устройство для электронной стерилизации

Формула изобретения

Устройство для электронной стерилизации, содержащее вертикально расположенный ускоритель электронов, технологическую линию, расположенную под ним и перемещающую объекты стерилизации, и загрузочно-разгрузочное устройство, отличающееся тем, что ускоритель электронов и загрузочно-разгрузочное устройство расположены на разных уровнях по отношению к технологической линии, причем технологическая линия выполнена Г-образной и состоит из транспортных тележек с возможностью перемещения их по замкнутому контуру.

Описание изобретения к патенту

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.

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.

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.

Площадь камеры облучения составляет 120 м², защитные сооружения выполнены из бетона плотностью 2,1 2,3 т/м³, толщина стен 2,8 м.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.