專(zhuān)利名稱(chēng)：用于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)成分活體分析的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于核輻射測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)成分活體輻照與測(cè)試裝置的改進(jìn)。
常規(guī)分析食用動(dòng)物(如雞、鴨、鵝、兔及水產(chǎn)品中的魚(yú)、鱉等)的群體主要營(yíng)養(yǎng)成分，例如蛋白質(zhì)、脂肪以及礦質(zhì)元素Ca、P、Na、Mg、Cl和K等元素，主要依賴(lài)于化學(xué)和儀器分析方法。首先需對(duì)同類(lèi)動(dòng)物個(gè)體選擇取樣，樣品處死后解剖分離各器官和組織，選擇代表性的部位進(jìn)行若干生化處理，再由化學(xué)和儀器分析法定出各部位的營(yíng)養(yǎng)成分，間接推算出動(dòng)物全身的平均值。該測(cè)試技術(shù)缺點(diǎn)是方法繁瑣，費(fèi)時(shí)，耗資大，屬一種破壞性的分析方法，一個(gè)動(dòng)物樣品經(jīng)過(guò)分析處理后即失去了生命狀態(tài)。
當(dāng)今，工廠化大規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)場(chǎng)家為了及時(shí)掌握養(yǎng)殖動(dòng)物活體營(yíng)養(yǎng)狀況，以便科學(xué)合理地調(diào)配飼料配方，獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效的養(yǎng)殖效果，需要經(jīng)常不斷地對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物實(shí)施活體營(yíng)養(yǎng)成分分析與測(cè)試。在本實(shí)用新型做出以前，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)有同類(lèi)裝置用于上述工作。
國(guó)外在八十年代曾經(jīng)研究過(guò)人體活體營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)試分析方法與裝置，這種方法被稱(chēng)為體內(nèi)中子活化分析法(In Vivo Neutron Activation Analysis)，可實(shí)施對(duì)人體中氮(N)、鈣(Ca)磷(P)等元素的分析與測(cè)試，為醫(yī)學(xué)診斷服務(wù)。該裝置采用快中子反應(yīng)堆式加速器產(chǎn)生14MEV，需建立造價(jià)昂貴的設(shè)施龐大的核屏蔽庫(kù)貯存核源，修建特殊的核轉(zhuǎn)輸輻射通道，利用專(zhuān)門(mén)結(jié)構(gòu)的輻射器，對(duì)人體的某些非致命部位進(jìn)行安全劑量的輻照，使人體照射部位內(nèi)中子活化，通過(guò)核探測(cè)器檢測(cè)其受輻射的劑量，經(jīng)與計(jì)算機(jī)與多道能譜儀聯(lián)網(wǎng)完成人體特定幾種元素值的活體測(cè)試分析。該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，造價(jià)高，需要的中子源多達(dá)10－12個(gè)，主要測(cè)試對(duì)象是成年人，若用于兒童上，相對(duì)測(cè)量誤差達(dá)40％以上，故無(wú)法用于500－5000g左右的食用動(dòng)物上，同時(shí)這種測(cè)試裝置為分立式結(jié)構(gòu)輻照與檢測(cè)分別進(jìn)行只能對(duì)2－3種指標(biāo)進(jìn)行分析。
