SE513193C2 - Integralt strålningsskydd - Google Patents

Description

i " 51,151: _ 15931' ; vilket gör produktdokumentation, uppgradering, reservdelshantering och annat efter försäljningen mer effektiv vilket blir fördelaktigt för alla parter.

Kort beskrivning av uppfinningen Den föreliggande uppñnningen visar en apparat och ett system som bildar en grundläggande integrerad strålningsskärmfunktion för att vid en cyklotron för produktion av PET-isotoper (hänvisad till som utrustningen "MINItrace") skapa en säker strälningsmiljö. Apparaten och systemet kombinerar även flertalet undersystem för att ge en konstruktion med en hög integrationsgrad och ett bra estetiskt intryck.

Systemet i enlighet med den föreliggande uppfinningen definieras av det oberoende patentkravet l och ytterligare utföringsformer fastställs av de beroende patentkraven 2-5. På motsvarande sätt fastställs en apparat som innefattar systemet genom det oberoende patentkravet 6 och olika utförings- former av apparaten definieras av de beroende patentkraven 7-10.

Kort beskrivning av ritningarna Åndarnålen, egenskaperna och fördelarna med den föreliggande uppfinningen som nämnt ovan kommer att bli uppenbara genom beskrivningen av uppñnningen i samband med följande ritningar, i vilka samma eller lika element anges med samma hänvisningsbeteckningar, och i vilka: Fig. 1 år en tredimensionell vy av apparaten som inrymmer systemet för produktion av PET-isotoper, Fig. 2 är en vy framifrån av apparaten och systemet i enlighet med Fig. 1, Fig. 3 är en vy uppifrån av apparaten och systemet enligt Fig. 1, Fig. 4 är en vy i enlighet med Fig. 3, som visar apparaten och systemet med dess strålningsskärmande dörrar öppnade för enkel åtkomst av dess interna cyklotronaccelerator, : riktats _ l Fig. 5 är en vänster sidovy av apparaten och systemet i enlighet med Fig. 1, samt Fig. 6 är en höger sidovy av apparaten och systemet i enlighet med Fig. 1.

Beskrivning av en belysande utföríngsform av apparaten och systemet Med hjälp av figurerna 1 - 6 kommer att beskrivas en belysande utföríngsform av den föreliggande uppfinningen. Denna utföríngsform bildar den integrerade strålningsskärrnen "MINItrace".

Ett primärt syfte med uppfinningen är att skapa ett strålningsskärm för ett produktionssystem för PET-isotoper, som uppvisar en enda enhet som har en begränsad storlek vilket gör den lämplig att opereras med en adekvat golv- storlek tillgänglig till exempel vid ett reguljärt sjukhus, som använder radio- aktiva spårämnen i form av kortlivade isotoper.

Ett annat syfte med uppfinningen är att fortfarande erhålla en utformning av strålningsskärmen som även uppvisar en estetiskt tidlös design. Därför är strålningsskärmen och dess integrerade undersystem inrymt i ett noggrant utformat skal, vilket fortfarande erbjuder den fullständiga önskade strålninge- skyddsskärmningen.

En total bild av apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen visas i Fig. 1 och består av totalt fyra utna sektioner, två fasta sektioner 1 och 2 och två ytterligare rörliga sektioner 3 och 4 som bildar dörrar. Installationen av ett produktionssystem för PET-isotoper inbegriper normalt uppsättnings- arbete av en relativt tung cyklotronanordning. Att kunna på ett enkelt sätt röra, dvs. öppna, de ytterligare strålningsskärmsektionema 3 och 4 som utgör dörrarna erbjuder en effektiv metod att snabbt få åtkomst till och att underhålla produktionssystemet för PET-isotoper. - 51 s* is-sé _.

Passningsutningsteknologi gör passningen mellan sektioner nästan perfekt, dvs. inga springor, och tät passning mot golvytan beroende på snäva gjuttoleranser. Den inte tidskrävande inriktningen av skärmsektionerna är värdefull vid installering av produktionssystemet för PET-isotoper.

Får att uppnå en enkel öppning av strålningsskärmen bildar sektionerna 3 och 4 i enlighet med figurerna 3 och 4 dörrar på kraftiga gånärn som upptar belastningen av sektionernas 3 och 4 vikt. En sådan dörr har, i en föredragen utföringsfonn, en vikt av storleksordningen 7 - 8 ton, och följaktligen har hela strålningsskärmen en massa motsvarande 10 m3 av specialbetong.

