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一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置的制作方法

2022-07-30 13:12:17 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于含放射性物质医用制品的制造技术领域,具体涉及一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置。


背景技术:

2.碘-125密封籽源植入治疗,是一种用于近距离组织内植入的内放射治疗法。是将碘-125密封籽源植入肿瘤或肿瘤周围,利用碘-125密封籽源放出的低能γ射线杀死肿瘤细胞,达到治疗和缓解疾病的目的。其具有操作简单、治疗效果好等优点,该技术适应于各种实体肿瘤的植入治疗,如前列腺癌、乳腺癌、肝癌、脑瘤和卵巢癌等,取得了与外科手术、外放射治疗相同的治疗效果,毒副作用小。碘-125密封籽源己作为一种基本治疗方法,已越来越多地应用于临床中。
3.碘-125密封籽源通常是由表面吸附有放射性碘-125的银棒(源芯)焊封于钛或钛合金管中制成。其中,源芯制备技术是碘-125密封籽源制造的重要技术。源芯的制备,将碘-125均匀吸附在直径0.2~0.7mm、长度2.0~3.5mm的银棒上,其方法有很多种,常见的有电镀法和化学吸附法。电镀法由于工艺复杂,对仪器设备要求高,生产周期长等缺点,难以推广使用。相对而言,化学吸附法工艺、设备简单,生产周期短,易于在大规模生产中使用。成为国内外制备碘-125源芯的主流方法,与之相关的专利较多。
4.例如美国专利号4323055和中国专利公开号cn1307907a公开的制备方法都是以银棒作为固定碘-125的载体,以卤酸盐(次氯酸盐和亚氯酸盐)为氧化剂在6mol/l盐酸条件下氧化和氯化反应,氯化后的银棒与碘-125化钠水溶液在ph 10~12进行离子交换反应18~22小时,制得碘-125密封籽源的源芯。上述方法主要不足是反应时间长,且反应过程产生大量的有刺激气味的氯气,对人员和环境造成不利影响,次氯酸不是常规试剂,难以购得。中国专利公开号cn1265924a公开了的一种化学吸附法是以过氧化氢为氧化剂在盐酸条件下氧化和氯化反应,氯化后的银棒与碘-125化钠水溶液在ph=5下进行离子交换反应18小时,制得碘-125密封籽源的源芯,虽然解决了制备过程中氯气的产生,但反应时间仍然长,且在氯化反应过程中产生大量的氧气,为氯化银棒的清洗操作带来一定的困难。
5.中国专利公开号cn101401944a公开的制备方法是先用20%~80%的次氯酸钠与银棒振荡反应1小时,使银棒表面形成一层致密的agcl层,然后将其在醋酸缓冲溶液与碘-125化钠水溶液的混合液反应1小时,制得碘-125源芯,虽然极大缩短反应时间,但对于批量化的生产来讲,时间还是较长,且在氯化过程还会产生少量的氯气,对人员和环境有不利影响。
6.上述介绍的化学吸附法制备的源芯或者制备时间长,或者源芯制备过程中会产生对人员、环境有不利影响的氯气,或者制备过程不易控制,不利于大规模的生成。
7.中国专利公开号cn101397659a公开的制备方法是,将预先处理好的银棒装入反应瓶中,先后加入nacl和nabr混合水溶液、nai和naoh混合水溶液,混合均匀,再加入放射性碘以及氧化剂icl2,将反应瓶固定在旋转马达上,旋转反应即得,整个源芯制备过程仅需要
30-40分钟。
8.中国专利公开号cn103550796a公开的制备方法是,将预先处理好的银棒装入反应器中,加入柠檬酸盐水溶液和硫酸氧钒水溶液,混合反应,再加入溴化盐水溶液、碘化盐水溶液、碘-125化钠水溶液,调节ph,振荡反应;最后用丙酮、去离子水或乙醇清洗,即得到碘-125密封籽源源芯。
