常溫粉末顆粒滅菌的制造方法
【專利摘要】常溫粉末顆粒滅菌機(jī)。包括上、下二層的屏蔽室，屏蔽室上層固定有2MeV直線加速器，屏蔽室下層設(shè)有粉末輻照傳輸裝置，粉末輸入裝置兩端分別設(shè)有粉末輸入裝置和粉末吸料機(jī)構(gòu)組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，突破了常規(guī)滅菌中有效成分發(fā)生變化，食品、藥品的功效下降的缺陷，實(shí)現(xiàn)常溫下對(duì)食品、藥品進(jìn)行輻照滅菌，使病菌細(xì)胞內(nèi)的水分子被射線輻照后生產(chǎn)自由基，造成細(xì)胞死亡而達(dá)到滅菌的效果，由于穿透力強(qiáng)，滅菌徹底，效率高，因此有效防止食品、藥品成分發(fā)生變化，滿足制藥、食品行業(yè)滅菌工藝的要求。
【專利說明】常溫粉末顆粒滅菌機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型常溫粉末顆粒滅菌機(jī)，涉及的是加速器輻照【技術(shù)領(lǐng)域】，應(yīng)用于食品、藥品粉末顆粒的滅菌。

【背景技術(shù)】
[0002]我國制藥食品行業(yè)的滅菌問題始終是人們十分關(guān)注和期待解決的課題，目前通常采用的是蒸汽熏蒸、乙醇滅菌、臭氧滅菌、濕熱滅菌、微波滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌、鈷60滅菌等都有一定的效果，但普遍存在著粉末顆粒容易結(jié)塊、滅菌不徹底、化學(xué)殘留、成分含量降低、效率低下、成本高、不安全等的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決傳統(tǒng)滅菌過程的一些缺陷，旨在采用加速器產(chǎn)生高能電子束在常溫下對(duì)顆粒粉末中所有細(xì)菌的滅殺，同時(shí)又不改變?cè)现杏行С煞值某胤勰╊w粒滅菌機(jī)。
[0004]其技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括粉末輸入裝置、2MeV直線加速器、粉末輻照傳輸裝置、粉末吸料裝置、屏蔽室在內(nèi)，其特征在于:設(shè)有的屏蔽室分上、下二層，屏蔽室上層固定有2MeV直線加速器，2MeV直線加速器末端產(chǎn)生的屏蔽放射線垂直于屏蔽室下層的粉末輻照傳輸裝置的初始端，粉末輸入裝置的進(jìn)料儲(chǔ)料筒設(shè)在屏蔽室外，粉末輸入裝置的出料口設(shè)有的粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)與粉末輻照傳輸裝置初始端銜接，粉末輻照傳輸裝置的末端下方與粉末吸料裝置的真空吸粉末機(jī)構(gòu)銜接；粉末吸料裝置的真空吸粉末機(jī)構(gòu)與通過管道與設(shè)在屏蔽室外的儲(chǔ)料筒連接；
[0005]所述的2MeV直線加速器包括熱陰極的二極槍、微波系統(tǒng)、磁鐵系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、脈沖調(diào)制器系統(tǒng)、恒溫水系統(tǒng)組合而成:
[0006]一把熱陰極的二極槍，槍體工作電壓為60KV，工作在空間電荷限制狀態(tài)，峰值脈沖流強(qiáng)在0.5-1.5安培；
[0007]微波系統(tǒng)的工作頻率為2998MHZ，我們采用BJ32波導(dǎo)進(jìn)行傳輸，磁控管額定輸出功率2.6MW，傳輸系統(tǒng)中的隔離器衰減量< 0.4dB,隔離窗的損耗在0.2dB，整個(gè)波導(dǎo)傳輸系統(tǒng)長度控制在2米以內(nèi)，考慮連接法蘭的波導(dǎo)損耗約0.5dB，這樣當(dāng)微波功率送到加速管入口時(shí)功率大于1.9MW，在磁控管出口一段波導(dǎo)采用充SF6氣體來提高耐壓，加速管內(nèi)為高真空；
