EP2529897A1 - Assembly for automatic handling of radioactive materials - Google Patents

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Publication number
EP2529897A1
EP2529897A1 EP12169754A EP12169754A EP2529897A1 EP 2529897 A1 EP2529897 A1 EP 2529897A1 EP 12169754 A EP12169754 A EP 12169754A EP 12169754 A EP12169754 A EP 12169754A EP 2529897 A1 EP2529897 A1 EP 2529897A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
handling
shielding
arrangement according
handling unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12169754A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roger Knopp
Kerstin Tautz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eckert and Ziegler Eurotope GmbH
Original Assignee
Eckert and Ziegler Eurotope GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eckert and Ziegler Eurotope GmbH filed Critical Eckert and Ziegler Eurotope GmbH
Publication of EP2529897A1 publication Critical patent/EP2529897A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F7/00—Shielded cells or rooms
    • G21F7/06—Structural combination with remotely-controlled apparatus, e.g. with manipulators
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F7/00—Shielded cells or rooms
    • G21F7/04—Shielded glove-boxes
    • G21F7/047—Shielded passages; Closing or transferring means between glove-boxes
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21G—CONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G1/00—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
    • G21G1/0005—Isotope delivery systems

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the automatic handling of radioactive substances, which is particularly suitable for fully automatic process control of radioactive liquids within shields, wherein the process control includes physical and / or chemical operations.
  • Self-shielded synthesis modules or dispensers for handling and processing radioactive liquids can be provided in particular by the invention.
  • shields made of materials of high specific gravity, e.g. Lead, tungsten or uranium and with required wall thicknesses of at least 5 centimeters.
  • Commercial shields so-called “hot cells” therefore have a weight of several tons.
  • These shields must significantly reduce the radiation in all spatial directions and must not have a radiation pass.
  • remote grippers manipulators
  • fully automatic systems within the shield e.g., synthesis modules, dispensers, robots.
  • remote gripper is not fully automatic process control of complicated processes, such. possible with multi-stage chemical syntheses.
  • Fully automated systems e.g., synthesis modules, dispensers, robots
  • Fully automated systems are operated within the shield (see drawing) and therefore greatly increase the volume to be shielded and thus the bulk of the shielding required.
  • the arrangement for the automatic handling of radioactive substances comprises at least one shielding unit, at least one handling unit and at least one operating unit.
  • the at least one shielding unit is designed in such a way that radioactive radiation emanating from substances or substances located in the interior of the at least one shielding unit is attenuated to a predeterminable extent or penetrates to the outside only to a prescribable intensity. These specifications may be free or statutory.
  • a preferred embodiment provides that a shield is realized in all spatial directions at a dose rate of less than 10 ⁇ Sv / h on the surface outside of the at least one shielding unit.
  • the at least one shielding unit is made of a material having a high specific gravity.
  • the material contains at least lead, tungsten or uranium.
  • the arrangement according to the invention in particular the at least one shielding unit, does not have a radiation pass.
  • the at least one shielding unit is preferably designed as a so-called "hot cell”.
  • the at least one shielding unit comprises a waste container, which is used to store unwanted residues of radioactive substances that arise during handling.
  • the shielded waste container can be arranged in the interior or on the outer wall of the at least one shielding unit.
  • the at least one handling unit is arranged outside the at least one shielding unit at least during handling within the at least one shielding unit and the at least one operating unit.
  • This has the particular advantage that the dimensions and therefore also the weight of the at least one shielding unit are considerably reduced in comparison with the conventional "hot cells”.
  • only the at least one handling unit or parts of the at least one handling unit come into contact with radioactive substances, but not the at least one shielding unit or the at least one operating unit. This is particularly advantageous because the parts located outside the at least one shielding unit are not exposed to the radioactive radiation and, moreover, the at least one shielding unit is only slightly contaminated with radioactivity. This ensures that the device after completion of handling quickly ready for the next application, since no costly decontamination is required.
  • the at least one operating unit can be, for example, one or more drive units, motors and / or electrical or electronic components.
  • the at least one handling unit such as e.g. Tap bank, syringe, heating reactor o. The like.
  • Each a special drive unit is used.
  • the drive units are realized for example as a control module for a tap bank, control module for operating a syringe or control module for operating a heating module.
  • the at least one handling unit is modular.
  • the at least one handling unit comprises at least one of the following components or modules (alone or in combination): distribution means, such as tap valves, in particular one or more tap valve banks, syringes, connecting elements, in particular hoses, vessels, in particular containers or product vessels filled with process chemicals
  • Distribution means such as tap valves, in particular one or more tap valve banks, syringes, connecting elements, in particular hoses, vessels, in particular containers or product vessels filled with process chemicals
  • Cleaning unit such as a cleaning cartridge, filters, fasteners, such as a holder, or the like.
  • a plurality of components are combined into one unit.
  • cock valves or tap banks can be combined with a fastener to a so-called cassette.
  • a cassette may also include one or more syringes.
  • a preferred embodiment provides that at least a part of the components is designed as disposable components.
  • disposable cassettes are used.
  • single-use synthesis cassettes are used.
  • Such disposable synthesis cassettes are available for a variety of syntheses. Therefore, such disposable synthesis cassettes differed depending on the synthesis to be carried out in their components.
  • the operation of the at least one handling unit is carried out with the help of at least one operating unit arranged outside the at least one shielding unit.
  • means for power transmission such as axes, such as axes of rotation, passed through a wall of the at least one shielding unit.
  • the means for transmitting power are positively or non-positively coupled to the at least one handling unit.
  • a preferred embodiment of the invention provides that at least part of the means for transmitting power and the at least one handling unit are releasably connected to each other. It proves to be advantageous if at least some of the feedthroughs for the power transmission means are realized in coordination with at least one part of the at least one handling unit.
  • the bushings is designed so that certain modules of the at least one handling unit correspond to these bushings.
  • the bushings can be designed for one or more tap banks, syringe modules, cassettes, connecting elements, vessels or the like, so that these components or modules can be combined in a simple manner with the means for transmitting power transmitted through the feedthroughs, for example, plugged onto them.
  • the feedthroughs may have a use and a non-use state.
  • a means for power transmission in the implementation is arranged and connects the at least one control unit and the at least one handling unit with each other or provides inside the at least one shielding unit a way to connect to the at least one handling unit.
