634055, г. Томск, пр. Академический 2/3
РОСТОВ Владислав Владимирович
главный научный сотрудник отдела физической электроники,
доктор физ.-мат. наук
vv.rostov@hcei.ru
8 (3822) 491641
Основные области применения
- стерилизация порошкового лекарственного сырья для фармацевтической промышленности;
- дезинсекция и дезинфекция сыпучих с/х продуктов (зерна, семян, специй и т.д.);
- стерилизация биологически активных добавок (БАД-ов).
Кроме перечисленных материалов, возможна стерилизация герметично упакованных перевязочных материалов, а также поверхностная стерилизация медицинского инструмента.
Преимущества импульсно-периодического сильноточного ускорителя с наносекундным электронным пучком по отношению к ускорителям непрерывного действия с накаливаемым катодом:
- пониженная в 2-5 раз требуемая суммарная поглощенная доза за счет высокой мощности дозы в каждом импульсе, а также возможность гибкой оптимизации энергии электронов (в пределах 150-300 кэВ) и частоты следования импульсов под заданную скорость подачи транспортера, размер зерен или толщины слоя облучаемого порошка, позволяют снизить поток тормозного излучения, от которого необходимо защищать обслуживающий персонал, а также уменьшить габариты установки вместе с камерой локальной защиты из свинца;
- отсутствие затрат энергии для накала катодов;
- практически неограниченный ресурс работы металло-диэлектрического катода.
Установка включает в себя:
- источник наносекундного электронного пучка - сильноточный импульсно-периодический ускоритель с холодным катодом;
- вибро-стенд с бункером для стерилизуемых материалов;
- конвейер для транспортировки стерилизуемого материала в камеру облучения;
- камеру облучения с усиленными свинцом защитными стенками;
- систему дистанционного управления режимами ускорителя и подачи конвейера на основе ПК с элементами самодиагностики.
С помощью вибро-стенда порошок или зерно из бункера подаётся в виде однородной равномерной массы на конвейер, по которому транспортируется в зону облучения электронным пучком. Стерильный материал накапливается в приёмной таре.
Технические характеристики установки
| Энергия электронов | 150–300 кэВ |
| Ток пучка | 5-6 кА |
| Длительность импульса | 10 нс |
| Частота повторения импульсов | 1–200 Гц |
| Максимальная потребляемая мощность | 3–5 кВт от стандартной сети 220/380 В |
| Компьютерное управление | |
| Местная биологическая защита |
Производительность стерилизатора может варьироваться в зависимости от обсеменённости исходного материала, требований к стерильности, а также плотности порошка и может достигать 100–200 кг/час.
Испытания пилотной установки, изображенной на фотографии, с участием ООО "ICN Pharmaceuticals" (г. Томск) показали, что стерильность порошков и сыпучих материалов, независимо от их вида достигается при уровне доз 5-10 Мрад. Поглощение таких доз каждым фрагментом препарата происходило в течение времени порядка 1 сек, и не сопровождалось нагревом более чем на 8-10 °С. Не отмечены также изменения физико-химических свойств или вкусовых качеств пищевого сырья (например мука кедрового ореха).
