一种放射性核素自动转移溶解装置 |
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| 申请号 | CN202410066119.2 | 申请日 | 2024-01-17 | 公开(公告)号 | CN117690629A | 公开(公告)日 | 2024-03-12 |
| 申请人 | 四川玖谊源粒子科技有限公司; | 发明人 | 李芙蓉; 杜洋; 马瑞利; 李小安; 江文; | ||||
| 摘要 | 一种 放射性 核素自动转移溶解装置，涉及 放射性核素 制备技术领域，所采用的技术方案包括靶体、溶解装置、加热装置、转移装置，所述靶体包括底座、与所述底座转动连接的冷却装置，所述冷却装置还设置有 角 度限位件，所述冷却装置还放置有靶托；所述溶解装置设置有溶解槽、靶托抓手，所述溶解槽设置有溶解液入口；所述转移装置包括 底板 、 水 平移动装置和竖向驱动装置，所述底板设置有两个竖向 导轨 ，所述加热装置、底座分别与两个所述竖向导轨滑动连接。本 发明 自动完成靶片辐照、溶解过程，实现远程控制，避免人与放射性物质的 接触 ，同时增加生产效率，缩短工艺时间。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种放射性核素自动转移溶解装置，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种放射性核素自动转移溶解装置技术领域背景技术[0002] 锆‑89（89Zr）具有良好的衰变特性和适宜的半衰期，其平均正电子发射能量有助于89 获得更高分辨率的PET图像，其半衰期与单克隆达到最佳靶点所需的时间相匹配，因此 Zr 89 在PET免疫显像领域具有广阔的应用前景。Zr最常用的生产方法是在回旋加速器上采用12 89 13 MeV的质子辐照天然丰度100%的钇‑89（ Y）靶片，辐照后转移至热室，将靶片取出后溶~ 89 解于盐酸溶液中，配制成模拟溶靶液，再分离纯化。由于 Zr发射的高能γ射线，辐照剂量较高，大批量生产不适宜人工操作。因此，为了降低安全风险，需要一种完成核素辐照、转移、溶解的自动化装置。 发明内容[0003] 针对现有技术方案中89Zr辐照、溶解过程中辐照剂量较高不适宜人工操作的问题，本发明提供了一种放射性核素自动转移溶解装置。 [0004] 本发明提供如下的技术方案： 一种放射性核素自动转移溶解装置，包括：靶体，所述靶体包括底座、与所述底座转动连接的冷却装置，所述冷却装置还设置有角度限位件，所述冷却装置还放置有靶托； 溶解装置，所述溶解装置设置有溶解槽和靶托抓手，所述溶解槽设置有溶解液入 口； 加热装置； 转移装置，所述转移装置包括底板、用于驱动所述底板水平移动的水平移动装置，所述底板设置有两个竖向导轨，所述加热装置、底座分别与两个所述竖向导轨滑动连接，所述转移装置还包括用于驱动所述加热装置、靶体滑动的竖向驱动装置。 [0006] 优选地，所述溶解液入口连接有注射泵。 [0007] 优选地，所述加热装置包括加热槽和设置在所述加热槽内的加热器。 [0008] 优选地，所述冷却装置为水冷装置。 [0010] 优选地，所述靶托设置有靶片定位槽。 [0013] 本发明的有益效果是：自动完成靶片辐照、溶解过程，实现远程控制，避免人与放射性物质的接触，同时增加生产效率，缩短工艺时间；在竖向驱动装置推动靶体与束流管道接触时解决靶片的角度问题；溶解作业中利用转移装置实现靶体和加热装置的自动切换。附图说明 [0014] 图1为本发明一个实施例的示意图。 [0015] 图2为溶解槽与加热装置贴合后的剖面图。 [0016] 附图标记：10、靶体；11、底座；12、冷却装置；13、靶托；20、溶解装置；21、溶解槽；30、加热装置；31、加热槽；32、加热器；40、转移装置；41、底板；42、竖向导轨；43、竖向驱动装置；44、支架；45、丝杆；46、电机；47、水平导轨；50、束流管道。 实施方式 [0018] 本发明提供了一种放射性核素自动转移溶解装置，包括靶体10、溶解装置20、加热装置30以及转移装置40。 [0019] 请参照图1，所述靶体10包括底座11、冷却装置12和靶托13。底座11用于支撑冷却装置；底座11与转移装置底板41上的竖向导轨42滑动连接，由竖向驱动装置43推动靶体10上升，竖向驱动装置43回缩后，在重力作用下靶体10滑落回最低处。靶托13设置有靶片定位槽，靶片置于靶片定位槽内，且靶托13置于冷却装置12顶部，利用冷却装置12带走辐照过程中沉积在靶片上的热量，避免靶片被熔穿；具体地，冷却装置12可采用水冷装置，其内部设置有与靶片接触的水冷管道，水冷管道两端均设置有接口。 [0020] 冷却装置12与底座11转动连接，使冷却装置12、靶托13及靶片能够转动一定角度，便于辐照过程中质子束流以一定入射角轰击到靶片表面；具体地，底座11设置有一转轴，冷却装置12套接在转轴上。在现有技术中，质子束流由加速器加速质子产生，加速器的束流管道50将质子束流传输到靶片上；由于结构的限制，束流管道50沿水平方向延伸，且在其末端设置有一朝向靶托的斜面。利用竖向驱动装置43推动靶体10上升，当靶托13接触到所述斜面后，冷却装置12及靶托13发生偏转，直至靶托13与斜面贴合，辐照时质子束流以一定入射角轰击到靶片表面。冷却装置还设置有角度限位件，使靶托13未与所述斜面接触时不发生偏转以及将偏转状态复位，将靶片维持水平状态；本实施例中，所述角度限位件采用扭簧，扭簧设置在转轴上，其两端分别与冷却装置12、底座11连接。 [0021] 请参照图1、2，所述溶解装置20朝向靶体一面设置有溶解槽21和靶托抓手，所述溶解槽21设置有溶解液入口。靶托抓手用于抓取靶托，在本实施例中，靶托抓手可采用设置在溶解槽21内的真空管，真空管连接有真空泵，真空泵在溶解槽内形成负压使溶解槽吸住靶托；在其他实施例中，靶托抓手也可以采用磁吸装置或夹爪等结构。溶解液入口连接有注射泵，用于向溶解槽21内注入浓盐酸等靶片溶解液。 [0022] 加热装置30包括加热槽31和设置在所述加热槽内的加热器32，且所述加热槽31和溶解槽21均采用隔热材料制作，以解决保温、隔热问题。隔热材料可采用合成石。加热装置30与底板41上另一竖向导轨42滑动连接，由竖向驱动装置43推动加热装置30上升，并支撑加热装置30与靶托13贴合，将靶托13与溶解槽21槽口压紧，且溶解装置20朝向靶托一面还设置有密封圈，使靶托13封闭溶解槽21槽口形成一用于溶解靶片的溶解空间，加热装置30为溶解空间提供加热功能，促进靶片溶解。竖向驱动装置43回缩后，在重力作用下加热装置 30滑落回最低处。 [0023] 请参照图1，还包括用于转移靶体10、靶片及加热装置30的转移装置40。所述转移装置包括底板41、水平移动装置和竖向驱动装置43。底板41用于支撑靶体10和加热装置30，底板41设置有两个竖向导轨42，所述加热装置30、底座11分别与两个所述竖向导轨42滑动连接。水平移动装置驱动所述底板41水平移动，从而带动设置在底板上的靶体、加热装置水平移动。在本实施例中，所述水平移动装置包括支架44、与所述支架44转动连接的丝杆45、与所述丝杆45传动连接的电机46以及设置在所述支架44上的水平导轨47，所述底板41与所述水平导轨47滑动连接，且所述底板41与所述丝杆45螺纹连接。电机46可采用伺服电机，驱动丝杆45转动，从而带动底板41水平往复运动。所述转移装置还包括用于驱动所述加热装置、靶体滑动的竖向驱动装置43。竖向驱动装置43为独立结构，底板41、靶体10、加热装置30均能相对其水平移动。在本实施例中，竖向驱动装置采用气缸，其输出轴设置有沿水平方向延伸的推板，推板的两端分别与溶解装置20、束流管道50对应。 [0024] 本发明能够按照预设程序自动完成辐照、溶解过程。初始状态下，89Y靶片置于靶托13的靶片定位槽内，靶托13置于冷却装置12顶面，角度限位件将冷却装置12、靶托13维持在水平状态。在本实施例中，可首先利用水平移动装置将靶体10水平移动到束流管道50下方，利用竖向驱动装置43将其抬升，当靶托13接触到束流管道50末端的斜面后，冷却装置12及靶托13发生偏转，直至靶托13与斜面贴合，以满足质子束流入射角度的要求，开始辐照。辐照结束后，竖向驱动装置43复位，靶体10在重力作用下逐渐下降，冷却装置12及靶托13在角度限位件作用下从偏转状态回到水平状态。然后，水平移动装置将靶体10送至溶解装置20下方，竖向驱动装置43将靶体10抬升直至靶托13与溶解槽贴合，真空泵对溶解槽抽真空到 70 MPa以达到吸附靶托13的作用，随后竖向驱动装置43复位、靶体10下降，靶托13由于真空吸附仍留在溶解槽21下方。随后，水平移动装置将加热装置30移动到溶解装置20下方，竖向驱动装置43将其抬升直至加热装置30与靶托13贴合，靶托13与溶解槽21形成一用于溶解靶片的溶解空间，此时可利用注射泵将浓盐酸溶解液注入溶解空间，开启加热器进行核素溶解，溶解时间为2min。最后，溶解槽21还设置有液体出口、氮气入口和清洗液入口，利用氮气将液体吹出，并注入清洗液清洗完毕后各组件复位。 |
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