Установка для радиационной стерилизации

 

Использование: медицина и другие отрасли, в частности радиационная стерилизация изделий. Сущность изобретения: установка содержит камеру облучения и размещенный непосредственно под камерой защитный контейнер с гнездом для облучателя, облучатель, в рабочем положении расположенный в камере, а в нерабочем - в контейнере, площадки для размещения стерилизуемых изделий, установленные в камере с возможностью вращения вокруг своих осей, емкости-биксы для стерилизуемого материала, установленные на площадках дополнительные облучатели и механизм для перемещения облучателей, при этом в биксах и площадках выполнены отверстия, а в защитном контейнере - гнезда для дополнительных облучателей. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к облучательным установкам и предназначено, преимущественно, для стерилизации медицинских изделий.

Известна установка для радиационной стерилизации медицинских изделий, содержащая одну или две независимые технологические линии, каждая из которых содержит камеру облучения, линейный ускоритель электронов, транспортное устройство для перемещения стерилизуемой продукции на облучение и на позиции разгрузки. Установка предназначена для размещения в технологической цепочке производства медицинских изделий [1] Недостаток установки громоздкость, большие габариты, высокая стоимость, необходимость специально оборудованного помещения, что ограничивает область ее применения.

Известна также установка для радиационной стерилизации медицинских изделий в условиях НИИ, клиник, промышленных предприятий, содержащая центральный гамма-облучатель, четыре канала, по которым перемещаются штоки с рабочими камерами, гидропривод, механизм подъема штоков, механизм, обеспечивающий вращение кассет рабочих камер, узлы защиты, каркас, раму [2] Недостаток этой установки заключается в необходимости использования облучателя повышенной мощности для обеспечения гарантированной стерилизации, в неудобстве в эксплуатации, в повышенных требованиях к радиационной защите.

Прототипом выбрана установка для радиационной стерилизации, содержащая камеру облучения с центральным облучателем и круглыми площадками для размещения стерилизуемой продукции, выполненными с возможностью вращения вокруг своей оси и вокруг центрального облучателя, а также защитный контейнер для облучателя, размещенный непосредственно под камерой облучения [3] Недостатком известного устройства является то, что для обеспечения высокой надежности стерилизации за ограниченное время (определяемое необходимой производительностью установки) приходится использовать облучатель высокой активности, а это обуславливает повышенные требования к толщине радиационной защиты, т.е. ведет к увеличению веса и габаритов установки.

В основу изобретения положена задача создания установки с высокой надежностью стерилизации, обладающей надежностью стерилизации, высокой производительностью и хорошими массогабаритными характеристиками. Кроме того, установка должна быть удобна в эксплуатации и безопасна для обслуживающего персонала.

Поставленная задача решается тем, что в установку для радиационной стерилизации, содержащую камеру облучения с центральным облучателем и круглыми площадками для размещения стерилизуемой продукции, выполненными с возможностью вращения вокруг своих осей, а также защитный контейнер для облучателя, размещенный непосредственно под камерой облучения, согласно изобретению, введены закрытые цилиндрические емкости-биксы, в которые помещают стерилизуемую продукцию. В биксах выполнены осевые сквозные отверстия, в которых расположены дополнительные облучатели с возможностью перемещения их через аналогичные отверстия в круглых площадках в защитный контейнер.

Кроме того, защитный контейнер размещен в общем с камерой облучения корпусе, на боковой стенке которого выполнены верхняя и нижняя двери для доступа в камеру облучения и к защитному контейнеру, выполненному извлекаемым и установленному на столешнице нижней двери. Контейнер выполнен с выдвижной крышкой, имеющей сквозные отверстия для перемещения облучателей; корпус выполнен из обедненного урана с защитной стальной облицовкой; защитный контейнер выполнен из обедненного урана с каналами для размещения основного и дополнительного облучателей; механизм перемещения облучателей из защитного контейнера в камеру облучения и обратно состоит из первого устройства в виде управляемых приводом гибких валов, обеспечивающих перемещение облучателей из каналов защитного контейнера в нижнюю часть камеры облучения и обратно, и из второго устройства в виде управляемого роликового привода, обеспечивающего перемещение облучателей из нижней части камеры облучения в рабочее положение и обратно.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что благодаря введению дополнительных облучателей по центру облучаемого объема, стало возможным воздействовать на него изнутри. В сочетании с наружным облучением, эффективность которого повышена за счет вращения биксов вокруг своей оси, достигается равномерное и надежное облучение всей толщи стерилизуемого объема. При этом становится возможным использовать облучатели меньшей активности, чем при использовании единственного центрального облучателя. В результате снижаются требования к толщине радиационной защиты, что позволяет улучшить массогабаритные характеристики.

