RU2093188C1

RU2093188C1 - Electronic sterilization device

Info

Publication number: RU2093188C1
Application number: RU95101984A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Завьялов; И.А. Иванин; В.И. Иньков; А.В. Тельнов; Ю.А. Хохлов
Original assignee: Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1997-10-20
Also published as: RU95101984A

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has electron accelerator positioned vertically, loading-unloading facility, and transport line moving the sterilized objects. Loading-unloading facility is arranged on different, levels with electron accelerator relative to transport line. The latter is of L shape. It consists of transport carts moving over closed circuit which passes through radiation field. EFFECT: more effective sterilization of one-time articles. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области применения радиационных технологий на основе использования пучков ускоренных электронов и тормозного излучения в различных областях науки, техники и народного хозяйства, в таких как: стерилизация изделий медицинского назначения одноразового пользования, дезинсекция зерна, радиационная полимеризация, радиационная обработка пищи и сельскохозяйственной продукции, производство биологических материалов и т.д. The invention relates to the field of application of radiation technologies based on the use of beams of accelerated electrons and bremsstrahlung in various fields of science, technology and the national economy, such as: sterilization of disposable medical devices, grain disinsection, radiation polymerization, radiation processing of food and agricultural products, production of biological materials, etc.

Известно устройство для электронной стерилизации (рекламный проспект В/О ТЕХСНАБЭКСПОРТ "Ускоритель "Электроника У-003", 1985), содержащее ускоритель электронов, технологическую (конвейерную) линию, расположенные на одном уровне относительно поверхности земли. При этом используется линейный резонансный ускоритель электронов на бегущей волне. В качестве источника СВЧ-колебаний применен мощный магнетрон. Так как ускоритель электронов, технологическая линия и другие элементы устройства для стерилизации расположены на одном уровне, то это требует большой занимаемой площади для размещения комплекса с обеспечением требуемого уровня радиационной защиты. A device for electronic sterilization is known (advertising brochure V / O TECHSNABEXPORT Accelerator Electronics U-003, 1985), containing an electron accelerator, a technological (conveyor) line located at the same level relative to the earth's surface. A linear resonant electron accelerator is used on traveling wave. A powerful magnetron is used as a source of microwave oscillations. Since the electron accelerator, the processing line and other elements of the sterilization device are located at the same level, this is buet large footprint to accommodate complex software required level of radiation protection.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для электронной стерилизации (В. А. Абрамян, Промышленные ускорители электронов, М. Энергоатомиздат 1986, с. 207, рис. 9.10). Это устройство содержит вертикально расположенный ускоритель электронов ЛУЭ-8-5В, технологическую линию, проходящую под ним и перемещающую объекты стерилизации, а также загрузочно-разгрузочное устройство. Используется линейный резонансный ускоритель электронов ЛУЭ-8-5В. Технологическая линия выполнена незамкнутой S-образной формы. Погрузка и разгрузка объктов стерилизации разнесены в разные помещения, но расположены на одном уровне с технологической линией. Closest to the claimed is a device for electronic sterilization (V. A. Abrahamyan, Industrial electron accelerators, M. Energoatomizdat 1986, p. 207, Fig. 9.10). This device contains a vertically arranged electron accelerator LUE-8-5V, a production line passing under it and moving sterilization objects, as well as a loading and unloading device. A linear electron resonance accelerator LUE-8-5V is used. The processing line is made in an open S-shape. The loading and unloading of sterilization facilities are distributed in different rooms, but are located on the same level with the production line.

Площадь камеры облучения составляет 120 м², защитные сооружения выполнены из бетона плотностью 2,1 2,3 т/м³, толщина стен 2,8 м.The area of the irradiation chamber is 120 m ² , the protective structures are made of concrete with a density of 2.1 2.3 t / m ³ , the wall thickness is 2.8 m.

Расположение технологической линии и загрузочно-разгрузочного устройства на одном уровне привело к увеличению площади, занимаемой защитными сооружениями, которые требуются для обеспечения установленных норм радиационной безопасности. The location of the production line and the loading and unloading device at the same level led to an increase in the area occupied by the protective structures, which are required to ensure the established radiation safety standards.