9.中国专利公开号cn102011120a公开的制备方法是,将清洗后的银棒置于反应器中,加入0.5~1.0ml,10~15mg/ml的kbr溶液,0.3~0.6m1,5~10mg/m1的kc1溶液和0.5~1.om1,0.1mol/l naoh调ph值为7~10,加入所要求量碘-125溶液摇匀,再加入0.2m1,40mg/ml k3fe(cn)3,在室温下旋转反应10~15min,取出晾干即可。
10.上述的三个专利公开的制备方法具有快速、简单、易控的特点,利于进行批量商业化生产。
11.根据以上专利公开的源芯制备方法,结合目前国内企业生产碘-125密封籽源采用的工艺流程,采用化学吸附法制备源芯,基本需要三个步骤:
12.(1)源芯制备溶液的精确添加;
13.(2)旋转吸附反应;
14.(3)银棒的清洗、晾干。
15.随着碘-125密封籽源近距离植入治疗肿瘤技术的日趋成熟,国内接受该项技术治疗的肿瘤患者逐年渐增加。据不完全统计,早在2013年,国内每月碘-125密封籽源的需求量大概8万粒;2018年,国内碘-125密封籽源的生产对碘核素的年需求量已接近3000ci,随着碘-125密封籽源的市场需求量的与日俱增,批量自动化生产碘-125密封籽源已成为必然。
16.碘-125密封籽源近距离植入治疗在我国起步较晚,始于2002年。碘-125密封籽源核心技术源芯制备早期主要采用人工手动方式进行制备生产:在密闭、通风、屏蔽箱室,人工进行源芯制备溶液的配制,旋转反应的控制,人工进行清洗、晾干。并且多采用单个反应装置、逐个工序单一进行的生产模式进行生产。人工生产的方式,源芯制备效率低下,质量参差不齐。人工过多的参与对源芯的稳定性带来一定的影响,同时也给人员和环境造成一定量的辐射剂量。近年来,随着自动化生产设备的逐渐普及,各碘-125密封籽源生产企业在源芯制备的某些环节也逐步引入半自动化设备,在溶液配制、旋转反应和清洗晾干等环节,部分地取代了人工操作,在一定程度上,提高了生产效率和源芯的稳定性。但到目前为止,依然没有一套专门的、自动化的源芯制备装置,这在很大程度上限制了碘-125密封籽源的生产效率,影响其大规模、批量化的生产。


技术实现要素:

17.为了解决上述问题,本发明的目的是提供了一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置,其结构紧凑、操作简便,能够实现碘-125密封籽源源芯制备的全流程自动化,可实现连续、高效生产,满足源芯批量化制备的生产需求。
18.本发明的技术方案如下:
19.一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置,其特征在于:包括主体架构、反应罐、上下料机构、料液添加机构、旋转反应平台、旋转清洗平台、抽滤干燥平台和四轴转移机构,所述的反应罐、上下料机构、料液添加机构、旋转反应平台、旋转清洗平台、抽滤干燥
平台和四轴转移机构均设置在主体架构上。
20.所述的主体架构为上下层式结构,下层为底板采用全板结构,上层为顶板采用半板结构,主体架构后侧上层以上部分设置背板。
21.所述的上下料机构、旋转反应平台、旋转清洗平台、抽滤干燥平台设在下层的底板上面,料液添加机构安装在顶板之上,四轴转移机构设在背板上。
22.所述的上下料机构包括手动上下料平台和自动上料平台;
23.所述的手动上料平台包括底座、支撑地脚、漏斗支架、漏斗和开盖卡套,所述的底座的下部设有支撑地脚,底座的上部的一侧设有漏斗支架,漏斗放置在漏斗支架上;
24.所述的自动上下料平台设在底板的上方,所述自动上下料平台包括2个上料位和2个下料位。
