die zur Vornahme der verschiedenen Arbeitsgänge für die Aufteilung der Substanzen erforderlich sind und wobei die Trennwände zwischen den verschiedenen Abteilen Durchtrittstüren od. dgl.
aufweisen und eine Beförderungsvorrichtung vorgesehen ist, welche die Behälter, in die bestimmte Mengen der aufzuteilenden radioaktiven Substanzen eingefüllt werden sollen, durch die verschiedenen Abteile führt, wobei ferner Sicherheitseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Inbetriebsetzung der Beförderungsvor- richtung verhindern, wenn eine Tür, durch welche die Beförderung erfolgen soll, nicht geöffnet ist, und wobei schliesslich die Betätigung der Apparate, der Türen und der Beförderungsvorrichtung von ausserhalb der Schutzhülle erfolgt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Hand eines Ausführungs- beispielesnäher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Aussenansicht bzw. eine Innenansicht (nach Ent- fernung der Vorderwand) einer erfindungsgemässen Einheit zum Aufteilen von radioaktiven Substanzen.
Fig. 3 ist ein Grundriss der Einheit nach den Fig. 1 und 2 nach Entfernung der Decke der Hülle. Fig. 4 ist ein Schaltbild zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung zur Beförderung der Behälter in der Einheit nach den Fig. l-3.
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Die Aufteilungseinheit besteht aus mehreren Abteilen A, B, C, D, die innerhalb einer zum Schutz gegen die Gammastrahlung dienenden Schutzhülle P angeordnet sind, welche verschliessbare Öffnungen zum Ein- und Ausbringen aufweist. Jedes Abteil enthält einen Teil der Apparate, die zur Vomahmeder verschiedenen Arbeitsgänge für die Ausführung dieser Aufteilung erforderlich sind, wobei die Trennwände zwischen den verschiedenen Abteilen Durchtrittstüren od. dgl. aufweisen und überdies eine Beförderungs- vorrichtung T vorgesehen ist, welche die Behälter R, in die bestimmte Mengen der aufzuteilenden radio- aktiven Substanzen eingefüllt werden sollen, durch die verschiedenen Abteile befördert.
Ferner sind
Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, welche die Inbetriebsetzung der Beförderungsvorrichtung verhindern, wenn eine Tür, durch welche die Beförderung erfolgen soll, nicht offen ist. Die Betätigung der verschie- denen Apparate, der Türen und der Beförderungsvorrichtung erfolgt von ausserhalb der Schutzhülle P.
Die Schutzhülle P wird mit Hilfe von dachsparrenförmigen Bleisteinen hergestellt, die z. B. eine
Dicke von 5 cm haben und zur Herstellung der Seitenwände 1 hochkant, zur Bildung der Arbeitsfläche 2 sowie der Decke 3 der Hülle flachliegend angeordnet werden, wobei die Gesamtanordnung zwischen Stän- dem m gehalten wird.
Die Abteile A, B, C, D sind mit Hilfe von Glocken 4A, 4B, 4C, 4D gebildet, die z. B. aus dem im
Handel unter der Marke "Plexiglas" erhältlichen Methylpolymethacrylat bestehen und eine Dicke von etwa 1 cm haben, wobei zwischen dem Abteil A und den Abteilen B und C einerseits und zwischen dem
Abteil D und den Abteilen B und C anderseits Wände aus Bleisteinen 5 und 6 vorgesehen sein können.
Der Boden einer jeden Glocke wird zweckmässig durch einen dichten Behälter 7 gebildet, der z. B. aus dem im Handel unter der Marke"Afcodur" erhältlichen Polyvinylchlorid besteht. Die Entleerung dieser Behälter erfolgt durch Leitungen 8, die mit einer allgemeinen Abfuhrleitung 9 verbunden sind, während eine nicht dargestellte Wasserzufuhr im Falle einer Verschmutzung das Waschen der Behälter 7 gestattet.