本實(shí)用新型的目的在于研制一種適合動(dòng)物使用的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化而造價(jià)比已有技術(shù)大降低的動(dòng)物活體營(yíng)養(yǎng)成分快速輻照及分析測(cè)試裝置，該裝置應(yīng)當(dāng)為一體化的并且檢測(cè)與輻照同步進(jìn)行的小型化輻照測(cè)試裝置，使該裝置可同時(shí)滿(mǎn)足500－5000克左右的動(dòng)物活體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪以及礦質(zhì)元素Ca、P、Na、Mg、Cl和K等元素進(jìn)行綜合分析。
本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)這種用于動(dòng)物活體營(yíng)養(yǎng)成分分析的輻照及檢測(cè)裝置，由帶核素的中央屏蔽體1，轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)2和核輻照窗3構(gòu)成，與所述的中央屏蔽體相鄰，有一個(gè)與之緊密結(jié)合用于支承所述轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)運(yùn)行的副屏蔽體4，核素為同位素中子源12它位于中央屏蔽體的中心，使其處于相同的屏蔽狀態(tài)，在輻照窗的上方靠右，水平地安裝一個(gè)用于檢測(cè)動(dòng)物體放射劑量的核探測(cè)器9，它與所述的中央屏蔽體、副屏蔽體，輻照窗構(gòu)成一個(gè)整體式的動(dòng)物活體營(yíng)養(yǎng)成分的輻照及檢測(cè)裝置，它還包括下列各部分結(jié)構(gòu)a、所述的中央屏蔽體為一正方形的澆鑄有含硼元素的石蠟體，它與采相同材料制成的另一長(zhǎng)方形的副屏蔽體緊密結(jié)合而成，轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)被水平地布置在副屏蔽體的中心部位，其一端延伸插入至所述中央屏蔽體的中心部位，另一端延伸至該副屏蔽體之外緣，在中央屏蔽體及副屏蔽體的四周布置有水泥澆鑄的防護(hù)層10。
b、所述的輻照窗為中空狀斗形結(jié)構(gòu)，其上半部為長(zhǎng)方形，下半部與副屏蔽體的水平夾角為45℃，它位于副屏蔽水平方向中心線上方的靠右處，該窗的垂直高度不少于30cm，其最大寬度等于被輻照動(dòng)物體的最大體長(zhǎng)尺寸，在該窗的上開(kāi)口處水平地裝有一個(gè)用于承載輻照動(dòng)物樣品和對(duì)射線起緩沖作用的聚乙烯板6，其厚度不少于6mm，此外，在該窗的四周設(shè)有5－25cm厚的鉛磚屏蔽層8。
c、所述的傳輸機(jī)構(gòu)2為一個(gè)由中空狀的長(zhǎng)方形鋁管及鋁槽組成的中子源運(yùn)行的通道，其內(nèi)預(yù)置有不少于1.5m長(zhǎng)，橫截面為6×9cm和4.5×6cm的方形中空鋁管(共兩根)，其中大口徑的鋁管作所述的鋁槽，小口徑鋁管作同位素中子源的運(yùn)載工具。該中子源12位于該鋁管的內(nèi)端，其端口以鋁板固封，中子源附近的周?chē)肮軆?nèi)其它空間均以含硼元素石蠟固封，其作用是防止核輻射物質(zhì)溢露。該管可在上述鋁槽內(nèi)水平滑動(dòng)，在所述輻照窗下口處對(duì)應(yīng)的鋁槽上裝有截止卡13。
所述的探測(cè)器9的安裝位置與所述的輻照窗的中心軸線之間的夾角為80－100℃，其最佳安裝位置是兩者的中心軸線正交，以便使輻照與檢測(cè)同步進(jìn)行。此外，在該探測(cè)器的四周至少設(shè)有的2層由不同材料構(gòu)成的屏蔽層，以盡量減少宇宙及環(huán)境射線對(duì)探測(cè)器的干擾。
詳細(xì)的技術(shù)細(xì)節(jié)由以下附圖及實(shí)施例給出附圖圖面說(shuō)明附

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意。
附圖2是本實(shí)用新型主體部分的立體結(jié)構(gòu)示意。
圖中各數(shù)字意義如下1中央屏蔽體，2轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)，3輻照窗，4副屏蔽體，5裝飾用塑板，6聚乙烯板，7動(dòng)物體模，8鉛磚，9探測(cè)器，10水泥磚屏蔽層，11固定用硬鋁板，12中子源，13截止卡。