  • no means for transmitting power in the implementation is arranged.
  • insert elements are arranged in the passage, which serve in particular the shield. Both in use and in non-use state, the bushings have no radiation pass.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the means for power transmission have shielding elements, which are in use outside the at least one shielding unit and completely cover the implementation.
  • the insert elements have a covering area which completely covers the passage when the insert element is located in the passage.
  • the shielding elements and / or the cover regions are designed to overlap as the feedthrough.
  • the shielding elements and / or the covering regions are made of a material with a high specific density. It proves to be advantageous if the material contains at least lead, tungsten or uranium.
  • a particular advantage of the use and non-use state is that the bushings can be used in coordination with the necessary for the handling and handling means.
  • means for power transmission are passed through only the bushings, if this is necessary for handling.
  • the at least one shielding unit can have bushings in all walls, but preferably in the side walls and the ceiling.
  • the at least one shielding unit is equipped with a door, preferably a sliding door. In this case, it proves to be advantageous if the sliding door has no passages.
  • the at least one shielding unit is designed airtight. Passages and doors are sealed accordingly.
  • a further preferred embodiment of the device provides that the device can be operated with negative pressure.
  • a further preferred embodiment of the device provides that a laminar flow, ie low-turbulence displacement flow of the air, within the at least one shielding unit can be realized. It is provided that the at least one Shielding unit is equipped with a recirculation system with filter, wherein the filter or the filter is preferably shielded against radiation.
  • the handling may be the performance of physical and / or chemical operations, the performance of a preferably multi-step synthesis, such as a (multi-step) chemical synthesis.
  • the handling is preferably automatic, particularly preferably fully automatic.
  • the device preferably comprises at least one data processing device.
  • the invention avoids the disadvantages of the prior art in that only holders for disposable cassettes and the disposable cassettes themselves are mounted within the shield. This results in a significant reduction in the volume and bulk of the shield over the shielding required for existing one-way cartridge based synthesis modules. Electrical and electronic components are protected from radioactivity outside the shield. In case of contamination disposable cassettes can be easily removed and disposed of.
  • Synthesis modules 100 for automatic or fully automatic processing of radioactive materials are conventionally operated completely for reasons of radiation protection within a shield 102 ("hot cell") closed in all spatial directions.
  • a synthesis module 100 is shown for disposable cassettes 104, wherein a portion of the shield is not shown.
  • all components required for kinematic operation of the components of the disposable cassettes 104 are permanently disposed within the shield 102.
  • One exception may be data processing equipment such as control units, some of which are also used outside the shielding.
  • a synthesis module 200 In contrast to the conventional solutions, the invention provides that only those parts of a synthesis module 200 are arranged inside a shield 202, which come into contact with radioactive substances. Such parts are, for example, cassettes 204 with tap banks and / or syringes 206.
  • the tap banks 204 and / or the syringes 206 are attached to brackets 208, 210 in the exemplary embodiment. These brackets 208, 210 are preferably removable from the shield 202.
  • This in FIG. 2 shown synthesis module 200 has as operating units three drive units 212 which are connected via axes 214 with the cassettes 204 with tap banks and the syringe 206.
  • the drive units 212 are arranged outside the shield 202.
  • the axles 214 of the drive units 212 are guided through the side walls and through the ceiling of the shield.
  • the axles 214 further comprise shielding elements 216 which completely cover the bushings and prevent radiation from passing through the bushing to the outside (cf. FIG. 2 ).
  • the shield 202 shields the radiation in all spatial directions during handling. Alone for a better illustration is in FIG. 2 a part of the shield is not shown.
  • FIG. 3 a further exemplary embodiment of the invention is shown.
  • This in FIG. 3 shown synthesis module 300 is also equipped with drive units 212. However, inside the shield 202, no components for carrying out the synthesis are arranged.
  • the exemplary synthesis module 300 has a door 302, which allows access to the interior of the shield 202. In this embodiment, the door 302 is realized as a sliding door.
  • FIG. 4 shows in a detailed representation the interaction of drive unit 212, axles 214, mount 208 and a cassette 204 with two tap banks 402.
  • FIG. 5 There is shown a disposable cassette 500 combined with two tap banks 402, a syringe 206 and four vessels 502 via a tubing 504.
  • the vessels 502 may contain process chemicals or serve as a (shielded) product vessel into which the finished product is filled.
  • Disposable cassette 600 is combined with three tap banks 402.
  • the design and equipment of the disposable cassettes 500, 600 depends on the synthesis steps to be performed.
  • the drive units 212, holders 208, 210 and utilized feedthroughs used are preferably likewise selected as a function of the respective synthesis steps to be carried out.
  • shields 202 made of materials of high specific gravity such as lead, tungsten or uranium and having required wall thicknesses of at least 5 centimeters are used.
  • the shields 202 must significantly reduce the radiation in all spatial directions and must not have a radiation pass.
  • the radioactive-liquid contacting parts such as tap banks 402, syringes 206, tubing 504 or vessels 502, of the fully automatic apparatus are placed within the shield 202 and all Necessary manipulations are performed by the shield 202 through components located outside, in particular drive units 212 and one or more control units.
  • cassettes 204 consisting of tap valves or tap valve banks 402 and one or more syringes 206 are mounted on brackets 208, 210 located inside the shield 202.
  • the taps individually or in a tap bank 402, are driven by axles 214 from the outside motors.
  • the syringes 206 are also operated via external drives.
  • the bushings of all drive units 212 to the driven units are designed without Strahlpass so that there is no reduction in the shielding effect.
  • the axes have shielding elements 216 for this purpose.
  • the cassettes 204 consisting of taps, tap banks 402, hoses, connectors, vessels 502 (filled with process chemicals), product vessel, cleaning cartridges, filters, syringes 206 etc. (cf. Figures 5 and 6 ) are inserted into the brackets 208, 210 and the door 302 is closed.
  • all steps required to carry out the physical and chemical operations are now performed from outside the shielding 202 through the shield 202.
  • the desired product is transferred to a shielded vessel 502 and unwanted radioactive liquid residues are best rinsed into a likewise shielded waste vessel within or outside the shield 202 of the system. By doing so, it is possible to safely open the door 302 of the shield 202 shortly after the process, remove the product, quickly dispose of the cartridges 204 loaded only with low levels of radioactivity, and thus make the system ready for the next application.
  • the invention is characterized in particular in comparison with conventional solutions in that, according to the invention, a part of, preferably all components required for moving components of the synthesis module 200, 300 are arranged outside the shield 202.
  • the invention is not limited in its embodiment to the above-mentioned preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the device according to the invention even with fundamentally different types of use.