Motsvarande har varje sektion 1 och 2 en vikt av 10 - 11 ton. En del av varje gänärn 5 är fast utet in i sektionerna som bildar betongen som utgör strålningsskärmen, vilket därmed eliminerar alla risker för att behöva efter tid utföra justeringar (dvs. gånärnen bildar i realiteten en integrerad del av skärmen).

Vidare är dessa dörrar 3, 4 upphängda på kullager i gånärnen 5 vilket bildar ett virtuellt "nollfriktionssystem" som gör dörrförflyttning möjlig med en mycket liten drivkraft, vilket också är fördelaktigt för eventuella klämrisker.

Vidare är gänärnen 5 justerbara i alla riktningar vilket ger alla de nödvändiga slutliga finjusteringsmöjligheterna för att erhålla en icke radioaktivt läckande och nästan lufttät förslutning av konstruktionen för höljet vilket innesluter cyklotronanordningen.

Höljet i enlighet med uppfinningen behöver inga golvgenomföringar för installation av denna integrerade strålningsskärm "MINItrace". Användaren kommer att kunna använda en existerande golvyta och det blir ingen tidskrävande planläggning och ytuppbrytning nödvändig för kabelkanaler, strålningsskärmsskenor och drivsystem. Låmpligen före installationen av den integrerade strålningsskärmen "MINItrace" kan golvet behandlas med en ett självavvägande lågviskositetsharts, som gör golvytan perfekt plan och avvägd och färdig att använda efter en natts härdning. Ovanpå sektionen 2 finns i 'l513”$93( Y ' í beläget ett antal intagsöppningar för de externa separata systemen, till exempel för ledningsdragníngen.

Varje strålningsskårmsektion liksom cyklotronanordningen är utrustad med lyfttillbehör för rullande hydrauliska domkrafter som gör lyft och förflyttning av dessa tunga komponenter snabb och lätt under installationsfasen.

Strålningsskärmen "MINItrace" består av tät betong speciellt utformad för att balansera dämpningsegenskaper och skärmens volym/viktförhållande. Den tunga ballasten väljs att vara huvudsakligen järnmalm för bra garnmastrål- ningsdämpning med ytterligare bor och vätekomponenter för att förstärka neutronstrålningsdärnpningskapaciteten. I en föredragen utföringsforrn har strålningsskärrnen en strålningsskyddsmassa av väte av storleksordnigen 25 kg/ m3 och 5-10 kg/ m3 av ren bor och maximering av tätheten med hjälp av ett rnagnetitinnehåll (svartmalm Fes04) för att erhålla en slutlig täthet av storleksordningen 3,5.

Vidare är strålmålen omgivna av en skärmning av sandwichtyp som innehåller PE-plast och bly (Pb). Slutligen kommer strålningsskärinen "MINItrace" att bilda en virtuellt lufttät behållare som förhindrar oavsiktligt läckande av radioaktivitet från det invändiga systemet i "MlNItrace" till utsidan av höljet för att skapa en lågstrålningsmiljö i ett rum där systemet arbetar. Kopplingar tillhandahålls enkelt för att skapa ett undertryck inuti skärmen (om bestämmelserna påbjuder detta). Notera även att ingen luftcirkulation från den omgivande luften utanför skärmen är nödvändig av kylningsskäl för de inre systemen inuti strålningsskärrnarna, vilket hjälper till att behålla höljets yttre omgivning vid mycket låg strålningsrisk.

Inuti strålningsskärmen finns det ett utrymme 7 som hyser en cyklotron med dess interna undersystem som jonkälla, radiofrekvenselektrodsystem och stråluttagningselement och de synliga undersystemen såsom vakuumhölje och pumpar, strålmål med kylvatten, och målfönsterkylning. För enkelt underhåll av cyklotronen år dess magnetspolar och poler placerade så att i 513,' _ jonstrålens plan år vertikalt. På grund av denna konstruktion och de rörliga sektionerna 3 och 4 kan till och med cyklotronens vakuumkamrnare delas i detta vertikala plan för enkel åtkomst av dess inre som innehåller de tätt åtskilda elektromagnetiska polerna som bildar accelerationsgapet för jonstrålen samt de andra interna undersystemen. Denna cyklotron är speciellt konstruerad för acceleration av en negativ vätejonstråle speciellt använd för alstring av kortlivade radioaktiva diagnostiska spårämnen för medicinska tilläinpningar. Också integrerat i strålningsskärmen finns anordnat en fördröjningsledning 8 för förbrukad gas placerad inne i betongdelen 1, som är indikerat i Fig. 2. Den består av ett "långt" plaströr inbåddat i betongen på ett sådant sätt att betongen kommer att tillhandahålla fullständig strålnings- skårmning av potentiell radioaktivitet laddad in i fördröjningsledningen 8 för förbrukad gas.

