DE19831768A1 - Vorrichtung zur Bestrahlung einer Flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zur Bestrahlung einer Flüssigkeit

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestrahlung, insbesondere zur UV-Bestrahlung, einer Flüssigkeit. Die Bestahlung findet dabei unter genau definierten und reproduzierbaren Betriebsbedingungen statt. Die Vorrichtung weist einen rotierenden Zylinder mit einem oberen Zufluß, einem unteren Abfluß und einer Bestrahlungseinheit auf, wobei der Zylinder einen Neigungswinkel (alpha) mit der Horizontalen einschließt. Ferner weist der untere Abfluß zwei Anschlüsse zur Weiterleitung der Flüssigkeit auf, wobei ein Anschluß mit Hilfe einer ersten Steuereinheit verschließbar ist, wenn die Bestrahlung der Flüssigkeit von den definierten Bedingungen abweicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestrahlung, insbesondere zur UV-Bestrahlung, einer Flüssigkeit. Dabei findet die Bestrahlung unter genau definierten Bedingungen statt. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich deshalb insbesondere zur Inaktivierung von Viren und anderen pathoge­ nen Erregern in biologischen Flüssigkeiten, insbesondere in Blutseren.
Es ist bekannt, biologische Flüssigkeiten zur Inaktivierung von Viren und anderen pathogenen Erregern mit intensivem ultraviolettem Licht zu bestrah­ len. Andere Methoden sind beispielsweise die Gamma-Bestrahlung und die Mikrowellenbehandlung. Die Absorptionsrate von Seren und anderen biologi­ schen Flüssigkeiten liegt um mehrere Größenordnungen über der des norma­ len Wassers, das häufig ebenfalls zur Entkeimung mit UV-Licht bestrahlt wird. Aufgrund der hohen Absorptionsrate werden die Seren in Form einer dünnen Schicht bestrahlt, um die vollständige Inaktivierung zu gewährleisten. Die Schichtdicke der Seren während der UV-Bestrahlung liegt im allgemei­ nen in der Größenordnung von unter 0,5 mm. Ferner wird das Spektrum des eingestrahlten UV-Lichts so moduliert, daß eine Proteinschädigung vermieden wird.
Ein Gerät zur Durchführung der beschriebenen Behandlung von Seren wurde bereits 1947 (Habel, Sockrider, Journal of Immunology 56 (1947) 273-279) beschrieben. Es handelt sich dabei um einen leicht gegen die Horizontale geneigten, rotierenden Zylinder. Die zu bestrahlende Flüssigkeit wird auf die Innenseite des rotierenden Zylinders aufgetragen. Durch die Zentrifugalkraft wird sie dann in Form der benötigten dünnen Schicht an die Innenwand gedrückt. Aufgrund der Neigung des Zylinders wird die Flüssigkeit langsam durch diesen hindurchgeleitet und verläßt ihn nach etwa 8 Sekunden. Entlang der Achsen des rotierenden Zylinders sind ortsfest eine oder mehrere UV-Lampen angeordnet.
In einem weiteren Gerätetyp werden letztlich einzelne Volumenteile der Flüssigkeit in Form einer dünnen Schicht dem UV-Licht ausgesetzt, vgl. US 5,133,932. Dabei kann nicht sichergestellt werden, daß die Bestrahlung alle Volumenteile erfaßt und somit die Viren in der Flüssigkeit vollständig abtötet.
Bei einem weiteren Gerätetyp wird die Flüssigkeit durch dünne, um die UV-Lampe herumgewendelte Kapillare geleitet, vgl. US 4,748,120. Es werden dabei Kapillardurchmesser von unter 1 mm verwendet. Dadurch erreicht man allerdings nur einen geringen Durchsatz.
Unter Berücksichtigung dieser Punkte werden heute häufig Geräte der erstgenannten Kategorie zur Inaktivierung von Viren und anderen pathogenen Erregern in biologischen Flüssigkeiten verwendet, d. h. Geräte, die auf der Publikation von Habel et al. von 1947 beruhen. In US 5,567,616 wird ebenfalls eine Vorrichtung offenbart, die in ihrem Aufbau im wesentlichen dem Prinzip des bereits 1947 beschriebenen Geräts entspricht.