25.所述的料液添加机构设在顶板上,所述的料液添加机构包括高精度注射泵组、原液存放栅格、注液管、蠕动泵加液机构、进液管及电机丝杠驱动机构;所述的高精度注射泵组设在顶板上方一侧,所述的蠕动泵加液机构设在旋转清洗平台的固定支架上,所述的电机丝杠驱动机构设在旋转清洗平台上,还包括进液管,所述的进液管设在进液管支架上,所述的进液管支架连接丝杠,丝杠一端连接步进电机。
26.所述的旋转反应平台设在底板上,所述的旋转反应平台包括四个旋转反应位,四个旋转电机及配套的同步带和旋转轮,每个反应位包括两个旋转轮、一个同步带及一个旋转电机,旋转电机安装于旋转反应平台内部,位于反应位两个旋转轮的正下方。
27.所述的旋转清洗平台设在底板中央位置,包括四个旋转清洗位,四个旋转电机及配套的同步带、旋转轮,每个清洗位均包括两个旋转轮、一个同步带及一个旋转电机,反应罐放在清洗位的旋转轮上,进行旋转清洗,旋转电机安装于旋转清洗平台内部,位于清洗位两个旋转轮的正下方。
28.所述的抽滤干燥平台包括四个抽滤工位,四个截止阀,第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止,两个隔膜泵,第一隔膜泵、第二隔膜泵及两个外接的废液瓶,每个抽滤工位设有一套抽滤装置,所述的抽滤装置包括一个底部带有抽滤孔的抽滤罐、一个振动马达、一个密封圈及四个减震地脚,所述振动马达连接抽滤罐,位于抽滤罐的左侧。
29.所述的反应罐采用内外双层结构,内层为石英内腔,外层为罐体外壳,内外层端肩部之间设有填充缓冲层,所述的外层罐体包括上罐体和下罐体,上罐体和下罐体连接,石英内腔置于空腔内,上罐体上部设有进液塞,进液塞底部固定有回流挡板,下罐体的底部密封塞采用弹簧单向阀结构,密封塞上开有弹簧孔,弹簧孔内设有弹簧,密封塞的底部设置有弹簧固定板。
30.所述的四轴转移机构包括x轴机构、y轴机构、z轴机构及旋转机构,其中,所述x轴机构包括x轴驱动电机和x轴滑轨,所述y轴机构包括y轴驱动电机和y轴滑轨,所述z轴机构包括z轴驱动电机和z轴滑轨,所述旋转机构包括旋转驱动电机、旋转组件和电动夹爪;x轴机构固定于背板之上,z轴机构通过连接件固定在x轴滑轨之上,y轴机构通过连接件固定在z轴滑轨之上,旋转机构通过连接件固定在y轴滑轨之上。
31.本发明的有益效果在于:本发明提供的一种基于化学吸附法、批量制备碘-125密封籽源源芯的一体化的自动化装置,实现了源芯制备各工艺环节连续、自动化的生产,在很大程度上降低了生产人员的辐照剂量和提高了制备源芯的质量稳定度;
32.所述源芯制备自动化装置,通过反应罐和抽滤装置的巧妙设计,很好地实现了所述源芯的抽滤干燥的自动化;相较现有普适的人工在滤纸上晾干、装瓶的工艺,在晾干时间控制、工艺繁琐程度上有了质的改善与提高;
33.装置整体为自动化操作,结构紧凑、小巧,可以应用于已有或新建的碘-125密封籽源密闭生产箱室内;
34.能够实现碘-125密封籽源源芯制备在所述旋转反应环节、旋转清洗环节、抽滤干燥环节,各旋转反应位、旋转清洗位、抽滤工位都能独立控制、运行时间可调,最多可实现四个所述反应罐同时进行旋转反应、旋转清洗,可根据生产需要,自行设定各生产环节设备运行数量;
35.能够实现碘-125密封籽源源芯制备多批次的连续生产,并且在所述旋转反应环节、旋转清洗环节、反应罐抽滤环节采用多工位、并行设计,相较现有的单个反应装置、逐个工序单一进行的生产模式,该装置极大地提高了生产效率,利于密封籽源的批量化制备。
附图说明
36.图1为本发明所涉及到的源芯制备工艺流程图;
37.图2为本发明所提供的一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置的等轴测三维图;