實(shí)施例中央屏蔽體的體積為80×80×80cm，由含硼砂成分摻入其中的醫(yī)用石蠟澆鑄而成一正方體，副屏蔽體為長(zhǎng)方體，體積為40×40×120cm，它與中央屏蔽體所用材料完全相同，可作為吸收和慢化中子的靶心及其核輻照通道。該中央屏蔽體與副屏蔽體在一側(cè)緊密結(jié)合成一個(gè)整體。
中央屏蔽體與副屏蔽體中裝有鋁槽通道，制成的中子源輻射通道內(nèi)預(yù)先設(shè)置有橫截面為6×9cm和4.5×6cm兩根1.5的長(zhǎng)方形中空鋁管，其中口徑大的一根用作鋁槽，較細(xì)的一根作運(yùn)送中子源的運(yùn)輸工具，使其在上述鋁槽內(nèi)水平地滑動(dòng)。該鋁管靠近中央屏蔽體的一端端口以鋁板固封，其內(nèi)靠近端口的適當(dāng)位置預(yù)置三梅同位素中子源，在該中子源的四周及其管內(nèi)其它空間均充滿(mǎn)含硼石蠟，防止中子溢露。
中子源在貯存狀態(tài)時(shí)，由外力推動(dòng)鋁管在鋁槽內(nèi)滑動(dòng)，中子源被轉(zhuǎn)輸?shù)街醒肫帘误w的中央，使離中子源1m處的中子劑量當(dāng)量指數(shù)小于12.510－6Sv.h－3(放射性衛(wèi)生規(guī)定的安全范圍)。
中子源在輻照狀態(tài)時(shí)，推動(dòng)鋁管使中子源正處于副屏蔽體上方即斗形輻照窗口的下方。該輻照窗口上方的截面積為25×35cm，斗高15cm，以保證被輻照的動(dòng)物活體能夠接受足夠的中子通量。
根據(jù)被測(cè)定的元素的不同，對(duì)探測(cè)器的屏蔽條件的要求有所不同。在本實(shí)施例中結(jié)合綜合分析測(cè)試指標(biāo)，可在所述的副屏蔽體的上表面，即斗形輻照窗的周?chē)凿佋O(shè)1－5層，厚度為5×10×20cm的長(zhǎng)方形鉛磚，以便對(duì)輻照窗口附近產(chǎn)生的各種散射γ射線進(jìn)行有效的屏蔽。
斗形暫照窗的上方，平放一塊30×40cm，厚6mm的聚乙烯板。它具備兩種功能，一是用來(lái)承載動(dòng)物活體樣品，二是使中子源中眾多的快中子經(jīng)聚乙烯塑料板的緩沖，慢化成熱中子，有利于活化分析輻照的均勻性。在該聚乙烯板上方可將被暫照的動(dòng)物放進(jìn)預(yù)先制好的體模內(nèi)進(jìn)行輻照。動(dòng)物體經(jīng)過(guò)中子輻照后，其體內(nèi)的N、H、Ca、P、Na、Mg、Cl和K等元素被一定放射強(qiáng)度的中子束輻照(中子通量為106－107n／cm2.Ses)元素活化，變成放射性核素，釋放出能量不同特征的γ－射線，經(jīng)核探測(cè)器的記錄和比較這些射線的強(qiáng)度，可定量確定動(dòng)物體內(nèi)元素的含量，在本實(shí)用新型中，中子輻照與探測(cè)器檢測(cè)是同步進(jìn)行的，具有快速、簡(jiǎn)便和靈敏等特點(diǎn)。
為確保輻射的安全性，上述中央屏蔽體、副屏蔽體、及探測(cè)器的周?chē)O(shè)有1－2層水泥磚或鉛磚構(gòu)成的防護(hù)體層。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)是1、該設(shè)備整體性強(qiáng)、小型化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，檢測(cè)功能齊全，而制造成本比已有技術(shù)大大降低，很適合動(dòng)物活體營(yíng)養(yǎng)成分的輻照與檢測(cè)。
2、該裝置檢測(cè)快速，靈敏度高，測(cè)量的相對(duì)誤差＜10％，大大優(yōu)于已有技術(shù)。
3、與近化發(fā)展起來(lái)的新型測(cè)試技術(shù)如核磁共振(N、M、P)、X射線斷層掃描儀(CT)、超聲波(CT)和同位素掃描儀等設(shè)備比較，該裝置具有小巧、方便、功能齊全和檢測(cè)費(fèi)用較低以不可替代等突出優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種用于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)成分活體分析的輻照及測(cè)試裝置，由帶核素的中央屏蔽體1，轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)2和核輻照窗3