Vid den vänstra sidan av höljets betongdel 1 är skapat en ytterligare avdelning 9 (indikerad i figurerna 1 och 5). Avdelningen 9 erbjuder hantering av strålrnålmedia 10 för gasmålen (t.ex. ”C och 150 isotoper) som består av ventiler och manometrar och vattenutloppssystem 11 för vattenmålen (t.ex. 13N och 18F isotoper), bearbetningssystem 12 för spårämnet 150 och bearbetningssystem 14 för spårämnet UC. Avdelningen 9 innehåller vidare en strålningsskärrn 13 av bly om omger bearbetningssystemet 12 för 150 och en liknande strålningsskårm 15 av bly för bearbetningssystemet 14 för UC.

Blyskärrnarna 13, 15 år utrustade med dörrar uppburna av gånärn för enkel åtkomst av gasbearbetningssystemen.

På högra skärrnsidan av höljet för "MINItrace" finns det också ytterligare en avdelning 16 (indikerad i figurerna 1 och 6) som innehåller det sekundära kylsystemet 17, elkraftdistribution 18, vakuumsystemstyrning 19 och jongas- kållestyming 20.

Vidare vid översidan av strålningsskärrnen skapad av de fyra delarna 1 - 4 finns det anordnat drivmotorer på skärmytan för drivning av dörrar liksom varningsskyltar, som t.ex. indikerar "Magnetfält aktivt", "Stråle till". ¿ i . r as5t;:3~tïs:,1¿93s 7- Alltså bildar den visade apparaten i enlighet med den föreliggande uppfin- ningen ett integrerat slutet strålningssäkert system för produktion av PET- isotoper, vilket kan lätt inhysas i samband med ett större sjukhus för en enkel åtkomst av kortlivade radioaktiva spårämnen för medicinska diagnostiska ändamål.

Fördelarna med det föreliggande visade systemet ligger i utförandet av det kompakta självbärande strålningssåkra höljet vilket därmed enkelt kan användas som en lokal anläggning.

Claims (10)

< basis 193 »s Patentkrav

1. Integrerat skärmat system för produktion av PET-isotoper utgörande ett hölje kännetecknat av en första avdelning (7) inuti höljet ( 1, 2) vilken innehåller en cyklotronanordning inklusive dess standardmâssiga undersystem, en andra avdelning (9) inkluderande ett antal underavdelningar innefattande en första underavdelning (10) för hantering av gasmàl bestående av ventiler och manometrar och en andra underavdelning (11) för vattenutloppssystem för vattenmålen, en tredje underavdelning (12) innefattande en första strålningsskärm (l3)' öch innehållande ytterligare bearbetningssystem innefattande ventiler, uyck- och flödesavkännare, ugnar etc. inuti strålningsskärrnen (13), en fjärde underavdelning (14) inkluderande en andra ytterligare strålningsskärrn (15) innehållande ytterligare bearbetningssystem och ventiler, tryck- och flödesavkânnare, ugnar etc. inuti den andra ytterligare strålníngsskärmen (15), en tredje avdelning (16) innehållande ett sekundärt kylsystem (17), huvudkraftdistribution (18), vakuumsystemstyming (19) och jongaskålle- Sfymíng (20), varvid systemet bildar ett slutet strålningssäkert system med hjälp av ett hölje bestående av fyra utna sektioner (1-4), varvid en första och en andra sektion (1, 2) utgör en huvudkropp som innehåller den första avdelningen samt en tredje och en fjärde sektion (3, 4) utgör ett par slutande dörrar för att innesluta den första avdelningen i en tät strålningsskârrn, varvid den första sektionen (1) vidare innehåller en fördröjningsledning för förbrukad gas inbäddad i den första sektionens (1) skärrnande material.

