可自净化及监测的放射性合成实验装置和实验通风橱的制作方法

1.本实用新型涉及放射性合成实验设备技术领域，尤其涉及一种可自净化及监测的放射性合成实验装置和实验通风橱。


背景技术：

2.目前，放射性核素在临床医学、非临床试验、农药和化学品等的登记和使用中得到广泛应用，不仅被用于疾病的诊断和治疗，同时也涉及到农药、医药和化学品上市后母体及其代谢产物的安全性评价。
3.因此，放射性同位素的制备和合成过程是相当重要的。
4.然而，放射性核素的合成、制备、分装等操作过程都需要在具有防护功能的通风橱内完成。现有的通风橱大都结构简单，功能单一。由于放射性合成操作的多样性和复杂性，合成过程中核素中间态的不一致，导致难以有效控制其污物的流出，需要根据具体的合成物去改进污物防治措施，使得放射性核素人员操作难度大，污染物控制不完全、不统一，工作效率较低。
5.此外，在上述操作过程中，转移放射性物质都是通过人手操作，虽然上述用途放射性物质的辐射量较小，但是，操作人员长期接触，仍然会接受一定的辐射剂量，影响操作人员的健康。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过自净化机构能够有效净化放射物合成过程中产生的污染物，并在放射性低于预定值时进行排放，而在放射性不低于预定值时进行循环净化，从而能够有效控制放射性污物的流出，操作简单，工作效率高。
7.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过将装置主体设置为上下部分连通的上合成腔和下合成腔，便于在下合成腔放置合成所需要的各种反应容器，从而便于在上合成腔进行合成反应。
8.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过设置密封件能够进一步加固装置主体的密封性，防止放射性物质的泄漏。
9.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过设置净化组件能够形成具有不同净化功能的组合，进而能够净化放射性合成实验过程中产生的气体中的各种放射性物质，净化效率高。
10.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过设置冷凝组件能够通过低温控制各种挥发性小分子放射物，并通过冷凝气体排出口进行定向排出收集。
11.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过设置吸附组件能够吸附过滤各种放射性物质，从而进一步净化放射性合成产生的放射性
污物。
12.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过设置手套孔和调整手套，便于工作人员无直接接触的搭建或连接合成腔内的各种合成装置，避免放射性物质的辐射，使用更加安全。
13.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过设置取样腔以及第一取样门和第二取样门，能够在取样过程中有效防止放射性物质的泄漏。
14.本实用新型的一个优势在于提供一种可自净化及监测的放射性合成实验装置，通过设置控制装置能够有效提高该放射性合成实验装置的自动化程度，控制更加精准，工作效率更高。
15.本实用新型的一个优势在于提供一种实验通风橱，所述放射性合成实验装置位于所述通风橱内，通过通风设备和控制装置以及控制阀或排气泵之间的联动配合，能够在低功率运行时提供合适的负压环境，确保合成实验的安全性，并能在高功率运行时快速排出实验产生的各种气体，同时还能够提高放射性合成实验的自动化程度，并可以大大节约通风设备的能源消耗，降低成本。
16.为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供可自净化及监测的放射性合成实验装置，所述放射性合成实验装置包括：
17.一装置主体，所述装置主体形成一合成腔，并设置有连通所述合成腔的进气口和出气口以及供水口；
18.一自净化机构，所述自净化机构包括一净化本体和至少一净化组件，其中所述净化本体具有一净化进口、一净化出口和连通所述净化进口和所述净化出口的一净化腔，其中所述净化进口连通所述合成腔，所述净化组件被设置于所述净化腔，用以净化气体中的放射性物质；