[0008]磁鐵系統(tǒng)，磁鐵系統(tǒng)包括5個(gè)為了不讓電子束發(fā)散，安裝在加速管上的聚焦線圈以及掃描磁鐵，其作用是讓加速器輸出的電子束經(jīng)過一橫向交變磁場，電子束受Lorentz力的作用，在垂直于束流和磁場的方向上作來回掃描，輻照物品放置在輸送線上，垂直于掃描方向向前運(yùn)動(dòng)；
[0009]電源系統(tǒng)，聚焦線圈電源是采用直流穩(wěn)壓電源，電壓穩(wěn)定度和紋波都好于千分之一，掃描電源采用三角波電流源，5-15Hz，峰值連續(xù)可調(diào)，正負(fù)對(duì)稱，最大峰值正負(fù)12A ；
[0010]真空系統(tǒng)，2MeV直線加速器2的真空系統(tǒng)包括下列部件:電子槍、加速管、輸入、輸出耦合器，束流輸出系統(tǒng)、輸出X、Y導(dǎo)向，束流感應(yīng)圈，漂移管、掃描真空盒，兩臺(tái)濺射離子泵及與之聯(lián)接的軟波導(dǎo)，抽空管道和超高真空閥門，其工作真空度高于5E-7托；
[0011]脈沖調(diào)制器系統(tǒng)，其作用為磁控管提供脈沖功率和燈絲電源，同時(shí)也提供電子槍脈沖功率和電子槍燈絲電源；整個(gè)直線加速器控制系統(tǒng)集成于此；
[0012]恒溫水系統(tǒng)恒溫2MeV直線加速器的加速管，使2Mev直線加速器的加速管的工作溫度恒定在45 °C ±0.5°C ;
[0013]所述的粉末輸入裝置在屏蔽室外的進(jìn)料儲(chǔ)料筒通過真空管道與真空儲(chǔ)料罐連接，真空儲(chǔ)料罐的下端與喂料機(jī)構(gòu)連接，喂料機(jī)構(gòu)的另一端與粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)連接；
[0014]所述的粉末輻照傳輸裝置設(shè)在高度可調(diào)的支架上，支架兩端分別設(shè)有主動(dòng)輪、被動(dòng)輪，主動(dòng)輪、被動(dòng)輪外設(shè)有傳輸不銹鋼帶，主動(dòng)輪連有減速機(jī)構(gòu)；
[0015]所述的粉末吸料裝置的真空吸粉末機(jī)構(gòu)通過粉末輸送管連接粉末儲(chǔ)存罐。
[0016]實(shí)施該技術(shù)后的明顯優(yōu)點(diǎn)和效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，徹底解決了因傳統(tǒng)滅菌工藝所產(chǎn)生的滅菌不徹底、有殘留、溫度高、影響有效成分、成本高、不安全等問題。該實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)在常溫條件下對(duì)食品、藥品原料實(shí)施常溫滅菌，使病菌細(xì)胞內(nèi)的水分子被射線輻照后產(chǎn)生自由基，造成細(xì)胞死亡而達(dá)到滅菌的效果，滿足制藥、食品行業(yè)滅菌工藝的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型布局后的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中，1-粉末輸入裝置、2_2MeV直線加速器、3-粉末輻照傳輸裝置、4-粉末吸料裝置、5-屏蔽室。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，用實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0020]見附圖1，設(shè)有的屏蔽室5分上、下兩層，屏蔽室5上層固定有2MeV直線加速器2，2MeV直線加速器2末端產(chǎn)生的屏蔽放射線垂直于屏蔽室下層的粉末輻照傳輸裝置3的初始端，粉末輸入裝置I的進(jìn)料儲(chǔ)料筒設(shè)在屏蔽室5外，粉末輸入裝置I的出料口設(shè)有的粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)與粉末輻照傳輸裝置3初始端銜接，粉末輻照傳輸裝置3的末端下方與粉末吸料裝置4的真空吸粉末機(jī)構(gòu)銜接；粉末吸料裝置4的真空吸粉末機(jī)構(gòu)與通過管道與設(shè)在屏蔽室5外的儲(chǔ)料筒連接；