2. System enligt krav 1, kännetecknat av att de fyra sektionerna (1-4) består av en tät betong konstruerad för att balansera dâmpningsegenskapema och volym/ viktförhållandet för skärmningen och en ballast är vald att vara huvudsakligen magnetit fór hög gammadâmpning och ytterligare bor- och vätekomponenter för att stärka neutrondâmpningskapaciteten. i 'S13 193 - 9

3. System enligt krav 2, känneteclnlat av att fördröjningsledningen för förbrukad gas består av ett plaströr formad till en spole för att erhålla en lämplig gasfördröjning och inbäddad i höljets första sektions (1) betong- material.

4. System enligt krav 2, kännetecknat av att den tredje och fjärde sektionen, som bildar dörrelement, är upphängda på kullager i gångjärn (5) som bildar ett virtuell "nollfriktionssystem", varvid en del av varje gångjärn (5) är fast inuten i betongen som bildar respektive första och tredje sektionerna (1, 3) eller andra och fjärde sektionerna (2, 4). . 'a

5. System enligt lcrav 1, känneteclmat av att den första (13) och andra (15) ytterligare strålningsskärrnen år utformad med en skârmning av sandwichtyp, som innehåller PE-plast och bly.

6. Apparat som utgör ett integrerat produktionssystem för PET-isotoper, kännetecknat av en första avdelning (7) innehållande en cyklotronanordning inklusive vakuumpumpsystem, strålmål, stödsystem för strålmål, kylvatten och målfönsterkylningssystem, en andra avdelning (9) innehållande ett antal underavdelningar innefattande en första underavdelning (10) för hantering av gasmål bestående av ventiler och manometrar, och en andra underavdelning (11) för vattenavledningssystem för vattenstrålmål, en tredje underavdelning (12) inkluderande en första strålningsskänn (13) och innehållande ytterligare bearbetningssystem inkluderande ventil- och flödesavkånnare, ugnar etc. inuti strålníngsskårrnen (13), en fjärde underavdelning (14) inkluderande en andra ytterligare strålningsskârm (15) innehållande ytterligare bearbetningssystem och ventiler, tryck- och flödesavkännare, ugnar etc. inuti den ytterligare strålningsskånnen (15), en tredje avdelning (16) innehållande ett andra kylsystem (17), huvudkraftdistribution (18), vakuumsystemstyrning (19) och jongaskälle- styrning (20), ' . 513 11:33 varvid systemet bildar ett slutet strålrlingssäkert system med hjälp av ett hölje bestående av fyra gjutna sektioner ( 1-4), varvid en första och en andra sektion (1, 2) utgör en huvudkropp innehållande den första avdelningen och en tredje och fjärde sektion (3, 4) utgör ett par slutande dörrar för att innesluta den första avdelningen i en tät strålningsskärrn, varvid den första sektionen ( 1) vidare innehåller en ßrdröjningsledning för förbrukad gas inbäddad i den första sekfionens (1) skärmande material.

7. Apparat enligt krav 6, kännetecknat av att de fyra sektionerna (1-4) består av en tät betong konstruerad för att balansera dårnpningsegenskaperna och volym/viktförhållandet för skärmningen och en ballast är vald av vara huvudsakligen magnetit för hög garnrnadämpning och ytterligare bor- och vâtekomponenter för att stärka neutrondärnpningskapaciteten.

8. Apparat enligt krav 7, kännetecknat av att fördröjningsledningen för förbrukad gas består av ett plaströr forrnad till en spole för att erhålla en lämplig gasfördröjning och inbäddad i betongmaterialet i höljets första sektion (1)-

9. Apparat enligt krav 7, kännetecknat av att den tredje och fjärde sektionen som bildar dörrelement är upphängda på kullager i gångjärn (5) som bildar ett virtuellt "nollfriktionssystem", varvid en del av varje gånärn (5) år fast inuten i betongen, som bildar respektive första och tredje sektionerna (1, 3) eller andra och fjärde sektionema (2, 4).

10. Apparat enligt krav 6, kännetecknat av att den första och andra I ytterligare strålningsskärmen (12 ,15) är utformad med en skärrnning av sandwichtyp, som innehåller PE-plast och bly.