19.一循环机构，所述循环机构包括连通所述净化出口和所述合成腔的循环管道以及被依次设置于所述循环管道的至少一放射性监测元件、至少一过滤元件和至少一循环泵；
20.一排气机构，所述排气机构包括排放管道以及被依次设置于所述排放管道的一控制阀和至少一排气泵，其中所述排放管道的开口连接所述循环管道，并介于所述过滤元件和所述循环泵之间；和
21.一控制器，所述放射性监测元件被通信连接于所述控制器，所述循环泵、所述控制阀以及所述排气泵被可控制地连接所述控制器。
22.根据本实用新型一实施例，所述装置主体的所述合成腔内设置有一托板，以将所述合成腔分割为上合成腔和下合成腔，其中所述托板设置有连通所述上合成腔和所述下合成腔的安装通道。
23.根据本实用新型一实施例，还包括密封件，其中所述密封件由所述装置主体的底部包覆，并延伸至所述上合成腔处，以密封所述装置主体。
24.根据本实用新型一实施例，所述净化组件包括至少一吸收组件，其中所述吸收组件形成一吸收腔，所述吸收腔盛装有能够吸收气体中的放射性物质的吸收液或吸收气。
25.根据本实用新型一实施例，所述净化组件还包括至少一冷凝组件，所述冷凝组件位于所述吸收组件的上游或下游，且所述冷凝组件形成一冷凝腔，所述冷凝腔连通所述净
化进口和所述吸收腔或所述净化出口和所述吸收腔，所述冷凝组件的底部设置有连通所述冷凝腔的冷凝气体排出口。
26.根据本实用新型一实施例，所述净化组件还包括至少一吸附组件，所述吸附组件位于所述净化进口和所述吸收组件之间，或者所述吸收组件和所述冷凝组件之间，或者所述冷凝组件和所述循环机构之间，并且所述吸附组件形成一吸附腔，其中所述吸附腔连通所述净化进口和所述吸收腔，或者所述吸收腔和所述冷凝腔，或者所述冷凝腔和所述净化出口。
27.根据本实用新型一实施例，所述吸附组件被实施为分子筛和/或活性炭。
28.根据本实用新型一实施例，所述装置主体还设置有连通所述合成腔的至少一个手套孔，并于所述手套孔处设置有调整手套，其中所述调整手套朝所述合成腔的方向延伸，并密封所述手套孔。
29.根据本实用新型一实施例，所述装置主体还设置有连通所述合成腔的至少一取样腔，其中所述取样腔与所述合成腔之间设置有第一取样门，且所述取样腔靠近所述装置主体的侧壁处设置有第二取样门。
30.根据本实用新型一实施例，所述控制器内预存有预定值，所述放射性监测元件被通信连接于所述控制器，所述控制阀、所述循环泵和所述排气泵被可控制地连接于所述控制器，以在所述放射性监测元件的监测值反馈到所述控制器，且所述监测值低于所述预定值时，所述控制器能够控制所述控制阀打开，并控制所述排气泵运行，而在所述放射性监测元件的监测值反馈到所述控制器，且所述监测值不低于所述预定值时，所述控制器能够控制所述控制阀关闭，并控制所述循环泵运行。
31.本实用新型还提供实验通风橱，其中所述实验通风橱包括：
32.通风橱主体，其中所述通风橱主体形成一通风腔，且所述通风橱主体上设置有通风设备，以排出所述通风腔内的气体；和
33.上述可自净化及监测的放射性合成实验装置，其中所述放射性合成实验装置被可移进移出地设置于所述通风腔；
34.其中所述通风设备被可控制地连接所述控制器，以在所述控制器监测到所述控制阀关闭或所述排气泵未运行时，所述控制器能够控制所述通风设备保持在一预定功率运行，而在监测到所述控制阀被打开或所述排气泵运行时，所述控制器能够控制所述通风设备保持在大于所述预定功率的功率运行。
35.本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。
附图说明
36.图1示出了本技术带有可自净化及监测的放射性合成实验装置的实验通风橱的主视示意图。
37.图2示出了本技术可自净化及监测的放射性合成实验装置的侧视示意图。
38.图3示出了本技术可自净化及监测的放射性合成实验装置的结构框图。
具体实施方式
39.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
40.本领域技术人员应理解的是，在说明书的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
41.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
42.参考图1和图2，依本实用新型一较佳实施例的一种可自净化及监测的放射性合成实验装置将在以下被详细地阐述，其中所述可自净化及监测的放射性合成实验装置一般情况下被设置在通风橱内，以能够通过该放射性合成实验装置处理放射性，而通过所述通风橱处理普通的污物。