38.图3为本发明所提供的一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置的正视三维图;
39.图4为本发明所提供的一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置的底板平面布局图;
40.图5为反应罐剖视图;
41.图6为四轴机械手等轴测三维图;
42.图7为蠕动泵加液机构和电机驱动机构结构示意图。
43.图中:1反应罐,11第一反应位,12第二反应位,13第三反应位,14第四反应位,2丝杠,21第一清洗位,22第二清洗位,23第三清洗位,24第四清洗位,3步进电机,31第一抽滤位,32第二抽滤位,33第三抽滤位,34第四抽滤位,4第一隔膜泵,43第三截止阀,44第四截止阀,5第二隔膜泵,51第一截止阀,52第二截止阀,6进液管,61第一上料位,62第二上料位,63第一下料位,64第二下料位,7蠕动泵,8进液管支架,9振动马达,10抽滤罐,11抽滤孔,122密封圈,101主体架构,102四轴机械手,103料液添加机构,104原液存放栅格,105手动上下料平台,106背板,107顶板,108底板,109指示灯,110注液管,111电动夹爪,112旋转电机,113同步带,114漏斗,115漏斗支架,116开盖卡套,117底座,118支撑地脚,119旋转反应平台,120旋转清洗平台,121抽滤干燥平台,123上罐体,124下罐体,125进液塞,126回流挡板,127石英内腔,128毛细管,129密封塞,130缓冲层,131弹簧孔,132x轴机构,133z轴机构,134旋转机构,135y轴机构,136自动上料平台,137进液管接头,138清洗液接头,139电机丝杆驱动机构,140电机,141丝杆,142蠕动泵加液机构。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面通过附图和具体实施
例对本发明进行进一步详细的描述。需要特别指出的是,具体实施例和附图仅是为了说明,而不能理解为对本发明的限制,显然本领域的技术人员可以根据文本说明,对本发明进行各种修正和改变,这些修正和改变也将纳入本发明范围之内。
45.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,此外,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
46.本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限制,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
47.如图1~6所示,本实施例提供了一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置,包括装置主体架构101、反应罐1、上下料机构、料液添加机构103、旋转反应平台119、旋转清洗平台120、抽滤干燥平台121和四轴转移机构,其中反应罐1、上下料机构、料液添加机构103、旋转反应平台119、旋转清洗平台120、抽滤干燥平台121和四轴转移机构均设置在主体架构上。
48.如图1所示,一种批量制备碘-125密封籽源源芯的自动化装置的主体架构101采用开放式、无屏蔽设计,主体架构101为上下层式结构,下层为底板108采用全板结构,上层为顶板107采用半板结构。主体架构101后侧上层以上部分设置背板106。
49.如图3所示,上下料机构、旋转反应平台119、旋转清洗平台120、抽滤干燥平台121及料液添加机构103中的蠕动泵加液机构142、进液管6及电机丝杠驱动机构安装于下层的底板108上面,料液添加机构103中的高精度注射泵组、原液存放栅格104、注液管110安装在上层的顶板104之上,四轴转移机构安装在主体架构101上的背板106上。