[0021]所述的2MeV直線加速器:包括熱陰極的二極槍、微波系統(tǒng)、磁鐵系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、脈沖調(diào)制器系統(tǒng)、恒溫水系統(tǒng)組合而成:
[0022]一把熱陰極的二極槍，槍體工作電壓為60KV，工作在空間電荷限制狀態(tài)，峰值脈沖流強(qiáng)在I安培左右；
[0023]微波系統(tǒng)的工作頻率為2998MHZ，我們采用BJ32波導(dǎo)進(jìn)行傳輸，磁控管額定輸出功率2.6MW,傳輸系統(tǒng)中的隔離器衰減量< 0.4dB,隔離窗的損耗在0.2dB左右，整個(gè)波導(dǎo)傳輸系統(tǒng)長度控制在2米以內(nèi)，考慮連接法蘭的波導(dǎo)損耗約0.5dB，這樣當(dāng)微波功率送到加速管入口時(shí)功率大于1.9MW,若功率高于設(shè)計(jì)要求，可以適當(dāng)降低磁控管的工作電壓以降低輸出功率，以波導(dǎo)損耗IdB考慮，當(dāng)磁控管工作在2.4MW輸出功率時(shí)，加速管入口處功率可達(dá)1.9MW，考慮波導(dǎo)所傳輸?shù)奈⒉üβ仕剑诖趴毓艹隹谝欢尾▽?dǎo)采用充SF6氣體來提高耐壓，加速管內(nèi)為高真空；
[0024]磁鐵系統(tǒng)，磁鐵系統(tǒng)包括5個(gè)為了不讓電子束發(fā)散安裝在加速管上的聚焦線圈，以及掃描磁鐵，其作用是讓加速器輸出的電子束經(jīng)過一橫向交變磁場，電子束受Lorentz力的作用。在垂直于束流和磁場的方向上作來回掃描，輻照物品放置在輸送線上，垂直于掃描方向向前運(yùn)動(dòng)；
[0025]電源系統(tǒng)，聚焦線圈電源是采用直流穩(wěn)壓電源，電壓穩(wěn)定度和紋波都好于千分之一，掃描電源采用三角波電流源，5-15Hz，峰值連續(xù)可調(diào)，正負(fù)對(duì)稱，最大峰值正負(fù)12A ；
[0026]真空系統(tǒng)，加速器真空系統(tǒng)包括下列部件:二極搶、加速管、輸入、輸出耦合器，束流輸出系統(tǒng)、輸出X、Y導(dǎo)向、束流感應(yīng)圈、漂移管、掃描真空盒，兩臺(tái)濺射離子泵及與之聯(lián)接的軟波導(dǎo)，抽空管道和超高真空閥門，其工作真空度應(yīng)高于5E-7托；
[0027]脈沖調(diào)制器系統(tǒng)，其作用為磁控管提供脈沖功率和燈絲電源，同時(shí)也提供電子槍脈沖功率和電子槍燈絲電源，整個(gè)機(jī)器的控制也集成在此；
[0028]恒溫水系統(tǒng)恒溫2MeV直線加速器的加速管，使2MeV直線加速器的加速管的工作溫度恒定在45 °C ±0.5°C ;
[0029]所述的粉末輸入裝置I在屏蔽室5外的進(jìn)料儲(chǔ)料筒通過真空管道與真空儲(chǔ)料罐連接，真空儲(chǔ)料罐的下端與喂料機(jī)構(gòu)連接，喂藥機(jī)構(gòu)的另一端與粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)連接；
[0030]所述的粉末輻照傳輸裝置3設(shè)在高度可調(diào)的支架上，支架兩端分別設(shè)有主動(dòng)輪、被動(dòng)輪，主動(dòng)輪、被動(dòng)輪外設(shè)有傳輸不銹鋼帶，主動(dòng)輪連有減速機(jī)構(gòu)；
[0031]所述的粉末吸料裝置4的真空吸粉末機(jī)構(gòu)通過粉末輸送管連接粉末儲(chǔ)存罐；
[0032]所述的上、下二層的屏蔽室5分為隧道、迷宮、輻照室三個(gè)功能區(qū)域，隧道內(nèi)放置2MeV直線加速器，進(jìn)入屏蔽室5至2MeV直線加速器2位置設(shè)有迷宮，屏蔽室5下層設(shè)為輻昭宰.