43.所述可自净化及监测的放射性合成实验装置包括一装置主体10、一自净化机构20、一循环机构30、一排气机构40和一控制器50，其中所述装置主体10形成一合成腔，并设置有连通所述合成腔的进气口101和出气口102以及供水口103，从而能够通过所述进气口101向所述合成腔内通入惰性气体，以作为保护气，给该合成实验提供稳定、安全的实验环境，并能够通过所述供水口103为所述合成腔内的合成反应提供实验用水。
44.此外，所述进气口101和所述出气口102均配置有单向阀，以分别实现向所述合成腔内单向进气和由所述合成腔向外单向出气。
45.所述自净化机构20包括一净化本体21和至少一净化组件22，其中所述净化本体 21具有一净化进口201、一净化出口202和连通所述净化进口201以及所述净化出口202 的一净化腔23，其中所述净化进口201连通所述合成腔，所述净化组件22被设置于所述净化腔，用以净化所述合成腔内进行放射性合成实验的过程中所产生的气体中的放射性物质。
46.所述循环机构30包括连通所述净化出口201和所述合成腔的循环管道301以及被依次设置于所述循环管道301的至少一放射性监测元件302、至少一过滤元件303和至少一循环泵304。
47.所述排气机构40包括排放管道401以及被依次设置于所述排放管道401的一控制阀402和至少一排气泵403，其中所述排放管道401的开口连接所述循环管道301，并介于所述过滤元件303和所述循环泵304之间。
48.所述放射性监测元件302被通信连接于所述控制器50，所述循环泵304、所述控制阀402以及所述排气泵403被可控制地连接所述控制器50。设置于所述进气口101和所述出气口102的所述单向阀均被可控制地连接所述控制器50。
49.具体来说，首先，所述控制器50通过控制被设置于所述进气口101和所述出气口 102的单向阀关闭，进而关闭所述合成腔的所述进气口101和所述出气口102。所述控制器50
控制并打开所述排气泵403进行抽气，以检测所述合成腔的气密性；在气密性检查完毕后，打开所述进气口101，向所述合成腔通入惰性气体，以作为保护气提供稳定、安全的实验环境；接下来便可以在所述合成腔进行常规的放射性合成实验。放射性合成实验反应结束后，所述控制器50控制所述循环泵304运转，抽取所述合成腔内的气体，这些气体依次经过所述净化进口202和所述净化腔23进入所述循环管道301，从而通过所述净化腔23充分净化气体中的放射性物质，被吸收放射性物质后的气体通过所述放射性监测元件302的监测，确认气体中的放射性是否达标，如果达标，则通过所述过滤元件303的过滤后，达标气体由排放管道401排出。反之，如果不达标，则在过滤后通过所述循环管道301再次进入所述自净化机构20进行净化，并在下一次净化后再次检测气体的放射性。
50.此外，为方便查看该放射性合成实验装置的运行情况，所述装置主体10还设置有风速和压力指示器，以能够实时观察和监测运行时的风速和内部压力。比如在进行气密性检测时的内部压力数据。
51.一般情况下，需要经过所述自净化机构20的多次循环净化才会有效降低气体的放射性，满足向外排放的要求。
52.所述净化组件22包括至少一吸收组件221，其中所述吸收组件221形成一吸收腔 2211。所述吸收腔2211盛装有能够吸收气体中的放射性物质的吸收液或吸收气。针对不同项目的放射性合成实验，所述吸收腔2211内可以盛装碱性溶液，以能够吸收酸性物质；也可以盛装酸性溶液，以能够吸收碱性物质；也可以盛装包括乙二醇在内的粘性有机液体；也可以盛装具有吸收或吸附作用的气体。
53.此外，所述吸收组件221也可以被设置为多个，比如两个或三个，且不同的所述吸收组件221的吸收腔2211内盛装有不同的吸收液或吸收气，从而通过所述自净化机构 20能够同时净化合成腔的气体内的多种放射性污物。
54.另外，针对反应核素的不同，所述放射性监测元件302可以被实施为表面污染检测装置，比如表面污染检测仪，也可以被实施为盖革计数器。
55.因此，对于不同的放射性合成操作，或者不同核素中间态的合成操作，只需要合理控制或调整所述自净化机构20内的所述吸收物，并对应调整所述放射性监测元件302，便可以有效控制放射性污物的流出，降低放射性核素人员的操作难度，并能够有效提高工作效率。
56.值得一提的是，该可自净化及监测的放射性合成实验装置自成一体，可在不同的实验室、通风橱之间灵活移动，操作更加方便。