Bei Verwendung dieses Gerätetyps mit einem rotierenden geneigten Zylinder wurden jedoch aufgrund fehlerhafter Betriebsbedingungen wiederholt nicht alle Viren abgetötet. Bei diesen Fällen mußten nachträglich erhebliche Mengen an möglicherweise fehlerhaft behandeltem Blutpräparaten aus dem Handel genommen werden, ohne aber hinreichende Sicherheit über die Ursache und den Umfang der fehlerhaften Bestrahlung zu erlangen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zur Bestrahlung von Flüssigkeiten, insbesondere biologischen Flüssigkeiten, wie Seren zu schaffen, die Sicherheitseinrichtungen zur Vermeidung oder Früh­ erkennung einer Fehlbestrahlung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst. Diese Vorrichtung zur Bestrahlung einer Flüssigkeit unter definierten Bedingungen weist einen rotierenden Zylinder mit einem oberen Zufluß, einem unteren Abfluß und einer Bestrahlungseinheit auf, wobei der Zylinder einen Nei­ gungswinkel (α) mit der Horizontalen einschließt. Der schräg stehende Zylinder rotiert um seine eigene Achse. In den oberen Zufluß wird die zu bestrahlende Flüssigkeit eingeleitet. Durch die Zentrifugalkraft wird die eingeleitete Flüssigkeit an die Zylinderinnenwand gepreßt und bildet dort die benötigte dünne Schicht. Entlang der Achse des Zylinders sind mehrere UV-Lampen zur Bestrahlung der Flüssigkeitsschicht angebracht, die für eine intensive Bestrahlung der Flüssigkeit sorgen. Zur Inaktivierung der Viren und pathogenen Erregern in biologischen Flüssigkeiten, wie zum Beispiel in Blutseren, wird UV-Licht, insbesondere UVC-Licht, verwendet. Hierbei wird bevorzugt Licht mit einer Wellenlänge von 254 nm verwendet. Bestrahlung mit dieser Wellenlänge führt einerseits zu einer relativ geringen Protein­ schädigung und andererseits aber auch zu einer effektiven Virusinaktivierung. Darüber hinaus können dabei auch Quecksilberlampen eingesetzt werden, die dieselbe Wellenlänge abstrahlen. Ferner kann auch Laser-Licht eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß weist der untere Abfluß zwei Anschlüsse zur Weiterleitung der Flüssigkeit auf, wobei ein Anschluß mit Hilfe einer ersten Steuereinheit verschließbar ist, wenn die Bestrahlung der Flüssigkeit von den definierten Bedingungen abweicht. In diesem Fall kann die Flüssigkeit nur den zweiten, d. h. den unverschließbaren Anschluß passieren. Somit kann die Flüssigkeit nach dem Verschließen des ersten Anschlusses, also nach dem Auftreten einer Störung bei der Bestrahlung, in ein anderes Behältnis umgeleitet, das heißt von der bereits unter Normalbedingungen bestrahlten Flüssigkeitsmenge getrennt aufgefangen werden. Korrekt und möglicherweise inkorrekt bestrahlte Flüssigkeitsmengen werden somit getrennt, so daß eine Kontamination von zuverlässig bestrahltem Serum mit Viren ausgeschlossen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine zweite Steuereinheit vor­ gesehen, die die Bestrahlungseinheit abschaltet und/oder den oberen Zufluß unterbricht, wenn die Bestrahlung von den definierten Bedingungen abweicht.
Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Kontroll- und Dokumentationseinheit für mindestens einen, vorzugsweise alle folgenden Parameter auf:
  • a) Intensität der Bestrahlung,
  • b) Rotationsgeschwindigkeit des Zylinders,
  • c) Neigungswinkel (α) des Zylinders,
  • d) Temperatur der Flüssigkeit vor und nach der Bestrahlung,
  • e) Schichtdicke der Flüssigkeit innerhalb des Zylinders;
  • f) Durchflußrate der Flüssigkeit durch den Zylinder.