Данное изобретение решает задачу объемной стерилизации изделий медицинского назначения одноразового пользования пучком ускоренных электронов, при этом достигаемый технический результат заключается в обеспечении радиационной защиты персонала при сокращении занимаемой площади защитных сооружений. This invention solves the problem of volume sterilization of medical devices for disposable use by a beam of accelerated electrons, while the technical result achieved is to provide radiation protection for personnel while reducing the occupied area of protective structures.

Данный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным устройством для электронной стерилизации, содержащим вертикально расположенный ускоритель электронов, технологическую линию, расположенную под ним и перемещающую объекты стерилизации, и загрузочно-разгрузочное устройство, новым является то, что ускоритель электронов и загрузочно-разгрузочное устройство расположены на разных уровнях по отношению к технологической линии, причем технологическая линия выполнена Г-образной формы и состоит из транспортных тележек с возможностью перемещения их по замкнутому контуру. This technical result is achieved in that, in comparison with the known device for electronic sterilization, containing a vertically arranged electron accelerator, a processing line located under it and moving sterilization objects, and a loading and unloading device, the new is that the electron accelerator and loading and unloading the device is located at different levels in relation to the production line, and the production line is L-shaped and consists of transport carts to with the ability to move them in a closed loop.

Разноуровневое расположение загрузочно-разгрузочного устройства, линейного ускорителя и технологической линии Г-образной формы позволяет компактно разместить их в помещении за счет дополнительного изгиба транспортировочного лабиринта по вертикали, ведущего на другой уровень -в помещении загрузки-разгрузки. Изгибы транспортировочного лабиринта необходимы для защиты от прямого воздействия гамма-излучения и обеспечения норм радиационной безопасности. The multilevel arrangement of the loading and unloading device, the linear accelerator and the L-shaped production line allows them to be compactly placed in the room due to the additional vertical bending of the transportation labyrinth leading to a different level - in the loading and unloading room. The bends of the transportation labyrinth are necessary to protect against direct exposure to gamma radiation and ensure radiation safety standards.

Замкнутый контур перемещения тележек позволяет облучать объекта большой дозой за несколько проходов без перезагрузки, которая не достижима при однопроходном облучении. Замкнутая технологическая линия позволила также объединить в одном помещении операции разгрузки и загрузки. Более компактная Г-образная форма технологической линии выбрана для обеспечения радиационной защиты места загрузки-разгрузки в соответствии с теорией защиты от радиационных излучений. Для увеличения степени защиты от радиационного излучения выбрано разноуровневое расположение основных элементов, которое подразумевает разнесение по вертикали областей с высоким уровнем радиации, где происходит облучение и остального оборудования, для которого требуется минимально возможный уровень радиоактивности. The closed loop movement of the carts allows you to irradiate the object with a large dose in several passes without rebooting, which is not achievable with single-pass irradiation. The closed processing line also allowed unifying unloading and loading operations in one room. A more compact L-shaped form of the processing line is selected to provide radiation protection of the loading and unloading site in accordance with the theory of protection against radiation. To increase the degree of protection against radiation, a multilevel arrangement of the main elements was chosen, which implies the vertical spacing of areas with a high level of radiation, where radiation and other equipment that require the lowest possible level of radioactivity are required.

Устройство электронной стерилизации содержит вертикально расположенный ускоритель (фиг.1) электронов 1, технологическую линию 2, расположенную под ним и перемещающую объекты стерилизации 3. Загрузочно-разгрузочное устройство 4 расположено с ускорителем электронов 1 на разных уровнях по отношению к технологической линии 2. Технологическая линия выполнена Г-образной формы и состоит из транспортных тележек с возможностью перемещения их по замкнутому контуру (фиг.2). Кроме того, заявляемое устройство содержит генератор СВЧ 5, выводное устройство 6, состоящее из магнита развертки электронного пучка и раструба с выпускным окном, а также пульт управления 7. The electronic sterilization device contains a vertically located accelerator (1) of electrons 1, a production line 2 located underneath and moving sterilization objects 3. The loading and unloading device 4 is located with an electron accelerator 1 at different levels relative to the production line 2. Production line made L-shaped and consists of transport trolleys with the ability to move them in a closed loop (figure 2). In addition, the inventive device includes a microwave generator 5, a lead-out device 6, consisting of a sweep magnet of the electron beam and a bell with an outlet window, as well as a control panel 7.