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Abstract

The arrangement comprises a screening unit, a handling unit, and an operation unit. The handling unit is arranged within the screening unit, and the operation unit is arranged outside of the screening unit. A part of the handling unit is present in contact with a radioactive material. The handling unit is operated by the operation unit. The handling unit is modularly constructed, and comprises a distribution unit, a syringe, a connection element, a vessel, a cleaning unit and/or a filter. The operation unit comprises a drive unit (212) and/or a control unit. The arrangement comprises a screening unit, a handling unit, and an operation unit. The handling unit is arranged within the screening unit, and the operation unit is arranged outside of the screening unit. A part of the handling unit is present in contact with a radioactive material. The handling unit is operated by the operation unit. The handling unit is modularly constructed, and comprises a distribution unit, a syringe, a connection element, a vessel, a cleaning unit and/or a filter. The operation unit comprises a drive unit (212) and/or a control unit. A part of the operation unit comprises electrical and/or electronic components. The handling unit is designed to perform physical and/or chemical operations, a processing of the radioactive material and/or a synthesis of the radioactive material. The screening unit comprises feedthroughs for driving elements of the operation unit for operating the handling unit. The part of the feedthroughs and the handling unit are coordinated to each other. A shield of radiation in spatial directions is realized by the screening unit. The screening unit comprises a waste container.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Handhabung radioaktiver Stoffe, welche insbesondere einsetzbar ist für eine vollautomatische Prozessführung an radioaktiven Flüssigkeiten innerhalb von Abschirmungen, wobei die Prozessführung physikalische und/oder chemische Operationen umfasst. Durch die Erfindung können insbesondere selbstabgeschirmte Synthesemodule oder Dispenser zur Handhabung und Verarbeitung radioaktiver Flüssigkeiten bereitgestellt werden.The invention relates to an arrangement for the automatic handling of radioactive substances, which is particularly suitable for fully automatic process control of radioactive liquids within shields, wherein the process control includes physical and / or chemical operations. Self-shielded synthesis modules or dispensers for handling and processing radioactive liquids can be provided in particular by the invention.

Bei der Handhabung von radioaktiven Substanzen mit hohen Aktivitäten muss das Bedienpersonal und die Umwelt vor der radioaktiven Strahlung geschützt werden. Dies geschieht mittels Abschirmungen aus Materialien mit hoher spezifischer Dichte wie z.B. Blei, Wolfram oder Uran und mit erforderlichen Wandstärken von mindestens 5 Zentimetern. Handelsübliche Abschirmungen, so genannte "Heiße Zellen" haben daher ein Gewicht von mehreren Tonnen. Diese Abschirmungen müssen die Strahlung in alle Raumrichtungen signifikant reduzieren und dürfen keinen Strahlenpass aufweisen. Um physikalische und chemische Operationen innerhalb dieser Abschirmung durchführen zu können ist eine Bedienung über Ferngreifer (Manipulatoren) oder über innerhalb der Abschirmung befindlicher vollautomatische Systeme (z.B. Synthesemodule, Dispenser, Roboter) nötig. Mittels Ferngreifer ist keine vollautomatische Prozessführung komplizierter Abläufe, wie z.B. bei mehrstufigen chemischen Synthesen möglich. Vollautomatische Systeme (z.B. Synthesemodule, Dispenser, Roboter) werden innerhalb der Abschirmung betrieben (S. Zeichnung) und vergrößern daher das abzuschirmende Volumen und somit die Masse der nötigen Abschirmung erheblich.When handling radioactive substances with high activity, the operating personnel and the environment must be protected from radioactive radiation. This is done by means of shields made of materials of high specific gravity, e.g. Lead, tungsten or uranium and with required wall thicknesses of at least 5 centimeters. Commercial shields, so-called "hot cells" therefore have a weight of several tons. These shields must significantly reduce the radiation in all spatial directions and must not have a radiation pass. In order to perform physical and chemical operations within this shield, it is necessary to operate via remote grippers (manipulators) or through fully automatic systems within the shield (e.g., synthesis modules, dispensers, robots). By means of remote gripper is not fully automatic process control of complicated processes, such. possible with multi-stage chemical syntheses. Fully automated systems (e.g., synthesis modules, dispensers, robots) are operated within the shield (see drawing) and therefore greatly increase the volume to be shielded and thus the bulk of the shielding required.

Der Stand der Technik auf dem Gebiet der vollautomatischen Prozessführung von physikalischen und chemischen Operationen an radioaktiven Flüssigkeiten innerhalb von Abschirmungen ist dadurch charakterisiert, dass es zwar vollautomatische Systeme wie Roboter, Synthesegeräte und Abfüllanlagen gibt, bei diesen sich jedoch alle zur Bewegung von Komponenten erforderlichen Bauteile permanent innerhalb der Abschirmung befinden. Vor allem Synthesemodule zum Betrieb von Einwegkassetten werden bis auf die Steuerungseinheit komplett innerhalb der Abschirmung installiert (vgl. Figur 1)The state of the art in the field of fully automated process management of physical and chemical operations on radioactive liquids within shields is characterized by the fact that while there are fully automated systems such as robots, synthesizers and filling equipment, in these all components required for the movement of components are permanent within the shield. Above all, synthesis modules for operating disposable cassettes are completely installed inside the shield except for the control unit (cf. FIG. 1 )

Die Nachteile der bisher vorhandenen Lösungen liegen unter anderem in folgendem:

  • Innerhalb der Abschirmung betriebene Komponenten vergrößern das abzuschirmende Volumen und somit die Masse der nötigen Abschirmung erheblich.
  • Elektrische und elektronische Bauteile sind innerhalb der Abschirmung schutzlos der Radioaktivität ausgesetzt und werden durch Strahlungseinwirkung angegriffen oder zerstört.
  • Eine radioaktive Kontamination von permanent installierten Bauteilen innerhalb der Abschirmung kann zu erhöhten Strahlendosen innerhalb der Abschirmung führen. Kontaminierte Bauteile müssen unter erheblichem Aufwand gereinigt oder entsorgt werden.
The disadvantages of the existing solutions are, inter alia, in the following:
  • Within the shield operated components increase the volume to be shielded and thus the mass of the necessary shielding considerably.
  • Electrical and electronic components are exposed within the shield defenseless to the radioactivity and are attacked by radiation or destroyed.
  • Radioactive contamination of permanently installed components within the shield may result in increased radiation doses within the shield. Contaminated components must be cleaned or disposed of at considerable expense.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur automatischen Handhabung radioaktiver Stoffe bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Mängel behebt und insbesondere eine flexiblere Einsetzbarkeit einer solchen Anordnung gestattet.It is therefore an object of the invention to provide an arrangement for the automatic handling of radioactive materials, which overcomes the shortcomings described above and in particular allows a more flexible use of such an arrangement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by the features in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.