Die Glocken A, B und C sind belüftet. In ihnen wird ein leichter Unterdruck (z. B. in der Grössenordnung von 35 mm Wassersäule, angezeigt an Manometern 10) gegenüber der Atmosphäre mittels einer oder mehreren Turbinen 11 aufrechterhalten, welche die Luft aus den Abteilen A, B und C durch Leitungen 12 absaugen. Durch Filterkästen 13 (z. B. der von "Schneider et Poelmann"hergestellten Bauart) werden Staubteilchen, insbesondere die radioaktiven Aerosole zurückgehalten, so dass sie nicht nach aussen gelangen können.
Die visuelle Überwachung des Innern der Glocken, die z. B. mit Hilfe von kalten Leuchtröhren 14 beleuchtet werden, erfolgt durch Fenster 15 aus Bleiglas mit 50 % Blei, die nur einen sehr kleinen Bruchteil (in der Grössenordnung von 0, 5 lu) der gesamten Wandfläche der Hülle P ausmachen.
Zum Ein- und Ausbringen ist ein auf Wälzlagern gelagerter Schieber 16 vorgesehen, auf dem eine bestimmte Menge einer auf mehrere Behälter R aufzuteilenden radioaktiven Substanz in Bleikästen 17 eingefahren werden kann, wobei die Abdichtung der Öffnung durch eine an der Glocke 4A vorgesehene Falltür 18a und durch eine auf Wälzlagern gelagerte Bleitür 18b bewirkt wird. In Fig. 3 ist der herausgezogene Schieber 16 gestrichelt dargestellt.
Zur Einführung der Behälter R und von Stöpseln b ist eine Schleuse 19 aus Bleimethylpolymethacrylat vorgesehen. Die Beförderungsvorrichtung T tritt in diese Schleuse ein und wird durch einen in dieser angeordneten Motor M angetrieben. Zwischen der Schleuse und dem Abteil A ist eine doppelte Falltür 20a, 20b vorgesehen.
Ein Trichter und ein Rohr aus Kunststoff (nicht dargestellt) durchsetzen die Schutzhülle P und die Glocke 4B zur Zuführung von destilliertem Wasser zu einem im Abteil B vorgesehenen Behälter 21.
Durch die Hülle P und die Glocke 4C verläuft ein z. B. aus Polyvinylchlorid bestehendes schräges Rohr 22. Durch dieses Rohr werden in das Abteil C durch ihr Eigengewicht Metallkapseln zum Verkapseln der Behälter R nach ihrer Füllung und zum Verstöpseln im Abteil B eingeführt.
Schliesslich gestattet eine Drehtür 23 mit kontinuierlicher Schutzwirkung das Einbringen von leeren Bleikästen in das Abteil D und die Entnahme dieser Kästen aus diesem Abteil nach ihrer Beladung mit den vollen, verstöpselten und verkapselten Behältern R, wobei die Tür von aussen durch ein Handrad 23a betätigbar ist.
Ferner können in den verschiedenen Glocken mit einer Falltür verschlossene Öffnungen zur Vornahme einfacher Reparaturen durch Entfernung einer gewissen Anzahl von Bleisteinen freigelegt werden.
Ferner sind zwischen den verschiedenen Abteilen Durchgangstüren pl, p2, p3, p4, p5 und p6 vorgesehen, damit die Beförderungsvorrichtung T nach der Öffnung der Türen die Behälter R von einem Abteil in ein anderes befördern kann.
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lotrechte Achse ausführen kann (wobei diese beiden waagrechten Bewegungen z.
B. manuell von ausser- halb der Hülle mit Hilfe von Handgriffen 36a über Kardangelenke und Zahnräder vorgenommen werden), so dass die Elektrode entweder über einen in der Rüttelvorrichtung 34 gehaltenen Behälter R oder über einen (nicht dargestellten) eine Pufferlösung enthaltenden Behälter oder schliesslich über Bechergläser 37 gebracht werden kann, welche mit einer Wasserzufuhr und einer Abfuhr durch Siphon versehen sind, um die Elektrode zwischen zwei Messungen zu spülen, während entsprechende Bechergläser 37a zur Spülung der Pipetten 29 dienen, wobei die Bechergläser 37,37a mit Wasser, dessen Überschuss den Entleerungssiphon in Gang bringt, aus dem Behälter 21 gespeist werden.