Выполнение защитного контейнера извлекаемым делает установку более безопасной в эксплуатации, так как позволяет исключить манипуляции с заменой обработанных источников излучения на новые в зоне работы установки и перенести эту процедуру на завод-изготовитель источников излучения. Наличие выдвижной крышки на контейнере обеспечивает в ее закрытом состоянии надежную радиационную защиту камеры облучения от облучателей, которые в процессе загрузки-разгрузки камеры облучения биксами должны находиться в защитном контейнере.

Снижение требований к толщине радиационной защиты делает возможным изготовить стенки корпуса установки и контейнера из обедненного урана, что является предпочтительнее бетона или свинца.

И наконец, особое выполнение механизма перемещения облучателей, разделенного на два компактных независимых устройств, позволило сделать установку менее громоздкой.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка в разрезе, вид спереди; на фиг. 2 вид сбоку; на фиг. 3 вид сверху с открытыми дверьми.

Установка для гамма-стерилизации содержит камеру облучения 1 с центральным облучателем 2, симметрично относительно которого установлены биксы 3 с осевыми сквозными отверстиями 4, в которых установлены дополнительные облучатели 5. В конкретном варианте выполнения имеются два таких бикса. Биксы 3 установлены на планшайбах 6, обеспечивающих вращение биксов вокруг собственных осей. Под камерой облучения 1 расположено хранилище 7, отделенное от камеры радиационно-защитным перекрытием 8. Хранилище 7 выполнено в виде контейнера из обедненного урана с каналом 9 для размещения центрального облучателя 2 и каналами 10 для размещения дополнительных облучателей 5. Радиационно-защитное перекрытие 8 служит также верхней крышкой контейнера 7 и передвигается приводом 11. В крышке 8 выполнены сквозные отверстия 12, которые обеспечивают сообщение каналов 9, 10 хранилища 7 с центральным 2 и одним из дополнительных облучателей 5 при выдвинутой крышке 8. Другой дополнительный облучатель 5 сообщается с соосным ему каналом 10 непосредственно через образовавшуюся при выдвижении крышки 8 полость 13. Камера облучения 1 и хранилище 7 размещены в общем корпусе 14 из обедненного урана с тонкой стальной облицовкой 15. Дверь 16 обеспечивает доступ в камеру облучения 1, позволяя заменять биксы 3. Дверь 17 снабжена столешницей 18, на которую установлен контейнер хранилище 7.

Первое устройство механизма перемещения облучателей находится в нижней части установки и содержит гибкие валы 19 на основе шариков и сферических шайб, нанизанных на трос и размещенных в направляющих каналах 20. Гибкие валы 19 одним концом соединены с подвижным элементом пары винт-гайка 21, а другим с пробками 22. Перемещение гибких валов 19 осуществляется с помощью привода 23.

Второе устройство механизма перемещения облучателей находится в верхней части установки и содержит привод 24, вал 25, три пары роликов 26, 27. Ролики 26 являются ведущими. Центральный ведущий ролик 26 получает вращение от привода 24 через вал 25 и червячный механизм (не показан). Вращение от центрального ведущего ролика боковым передается с помощью гибкой связи 28.