57.作为本实用新型一较佳实施例，所述装置主体10的合成腔内设置有一托板130，以将所述合成腔分割为上合成腔110和下合成腔120，其中所述托板130设置有连通所述上合成腔110和所述下合成腔120的安装通道，从而能够通过所述下合成腔120放置合成实验所需要的各种反应容器，比如圆底烧瓶、三角烧瓶、冷凝管、洗气瓶、加热磁力搅拌器、气球、针筒等，同时通过所述托板130的承托在所述上合成腔110内完成放射性合成实验。
58.进一步优选地，所述放射性合成实验装置还包括密封件140，其中所述密封件140 由由所述装置主体10的底部包覆，并延伸至所述上合成腔110处，以密封所述装置主体10，从而进一步加强所述装置主体10的密封性能，其中所述密封件140被优选实施为槽状件，以能够密封覆盖所述上合成腔110和所述下合成腔120的分割处。
59.作为本实用新型一较佳实施例，所述净化组件22还包括至少一冷凝组件222。所述冷凝组件222位于所述吸收组件221的上游或下游，且所述冷凝组件222形成一冷凝腔 2221。所述冷凝腔2221连通所述净化进口201和所述吸收腔2211或所述净化出口202 和所述吸收腔2211。所述冷凝组件222的底部设置有连通所述冷凝腔2221的冷凝气体排出口2222。在所述冷凝腔2221内通过降温冷凝的方式控制各种挥发性小分子放射物，并通过所述冷凝气体排出口2222定向排出，同时可以通过特制的容器进行收集和密封，也可以定向排出至特定的场所或空间，从而进一步净化处理气体中的部分放射性污物。
60.需要说明的是，所述冷凝组件222至少设置有一个。针对一些特定的情况，所述冷凝组件222也可以被设置为多个，且多个所述冷凝组件222被分别穿插设置在多个所述吸收组件221之间，或被同时设置在多个所述吸收组件221的上游或下游。对于多个所述冷凝组件222和多个所述吸收组件221的排布方式并不做特定的限制，主要目的是通过组合式的设置能够分别吸收和冷凝气体中的各种放射性污物，来最大化的净化处理气体中的各种放射性污物。
61.另外，作为优选，所述净化组件22还包括至少一吸附组件223。所述吸附组件223 位于所述净化进口201和所述吸收组件221之间，或者所述吸收组件221和所述冷凝组件222之间，或者所述冷凝组件222和所述循环机构30之间，同时所述吸附组件223 还形成一吸附腔2231，其中所述吸附腔2231连通所述净化进口201和所述吸收腔2211，所述吸收腔2211和所述冷凝腔2221，或者所述冷凝腔2221和所述净化出口202，从而能够吸附气体中的放射性污物。
62.同样的，所述吸附组件223至少有一个。在一些情况下，所述吸附组件223也可以有多个，且所述吸附组件223与所述冷凝组件222和所述吸收组件221之间的排布顺序并不做具体的限制，以能够分别吸附、冷凝和吸收气体中的各种放射性污物。
63.优选地，所述吸附组件223被实施为分子筛或活性炭，或者分子筛和活性炭的组合。
64.为防止放射性核素人员直接接触放射性物质而容易受辐射影响，作为本实用新型一较佳实施例，所述装置主体10还设置有连通所述合成腔的至少一个手套孔104，并于所述手套孔104处设置有调整手套，其中所述调整手套朝所述合成腔的方向延伸，并密封所述手套孔104，使得放射性核素人员通过所述调整手套能够非常方便的搭建或者连接所述合成腔内的各种装置，且不会造成放射性污物的泄漏，亦不会影响工作人员的健康。
65.进一步优选地，所述装置主体10还设置有连通所述合成腔的至少一取样腔105，其中所述取样腔105与所述合成腔之间设置有第一取样门，且所述取样腔105靠近所述装置主体10的侧壁处设置有第二取样门，从而在反应过程中取样时，通过单向开放式的所述取样腔105能够非常方便的进行取样，且不会造成放射性物质的外泄，更加安全。
66.具体的，在所述第一取样门和所述第二取样门同时关闭的情况下，首先打开所述第一取样门，将样品放在所述取样腔105内，然后关闭所述第一取样门，再打开所述第二取样门，此时所述取样腔105和所述合成腔通过所述第一取样门切断连通关系，可以非常安全、方便的进行取样。
67.此外，作为优选，所述控制器内预存有预定值。所述放射性监测元件302被可通信地连接所述控制器50。所述控制阀402、所述循环泵304和所述排气泵403被可控制地连接所