Diese Parameter werden in frei einstellbaren Zeitintervallen gemessen und dokumentiert, womit eine lückenlose zeitliche Dokumentation des Betriebszu­ standes erhalten wird. Vorzugsweise werden diese Betriebsdaten zweifach protokolliert, nämlich sowohl auf einem Drucker als auch auf einem Spei­ chermedium, beispielsweise eine wechselbare Festplatte oder einem Zip- Laufwerk, die versiegelt werden können und dessen Band in festen Ab­ ständen ausgetauscht werden kann. Das Speichermedium wird benötigt, um die Parameterspeicherung bei einem Ausfall des Druckers sicherzustellen. Desweiteren kann die Aufzeichnung auf dem Speichermedium als fälschungs­ sicherer Beweis der Betriebsbedingungen dienen, der nur ausgewählten Personen, etwa des Geräteherstellers, zugänglich ist. Ferner kann die dau­ erhafte Speicherung auf einem Datenträger auch dazu dienen, dem Benutzer eine statistische Übersicht über seine Parameter zur Verfügung zu stellen. Somit wird erreicht, daß die jeweiligen Betriebsbedingungen später jederzeit und chargenweise rekonstruiert werden können.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Kontroll- und Dokumentationseinheit mit der ersten und, falls vorhanden, auch der zweiten Steuereinheit derart gekoppelt, daß bei Unterschreitung eines vorgebenen Mindestwertes bzw. bei Überschreitung eines vorgebenen Höchstwertes für ein oder mehrere der Parameter, die erste Steuereinheit den verschließbaren Anschluß des unteren Abflusses verschließt und die zweite Steuereinheit die Bestrahlungseinheit abschaltet. Sind beispielsweise die Lampen zu schwach oder ganz ausgefal­ len, so wird die Bestrahlung automatisch unterbrochen. Gleichzeitig wird der Zufluß der Flüssigkeit in den rotierenden Zylinder beendet. Durch die erste Steuereinheit wird ferner der verschließbare Anschluß am unteren Abfluß verschlossen, so daß die sich zu diesem Zeitpunkt im Zylinder befindliche Restflüssigkeit durch den zweiten Anschluß am unteren Abfluß in einen separaten Behälter umgeleitet wird. Dadurch wird eine Verunreinigung der bereits bestrahlten Flüssigkeitsmenge vermieden. Der zweite Anschluß ist vorzugsweise am unteren Abfluß so angeordnet, daß die aus dem Zylinder abfließende Flüssigkeit nur dann den zweiten Anschluß passiert, wenn der erste verschließbare Anschluß verschlossen ist. In der Praxis kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der zweite Anschluß mit einer ausreichend großen Neigung nach oben gerichtet ist, während der erste verschließbare Anschluß zumindest eine geringere Neigung nach oben hat, bevorzugt aber nach unten weist, so daß die Flüssigkeit aus Gravitations­ gründen bei unverschlossenem ersten Anschluß immer durch diesen abfließt.
Die Erfassung der Intensität der Bestrahlung kann beispielsweise durch eine Messung des Lampenstroms und einen Rückschluß auf die dann ausgegebene Intensität erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht in der Anordnung von Meßsensoren in der Nähe der Lampen, wobei die Intensität direkt gemessen werden kann, so daß Rückschlüsse mit den damit verbundenen Unsicherheiten nicht notwendig sind.
Die Rotationsgeschwindigkeit und der Neigungswinkel des Zylinders können auf herkömmliche Weise mit geeigneten mechanischen oder elektronischen Sensoren gemessen werden.
Durch entsprechende, in der Kontroll- und Dokumentationseinheit vorgesehe­ ne Sensoren wird auch, wie bereits erwähnt, die Temperatur der Flüssigkeit vor und nach der Bestrahlung gemessen und überwacht. Die optimale Temperatur, die die zu bestrahlende Flüssigkeit während der Bestrahlung hat, liegt in einem Bereich zwischen 4°C und 8°C. Wird die Temperatur zu hoch, so kann dies zu dauerhaften Schädigungen der Proteine führen, wird sie zu niedrig, so verändert sich die Viskosität der Flüssigkeit, so daß die Bildung einer homogenen Flüssigkeitsschicht erschwert wird. Weicht nun die Temperatur an den, vorzugsweise am Zu- und Abfluß angeordneten Tempe­ ratursensoren von den optimalen Temperaturwerten ab, so wird in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Lei­ stung der Kühlung so verändert, daß die optimale Temperatur wieder ange­ strebt wird. Ist dies nicht möglich, so wird über die bereits erwähnte erfindungsgemäße Kopplung zwischen der Kontroll- und Dokumentationsein­ heit mit der ersten und zweiten Steuereinheit die Bestrahlung beendet und die sich zu diesem Zeitpunkt im Zylinder befindliche Flüssigkeit über den zweiten Anschluß des unteren Abflusses in einen separaten Behälter umgelei­ tet. Die obere Grenztemperatur liegt bei etwa 25°C, die untere Grenztempe­ ratur bei etwa 0°C.