Die flexible Einsetzbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung wir dadurch erreicht, dass die Anordnung zur automatischen Handhabung radioaktiver Stoffe mindestens eine Abschirmeinheit, mindestens eine Handhabungseinheit und mindestens eine Bedieneinheit umfasst. Die mindestens eine Abschirmeinheit ist dabei so ausgelegt, dass radioaktive Strahlung, die von im Inneren der mindestens einen Abschirmeinheit befindlichen Substanzen oder Stoffe ausgeht, in einem vorgebbaren Maße abgeschwächt wird oder nur in einer vorgebbaren Intensität nach außen dringt. Bei diesen Vorgaben kann es sich um freie oder gesetzliche Vorgaben handeln. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine Abschirmung in alle Raumrichtungen mit einer Dosisrate von weniger als 10 µSv/h an der Oberfläche außen der mindestens einen Abschirmeinheit realisiert wird. Vorzugsweise ist die mindestens eine Abschirmeinheit aus einem Material mit hoher spezifischer Dichte gefertigt. Als vorteilhaft erweist es sich, wenn das Material Blei, Wolfram oder Uran zumindest enthält. Die erfindungsgemäße Anordnung, insbesondere die mindestens eine Abschirmeinheit, weist keinen Strahlenpass auf. Die mindestens eine Abschirmeinheit ist vorzugesweise als sogenannte "Heiße Zelle" ausgebildet.The flexible applicability of the arrangement according to the invention is achieved in that the arrangement for the automatic handling of radioactive substances comprises at least one shielding unit, at least one handling unit and at least one operating unit. The at least one shielding unit is designed in such a way that radioactive radiation emanating from substances or substances located in the interior of the at least one shielding unit is attenuated to a predeterminable extent or penetrates to the outside only to a prescribable intensity. These specifications may be free or statutory. A preferred embodiment provides that a shield is realized in all spatial directions at a dose rate of less than 10 μSv / h on the surface outside of the at least one shielding unit. Preferably, the at least one shielding unit is made of a material having a high specific gravity. It proves to be advantageous if the material contains at least lead, tungsten or uranium. The arrangement according to the invention, in particular the at least one shielding unit, does not have a radiation pass. The at least one shielding unit is preferably designed as a so-called "hot cell".

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die mindestens eine Abschirmeinheit einen Abfallbehälter, der der Aufbewahrung unerwünschter Reste von radioaktiven Stoffen dient, die bei der Handhabung anfallen. Der abgeschirmte Abfallbehälter kann im Innern oder an der Außenwand der mindestens einen Abschirmeinheit angeordnet sein.In a further preferred embodiment of the invention, the at least one shielding unit comprises a waste container, which is used to store unwanted residues of radioactive substances that arise during handling. The shielded waste container can be arranged in the interior or on the outer wall of the at least one shielding unit.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die mindestens eine Handhabungseinheit zumindest während der Handhabung innerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit und die mindestens eine Bedieneinheit außerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit angeordnet sind. Das hat insbesondere den Vorteil, dass die Abmessungen und daher auch das Gewicht der mindestens einen Abschirmeinheit im Vergleich zu den herkömmlichen "Heißen Zellen" erheblich reduziert werden. Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass ausschließlich die mindestens eine Handhabungseinheit oder Teile der mindestens einen Handhabungseinheit mit radioaktiven Stoffen in Kontakt kommen, nicht aber die mindestens eine Abschirmeinheit oder die mindestens eine Bedieneinheit. Das ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil so die außerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit befindliche Teile nicht der radioaktiven Strahlung ausgesetzt werden und darüber hinaus auch die mindestens eine Abschirmeinheit nur gering mit Radioaktivität kontaminiert wird. Dadurch wird erreicht, dass die Vorrichtung nach Beendigung einer Handhabung schnell wieder für die nächste Anwendung bereitsteht, da keine aufwendige Dekontaminierung erforderlich ist.According to the invention, it is further provided that the at least one handling unit is arranged outside the at least one shielding unit at least during handling within the at least one shielding unit and the at least one operating unit. This has the particular advantage that the dimensions and therefore also the weight of the at least one shielding unit are considerably reduced in comparison with the conventional "hot cells". According to the invention, it is further provided that only the at least one handling unit or parts of the at least one handling unit come into contact with radioactive substances, but not the at least one shielding unit or the at least one operating unit. This is particularly advantageous because the parts located outside the at least one shielding unit are not exposed to the radioactive radiation and, moreover, the at least one shielding unit is only slightly contaminated with radioactivity. This ensures that the device after completion of handling quickly ready for the next application, since no costly decontamination is required.

Bei der mindestens einen Bedieneinheit kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Antriebseinheiten, Motoren und/oder elektrische oder elektronische Bauteile handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass für spezielle Komponenten der mindestens einen Handhabungseinheit, wie z.B. Hahnbank, Spritze, Heizreaktor o. dgl., jeweils eine spezielle Antriebseinheit eingesetzt wird. So sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Antriebseinheiten beispielsweise als Steuermodul für eine Hahnbank, Steuermodul zur Bedienung einer Spritze oder Steuermodul zum Betreiben eines Heizmoduls realisiert.The at least one operating unit can be, for example, one or more drive units, motors and / or electrical or electronic components. In a preferred embodiment of the invention it is provided that for specific components of the at least one handling unit, such as e.g. Tap bank, syringe, heating reactor o. The like., Each a special drive unit is used. Thus, in a preferred embodiment, the drive units are realized for example as a control module for a tap bank, control module for operating a syringe or control module for operating a heating module.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Handhabungseinheit modular aufgebaut ist. Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Handhabungseinheit mindestens eine der folgenden Komponenten oder Module (allein oder in Kombination): Verteilungsmittel, wie z.B. Hahnventile, insbesondere eine oder mehrere Hahnventilbänke, Spritzen, Verbindungselemente, insbesondere Schläuche, Gefäße, insbesondere mit Prozesschemikalien gefüllte Gefäße oder Produktgefäße, eine Reinigungseinheit, wie z.B. eine Reinigungskartusche, Filter, Befestigungselemente, wie beispielsweise eine Halterung, oder dergleichen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Komponenten zu einer Einheit zusammengefasst sind. Beispielsweise können Hahnventile oder Hahnbänke mit einem Befestigungselement zu einer sogenannten Kassette kombiniert sein. Neben Hahnventilen oder einer oder mehreren Hahnbänken kann eine Kassette auch noch eine oder mehrere Spritzen umfassen.In a preferred embodiment, it is provided that the at least one handling unit is modular. Preferably, the at least one handling unit comprises at least one of the following components or modules (alone or in combination): distribution means, such as tap valves, in particular one or more tap valve banks, syringes, connecting elements, in particular hoses, vessels, in particular containers or product vessels filled with process chemicals Cleaning unit, such as a cleaning cartridge, filters, fasteners, such as a holder, or the like. In a preferred embodiment, it is provided that a plurality of components are combined into one unit. For example, cock valves or tap banks can be combined with a fastener to a so-called cassette. In addition to tap valves or one or more tap banks, a cassette may also include one or more syringes.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zumindest ein Teil der Komponenten als Einwegkomponenten ausgebildet ist. Vorzugsweise werden Einwegkassetten eingesetzt. Insbesondere werden Einwegsynthesekassetten eingesetzt. Solche Einwegsynthesekassetten werden für eine Vielzahl von Synthesen angeboten. Daher unterschieden sich solche Einwegsynthesekassetten je nach durchzuführender Synthese in ihren Komponenten.A preferred embodiment provides that at least a part of the components is designed as disposable components. Preferably, disposable cassettes are used. In particular, single-use synthesis cassettes are used. Such disposable synthesis cassettes are available for a variety of syntheses. Therefore, such disposable synthesis cassettes differed depending on the synthesis to be carried out in their components.

