Design di uno stabilimento che utilizza i raggi X

La struttura dello stabilimento e della procedura di produzione è progettata per soddisfare gli standard internazionali, inclusi quelli relativi al sistema di gestione della qualità per i dispositivi medici ISO 13485, ISO 11137: Sterilizzazione di prodotti sanitari – Radiazione, cGMP e le linee guida FDA.

Poiché il trattamento a raggi X utilizza la tecnologia del fascio di elettroni accelerati, un acceleratore di elettroni è un componente fondamentale. STERIS AST utilizza il Rhodotron, una macchina ad alta potenza ed elevata energia, il cui funzionamento si basa sul principio fondamentale per cui gli elettroni acquistano energia se attraversano una regione in cui è presente un campo elettrico di tipo assiale.

L’originalità del Rhodotron sta nel fatto che il campo elettrico viene generato attraverso una cavità di accelerazione singola, attraversata più volte dagli elettroni: il Rhodotron è un acceleratore a ricircolo. Questa caratteristica rende possibile un funzionamento della macchina in modalità continua.

Gli elettroni sono generati in un ambiente vuoto dalla sorgente (o dal cannone elettrico) collocato presso la parete esterna della cavità. Gli elettroni vengono dunque allontanati e accelerati dal campo elettrico radiale, il quale trasmette loro l’energia. Gli elettroni sono sottoposti a una prima accelerazione verso la parete interna della cavità, quindi passano attraverso le aperture conduttore centrale.

Dato che il campo elettrico risulta invertito quando gli elettroni riemergono nella seconda parte della cavità, essi subiscono una seconda accelerazione, attraversando in modo completo il diametro. Il fascio accelerato viene quindi piegato da un magnete esterno, il quale lo reinvia all’interno della cavità per un secondo ciclo di accelerazione. Il fascio di elettroni pertanto viaggia lungo un percorso a forma di rosa, che spiega il motivo per cui è stato scelto il nome Rhodotron (“Rhodos”, in greco, significa rosa).

All’uscita dell’acceleratore, il fascio di elettroni a elevata energia dalla forma cilindrica viene trasportato o guidato lungo le linee del fascio, dall’acceleratore alla volta di radiazione.

Design del trasportatore

Il meccanismo del trasportatore è necessario al fine di facilitare lo spostamento dei pallet davanti al fascio di raggi X. I pallet vengono spostati attraverso una struttura a dedalo costruita in calcestruzzo rinforzato. Questa struttura evita che i raggi X, i quali si muovono lungo una traiettoria lineare, possano uscire dalla camera di radiazione.

Il sistema del trasportatore è sincronizzato con l’acceleratore, garantendo che il fascio sia operativo solo quando il sistema del trasportatore si muove alla velocità definita. Viene utilizzato un fattore di produzione per garantire che la velocità del trasportatore sia proporzionale alla potenza del fascio, quindi anche per impostazioni di potenza del fascio differenti, la quantità di dose per ciclo rimane quella definita.

Tutti i parametri chiave vengono monitorati in maniera costante per rispettare i limiti predefiniti.

Il design del sistema del trasportatore offre una grande flessibilità poiché la dose rappresenta una funzione degli incrementi. I pallet con specifiche relative agli incrementi (o requisiti della dose) differenti possono essere trattati con la stessa modalità.

Il meccanismo del trasportatore soddisfa i seguenti requisiti relativi ai pallet:

• Gamma di peso relativa ai pallet: 50-1000 kg
• Dimensioni del pallet: 80×120 (Euro) or 100×120 (industriali)
• Altezza del carico di processo (prodotto + pallet): 195 cm