50.如图2和4所示,上下料机构包括手动上下料平台105和自动上料平台136。如图2和3所示,所述手动上料平台105包括底座117、支撑地脚118、漏斗支架115、漏斗114和两个开盖卡套116,开盖卡套116用于所述反应罐1中进液塞125的固定,以便于通过螺纹固定的进液塞125拆卸与安装,开盖卡套116通过螺钉固定在底座117上。其中,底座117的下部安装有支撑地脚118,底座117的上部的一侧安装有漏斗支架115,漏斗114放置在漏斗支架115上。手动上下料平台105用于源芯银棒的装载与卸出,手动上下料平台105为一个独立的装置可根据需要自由移动,可以根据操作人员的工作习惯,移动手动上下料平台105的位置。
51.如图4所示,自动上料平台136安装于主体架构101的底板108的上方前侧。所述自动上料平台136包括2个上料位和2个下料位,分别为第一上料位61、第二上料位62、第一下料位63、第二下料位64,第一上料位61、第二上料位62、第一下料位63、第二下料位64安装在支架上,支架固定安装在主体架构101的底板108上,每个上、下料位都安装有精密称重传感器,用于判断反应罐1内是否装载足量的银棒。第一上料位61、第二上料位62为旋转反应前反应罐1的准备位置,第一下料位63、第二下料位64为装置抽滤干燥完成后反应罐1的下线
位置。四个上、下料工位均安装有状态指示灯,用指示灯的两种颜色红/绿状态来表征两种上、下料工位状态:红灯亮,自动上、下料工位上的反应罐装载异常,不可以进行下一步操作,并发出报警信号;绿灯亮,自动上、下料工位上的反应罐1装载正常,可以进行自动上下料操作。
52.如图2所示,料液添加机构103安装在主体架构101的顶板107上。料液添加机构103包括高精度注射泵组、原液存放栅格104、注液管110、蠕动泵加液机构、进液管6及电机丝杠驱动机构。所述高精度注射泵组中注射泵的数量为3~6个,依据源芯制备规程确定,本实施例中高精度注射泵组含有三个注射泵,三种反应液、一种清洗液,共四种原液瓶放置于原液存放栅格104,所述原液存放栅格采用倾斜结构,倾斜角度30
°
~60
°
,以利于原液瓶中溶液的排空;所述原液栅格可根据需要提供4~6个原液瓶储存位置;所述注射泵通过输液管线一端连接所述原液存放栅格104处的原液瓶,一端连接至注液管110,用于向所述反应罐1中注入所需反应溶液,所述高精度注射泵可实现10ul~5ml加液需求,液量精确度重复性误差0.3%~0.5%。所述注液管有3~6根输液管线,其数量取决于源芯制备规程所需添加的反应液的数量。本实施中注液管110中有来自注射泵组的三根输液管线。所述注液管采用刚性结构,以便于所述进液管穿过所述回流挡板进入到所述反应罐内部,进行反应液加注。高精度注射泵组安装在顶板107上方左侧位置;如图4所示,蠕动泵加液机构安装在旋转清洗平台120左侧的固定支架上,介于旋转反应平台119与旋转清洗平台120之间,共计四组蠕动泵加液机构,每组蠕动泵加液机构包括一个蠕动泵7和一根进液管6,如图7所示,所述蠕动泵加液机构136一端连接所述原液存放栅格处的清洗液,一端连接进液管,用于向反应罐中加入清洗液。
53.如图7所示,电机丝杠驱动机构139安装在旋转清洗平台120上的左侧位置,进液管6安装在进液管支架8上,所述电机丝杠驱动机构139通过调节进液管支架8的位置来控制所述进液管进出反应罐,以进行清洗液的添加。进液管支架8通过螺纹连接丝杠2,所述的丝杠2一端连接步进电机3;电机丝杠驱动机构用于控制进液管6进出反应罐1;蠕动泵加液机构142用于向反应罐1中添加清洗液。所述进液管6采用刚性结构,以便于所述进液管穿过所述回流挡板进入到所述反应罐内部。