Erfindungsgemäß erfolgt die Bedienung der mindestens einen Handhabungseinheit mit Hilfe der außerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit angeordneten mindestens einen Bedieneinheit. Hierfür werden Mittel zur Kraftübertragung, wie beispielsweise Achsen, wie beispielsweise Drehachsen, durch eine Wand der mindestens einen Abschirmeinheit hindurchgeführt. Im Inneren der mindestens einen Abschirmeinheit sind die Mittel zur Kraftübertragung mit der mindestens einen Handhabungseinheit form- oder kraftschlüssig gekoppelt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zumindest ein Teil der Mittel zur Kraftübertragung und der mindestens einen Handhabungseinheit lösbar miteinander verbunden sind. Als vorteilhaft erweist es sich, wenn zumindest ein Teil der Durchführungen für die Mittel zur Kraftübertragung in Abstimmung auf zumindest einen Teil der mindestens einen Handhabungseinheit realisiert sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind hierfür (standardisierte) Rastermaße vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Durchführungen so ausgelegt ist, dass bestimmte Module der mindestens einen Handhabungseinheit mit diesen Durchführungen korrespondieren. Beispielsweise können die Durchführungen für eine oder mehrere Hahnbänke, Spritzenmodule, Kassetten, Verbindungselemente, Gefäße oder dergleichen ausgelegt sein, so dass diese Komponenten bzw. Module in einfacher Weise mit den durch die Durchführungen hindurchgeführten Mitteln zur Kraftübertragung kombiniert, beispielsweise auf diese aufgesteckt werden können.According to the invention, the operation of the at least one handling unit is carried out with the help of at least one operating unit arranged outside the at least one shielding unit. For this purpose, means for power transmission, such as axes, such as axes of rotation, passed through a wall of the at least one shielding unit. Inside the at least one shielding unit, the means for transmitting power are positively or non-positively coupled to the at least one handling unit. A preferred embodiment of the invention provides that at least part of the means for transmitting power and the at least one handling unit are releasably connected to each other. It proves to be advantageous if at least some of the feedthroughs for the power transmission means are realized in coordination with at least one part of the at least one handling unit. In a preferred embodiment, (standardized) grid dimensions are provided for this purpose. In a preferred embodiment it is provided that at least a part of the bushings is designed so that certain modules of the at least one handling unit correspond to these bushings. For example, the bushings can be designed for one or more tap banks, syringe modules, cassettes, connecting elements, vessels or the like, so that these components or modules can be combined in a simple manner with the means for transmitting power transmitted through the feedthroughs, for example, plugged onto them.

Die Durchführungen können einen Gebrauchs- und einen Nichtgebrauchszustand aufweisen. Im Gebrauchszustand ist ein Mittel zur Kraftübertragung in der Durchführung angeordnet und verbindet die mindestens eine Bedieneinheit und die mindestens eine Handhabungseinheit miteinander oder stellt im Inneren der mindestens einen Abschirmeinheit eine Möglichkeit zur Verbindung mit der mindestens einen Handhabungseinheit bereit. Im Nichtgebrauchszustand ist kein Mittel zur Kraftübertragung in der Durchführung angeordnet. Im Nichtgebrauchszustand sind vorzugsweise Einsatzelemente in der Durchführung angeordnet, die insbesondere der Abschirmung dienen. Sowohl im Gebrauchs- als auch im Nichtgebrauchszustand weisen die Durchführungen keinen Strahlenpass auf. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Mittel zur Kraftübertragung Abschirmelemente aufweisen, die sich bei Gebrauch außerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit befinden und die Durchführung vollständig abdecken. Ebenso weisen die Einsatzelemente einen Abdeckbereich auf, der die Durchführung vollständig abdeckt, wenn das Einsatzelement sich in der Durchführung befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Abschirmelemente und/oder die Abdeckbereiche als die Durchführung überlappend ausgebildet. Vorzugsweise sind die Abschirmelemente und/oder die Abdeckbereiche aus einem Material mit hoher spezifischer Dichte gefertigt. Als vorteilhaft erweist es sich, wenn das Material Blei, Wolfram oder Uran zumindest enthält. Ein besonderer Vorteil des Gebrauchs- und Nichtgebrauchszustands besteht darin, dass die Durchführungen in Abstimmung mit den für die Handhabung erforderlichen Bedien- und Handhabungsmitteln genutzt werden können. Vorzugsweise werden Mittel zur Kraftübertragung nur durch die Durchführungen hindurchgeführt, wenn dies für die Handhabung erforderlich ist. Die mindestens eine Abschirmeinheit kann Durchführungen in allen Wänden, vorzugsweise aber in den Seitenwänden und der Decke, aufweisen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Abschirmeinheit mit einer Tür, vorzugsweise einer Schiebetür, ausgestattet. In diesem Falle erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Schiebetür keine Durchführungen aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Abschirmeinheit luftdicht ausgeführt. Durchführungen und Türen sind entsprechend abgedichtet.The feedthroughs may have a use and a non-use state. In use, a means for power transmission in the implementation is arranged and connects the at least one control unit and the at least one handling unit with each other or provides inside the at least one shielding unit a way to connect to the at least one handling unit. In the non-use state, no means for transmitting power in the implementation is arranged. In the non-use state, preferably insert elements are arranged in the passage, which serve in particular the shield. Both in use and in non-use state, the bushings have no radiation pass. A preferred embodiment of the invention provides that the means for power transmission have shielding elements, which are in use outside the at least one shielding unit and completely cover the implementation. Likewise, the insert elements have a covering area which completely covers the passage when the insert element is located in the passage. In a preferred embodiment, the shielding elements and / or the cover regions are designed to overlap as the feedthrough. Preferably, the shielding elements and / or the covering regions are made of a material with a high specific density. It proves to be advantageous if the material contains at least lead, tungsten or uranium. A particular advantage of the use and non-use state is that the bushings can be used in coordination with the necessary for the handling and handling means. Preferably, means for power transmission are passed through only the bushings, if this is necessary for handling. The at least one shielding unit can have bushings in all walls, but preferably in the side walls and the ceiling. In another preferred embodiment, the at least one shielding unit is equipped with a door, preferably a sliding door. In this case, it proves to be advantageous if the sliding door has no passages. In a preferred embodiment, the at least one shielding unit is designed airtight. Passages and doors are sealed accordingly.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Vorrichtung mit Unterdruck betreibbar ist.A further preferred embodiment of the device provides that the device can be operated with negative pressure.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass ein laminarer Fluss, d.h. turbulenzarme Verdrängungsströmung der Luft, innerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit realisierbar ist. Dafür ist vorgesehen, dass die mindestens eine Abschirmeinheit mit einem Umluftsystem mit Filter ausgestattet ist, wobei die oder der Filter vorzugsweise gegen Strahlung abgeschirmt ist.A further preferred embodiment of the device provides that a laminar flow, ie low-turbulence displacement flow of the air, within the at least one shielding unit can be realized. It is provided that the at least one Shielding unit is equipped with a recirculation system with filter, wherein the filter or the filter is preferably shielded against radiation.