構(gòu)成，其特征在于，與所述的中央屏蔽體相鄰，有一個(gè)與之緊密結(jié)合用于支撐所述轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)運(yùn)行的副屏蔽體，所說(shuō)的核素為同位素中子源，它居于中央屏蔽體的中心，使四周處于屏蔽狀態(tài)，在所述的輻照窗的上方靠右，水平地安裝一個(gè)用于檢測(cè)動(dòng)物體放射劑量的核探測(cè)器9，它與所述的中央屏蔽體、副屏蔽體，轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)和輻照窗構(gòu)成一個(gè)整體式動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)成分活體輻照與檢測(cè)裝置，它還包括以下部分a、所述的中央屏蔽體為一正方形澆鑄有含硼元素的石蠟體，它與采用相同材料制成的另一長(zhǎng)方形的副屏蔽體緊密結(jié)合而成，轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)被水平地布置在副屏蔽體的中心部位，其一端延伸插入至中央屏蔽體中心部位，另一端延伸至副屏蔽體之外緣。所述的中央屏蔽體及副屏蔽體的四周均布置有水泥澆鑄的防護(hù)層10。b、所述的輻照窗為中空狀斗形結(jié)構(gòu)，其上部為長(zhǎng)方形下部與副屏蔽體的水平夾角為45℃，它位于副屏蔽體的水平方向中心線上方的靠右處，該窗的垂直高度不少于30cm，其最大寬度等于被輻照動(dòng)物體的最大體長(zhǎng)尺寸，在該窗的上開(kāi)口處水平地裝有一個(gè)用于承載被輻照動(dòng)物樣品和對(duì)射線起緩沖作用的聚乙烯板6，其厚度不少于6mm，在該窗的四周設(shè)有5-25cm厚的鉛磚屏蔽層8；c、所述的轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)2為一由中空狀的長(zhǎng)方形鋁管及鋁槽組成的中子源運(yùn)行的通道，該通道內(nèi)預(yù)置有不少于1.5m長(zhǎng)，橫截面為6×9cm和4.5×6cm的兩根方形中空鋁管，其中大口徑的鋁管作鋁槽，小口徑鋁管作中子源的運(yùn)載工具。所述的空間以中子源12位于該管的內(nèi)端，其端口以鋁板固封，中子源四周及管內(nèi)其它空間以含硼石蠟固封，該管可在所述鋁槽內(nèi)水平滑動(dòng)，在所述的輻照窗下開(kāi)口處對(duì)應(yīng)的鋁槽上裝有截止卡13。
2.如權(quán)利要求1所述的輻照裝置，其特征在于，該探測(cè)器9四周至少?zèng)]有2層屏蔽層的安裝位置與所述的輻照窗的中心軸線的夾角為80－100℃。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于核輻射醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)成分活體輻照與檢測(cè)裝置的改進(jìn)。它由中央及副屏蔽體、轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)、輻照窗和核探測(cè)器等器件構(gòu)成。核素中子源貯存于中央屏蔽體內(nèi)，輻照時(shí)由轉(zhuǎn)輸機(jī)構(gòu)送至輻照窗附近，實(shí)施對(duì)500—5000克左右動(dòng)物體活體輻照及其營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，小巧，整體，功能強(qiáng)，可一次完成動(dòng)物活體的蛋白質(zhì)、脂肪及和Ca、P、Na、Mg、Cl等K元素全身含量的綜合分析。該裝置靈敏度高，測(cè)量的相對(duì)誤差＜10％。
文檔編號(hào)G01N23/00GK2177945SQ9324179
公開(kāi)日1994年9月21日 申請(qǐng)日期1993年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月16日
發(fā)明者王海嬰, 盧錫海, 羅賢清 申請(qǐng)人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)