54.如图4所示,旋转反应平台119安装在底板108的左侧位置,旋转反应平台119包括四个旋转反应位,第一反应位11、第二反应位12、第三反应位13和第四反应位14,第一反应位11、第二反应位12、第三反应位13和第四反应位14安装在支架上,支架安装在底板108上,四个旋转电机及配套的同步带113和旋转轮。其中,每个反应位包括两个旋转轮、一个同步带及一个旋转电机。反应罐1放在反应位的两个旋转轮上,进行旋转反应。旋转电机安装于旋转反应平台119内部,位于反应位两个旋转轮的正下方。所述旋转轮通过同步带连接旋转电机,以保证同一反应位的两个所述旋转轮按同频旋转,所述旋转轮的旋转频率精确可调。
55.所述旋转反应平台可根据源芯制备工艺,实现最多四个所述反应罐同时在线进行旋转反应,四个所述旋转反应工位可独立运行、运行时间可调。
56.如图4所示,旋转清洗平台120固定在底板108中央位置,位于旋转反应平台119的右侧,包括四个旋转清洗位,第一清洗位21、第二清洗位22、第三清洗位23、第四清洗位24,四个旋转清洗位安装在支架上,支架固定在底板108上,每个清洗位均包括两个旋转轮、一个同步带及一个旋转电机。反应罐1放在清洗位的旋转轮上,进行旋转清洗。旋转电机安装
于旋转清洗平台120内部,位于清洗位两个旋转轮的正下方。所述旋转轮通过同步带连接旋转电机,以保证同一清洗位的两个所述旋转轮按同频旋转,所述旋转轮的旋转频率精确可调。旋转清洗平台可根据源芯制备工艺实现最多四个所述反应罐同时在线进行旋转清洗,四个所述旋转清洗工位可独立运行、运行时间可调,极大提高生产效率。
57.如图4所示,抽滤干燥平台121安装在旋转清洗平台120的右侧,抽滤干燥平台121包括四个抽滤工位,第一抽滤位31、第二抽滤位32、第三抽滤位33和第四抽滤位34,四个旋转清洗位安装在支架上,支架固定在底板108上,还包括四个截止阀,即第一截止阀51、第二截止阀52、第三截止阀43和第四截止阀44,两个隔膜泵,即第一隔膜泵4、第二隔膜泵5及两个外接的废液瓶。其中,一个废液瓶用于抽滤反应液的存储,一个废液瓶用于抽滤清洗液的存储。每个抽滤工位安装有一套抽滤装置,所述的抽滤装置包括一个底部带有抽滤孔11的抽滤罐10、一个振动马达9,其中,所述振动马达9连接于抽滤罐10的左侧。
58.抽滤干燥平台121具有四个抽滤回路:一回路包括第二隔膜泵5、第一截止阀51和第一抽滤位31,第一抽滤位31通过管路连接第二隔膜泵5,管路上还连接有第一截止阀51;二回路包括第二隔膜泵5、第二截止阀52和第二抽滤位32,第二抽滤位32通过管路连接第二隔膜泵5,管路上还连接有第二截止阀52;一、二回路应用于第一抽滤位31、第二抽滤位32和反应罐1中反应液的抽滤。三回路包括第一隔膜泵4、第三截止阀43和第三抽滤位33,第三抽滤位33通过管路连接第一隔膜泵4,管路上还连接有第三截止阀43;四回路包括第一隔膜泵4、第四截止阀44和第四抽滤位34,第四抽滤位34通过管路连接第一隔膜泵4,管路上还连接有第四截止阀44;三、四回路应用于第三抽滤位33、第四抽滤位34和反应罐1中清洗液的抽滤。
59.清洗液抽滤完成后,系统继续进行抽滤动作,同时,抽滤位的振动马达9开始运行,对反应罐1中的源芯银棒进行定时抽滤干燥。两个反应液抽滤工位和两个清洗液抽滤工位均采用一用一备的运行模式,在满足产能需求的基础上,保障了设备的运行稳定性。
60.所述抽滤罐抽滤孔通过抽液管道经所述截止阀连接与所述隔膜泵连接,然后将废液排至外接的废液瓶中;所述抽滤罐上边缘装有密封圈122,用于所述反应罐在抽滤平台时的密封。所述抽滤工位上的所述振动马达振动频率可调。所述抽滤罐通过四个所述减震地脚安装在抽滤工位上,以减少所述振动马达在运行过程中对所述源芯制备自动化装置带来的影响。