Bei der Handhabung kann es sich um die Durchführung physikalischer und/oder chemischer Operationen, die Durchführung einer vorzugsweise mehrstufigen Synthese, wie beispielsweise einer (mehrstufigen) chemischen Synthese, handeln. Ein Beispiel einer Synthese könnte die Synthese von Radiodiagnostika wie PET-Tracern (PET = Positronenemmissionstomographie) sein. Die Handhabung erfolgt vorzugsweise automatisch, besonders bevorzugt vollautomatisch. Zur Steuerung der Handhabung, insbesondere zur Steuerung der mindestens einen Bedieneinheit, umfasst die Vorrichtung vorzugsweise mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung.The handling may be the performance of physical and / or chemical operations, the performance of a preferably multi-step synthesis, such as a (multi-step) chemical synthesis. An example of a synthesis could be the synthesis of radiodiagnostic agents such as PET tracers (PET = positron emission tomography). The handling is preferably automatic, particularly preferably fully automatic. For controlling the handling, in particular for controlling the at least one operating unit, the device preferably comprises at least one data processing device.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik, indem nur Halterungen für Einwegkassetten und die Einwegkassetten selbst innerhalb der Abschirmung angebracht sind. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung in dem Volumen und der Masse der Abschirmung gegenüber der nötigen Abschirmung für existierende auf Einwegkassetten basierende Synthesemodule. Elektrische und elektronische Bauteile sind außerhalb der Abschirmung vor der Radioaktivität geschützt. Im Falle einer Kontamination können Einwegkassetten leicht entnommen und entsorgt werden.The invention avoids the disadvantages of the prior art in that only holders for disposable cassettes and the disposable cassettes themselves are mounted within the shield. This results in a significant reduction in the volume and bulk of the shield over the shielding required for existing one-way cartridge based synthesis modules. Electrical and electronic components are protected from radioactivity outside the shield. In case of contamination disposable cassettes can be easily removed and disposed of.

Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1
eine "Heiße Zelle" nach dem Stand der Technik,
Figur 2
einen Aufbau einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 3
eine weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 4
eine Veranschaulichung des Zusammenwirkens einer Kassette mit zwei Hahnbänken mit den Achsen einer Ansteuereinheit,
Figur 5
ein Beispiel einer Einwegkassette mit zwei Hahnbänken und
Figur 6
ein Beispiel einer Einwegkassette mit drei Hahnbänken.
The invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:
FIG. 1
a "hot cell" according to the prior art,
FIG. 2
a structure of an exemplary embodiment of the device according to the invention,
FIG. 3
a further exemplary embodiment of the device according to the invention,
FIG. 4
an illustration of the interaction of a cassette with two tap banks with the axes of a drive unit,
FIG. 5
an example of a disposable cassette with two tap banks and
FIG. 6
an example of a disposable cassette with three tap banks.

Im Folgenden soll die Erfindung am Beispiel eines Synthesemoduls in größerem Detail beschrieben werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung nicht auf eine Vorrichtung zur Durchführung einer Synthese unter Beteiligung von radioaktiven Stoffen beschränkt ist, sondern Vorrichtungen zu anderen Handhabungen radioaktiver Stoffe ebenso von der Erfindung umfasst werden, solange die Vorrichtung nur alle Merkmale des unabhängigen Anspruchs aufweist.In the following, the invention will be described in greater detail using the example of a synthesis module. It should be noted, however, that the invention is not limited to a device for carrying out a synthesis involving radioactive substances, but devices for other manipulations of radioactive materials are also embraced by the invention as long as the device has only all the features of the independent claim.

Bevor die Erfindung näher erläutert wird, soll noch einmal kurz der Stand der Technik auf dem Gebiet der Erfindung dargestellt werden. Synthesemodule 100 für eine automatische oder vollautomatische Verarbeitung radioaktiver Stoffe werden aus Strahlenschutzgründen herkömmlicherweise komplett innerhalb einer nach allen Raumrichtungen abgeschlossenen Abschirmung 102 ("Heiße Zelle") betrieben. In Figur 1 ist ein Synthesemodul 100 für Einwegkassetten 104 dargestellt, wobei ein Teil der Abschirmung nicht dargestellt ist. Wie in Figur 1 veranschaulicht, sind alle für die kinematische Bedienung der Komponenten der Einwegkassetten 104 erforderlichen Bauteile permanent innerhalb der Abschirmung 102 angeordnet. Eine Ausnahme bilden möglicherweise Datenverarbeitungseinrichtungen wie z.B. Steuereinheiten, die zum Teil auch außerhalb der Abschirmung eingesetzt werden.Before the invention is explained in more detail, the state of the art in the field of the invention will be briefly shown again. Synthesis modules 100 for automatic or fully automatic processing of radioactive materials are conventionally operated completely for reasons of radiation protection within a shield 102 ("hot cell") closed in all spatial directions. In FIG. 1 a synthesis module 100 is shown for disposable cassettes 104, wherein a portion of the shield is not shown. As in FIG. 1 1, all components required for kinematic operation of the components of the disposable cassettes 104 are permanently disposed within the shield 102. One exception may be data processing equipment such as control units, some of which are also used outside the shielding.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Lösungen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass lediglich solche Teile eines Synthesemoduls 200 im Inneren einer Abschirmung 202 angeordnet sind, welche mit radioaktiven Stoffen in Kontakt kommen. Solche Teile sind beispielsweise Kassetten 204 mit Hahnbänken und/oder Spritzen 206. Die Kassetten 204 mit Hahnbänken und/oder die Spritzen 206 werden in der beispielhaften Ausführungsform an Halterungen 208, 210 befestigt. Diese Halterungen 208, 210 sind vorzugsweise aus der Abschirmung 202 entfernbar. Das in Figur 2 dargestellt Synthesemodul 200 weist als Bedieneinheiten drei Antriebseinheiten 212 auf, die über Achsen 214 mit den Kassetten 204 mit Hahnbänken und der Spritze 206 verbunden sind. Die Antriebseinheiten 212 sind außerhalb der Abschirmung 202 angeordnet. Die Achsen 214 der Antriebseinheiten 212 werden durch die Seitenwände und durch die Decke der Abschirmung geführt. Die Achsen 214 weisen weiter Abschirmelemente 216 auf, die die Durchführungen vollständig abdecken und verhindern, dass durch die Durchführung Strahlung nach außen dringt (vgl. Figur 2). Erfindungsgemäß schirmt die Abschirmung 202 während der Handhabung die Strahlung in alle Raumrichtungen ab. Allein für eine bessere Veranschaulichung ist in Figur 2 ein Teil der Abschirmung nicht dargestellt.In contrast to the conventional solutions, the invention provides that only those parts of a synthesis module 200 are arranged inside a shield 202, which come into contact with radioactive substances. Such parts are, for example, cassettes 204 with tap banks and / or syringes 206. The tap banks 204 and / or the syringes 206 are attached to brackets 208, 210 in the exemplary embodiment. These brackets 208, 210 are preferably removable from the shield 202. This in FIG. 2 shown synthesis module 200 has as operating units three drive units 212 which are connected via axes 214 with the cassettes 204 with tap banks and the syringe 206. The drive units 212 are arranged outside the shield 202. The axles 214 of the drive units 212 are guided through the side walls and through the ceiling of the shield. The axles 214 further comprise shielding elements 216 which completely cover the bushings and prevent radiation from passing through the bushing to the outside (cf. FIG. 2 ). According to the invention, the shield 202 shields the radiation in all spatial directions during handling. Alone for a better illustration is in FIG. 2 a part of the shield is not shown.

