RU3077U1

RU3077U1 - RADIATION STERILIZATION PLANT

Info

Publication number: RU3077U1
Application number: RU93049757/25U
Authority: RU
Inventors: А.А. Завадцев; С.В. Бидный; И.В. Радченко; А.В. Мищенко; Э.А. Мирочник; В.М. Пироженко
Original assignee: Московский радиотехнический институт РАН
Priority date: 1993-11-01
Filing date: 1993-11-01
Publication date: 1996-10-16

Abstract

Установка радиационной стерилизации медицинской и пищевой продукции, содержащая транспортер, устройство биологической защиты от ионизующего излучения и линейный ускоритель электронов, включающий ускоряющую секцию, инжектор, систему развертки пучка, элементы волноводного тракта, СВЧ-генератор, модулятор, блок питания, блок управления, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит манипулятор для подачи стерилизуемого изделия с транспортера в зону облучения, биологическая защита выполнена из блоков, охватывающих ускоряющую секцию, инжектор и систему развертки пучка, система развертки пучка снабжена устройствами отклонения пучка в двух перпендикулярных направлениях.A radiation sterilization installation for medical and food products containing a conveyor, a biological protection device from ionizing radiation and a linear electron accelerator, including an accelerating section, an injector, a beam scanning system, waveguide elements, a microwave generator, a modulator, a power supply, a control unit, characterized in that the installation further comprises a manipulator for feeding the sterilized product from the conveyor to the irradiation zone, the biological protection is made of blocks covering the accelerating projection of the injector and the beam scanning system, a beam scanning system provided with beam deflection device in two perpendicular directions.

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИRADIATION STERILIZATION PLANT

Изобретение относится к области ускорительной техники, конкретно к технике высокочастотных ускорителей заряженных частиц и может быть использовано для стерилизации инструментария в клиниках, для стерилизации изделий медицинской техники на заводах изготовителях, продуктов питания с целью продления их срока хранения, для деконтаминации отходов клиник, микробиологического производства и т.д.The invention relates to the field of accelerator technology, specifically to the technique of high-frequency accelerators of charged particles and can be used to sterilize instruments in clinics, to sterilize medical equipment at manufacturers, food products to extend their shelf life, to decontaminate clinic waste, microbiological production and etc.

Для радиационной стерилизации используются различные конструкции ускорителей электронов с защитой от тормозного излучения. Все известные стерилизационные установки предназначены для промышленной стерилизации серийной продукции и расположены в специальных помещениях, где защитой служат бетонные стены до 2,8 м толщиной 1,2. Такие стерилизационые установки имеют больщие габаритные размеры, вес и стоимость. Их использование в клинических условиях, в мелкосерийном производстве или в лабораториях нецелесообразно.For radiation sterilization, various designs of electron accelerators with protection against bremsstrahlung are used. All known sterilization plants are designed for industrial sterilization of serial products and are located in special rooms where concrete walls up to 2.8 m thick 1.2 are used. Such sterilization units have large overall dimensions, weight and cost. Their use in clinical conditions, in small-scale production or in laboratories is inappropriate.

Из известных стерилизационных установок наиболее близкой по технической сущности является установка на базе линейного ускорителя со стоячей волной IMPELA 3, выбранная за прототип. Ускоряющая система, инжектор, волноводный тракт, вакуумеая система и система развертки пучка, размещенные на специальной эстакаде, в этой установке расположены в отдельном помещении с бетонными стенами. Эта установка обладает всеми перечисленными выще недостатками.Of the known sterilization installations, the closest in technical essence is the installation based on the linear accelerator with a standing wave IMPELA 3, selected for the prototype. The accelerating system, the injector, the waveguide path, the vacuum system and the beam scanning system, located on a special flyover, are located in a separate room with concrete walls in this installation. This installation has all the disadvantages listed above.

л.зобретеяпе Лс праБлепо ла решение задачи,обеспечивающе: з - еньшенпеL.zobedeyape LS praBlepo la solution of the problem, providing: s - shenshenpe

габаплтных т ап яеооБ, зееа л стоил остп станозкп, за)дачаgabapltnyh t apayooob, seea cost ostp stanozkp, for) giving

Поставленная достигается тем, что в установке для радиационной стерилизации медицинской и пищевой продукции, содержащей транспортер, устройство биологической защиты от ионизирующего излучения и линейный ускоритель электронов, включающий ускоряющую секцию, инжектор, систему развертки пучка, элементы волноводного тракта, СВЧ-генератор, модулятор, блок питания, блок управления, дополнительно содержится манипулятор для подачи стерилизуемого изделия с транспортера в зону облучения;This is achieved by the fact that in the installation for radiation sterilization of medical and food products containing a conveyor, a device for biological protection from ionizing radiation and a linear electron accelerator, including an accelerating section, an injector, a beam scanning system, elements of a waveguide path, a microwave generator, a modulator, a block power supply, control unit, additionally contains a manipulator for feeding the sterilized product from the conveyor to the irradiation zone;

биологическая защита выполнена из блоков, охватывающих ускоряющую секцию, инжектор и систену развертки пучка; система развертки пучка снабжена устройствами отклонения пучка в двух перпендикулярных направлениях.biological protection is made of blocks covering the accelerating section, the injector and the beam sweep system; The beam scanning system is equipped with beam deflection devices in two perpendicular directions.