61.所述抽滤干燥平台可根据源芯制备工艺同时满足装置最多四个所述反应罐同时在线进行旋转反应、最多四个所述反应罐同时在线进行旋转清洗带来的所述反应罐抽滤、干燥需求,极大地提高了生产效率。
62.如图5所示,反应罐1采用内外双层结构,内层为石英内腔127,外层为罐体外壳,内外层端肩部之间填充缓冲层130,以确保内外层结合紧密,提高反应罐1的抗冲击性能。所述的外层罐体包括上罐体123和下罐体124,上罐体123和下罐体124通过螺栓连接,并在二者的内部形成空腔,石英内腔127置于空腔内,上罐体123上部设有配外螺纹的进液塞125,所述进液塞采用高透明亚克力材质,与配有内螺纹的上罐体123紧密配合,进液塞125可以自由拆卸,方便源芯银棒的装载与卸出,进液塞125底部固定有回流挡板126,回流挡板126为中间开有十字口的氟醚橡胶垫,在保证进液管、注液管顺畅进出的同时,也可避免旋转过程中液体的回流;所述石英内腔127上部和底部采用斜面结构,保证反应液或清洗液的汇集集
中;底部开有40~60根毛细管,毛细管直径为0.1~0.3mm,以保证反应液或清洗液的顺畅通过,同时也可以直接充当抽滤滤纸,减少滤纸重复使用带来的破损风险;所述上罐体123和下罐体124采用高透明亚克力板,与所述石英内腔127一起,保证反应罐内部可视。下罐体124的底部密封塞129采用弹簧单向阀结构,密封塞129上开有弹簧孔131,弹簧孔131内安装有弹簧,密封塞129的底部设置有弹簧固定板,通过弹簧固定板130将弹簧固定在所述密封塞中,通过端盖将弹簧固定板和密封塞129固定在下罐体124上;密封塞129的上部正对石英内腔127底部的毛细管区,有抽滤动作时,在抽滤气压的作用下,密封塞129与石英内腔127脱离;在无抽滤动作时,密封塞在弹簧作用下恢复原位,保证内部石英内腔127的密封性。
63.如图6所示,四轴转移机构保证反应罐按设定程序在不同的工位间进行转运,四轴转移机构包括x轴机构132、y轴机构135、z轴机构133及旋转机构134,其中,所述x轴机构132包括x轴驱动电机和x轴滑轨,所述y轴机构135包括y轴驱动电机和y轴滑轨,所述z轴机构133包括z轴驱动电机和z轴滑轨,所述旋转机构包括旋转驱动电机112、旋转组件和电动夹爪111;x轴机构132固定于背板106之上,用于实现反应罐在不同工位间x轴方向的移动;z轴机构133通过连接件固定在x轴滑轨之上,用于实现反应罐在不同工位间z轴方向的移动;y轴机构135通过连接件固定在z轴滑轨之上,用于实现反应罐在不同工位间y轴方向的移动,旋转机构通过连接件固定在y轴滑轨之上,用于实现反应罐在不同工位间抓取或释放,并可实现反应罐0~90
°
的旋转。
64.下面结合碘-125密封籽源源芯制备的工艺过程,参见图1,以两个反应罐同时进行在线旋转反应为例,描述一下本装置的运行过程。
65.源芯银棒装载:根据工作人员操作习惯,自行放置好手动上下料平台位置,将两个反应罐1挂在手动上下料平台上的开盖卡套位置,单手拧开反应罐1进液塞,将开盖后的反应罐1放置于漏斗下方,将准备好的500粒源芯银棒通过漏斗装入反应罐1;然后,单手将处在开盖卡套位置的进液塞拧回反应罐1,完成银棒装载。银棒装载完成的反应罐手动放到自动上下料平台上的第一上料位61,上料位指示灯绿灯亮,系统自动进行下一步操作工序。用同样的方法装载另一个反应罐1,手动放到自动上下料平台上的第二上料位62,上料位指示灯绿灯亮。
66.反应溶液添加:通过四轴转移机构中的反应罐1抓取机构电动夹爪,抓取反应罐1,然后顺时旋转90
°