In Figur 3 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das in Figur 3 dargestellt Synthesemodul 300 ist ebenfalls mit Antriebseinheiten 212 ausgestattet. Allerdings sind im Inneren der Abschirmung 202 noch keine Komponenten zur Durchführung der Synthese angeordnet. Das beispielhafte Synthesemodul 300 weist eine Tür 302 auf, durch die der Zugang zum Inneren der Abschirmung 202 ermöglicht wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Tür 302 als Schiebetür realisiert.In FIG. 3 a further exemplary embodiment of the invention is shown. This in FIG. 3 shown synthesis module 300 is also equipped with drive units 212. However, inside the shield 202, no components for carrying out the synthesis are arranged. The exemplary synthesis module 300 has a door 302, which allows access to the interior of the shield 202. In this embodiment, the door 302 is realized as a sliding door.

Figur 4 zeigt in einer Detaildarstellung das Zusammenwirken von Antriebseinheit 212, Achsen 214, Halterung 208 und einer Kassette 204 mit zwei Hahnbänken 402. FIG. 4 shows in a detailed representation the interaction of drive unit 212, axles 214, mount 208 and a cassette 204 with two tap banks 402.

Zwei Beispiele von Einwegkassetten 500, 600 sind in den Figuren 5 und 6 angegeben. In Figur 5 ist eine Einwegkassette 500 wiedergegeben, die mit zwei Hahnbänken 402, einer Spritze 206 und vier Gefäßen 502 über eine Verschlauchung 504 kombiniert ist. Die Gefäße 502 können Prozesschemikalien enthalten oder als (abgeschirmtes) Produktgefäß dienen, in das das fertige Produkt abgefüllt wird. Die in Figur 6 dargestellt Einwegkassette 600 ist mit drei Hahnbänken 402 kombiniert. Die Ausgestaltung und Ausstattung der Einwegkassetten 500, 600 hängt von den durchzuführenden Syntheseschritten ab. Die eingesetzten Antriebseinheiten 212, Halterungen 208, 210 und genutzten Durchführungen werden vorzugsweise ebenfalls in Abhängigkeit der jeweils durchzuführenden Syntheseschritte gewählt.Two examples of disposable cassettes 500, 600 are in the Figures 5 and 6 specified. In FIG. 5 There is shown a disposable cassette 500 combined with two tap banks 402, a syringe 206 and four vessels 502 via a tubing 504. The vessels 502 may contain process chemicals or serve as a (shielded) product vessel into which the finished product is filled. In the FIG. 6 Disposable cassette 600 is combined with three tap banks 402. The design and equipment of the disposable cassettes 500, 600 depends on the synthesis steps to be performed. The drive units 212, holders 208, 210 and utilized feedthroughs used are preferably likewise selected as a function of the respective synthesis steps to be carried out.

Um das Bedienpersonal und die Umwelt bei der Handhabung von radioaktiven Substanzen mit hohen Aktivitäten vor der radioaktiven Strahlung zu schützen, werden Abschirmungen 202 aus Materialien mit hoher spezifischer Dichte wie z.B. Blei, Wolfram oder Uran und mit erforderlichen Wandstärken von mindestens 5 Zentimetern eingesetzt. Die Abschirmungen 202 müssen die Strahlung in alle Raumrichtungen signifikant reduzieren und dürfen keinen Strahlenpass aufweisen. Um Abmaße und Gewicht der Abschirmung 202 zu reduzieren, werden nach der vorliegenden Erfindung nur die mit der radioaktiven Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teile, wie beispielsweise Hahnbänke 402, Spritzen 206, Verschlauchung 504 oder Gefäße 502, der vollautomatischen Apparatur innerhalb der Abschirmung 202 platziert und alle nötigen Manipulationen werden durch die Abschirmung 202 hindurch von außerhalb befindlichen Komponenten, insbesondere von Antriebseinheiten 212 und einer oder mehrerer Steuereinheiten, durchgeführt. Hierzu werden beispielsweise Kassetten 204 bestehend aus Hahnventilen oder Hahnventilbänken 402 sowie einer oder mehrerer Spritzen 206 an innerhalb der Abschirmung 202 befindlichen Halterungen 208, 210 angebracht. Die Hähne einzeln oder in einer Hahnbank 402 werden durch Achsen 214 von den außen befindlichen Motoren angetrieben. Die Spritzen 206 werden ebenfalls über Antriebe von außen bedient. Die Durchführungen aller Antriebseinheiten 212 zu den angetriebenen Einheiten sind ohne Strahlenpass so ausgelegt, das sich keine Verminderung der Abschirmwirkung ergibt. Insbesondere weisen die Achsen hierfür Abschirmelemente 216 auf. Durch eine Tür 302 kann die Abschirmung 202 geöffnet werden (vgl. Figur 3), die Kassetten 204 bestehend aus Hähnen, Hahnbänken 402 , Schläuchen, Verbindungsstücken, Gefäßen 502 (gefüllt mit Prozesschemikalien), Produktgefäß, Reinigungskartuschen, Filtern, Spritzen 206 etc. (vgl. Figuren 5 und 6) werden in die Halterungen 208, 210 eingelegt und die Tür 302 geschlossen. Über ein vollautomatisches, computergesteuertes System werden nun alle zur Durchführung der physikalischen und chemischen Operationen nötigen Schritte von außerhalb der Abschirmung 202 durch die Abschirmung 202 hindurch durchgeführt. Nach Beendigung der durchzuführenden Prozesse wird das gewünschte Produkt in ein abgeschirmtes Gefäß 502 überführt und unerwünschte Reste an radioaktiver Flüssigkeit werden bestmöglich in ein ebenfalls abgeschirmtes Abfallgefäß innerhalb oder außerhalb der Abschirmung 202 des Systems gespült. Durch diese Vorgehensweise ist es möglich die Tür 302 der Abschirmung 202 kurz nach dem Prozess gefahrlos zu öffnen, das Produkt zu entnehmen, die nur mit geringer Radioaktivität belasteten Kassetten 204 schnell zu entsorgen und somit das System für die nächste Anwendung einsatzbereit zu machen.In order to protect operators and the environment from the handling of radioactive substances with high activities against radioactive radiation, shields 202 made of materials of high specific gravity such as lead, tungsten or uranium and having required wall thicknesses of at least 5 centimeters are used. The shields 202 must significantly reduce the radiation in all spatial directions and must not have a radiation pass. To reduce dimensions and weight of the shield 202, according to the present invention, only the radioactive-liquid contacting parts, such as tap banks 402, syringes 206, tubing 504 or vessels 502, of the fully automatic apparatus are placed within the shield 202 and all Necessary manipulations are performed by the shield 202 through components located outside, in particular drive units 212 and one or more control units. For this purpose, for example, cassettes 204 consisting of tap valves or tap valve banks 402 and one or more syringes 206 are mounted on brackets 208, 210 located inside the shield 202. The taps, individually or in a tap bank 402, are driven by axles 214 from the outside motors. The syringes 206 are also operated via external drives. The bushings of all drive units 212 to the driven units are designed without Strahlpass so that there is no reduction in the shielding effect. In particular, the axes have shielding elements 216 for this purpose. Through a door 302 the shield 202 can be opened (see. FIG. 3 ), the cassettes 204 consisting of taps, tap banks 402, hoses, connectors, vessels 502 (filled with process chemicals), product vessel, cleaning cartridges, filters, syringes 206 etc. (cf. Figures 5 and 6 ) are inserted into the brackets 208, 210 and the door 302 is closed. Via a fully automatic, computer-controlled system, all steps required to carry out the physical and chemical operations are now performed from outside the shielding 202 through the shield 202. Upon completion of the processes to be performed, the desired product is transferred to a shielded vessel 502 and unwanted radioactive liquid residues are best rinsed into a likewise shielded waste vessel within or outside the shield 202 of the system. By doing so, it is possible to safely open the door 302 of the shield 202 shortly after the process, remove the product, quickly dispose of the cartridges 204 loaded only with low levels of radioactivity, and thus make the system ready for the next application.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch gegenüber herkömmlichen Lösungen aus, dass erfindungsgemäß ein Teil der, vorzugsweise alle, zur Bewegung von Komponenten des Synthesemoduls 200, 300 erforderlichen Bauteile außerhalb der Abschirmung 202 angeordnet ist.The invention is characterized in particular in comparison with conventional solutions in that, according to the invention, a part of, preferably all components required for moving components of the synthesis module 200, 300 are arranged outside the shield 202.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführungsform nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not limited in its embodiment to the above-mentioned preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the device according to the invention even with fundamentally different types of use.