Die Ablesung des pH-Wertes erfolgt mittels eines pH-Messers, dessen Ziffemblatt 38 ausserhalb der Hülle angeordnet ist : es können noch in der oubli- chen Weise ausgebildete Pipetten vorgesehen werden, die durch eine biegsame Rohrleitung mit von aussen betätigten Spritzen aus rostfreiem Stahl verbunden sind, damit das Abfüllen der radioaktiven Lösungen auch bei einer Störung einer ferngesteuerten Pipette erfolgen kann.
3) In der Kammer C : zwei ferngesteuerte, mit Klauen versehene Kapselvorrichtungen 39, von denen die eine z. B. für Behälter von 10 ml und die andere für Behälter R von 30 ml vorgesehen ist. Mittels einer Zange 40 wird der zugestöpselte Behälter in eine unter jeder Kapselvorrichtung vorgesehene Ausnehmung 41 eingesetzt, worauf eine z. B. aus Aluminium bestehende Kapsel aufgesetzt wird, nachdem die Kapseln dem Abteil C durch das Rohr 22 zugeführt worden sind. Die Kapsel wird unter die Klauen einer Kapselvorrichtung gebracht, worauf das Verkapseln durch einen auf den Handgriff 42 dieser Kapselvorrichtung ausgeübten Zug erfolgt ; und ein vollständig selbsttätiger, ferngesteuerter Autoklav 43 (welcher vorzugweise die in der franz.
Patentschrift Nr. 1. 249. 550 beschriebene Bauart aufweist), in dem die gefüllten, verkapselten Behälter R sterilisiert werden, wobei das Einführen der Flaschen in den Autoklav und die Entnahme aus diesem nach der Behandlung mittels einer Femwirkzange 44 erfolgen.
4) Im Abteil D, das nicht belüftet Ist und als Schleuse vor dem Ausbringen der Behälter dient, sind vorgesehen : eine lonisierungskammer 45, die durch eine kleine Hülle 46 aus den die Hülle P bildenden Bleisteinen entsprechenden Bleisteinen geschützt ist und zweckmässig an einer Zahnstange 47 angebracht ist, um die Geometrie der Messung bei der Eichung verändern zu können ; eine Zange 48, die den ver- kapselen Behälter R auf die Ionisierungskammer 45 bringt, um zu prüfen, ob kein Irrtum bei der Aufteilung der radioaktiven Substanzen aufgetreten ist, indem die Radioaktivität des Inhaltes des Behälters gemessen wird (das Ergebnis der Aktivitätsmessung wird an einem auf einem nicht dargestellten Rolltisch
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angeordneten Gleichstromverstärker abgelesen), worauf der Behälter entfernt wird ;
ein durch einen Druck- knopf 50 gesteuerter Elektromagnet 49 zum Anheben des mit einer Eisenplatte versehenen Deckels der durch die Drehtür 23 in das Abteil D eingeführten Bleikästen vor dem Einsetzen der Behälter R, deren
Radioaktivität gemessen wurde, mittels der Fernwirkzange 51 in diese Kästen, worauf der Deckel durch den Elektromagneten 47 wieder aufgesetzt wird. Dieser Elektromagnet wird zweckmässig aus einer Akku- mulatorenbatterie gespeist, deren Ladezustand an dem Ziffernblatt 45a ablesbar ist, um die Betriebssi- cherheit zu gewährleisten ; gegebenenfalls ein nicht dargestellter Greifer zum Ersatz des Elektromagneten bei einer Störung desselben.
Die Betätigung des Förderers T kann von verschiedenen Stellen aus erfolgen, wobei ein nicht darge- stellter Lichtpfeil die Bewegungsrichtung anzeigt. Um jeden Unfall auszuschliessen, kann der Förderer nicht in Betrieb gesetzt werden, wenn eine der Türen pl-p6, durch welche er laufen soll, nicht offen ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der elektrischen Schaltung zur Inbetriebsetzung des Förderers T ist in Fig. 4 dargestellt.