Desweiteren wird mittels der erfindungsgemäßen Kontroll- und Dokumenta­ tionseinheit auch die Dicke der Flüssigkeitsschicht ständig gemessen und kontrolliert. Normalerweise sollte die Dicke der Flüssigkeitsschicht in der Größenordnung unter 0,5 mm liegen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Schichtdicke mit Hilfe eines Interferometers gemessen. Das Inter­ ferometer besteht aus einem Senderbaustein, der beispielsweise an dem oberen Ende des rotierenden Zylinders eingebaut werden kann und einem Empfängerbaustein, der beispielsweise an dessen unteren Ende angebracht werden kann. Der Sender besteht im allgemeinen aus einem Laser, dessen Lichtstrahl schräg auf die Oberfläche der bestrahlten Flüssigkeit auftrifft. Ein Teil dieses Lichtstrahl wird direkt an der Oberfläche der Flüssigkeit reflek­ tiert, der Rest dringt in die Flüssigkeit ein und wird an der Grenzfläche Flüssigkeit/Zylinderinnenwand reflektiert. Die beiden reflektierten Teilstrahlen treffen auf den Sensor. Die Verschiebung des zweiten Lichtstrahl relativ zum ersten ist proportional zur Dicke der Flüssigkeitsschicht. Das System Laser/Sensor arbeitet in einem Wellenlängenbereich, der von der vorzugsweise ver­ wendeten UVC-Bestrahlung nicht beeinflußt wird, um eine Störung der Schichtdickenmessung zu verhindern. Diese Art der Schichtdickenmessung hat damit auch den Vorteil von allen anderen Parametern der Vorrichtung unabhängig zu sein. Bisher wurde die Schichtdicke meistens durch Intensi­ tätsmessungen des für die Bestrahlung der Flüssigkeitsschicht verwendeten Lichts nach Transmission durch die Flüssigkeitsschicht bestimmt. Dies hatte einerseits zur Folge, daß der entsprechende Sensor hinter der Flüssigkeits­ schicht und somit außerhalb des Zylinders angeordnet werden mußte, was für die Handhabung der Vorrichtung nicht sehr praktisch war und außerdem unterlag dadurch die Schichtdickenmessung auch dem Einfluß anderer Para­ meter, nicht nur dem der realen Schichtdicke. Transmissionsmessungen können beispielsweise durch Dicken bzw. Dichteschwankungen der Zylin­ derwand verfälscht werden, ebenso wie durch eine meist unvermeidliche, im Laufe der Zeit auftretende Drift der Lampen. Außerdem muß bei einer solchen Transmissionsmessung bei jedem Wechsel der zu bestrahlenden Flüssigkeit eine neue Kalibrierung auf diese spezielle Flüssigkeit durchgeführt werden. Demgegenüber benötigt man bei der Interferometrie lediglich den leicht bestimmbaren Brechungsindex der jeweils zu bestrahlenden Flüssigkeit.