Claims (10)

Anordnung zur automatischen Handhabung radioaktiver Stoffe, wobei die Anordnung mindestens folgendes umfasst: - eine Abschirmeinheit, - eine Handhabungseinheit und - eine Bedieneinheit, wobei die mindestens eine Handhabungseinheit innerhalb und die mindestens eine Bedieneinheit außerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit angeordnet sind,
von der mindestens einen Abschirmeinheit, der mindestens einen Handhabungseinheit und der mindestens einen Bedieneinheit lediglich die mindestens eine Handhabungseinheit oder Teile der mindestens einen Handhabungseinheit in Kontakt mit dem radioaktiven Stoff stehen, und
die mindestens eine Handhabungseinheit durch die mindestens eine Bedieneinheit bedienbar ist, wobei die Abschirmung Durchführungen aufweist zur Verbindung der mindestens einen Handhabungseinheit und der mindestens einen Bedieneinheit durch Mittel zur Kraftübertragung,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil der Durchführungen in einem vorgebbaren Rastermaß beabstandet sind und in Abhängigkeit von zur Handhabung erforderlichen Bedien- und Handhabungsmitteln die Mittel zur Kraftübertragung aus den Durchführungen entfernbar und durch Einsatzmittel strahlenpassfrei ersetzbar sind.Arrangement for the automatic handling of radioactive substances, the arrangement comprising at least the following: a shielding unit, - A handling unit and - a control unit, wherein the at least one handling unit is arranged inside the at least one operating unit outside the at least one shielding unit,
of the at least one shielding unit, the at least one handling unit and the at least one operating unit, only the at least one handling unit or parts of the at least one handling unit are in contact with the radioactive substance, and
the at least one handling unit can be operated by the at least one operating unit, the shield having feedthroughs for connecting the at least one handling unit and the at least one operating unit by means of power transmission,
characterized in that
at least a portion of the bushings are spaced in a predeterminable grid and depending on the handling and handling means required for handling the means for transmitting power from the bushings are removable and Radstrahlpassfrei replaceable by the use of resources. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil der Durchführungen und zumindest ein Teil der mindestens einen Handhabungseinheit aufeinander abgestimmt sind.Arrangement according to claim 1,
characterized in that
at least a part of the bushings and at least a part of the at least one handling unit are matched to one another. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rastermaß auf zumindest zwei verschiedene Einwegkassetten abgestimmt ist.Arrangement according to claim 1 or 2,
characterized in that
the grid is matched to at least two different disposable cassettes. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Handhabungseinheit modular aufgebaut ist oder verschiedene Komponenten umfasst.Arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the at least one handling unit has a modular structure or comprises various components. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Bedieneinheit mindestens einen Antrieb und/oder mindestens eine Steuereinheit und/oder
die mindestens eine Handhabungseinheit mindestens - ein Verteilungsmittel, - eine Spritze, - ein Verbindungselement, - ein Gefäß, - eine Reinigungseinheit und/oder - einen Filter umfasst.Arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the at least one operating unit at least one drive and / or at least one control unit and / or
the at least one handling unit at least a distribution means, - an injection, a connecting element, - a vessel, a cleaning unit and / or - a filter includes. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil der mindestens einen Bedieneinheit elektrische und/oder elektronische Bauteile umfasst.Arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
at least a part of the at least one operating unit comprises electrical and / or electronic components. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Handhabung - physikalische und/oder chemische Operationen, - eine Verarbeitung des radioaktiven Stoffs und/oder - eine Synthese des radioaktiven Stoffs umfasst.Arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the handling - physical and / or chemical operations, a processing of the radioactive substance and / or - a synthesis of the radioactive substance includes. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Handhabungseinheit in Abhängigkeit der durchzuführenden Handhabung innerhalb der mindestens einen Abschirmeinheit angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the at least one handling unit is arranged as a function of the handling to be carried out within the at least one shielding unit. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die mindestens eine Abschirmeinheit eine Abschirmung der Strahlung in alle Raumrichtungen realisiert ist.Arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
a shielding of the radiation in all spatial directions is realized by the at least one shielding unit. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Abschirmeinheit einen Abfallbehälter umfasst.Arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the at least one shielding unit comprises a waste container.
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