[0033]所述的粉末輸入裝置I在屏蔽室5外的進(jìn)料儲(chǔ)料筒通過真空管道與真空儲(chǔ)料罐連接，真空儲(chǔ)料罐的下端與喂料機(jī)構(gòu)連接，喂料機(jī)構(gòu)的另一端與粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)連接。
[0034]見附圖1，藥品滅菌時(shí)，首先工作人員要進(jìn)入屏蔽室5進(jìn)行人員安全搜索，清場處理，安下搜索按鈕，聲和光同時(shí)開啟，確保屏蔽室5內(nèi)每個(gè)角落里沒有人員在內(nèi)。屏蔽門鎖的鑰匙只有一把，并且此把鑰匙作為2MeV直線加速器2啟動(dòng)鑰匙，2MeV直線加速器2開啟并且預(yù)熱，在常溫下，藥品通過粉末輸入裝置I的粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)在粉末輻照傳輸裝置3的傳輸帶上連續(xù)鋪設(shè)成5mm厚度，寬度在400mm，并向粉末吸料裝置4傳輸，此時(shí)，2MeV直線加速器2 —直工作著，產(chǎn)生高能電子束，高能電子束使DNA分子本身受損傷導(dǎo)致細(xì)胞死亡，或者細(xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì)，特別是作為溶劑而大量存在的于細(xì)胞內(nèi)的水分子被射線輻照后生產(chǎn)自由基，造成細(xì)胞死亡。這樣到達(dá)粉末吸料裝置里的藥品的細(xì)菌幾乎全部死亡，起到藥品滅菌的作用。
[0035]屏蔽室5的功能是屏蔽高能電子束對(duì)工作場所環(huán)境以及工作人員身體健康的影響。在加速器最大功率輸出時(shí)，屏蔽間外面工作人員能夠走動(dòng)的地方劑量為本地劑量。
[0036]在本實(shí)施例中，2MeV直線加速器2與屏蔽室5的門、粉末輻照傳輸裝置3、粉末輸入裝置1、粉末吸料裝置4和屏蔽室5內(nèi)的劑量計(jì)都有連鎖裝置。2MeV直線加速器2工作輸出的電子束功率從200瓦到1000瓦可以任意調(diào)節(jié)，電子束的功率與需要滅菌藥品在傳送帶的移動(dòng)速度有關(guān)。高能電子束使DNA分子本身受損傷導(dǎo)致細(xì)胞死亡，或者細(xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì)，特別是作為溶劑而大量存在的于細(xì)胞內(nèi)的水分子被射線輻照后生產(chǎn)自由基，造成細(xì)胞死亡，這樣藥品中的細(xì)菌全部死亡。
【權(quán)利要求】
1.常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，包括粉末輸入裝置、2MeV直線加速器、粉末輻照傳輸裝置、粉末吸料裝置、屏蔽室在內(nèi)，其特征在于:設(shè)有的屏蔽室分上、下二層，屏蔽室上層固定有2MeV直線加速器，2MeV直線加速器末端產(chǎn)生的屏蔽放射線垂直于屏蔽室下層的粉末輻照傳輸裝置的初始端，粉末輸入裝置的進(jìn)料儲(chǔ)料筒設(shè)在屏蔽室外，粉末輸入裝置的出料口設(shè)有的粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)與粉末輻照傳輸裝置初始端銜接，粉末輻照傳輸裝置的末端下方與粉末吸料裝置的真空吸粉末機(jī)構(gòu)銜接；粉末吸料裝置的真空吸粉末機(jī)與通過管道與設(shè)在屏蔽室外的儲(chǔ)料筒連接； 所述的2MeV直線加速器包括熱陰極的二極槍、微波系統(tǒng)、磁鐵系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、脈沖調(diào)制器系統(tǒng)、恒溫水系統(tǒng)組合而成: 一把熱陰極的二極槍，槍體工作電壓為60KV，工作在空間電荷限制狀態(tài)，峰值脈沖流強(qiáng)在0.5-1.5安培； 微波系統(tǒng)的工作頻率為2998MHZ，我們采用BJ32波導(dǎo)進(jìn)行傳輸，磁控管額定輸出功率2.6MW，傳輸系統(tǒng)中的隔離器衰減量< 