述控制器。在所述放射性监测元件302的监测值反馈给所述控制器50，并且所述监测值低于所述预定值时，所述控制器50能够控制所述控制阀402打开，随后控制所述排气泵403运行，将气体排出；而在所述放射性监测元件302的监测值反馈给所述控制器50，并且所述监测值不低于所述预定值时，所述控制器50能够控制所述控制阀402 关闭，随后控制所述循环泵304运行，使气体通过所述循环管道301再次进入所述合成腔，并通过所述净化进口201进入所述自净化机构20，进行二次循环净化，并在二次循环净化后再次通过所述放射性监测元件302进行检测，以此循环，直至气体的放射性低于预设的标准而通过所述排放管道401排出。
68.一般情况下，在进行放射性合成实验时，通过所述自净化机构20内的所述吸收组件221、所述冷凝组件222以及所述吸附组件223分别进行吸收处理、冷凝处理和吸附处理，循环净化五至七次，便可以有效降低气体的放射性，使之能够进行安全排放。
69.值得一提的是，为净化处理放射性合成实验产生的各种放射性物质，所述吸收组件 221、所述冷凝组件222和所述吸附组件223的数量可以为多个，同时，多个所述吸收组件221、多个所述冷凝组件222和多个所述吸附组件223之间的排布顺序具有多样性，可灵活调整。
70.此外，对于在所述放射性监测元件302检测后，气体是通过所述循环管道301进行二次循环，还是通过所述排放管道401进行排放，也可以进行手动控制。
71.另外，本实用新型还提供了一种实验通风橱，其中所述实验通风橱包括：
72.通风橱主体50和上述可自净化及监测的放射性合成实验装置，其中所述通风橱主体50形成一通风腔501，且所述通风橱主体50上设置有通风设备502，比如风机，以排出所述通风腔501内的气体；
73.所述放射性合成实验装置被可移进移出地设置于所述通风腔501。
74.所述通风设备502被可控制地连接所述控制器50，比如电信号控制或通信控制。在所述控制器50获得与所述控制阀402的工作状态有关的信号时，比如所述控制阀402 关闭或所述排气泵403未运行的信号时，所述控制器50能够控制所述通风设备502保持在一预定功率运行，而在所述控制器50监测所述控制阀402被打开或所述排气泵403 运行时，所述控制器50控制所述通风设备502，使其保持在大于所述预定功率的功率运行，以实现放射性合成实验的低成本运行。此外，通过所述通风设备502的辅助，还能够使达标的气体更快速的排出。
75.值得一提的是，在所述控制阀402关闭或所述排气泵403未运行时，所述通风设备502的运行功率一般保持在3.5kw左右，比如3.2kw或3.7kw，以对所述通风腔501形成持续的抽吸力，维持所述通风腔501的负压状态，确保因某些故障或操作问题而排放出部分含放射性的气体能够被快速排出，从而确保所述放射性合成实验装置在进行合成实验时的安全性，避免伤害附近的工作人员；而在所述控制阀402被打开或所述排气泵 403运行时，所述通风设备502的运行功率一般保持在7kw左右，比如6.7kw或者7.5kw，其远大于所述排气泵403的运行功率(一般在0.5kw～0.6kw)，以能够快速排出所述通风腔501内的气体，进一步确保除放射性外的其它气体，比如污染气体的达标排放。
76.以此，在两种状态之间，通过所述通风设备502的运行功率的变化，能够在所述放射性合成实验装置和所述实验通风橱之间产生良好的联动配合，既能够有效确保放射性合
成实验的安全性，同时还能有效降低能耗，降低成本。
77.另外，为确保所述通风设备502的快速排气功能，在所述排气泵403的运行功率较大时，所述排气泵403的运行功率和所述通风设备502的运行功率保持正比线性关系；而在所述排气泵403的运行功率远小于所述通风设备502的运行功率时，该正比线性关系可忽略不计。
78.值得一提的是，在所述控制阀402、所述循环泵304以及所述排气泵403被控制能够自动运行时，显然其均属于自动化元件，比如电磁阀、电磁泵等。
79.此外，所述可自净化及监测的放射性合成实验装置还包括一保护气体充入装置，其中所述保护气体充入装置的冲入出口连通所述合成腔，且所述保护气体充入装置被可控制地连接所述控制器50，以在预定条件下能够自动给所述合成腔充入惰性气体。
80.需要说明的是，本实用新型中用语“第一、第二”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。
81.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。