,使横向放置的反应罐1,变成竖向位置,反应罐1进液塞朝上;将反应罐移动到料液添加机构中注液管的正下方,向上移动反应罐1,使注液管插入到反应罐1中;通过料液添加机构中的高精度注射泵组将原液存放栅格处的反应液a、反应液b、反应液c按程序设定的体积、精度依次加入到反应罐1中,反应液添加完成;移动反应罐1至旋转第一反应位11正上方,逆时针旋转反应罐190
°
,使反应罐1从竖向位置转到横向位置,并放置到第一反应位11,进行旋转反应。用同样的方法对另一个反应罐进行反应溶液的添加,然后放置到第二反应位12进行旋转反应。
67.旋转反应:对放置到第一反应位11、第二反应位12的反应罐1按程序设定时间、设定频率进行旋转反应。旋转反应完成后,通过四轴转移机构将反应罐1转移到抽滤干燥工位。
68.抽滤反应液:第一反应位11上旋转反应完成的反应罐1,通过四轴转移机构转移到抽滤干燥平台第一抽滤位31;首先,通过四轴转移机构抓取横向放置的反应罐1,顺时旋转
90
°
,将反应罐转换到竖向位置;然后,将反应罐转移到第一抽滤位31正上方,系统确认反应罐1与第一抽滤位31中的抽滤罐10对中后,将反应罐1放入到抽滤罐10中;再次,通过四轴转移机构中的z轴机构增加一定的下压力,使得反应罐1与第一抽滤位31中密封圈12贴合紧密。最后,经由隔膜泵5、截止阀51、第一抽滤位31、废液a组成的抽滤回路一,按程序设定的时间,对反应罐1中的反应液进行抽滤。抽滤完成后,通过四轴转运机构将反应罐1横向放置在旋转清洗平台上的第一清洗位21上,系统自动进行下一步工序。
69.用同样的方法,将旋转反应完成的第二反应位12的反应罐转移到第二抽滤位32,通过隔膜泵5、截止阀52、第二抽滤位32、废液a组成的抽滤回路二,按程序设定的时间,对反应罐1中的反应液进行抽滤。抽滤完成后,通过四轴转运机构将反应罐1横向放置在旋转清洗平台上的第二清洗位22上。
70.旋转清洗:通过料液添加机构中的电机丝杠驱动机构将进液管6插入到第一清洗位21中的反应罐1中;通过蠕动泵加液机构按程序设定的体积和精度向反应罐1中添加清洗液。加液完毕,退出进液管6。对放置到第一清洗位21的反应罐1按程序设定时间、设定频率进行旋转清洗。旋转清洗完成后,通过四轴转移机构将反应罐1转移到抽滤干燥工位;用同样的方式,对第二清洗位22上的反应罐1进行旋转清洗操作。
71.抽滤清洗液:旋转清洗完成后,通过四轴转移机构将第一清洗位21上反应罐1转移到抽滤干燥平台的第三抽滤位33的抽滤罐10中,并通过四轴转移机构中的z轴机构增加一定的下压力,使得反应罐1与第三抽滤位33中密封圈12贴合紧密。然后,经由隔膜泵4、截止阀43、第三抽滤位33、废液b组成的抽滤回路三,按程序设定的时间,对反应罐1中的清洗液进行抽滤。抽滤30秒(根据工艺,自行设定)后开启抽滤位33的振动马达9,继续抽滤90秒(根据工艺,自行设定),使得反应罐中1中的源芯银棒干燥。程序完成后,通过四轴转移机构将反应罐1转移到自动上下料平台的第三下料位63,第三下料位63指示灯绿灯亮。
72.用同样的方法,将旋转清洗完成的第二清洗位22上的反应罐1经由隔膜泵4、截止阀44、第四抽滤位34、废液b组成的抽滤回路四,按程序设定的时间,对反应罐1中的清洗液进行抽滤、对源芯银棒进行抽滤、干燥。程序完成后,通过四轴转移机构将反应罐1转移到自动上下料平台的第四下料位64,第四下料位64指示灯绿灯亮。
73.源芯银棒装瓶:把自动上下料平台的第三下料位63,第四下料位64的反应罐1转移到手动上下料平台上的开盖卡套中,在漏斗下方放置好装源芯银棒的石英玻璃瓶;旋开反应罐1的进液塞,手动将反应罐1中的源芯银棒经漏斗装瓶,然后,将进液塞装回反应罐1。至此,完成一组碘-125密封籽源源芯的整套制备流程。
再多了解一些

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