0.4dB，隔離窗的損耗在0.2dB，整個(gè)波導(dǎo)傳輸系統(tǒng)長度控制在2米以內(nèi)，考慮連接法蘭的波導(dǎo)損耗約0.5dB，這樣當(dāng)微波功率送到加速管入口時(shí)功率大于1.9MW，在磁控管出口一段波導(dǎo)采用充SF6氣體來提高耐壓，加速管內(nèi)為高真空； 磁鐵系統(tǒng)，磁鐵系統(tǒng)包括5個(gè)為了不讓電子束發(fā)散，安裝在加速管上的聚焦線圈以及掃描磁鐵，其作用是讓加速器輸出的電子束經(jīng)過一橫向交變磁場，電子束受Lorentz力的作用，在垂直于束流和磁場的方向上作來回掃描，福照物品放置在輸送線上，垂直于掃描方向向前運(yùn)動(dòng)； 電源系統(tǒng)，聚焦線圈電源是采用直流穩(wěn)壓電源，電壓穩(wěn)定度和紋波都好于千分之一，掃描電源采用三角波電流源，5-15Hz，峰值連續(xù)可調(diào)，正負(fù)對(duì)稱，最大峰值正負(fù)12A ； 真空系統(tǒng)，2MeV直線加速器2的真空系統(tǒng)包括下列部件:二極搶、加速管、輸入、輸出耦合器，束流輸出系統(tǒng)、輸出X、Y導(dǎo)向、束流感應(yīng)圈、漂移管、掃描真空盒、兩臺(tái)濺射離子泵及與之聯(lián)接的軟波導(dǎo)，抽空管道和超高真空閥門，其工作真空度高于5E-7托； 脈沖調(diào)制器系統(tǒng)，其作用為磁控管提供脈沖功率和燈絲電源，同時(shí)也提供電子槍脈沖功率和電子槍燈絲電源；整個(gè)直線加速器控制系統(tǒng)集成于此； 恒溫水系統(tǒng)恒溫2MeV直線加速器的加速管，使2MeV直線加速器的加速管的工作溫度恒定在 45 0C ±0.5°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，其特征在于:所述的粉末輸入裝置在屏蔽室外的進(jìn)料儲(chǔ)料筒通過真空管道與真空儲(chǔ)料罐連接，真空儲(chǔ)料罐的下端與喂料機(jī)構(gòu)連接，喂料機(jī)構(gòu)的另一端與粉末下料鋪平機(jī)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，其特征在于:所述粉末輻照傳輸裝置設(shè)在高度可調(diào)的支架上，支架兩端分別設(shè)有主動(dòng)輪、被動(dòng)輪，主動(dòng)輪、被動(dòng)輪外設(shè)有傳輸不銹鋼帶，主動(dòng)輪連有減速機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，其特征在于:所述的粉末吸料裝置的真空吸粉末機(jī)通過粉末輸送管連接粉末儲(chǔ)存罐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，其特征在于:所述的上、下二層的屏蔽室分為隧道、迷宮、輻照室三個(gè)功能區(qū)域，隧道內(nèi)放置2MeV直線加速器，進(jìn)入屏蔽室至直線加速器位置設(shè)有迷宮，屏蔽室下層設(shè)為輻照室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，其特征在于:所述的2MeV直線加速器的能量為2MeV，束流功率壹千瓦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，其特征在于:所述的2MeV直線加速器對(duì)粉末的輻照寬度在50-400mm范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫顆粒粉末滅菌機(jī)，其特征在于:所述的屏蔽室，四周的建筑墻體采用1.2米厚度混凝土鋼結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】A61L2/08GK204033826SQ201420429028
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】談衛(wèi)軍 申請(qǐng)人:上海敏杰制藥機(jī)械有限公司