Предлагаемое устройство изображено на рис. 1.The proposed device is shown in Fig. 1.

Устройство содержит манипулятор 1, устройство биологической защиты от ионизирующего излучения 2. ускоряющую секцию 3, инжектор 4, систему развертки пучка 5, элементы волноводного тракта 6. СВЧ-генератор 7, модулятор 3. блок питания 9, люк 10, ленточный транспортер 11.The device comprises a manipulator 1, a device for biological protection from ionizing radiation 2. an accelerating section 3, an injector 4, a beam scanning system 5, elements of a waveguide path 6. A microwave generator 7, a modulator 3. power supply unit 9, a hatch 10, a conveyor belt 11.

Устройство работает следующим образом. При выключенном ускорителе и открытом люке 10 продукты облучения с транспортера 11 вводятся в рабочую область манипулятором 1. После этого крыщка 10 закрывается и включается ускоритель. При этом импульсное напряжение с модулятора 8 подается на СВЧ-генератор 7 и инжектор 4, в ускоряющей секции 3 СВЧ-генератором 7 возбуждаются СВЧ-колебания, ускоряющие электроны, инжектированные инжектором 4. Пучок ускоренных электронов разворачивается системой развертки 5 в двух перпендикулярных направлениях во всю рабочую область. в которой расположены облучаемые П11одукты. В поле пучка ускоренных электронов продукты стерилизуются.The device operates as follows. When the accelerator is turned off and the hatch 10 is open, the products of irradiation from the conveyor 11 are introduced into the working area by the manipulator 1. After this, the cover 10 is closed and the accelerator is turned on. In this case, the pulse voltage from the modulator 8 is supplied to the microwave generator 7 and the injector 4, in the accelerating section 3, the microwave oscillator 7 excites microwave oscillations accelerating the electrons injected by the injector 4. The beam of accelerated electrons is deployed by the scanning system 5 in two perpendicular directions in all directions work area. in which the irradiated P11 Products are located. In the field of an accelerated electron beam, products are sterilized.

Предлагаемое конструктивное решение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества. Система биологической защиты может быть выполнена в виде свинцового или чугунного цилиндра, в который вставляется ускоряющая секция, инжектор и система развертки. Следовательноi предлагаемое устройство имеет гораздо меньшие габаритные размеры и массу системы биологической защиты, чем прототип, в котором ускоритель расположен в специальном помещении с бетонными стенками толщиной до 2,8 м. Следствием этого является меньшая стоимость капитального строительства установки.The proposed constructive solution in comparison with the prototype has the following advantages. The biological protection system can be made in the form of a lead or cast iron cylinder into which an accelerating section, an injector, and a scanning system are inserted. Therefore, the proposed device has a much smaller overall dimensions and weight of the biological protection system than the prototype, in which the accelerator is located in a special room with concrete walls up to 2.8 m thick. The consequence of this is the lower cost of the capital construction of the installation.

Примером конкретной реализации может служить установка для стерилизации медицинских инструментов с энергией ускоренных электронов 4 МэВ, мощностью пучка ускоренных электронов 2 кВт. Производительность такой установки с учетом времени загрузки и выгрузки составляет 100 кг/час. Габаритные размеры установки 1,0x1,0x2,5 м, масса 14 т.An example of a specific implementation is the installation for sterilizing medical instruments with an accelerated electron energy of 4 MeV and an accelerated electron beam power of 2 kW. The productivity of such an installation, taking into account the loading and unloading times, is 100 kg / h. Overall dimensions of the installation 1.0x1.0x2.5 m, weight 14 t.

Claims

A radiation sterilization installation for medical and food products containing a conveyor, a biological protection device from ionizing radiation and a linear electron accelerator, including an accelerating section, an injector, a beam scanning system, waveguide elements, a microwave generator, a modulator, a power supply, a control unit, characterized in that the installation further comprises a manipulator for feeding the sterilized product from the conveyor to the irradiation zone, the biological protection is made of blocks covering the accelerating projection of the injector and the beam scanning system, a beam scanning system provided with beam deflection device in two perpendicular directions.