Привод 29 через вал 30 и зубчатую передачу 31 осуществляет вращение планшайбы 6, на которых установлены биксы 3.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении облучатели 2 и 5 находятся в каналах 9 и 10 хранилища 7. Радиационно-защитное перекрытие 8 находится в закрытом положении, т. е. его сквозные отверстия 12 не совмещены с каналами хранилища 7. Через открытую дверь 16 в камеру облучения 1 на планшайбы 6 устанавливают биксы 3 со стерилизуемой продукцией, и дверь 16 закрывают. Приводом 11 смещают перекрытие 8 в открытое положение, при котором сквозные отверстия 12 совмещены с каналами 9 и 10. Приводом 23 осуществляют перемещение гибких валов 19, которые выталкивают пробки 22 вместе с облучателями 2 и 5 в нижнюю часть камеры облучения 1. Когда верхние части облучателей, пройдя через каналы 12 и полость 13, окажутся в камере 1, их подхватывают ролики 26, 27 второго устройства механизма перемещения облучателей и перемещают их до верхнего положения с упором в конечные выключатели (не показаны). Затем включается привод 29, и планшайбы 6 вместе с биксами 3 начинают вращаться вокруг своих осей. При этом происходит воздействие на стерилизуемую продукцию сразу двух облучателей: внешнего 2 и внутренних 5, что обеспечивает наиболее равномерное воздействие излучения на весь объем биксов 3. Расчеты показали, что при использовании дополнительных внутренних облучателей суммарная активность всех облучателей оказывается ниже, чем при использовании единого центрального облучателя при том же объеме стерилизуемой продукции и времени стерилизации. При этом целесообразно использовать центральный облучатель с активностью несколько большей, чем у дополнительных.

По завершении процесса облучения, определяемого регламентом стерилизации, вращение биксов 3 останавливают и с помощью приводов 24 и 23 облучатели 2 и 5 возвращают в хранилище 7. Приводом 11 перекрытие 8 устанавливают в закрытое состояние и открывают дверь 16 для извлечения и замены биксов 3.

При завершении регламентного срока эксплуатации источников излучения, входящих в состав облучателей, часть источников излучения должна быть заменена на новые по специально разработанной схеме дозагрузки. Для этого при закрытой крышке перекрытии 8 и выведенных в нижнюю часть каналов 9, 10 пробках 33 открывают дверь 17, на столешнице 18 которой установлен контейнер-хранилище 7. Контейнер 7 извлекают с помощью вспомогательного подъемного устройства, имеющегося в составе установки, и в специальном упаковочном узле увозят на завод-изготовитель источников излучения. Вместо изъятого контейнера на столешницу 18 устанавливают новый.

Управление установкой осуществляется с пульта управления. Существуют системы блокировки, предотвращающие доступ в камеру облучения при нахождении в ней облучателей и выдвинутом радиационно-защитном перекрытии.

Таким образом, использование предлагаемого сочетания внешних и внутренних облучателей позволило снизить суммарную активность облучателей, что, в свою очередь, позволило уменьшить толщину защиты, а значит уменьшить массу и габариты установки. Массогабаритные характеристики устройства, эффективная радиационная защита позволяют эксплуатировать установку в обычных помещениях, например, в медицинских клиниках и поликлиниках.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ, содержащая камеру облучения и размещенный непосредственно под камерой защитный контейнер с гнездом для облучателя, облучатель, в рабочем положении расположенный в центре камеры, а в нерабочем в контейнере, площадки для размещения стерилизуемого материала, установленные в камере с возможностью вращения вокруг своих осей, отличающаяся тем, что она снабжена емкостями-биксами для обрабатываемого материала, установленными на площадках дополнительными облучателями и механизмом для перемещения облучателей, при этом в биксах и площадках выполнены отверстия, а в защитном контейнере гнезда для дополнительных облучателей так, что в рабочем положении дополнительные облучатели расположены в отверстиях бикс, а в нерабочем в гнездах контейнера.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена общим для камеры облучения и защитного контейнера корпусом с дверцами и выдвижной крышкой для контейнера, имеющей сквозные отверстия для прохода облучателей, при этом защитный контейнер выполнен извлекаемым, а нижняя дверца имеет столешницу, на которой установлен контейнер.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из обедненного урана с защитной стальной облицовкой.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что защитный контейнер выполнен из обедненного урана.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что механизм перемещения облучателей состоит из первого устройства в виде управляемых приводом гибких валов, обеспечивающих перемещение облучателей из защитного контейнера в нижнюю часть камеры облучения и обратно, и из второго устройства в виде роликового привода для перемещения облучателей из нижней части камеры в рабочее положение и обратно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3