[發明專利]X線源模塊對線列式組合連續進出樣品輻照機

有效

• 申請號: 201410023725.2
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103745901A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 譚大剛
• 申請（專利權）人: 匯佳生物儀器（上海）有限公司
• 主分類號: H01J35/02
• 分類號: H01J35/02;H01J35/12
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術領域

?本發明主要涉及一種新型致電離輻射輻照專用設備，用可控制的不產生環境放射性核物質污染的新型X線技術替代目前廣泛采用的放射性核輻照技術。本發明屬于致電離輻射輻照設備技術領域。

背景技術

利用致電離輻射的強穿透性及對生物體的輻照劑量生物效應，人類從上世紀隨著和平利用核能口號開始廣泛把核輻照技術應用于諸如：食品保鮮，物品消毒滅菌殺蟲，輻照生物效應研究，血液制品處理（防止輸血反應）等等各種應用領域，也取得很大社會經濟效益，輻照用核輻射源因而被廣泛應用。特別在防止輸血反應的血液制品輻照中，Co60血液輻照機還在較普遍使用。由于核輻射的不可控特性，核輻射源在制造，運輸，儲存以及最終報廢后都一直產生對周圍的輻射。由于放射性核素的自然衰變，核輻照設備所需輻照時間從出廠后即須隨時間不斷延長，達核素半衰期時（如Co60是5.3年）輻照時間必須增長1倍，終究會隨用時過長需要報廢以前放射源更換新的放射源。而放射源的生產，運輸，儲存，更換及廢放射源的處理，都可能對周圍人員安全造成核輻射危害。所以環境保護人士和廣大關心環境保護的公眾通過各種立法，從一開始就把核輻射源作為具有對環境產生放射性核污染潛在威脅的危險品嚴加管控。隨著公眾環保意識的不斷加強，以及所發生過的核物質泄漏事故的嚴重后果產生惡劣影響，這種管控還在不斷加強。從上世紀80年代以來，人們開始用可控致電離輻射技術例如加速器和X線裝置產生的致電離輻射來替代核輻射用于輻照產業，希望最終徹底擺脫對核輻照源的依賴，消除對環境產生放射性核污染潛在威脅。但是，加速器存在設備體積大，價格昂貴，管理復雜，運行成本高等缺點。從技術上分析，雖然其輻射能量高，但束流強度有限且截面有限，如要求大面積照射則需要掃描增加設備復雜性降低了輻照強度。而X線發生裝置則相對于加速器要簡單得多。傳統上X線發生裝置是被廣泛應用于醫學影像診斷，工業成像無損檢測和公共安全影像檢查，至今還在不斷發展推廣。從上世紀90年代起，美國，日本等國不少制造商開始設計生產專用生物樣品輻照的X線設備替代銫137或鈷60放射源，由于輻射完全可控，不存在放射性核處理問題，輻照腔體積小，防護完善，受到用戶和環保部門普遍歡迎，至今已在全球包括我國市場得到推廣。但是由于現有用于血液制品輻照的X血液輻照機還基本靠進口，其輻照效率較低，且價格較高還難以在價格上與國產Co60血液輻照機競爭，致使我國目前血液輻照應用中基本還是Co60血液輻照機的天下，與國際綠色環保可持續發展的主流背道而馳。

美國Rad?Source公司在1996年曾生產開發RS3000型X線血液輻照機，采用一對上下160kV4kW工業X線源固定照射方式，解決了血液輻照基本要求，由于相比核輻照血液輻照機在環保上的潛在優勢，很快被競爭的核輻照技術企業技術買斷后停產。該公司又于2007年研究開發出專用輻照X線管，即所謂4π輻照X線管并成功用于血液輻照機。創新采用中心細管狀燈絲陰極，外包筒狀陽極，在陽極筒外套水冷筒結構，使得整個陽極筒表面為X線輻射體。但是追求4π輻照角度效果使得同時采用的90度至180度反射X線的平均效果減弱了其中透射陽極透射X線的增強效果，雖然其對所產生X線的利用率比常規X線管大為提高，但使得其總平均輻射效率比100%透射陽極X線管還是較低。該機器為解決血袋輻照均勻性，采用了六只樣品筒平行與陽極筒并包圍在陽極筒外，用專門設計驅動機構驅動，使得樣品筒圍繞陽極筒在一個輻照周期圍陽極筒公轉一圈同時各自傳一圈，未能實現連續進出樣。該機器最大缺陷是其X線管未能做到永久真空密封，需要配合真空泵工作，是相對現有工業X線管的退步。同時造成該設備的制造維護費用過高，影響了其應用推廣。