Der Rotor des Drehstrommotors M für den Antrieb des Förderers wird in der einen oder der andern
Richtung durch die Erregung der Wicklung 52 aus den drei Phasen Pl, P2 und P3 über zwei dreipolige Um- schalter 53a und 54a angetrieben. Wenn sich diese Umschalter in ihrer in Fig. 4 voll ausgezogen dargestellten Stellung befinden, wird die Wicklung 52 nicht gespeist und der Rotor des Motors M steht still.
Der bewegliche Teil 55 des Umschalters befindet sich dann in der voll ausgezogen dargestellten Stellung.
Zum Antrieb des Förderers T in einer ersten Richtung wird der Umschalter 55 in die Stellung 55a gebracht, wodurch Strom der zwischen den Phasen P1 und P3 über die normalerweise geschlossenen Mikroschalter 56 (die durch die Nichtöffnung der Türen, durch welche der Förderer laufen soll, und durch die Ankunft desselben am Ende seines Weges in der entsprechenden Richtung geöffnet werden) die Relaisspule 53 erregt und den Schalter 54b schliesst.
Die Speisung der Spule 53 bewirkt einerseits die Überführung des Umschalters 53a in die gestrichelt dargestellte Stellung, wodurch die Wicklung 52 gespeist und das Laufen des Motors M in einer ersten Richtung und somit der Antrieb des Förderers veranlasst wird, und anderseits die Öffnung des Schalters 53b, was die etwaige Speisung der mit dem Umschalter 54a und dem Schalter 54b zusammenwirkenden Relaisspule 54 verhindert.
Wenn der Förderer in seiner Endstellung ankommt, oder wenn eine von ihm zu überschreitende Tür geschlossen ist, ist der der Endstellung oder der Tür entsprechende Mikroschalter 56 offen, und die Relaisspule 53 wird nicht mehr gespeist. Der Umschalter 53a kehrt dann in seine voll ausgezogen dargestellte Stellung zurück und der Antrieb des Förderers hört auf. Das Gleiche ist der Fall, wenn der Umschalter 55 in die voll ausgezogen dargestellte Stellung gebracht wird.
Für den Antrieb des Förderers in entgegengesetztem Sinne wird der Umschalter 55 in die Stellung 55b gebracht, wodurch der Stromkreis über die den Mikroschaltern 56 entsprechenden Mikroschalter 57, die Spule 54 und den Schalter 53b geschlossen wird. Dies hat durch Erregung der Spule 54 die Öffnung des Schalters 54b, welcher den etwaigen Strom zu der Spule 53 unterbricht, und die Überführung des Umschalters 54a in die gestrichelt dargestellte Stellung zur Folge, wodurch der Motor M so gespeist wird, dass er in entgegengesetztem Sinne läuft.
Zweckmässig werden noch andere Sicherheitsmassnahmen vorgesehen, z. B. Einrichtungen zur Verhinderung der Inbetriebsetzung der magnetischen Rüttelvorrichtung 34, wenn die Türen des Abteils B nicht geschlossen sind, sowie zur Verhinderung der Ausgabe einander widersprechender elektrischer Befehle und mechanische Verriegelungen 58 und 59 für das Arbeiten der Spulen 53 bzw. 54.
Ferner kann durch zweifarbige Leuchtzeichen die Einschaltung der verschiedenen Umschalter sichtbar gemacht werden.
Die Aufteilung von radioaktiven Substanzen in der beschriebenen Einheit kann leicht folgendermassen erfolgen :
Nach Einführung von Behältern R mit ihren Stöpseln b in die Schleuse 19 und anschliessend durch die Türen pl und p2 mittels des Förderers T in das Abteil A, sowie nach Einführung von zwei zwei verschiedene aufzuteilende radioaktive Substanzen enthaltenden Flaschen 28 mit ihrem Bleikasten durch den Schieber 16 mit nachfolgender Einlagerung im Abteil 26 wird folgendermassen vorgegangen, wobei natürlich das Wasser und die erforderlichen Kapseln ebenfalls in die Abteile B bzw. C eingeführt wurden :
Mit den Zangen 27 werden die Flaschen 28 aus der Abteilung 26 herausgezogen und auf den Förderer T gebracht, worauf dieser so in Betrieb gesetzt wird, dass die Flaschen 28 und die Behälter R in das Abteil B gelangen.