Работает заявляемое устройство для электронной стерилизации следующим образом. Резонансный ускоритель электронов 1 запитывается от генератора СВЧ 5 и создает пучок электронов с энергией до 10 МэВ. С помощью магнита развертки и раструба с выпускным окном 6 ускоренные электроны попадают на объекты стерилизации 3, движущиеся по технологической линии 2. Из помещения, расположенного на другом уровне, объекты стерилизации с помощью загрузочно-разгрузочного устройства 4 подаются на технологическую линию 2, которая перемещает их через область облучения, находящуюся под вертикально расположенным ускорителем, и затем снимаются с нее. Область облучения представляет собой полосу, по ширине равную диаметру электронного пучка, а по длине соответствующую поперечным размерам объектов стерилизации. Управление ускорителем и контроль за его параметрами ведется с пульта управления 7. The claimed device for electronic sterilization works as follows. The resonant electron accelerator 1 is fed from the microwave generator 5 and creates an electron beam with an energy of up to 10 MeV. Using a sweep magnet and a bell with an outlet window 6, accelerated electrons enter the sterilization objects 3 moving along the production line 2. From the room located at a different level, the sterilization objects are fed via the loading and unloading device 4 to the technological line 2, which moves them through the irradiation region, located under a vertically located accelerator, and then removed from it. The irradiation region is a strip equal in width to the diameter of the electron beam and corresponding in length to the transverse dimensions of the sterilization objects. The accelerator is controlled and controlled by its parameters from the control panel 7.

Заявляемое устройство для электронной стерилизации реализовано в радиационно-технологическом комплексе (РТК) и представляет собой компоновочное решение его элементов. В качестве генератора СВЧ используется магнетрон МИ-328. Источником электронов служит линейный резонансный ускоритель ЛУ-10-20, который рассчитан и изготовлен для решения задач радиационных технологий. Разноуровневое расположение РТК подразумевает то, что на первом нижнем уровне расположена замкнутая технологическая линия Г-образной формы, а ускоритель поднят над ней на второй уровень. На третьем уровне расположено помещение, предназначенное для погрузочно-разгрузочных работ, куда с помощью вертикально или под углом расположенной дополнительной конвейерной линии погрузочно-разгрузочного устройства подаются упаковки, например, с медицинскими шприцами. Такое разноуровневое расположение элементов РТК обеспечивает заданный уровень радиационной защиты, как для оборудования, так и для персонала при сокращении занимаемой площади защитных сооружений. The inventive device for electronic sterilization is implemented in the radiation technological complex (RTK) and is a layout solution of its elements. A magnetron MI-328 is used as a microwave generator. The electron source is a linear resonance accelerator LU-10-20, which is designed and manufactured to solve the problems of radiation technologies. The multilevel arrangement of the RTK implies that at the first lower level there is a closed L-shaped production line, and the accelerator is raised above it to the second level. On the third level there is a room intended for loading and unloading, where packages are delivered, for example, with medical syringes, using a vertically or at an angle located additional conveyor line of the loading and unloading device. Such a multilevel arrangement of RTK elements provides a given level of radiation protection, both for equipment and personnel, while reducing the space required for protective structures.

Claims

A device for electronic sterilization containing a vertically arranged electron accelerator, a processing line located underneath and moving sterilization objects, and a loading and unloading device, characterized in that the electron accelerator and loading and unloading device are located at different levels relative to the technological line, the technological line is made L-shaped and consists of transport trolleys with the possibility of moving them in a closed loop.