УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Устройство относится к области радиационных технологий, а именно к радиобиологии и предназначено для рентгеновского облучения жидких или твердых биологических объектов с целью получения радиоэффектов.
Известно устройство для облучения объектов рентгеновскими лучами [Патент РФ на изобретение №2423026 «Устройство для облучения объектов рентгеновскими лучами», МПК: H05G 1/00, опубликовано 27.06.2011, Бюл. №18], которое может быть использовано для облучения жидких объектов, в частности донорской крови и ее компонентов (прототип).
Устройство - прототип содержит источник питания, соединенный с двумя рентгеновскими трубками, а также полый контейнер для размещения облучаемого материала, расположенный симметрично между фокусами рентгеновских трубок. Контейнер представляет собой симметрично усеченную сферическую фигуру, вписанную в конусы излучения рентгеновских трубок, и расположен с возможностью колебаний с равной амплитудой относительно горизонтальной плоскости вокруг оси, находящейся в плоскости симметрии контейнера и пересекающейся с осью, соединяющей фокусы рентгеновских трубок.
Недостатком этого устройства является невозможность исследования живой культуры, которую нельзя наклонять, перемешивать и которую нельзя изымать из емкости, в которой она культивируется. Исследуемые нами биологические объекты (например, личинки в пробирке) нельзя переводить в горизонтальное положение или перемещать в специальную капсулу, т.е. в наших исследованиях нужно облучать биообъект в той среде и в том положении, в чем он культивируется.
Технический результат заявляемого решения - простота изготовления и расширение функциональных возможностей устройства для облучения объектов.
Признаки, общие с прототипом - источник питания, рентгеновская трубка, а также полый контейнер для размещения облучаемого материала.
Устройство для рентгеновского облучения биологических объектов содержит стальной корпус, разделенный на технический и рабочий отсеки; в техническом отсеке, расположенном над рабочим отсеком и отгороженным от него стальной пластиной-перегородкой, установлена рентгеновская трубка в защитном кожухе, который прикреплен сверху к пластине-перегородке хомутом и дополнительно зафиксирован винтом. В стенке кожуха имеются штуцеры для присоединения шлангов, подводящих охлаждающую жидкость. В пластине-перегородке, напротив выхода рентгеновского луча из рентгеновской трубки через отверстие в кожухе также сделано отверстие. В боковой стене рабочего отсека имеется окно со сдвигаемой шторкой. На нижней поверхности пластины-перегородки, симметрично с двух сторон от отверстия для пропускания рентгеновского луча и напротив окна со шторкой выполнены пазы для установки в них в вертикальном положении в подвешенном состоянии стального контейнера, в котором находится емкость (пробирка с развернутыми краями) с исследуемым биологическим материалом. Контейнер представляет собой отрезок трубы, оба отверстия которого закрыты приваренными стальными пластинами. В верхней пластине, по центральной оси цилиндра, выполнено отверстие, через которое в цилиндр установлена пробирка с развернутыми краями, которыми она удерживается на краях этого отверстия в вертикальном положении.
Устройство для рентгеновского облучения биологических объектов представлено на чертежах.
На Фиг. 1 представлена общая схема устройства для рентгеновского облучения биологических объектов, вид сбоку со стороны окна.
На Фиг. 2 представлен:
А) вид стального контейнера сверху;
Б) вид стального контейнера сбоку с содержащейся в нем пробиркой;
Устройство включает: стальной корпус (1), разделенный на технический (2) и рабочий (3) отсеки; в техническом отсеке, расположенном над рабочим отсеком и отгороженным от него стальной пластиной-перегородкой (4), установлена рентгеновская трубка (на чертеже не показана) в защитном кожухе (5), который прикреплен сверху к пластине-перегородке хомутом (6) и дополнительно фиксируется винтом (7). В стенках кожуха имеются штуцеры (8), к которым присоединяются трубки для подачи охлаждающей жидкости. В пластине-перегородке, напротив выхода рентгеновского луча из кожуха (отверстие в кожухе для выхода луча не показано), сделано отверстие (10). В боковой стене рабочего отсека имеется окно (11) со сдвигаемой шторкой (12). На нижней поверхности пластины-перегородки, симметрично с двух сторон от отверстия (10) для пропускания рентгеновского луча и напротив окна (11) со шторкой выполнены пазы (13) для закрепления стального контейнера (14), в котором установлена емкость (15) -пробирка - с исследуемым биологическим материалом.
В заявляемом техническом решении контейнер (14) для размещения емкости с биологическим материалом выполнен в виде стального цилиндра, покрытого сверху стальной пластиной (16), длина и ширина которой превышают диаметр цилиндра. В пластине по центральной оси цилиндра имеется отверстие (17), через которое в контейнер устанавливается пробирка (15) с развернутыми краями, содержащая биологический материал. Пластина (16) вставляется в пазы (13), вдвигается, скользя по пазам, до упора и контейнер устанавливается так, что раструб пробирки располагается напротив отверстия в пластине - перегородке. Развернутые края пробирки позволяют ей располагаться в контейнере вертикально и неподвижно, так, чтобы рентгеновские лучи «просвечивали» биологический материал равномерно по всей высоте пробирки.
Пример конкретного выполнения.
Биологический материал помещается в пробирку с развернутыми краями, которую устанавливают в стальной контейнер через отверстие в верхней пластине контейнера. Контейнер с пробиркой помещается в рабочий отсек и закрепляется путем входа верхней пластины контейнера в пазы-фиксаторы. Контейнер с пробиркой закрепляется в пазах-фиксаторах таким образом, что пробирка располагается по оси рентгеновского луча. Смещением шторки закрывается окно рабочего отсека. Через штуцеры, по трубкам, к рентгеновской лампе осуществляется подача охлаждающей жидкости. Используется кожух для рентгеновской трубки дифрактометров серии «Дрон». Устройство готово к работе; к рентгеновской трубке подается электропитание.
Корпус устройства выполнен из профилированного металла. Рабочий отсек обшит листовой сталью толщиной 0,5 мм. Стакан для пробирки изготовлен из стальной трубы диаметром 30 мм и толщиной стенки 4 мм. Верхняя пластина стакана изготовлена из листовой стали 20 мм.
Радиационная безопасность при работе с устройством обеспечивается наличием кожуха вокруг рентгеновской трубки, наличием заслонки у отверстия в кожухе рентгеновской лампы (на чертеже не показано), обшивкой рабочего отсека листовой сталью, стальным контейнером для пробирки.