Mittels der Zange 33 werden die Behälter R in die Schraubstöcke 32 eingesetzt, worauf
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mittels der Pipetten 29 in die Behälter R die gewünschten Mengen der in einer der Flaschen 28 enthaltenen radioaktiven Substanz oder der beiden in den beiden Flaschen 28 enthaltenen radioaktiven Substanzen eingebracht werden. Der p-Wert der in die Behälter R eingebrachten Lösungen wird geprüft, die Behälter werden mittels der Zange 33 mit den Stöpseln b verschlossen und die Behälter R werden auf den Förderer gebracht, welcher nach der Öffnung der Türen p3 und p4 zwischen den Abteilen B und C wieder in Betrieb gesetzt wird.
Im Abteil C erfolgt mittels der Zange 40 und der Handgriffe 42 das Verkapseln der Behälter und hierauf das Behandeln derselben im Autoklav 43, in den die Behalter mittels der Zange 44 eingeführt werden. Der Autoklav arbeitet selbsttätig. Nach Beendigung der Behandlung im Autoklav 43 werden die sterilisierten Behälter aus diesem mittels der Zange 44 herausgenommen und aufdenforderer T gebracht,
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Nun kann man durch die Tür 23 einen Bleikasten einführen, dessen Deckel sodann durch den Elektro- magneten 49 abgehoben wird. Mittels der Zange 51 führt man in den Bleikasten den Behälter R ein, des- sen Radioaktivität geprüft wurde. Der Deckel wird wieder auf den Bleikasten aufgesetzt und dieser wird durch die Tür 23 herausgezogen.
Aus diesen Ausführungen geht hervor, dass bei der beschriebenen Einheit zum Aufteilen von radioaktiven Substanzen alle Arbeitsgänge unter dem Schutz einer Schutzhülle erfolgen, wobei die verschiedenen Betätigungen von ausserhalb dieser Hülle oder gegebenenfalls selbsttätig erfolgen, wie z. B. das Arbeiten des Autoklavs.
Es kann daher in voller Sicherheit und sehr schnell eine richtige, genaue Aufteilung von radioaktiven Substanzen vorgenommen werden, insbesondere von Gammastrahlen aussendenden Substanzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einheit zum Aufteilen von radioaktiven, insbesondere von Gammastrahlen aussendenden Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass sie in mehrere Abteile (A, B, C, D) unterteilt ist, die innerhalb einer Schutzhülle (P) gegen die Gammastrahlung angeordnet sind, welche mit verschliessbaren Ein- und Ausbringöffnungen (16, 19 ;
22,23) versehen ist, wobei jedes Abteil einen Teil der Apparate enthält, welche zur Vornahme der verschiedenen Arbeitsgänge für die Aufteilung der Substanzen erforderlich shld, und wobei die Trennwände zwischen den verschiedenen Abteilen Durchtrittstüren (pl-p6) od.
dgl. aufweisen und eine Beförderungsvorrichtung (T) vorgesehen ist, welche die Behälter (R), in die eine bestimmte Menge der aufzuteilenden radioaktiven Substanzen eingefüllt werden soll, durch die verschiedenen Abteile (A, B, C, D) führt, wobei ferner Sicherheitseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Inbetriebsetzung der Beförderungsvorrichtung verhindern, wenn eine Tür, durch welche die Beförderung erfolgen soll, nicht geöffnet ist, und wobei schliesslich die Betätigung der Apparate, der Türen (pl-p6) und der Beförderungsvorrichtung (T) von ausserhalb der Schutzhülle (P) erfolgt.