Alternativ zu einer festen Montage des Interferometers innerhalb des Zylin­ ders, kann das Interferometer auch beweglich innerhalb des Zylinders mon­ tiert werden, so zum Beispiel rotierend und auf- und abwärtsbewegbar auf der Innenachse des Zylinders. Dadurch wird es möglich die Schichtdicke der Flüssigkeitsschicht an jeder Stelle der Zylinderinnenwand zu bestimmen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsmäßigen Vorrichtung wird die Schichtdicke alternativ zur interferometrischen Methode kapazitiv bestimmt. Realisiert werden kann dies beispielsweise durch die Anordnung eines zylinderförmigen Drahtnetzes um die Zylinderachse der Vorrichtung mit einem definierten Abstand zur Innenwand des Zylinders. Das Drahtnetz und der rotierende Zylinder stellen einen Kondensator dar, dessen Kapazität u. a. vom Medium zwischen seinen beiden Kondensator­ platten bestimmt wird. Dieses Medium besteht in diesem Fall aus Teilen der Gasatmosphäre, die im Inneren des Zylinders vorhanden ist, und der Flüs­ sigkeitsschicht, deren dielektrische Eigenschaft die Kapazität des Kondensators somit mitbestimmt. Ändert sich die Schichtdicke der Flüssigkeit, so ändert sich auch die Kapazität des Kondensators; die Kapazität dieses Kondensators kann jederzeit durch eine Schwingkreisschaltung gemessen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weise die Vorrichtung einen Motor zur Verstellung des Nei­ gungswinkels (α) des Zylinders auf. Dieser Motor ist vorzugsweise mit der erfindungsgemäßen Kontroll- und Dokumentationseinheit gekoppelt. Nimmt die Intensität der UVC-Bestrahlung der Lampen als Folge des natürlichen Alterungsprozesses der Lampen ab, so wird erfindungsgemäß mit Hilfe des Motors auch die Neigung des Zylinders in Richtung auf eine flachere Einstellung verändert. Die Aufenthaltszeit der zu bestrahlenden Flüssigkeit in dem Zylinder wird dadurch verlängert. Unterschreitet der Neigungswinkel einen vorher eingestellten Mindestwert, der im allgemeinen bei etwa 2° liegt, so wird eine Fehlermeldung ausgelöst und die Bestrahlung wird mit Hilfe der zweiten Steuereinheit beendet.
Falls sich spontan oder unter dem Einfluß des gerade beschriebenen Regel­ kreises von UV-Sensor und Neigungswinkelmotor die Dicke der Flüssigkeits­ schicht verändert, so wird vorzugsweise die Leistung der Pumpe, d. h. die Pumprate, angepaßt. Sollte die Schichtdicke trotz verringerter Pumpleistung noch zu groß sein, so wird die Bestrahlung wiederum über die zweite Steuereinheit beendet und/oder der obere Zufluß unterbrochen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ebenfalls über eine Kopplung der Pumpe mit der Kontroll- und Dokumentationseinheit dafür gesorgt, daß bei einer Abweichung der Durchflußrate der Flüssigkeit von einem vorgegebenen Wert, die Leistung der Pumpe so verändert wird, so daß der vorgebene Wert für die Durchflußrate wieder erreicht wird. Ist dies nicht möglich, so wird die Bestrahlungseinheit abgeschaltet und/oder der obere Zufluß für die Flüssigkeit unterbrochen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Alarmeinheit vorgesehen, die immer dann Alarm auslöst, wenn ein vor­ gegebener Mindest- oder Höchstwert für einen oder mehrere oben genannter Parameter, nämlich für die Intensität der Bestrahlung, für die Rotations­ geschwindigkeit des Zylinders, für den Neigungswinkel (α) des Zylinders, für die Temperatur der Flüssigkeit vor und nach der Bestrahlung und für die Schichtdicke der Flüssigkeit innerhalb des Zylinders, unter- bzw. überschrit­ ten wird. Dadurch erhält der Anwender der erfindungsmäßigen Vorrichtung bei einer auftretenden Störung, unabhängig von der automatischen Abschal­ tung der Bestrahlung durch die zweite Steuereinheit und der automatischen Umleitung der fehlerhaft bestrahlten Flüssigkeit, die sich zum Zeitpunkt der Störung innerhalb des Zylinders befand, durch den unverschließbaren An­ schluß an dem unteren Auslaß in ein separates Behältnis, sofort Nachricht von der Störung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestrah­ lung einer Flüssigkeit;
Fig. 2 Vergrößerte Ansicht eines erfindungsgemäßen Abflusses des Zylinders einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestrahlung einer Flüssigkeit.
In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Die hier gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht aus einem Zylinder 2, der drehbar auf einer Stützvorrichtung 3 montiert ist. Mittels eines Motors 4 läßt sich der Neigungswinkel α, den der Zylinder 2 mit der Horizontalen einschließt, in weiten Grenzen beliebig einstellen. Vorzugsweise beträgt der Neigungswinkel etwa 10°. Der Zylinder 2 läßt sich durch einen weiteren Motor in Rotation um die Zylinderachse 5 ver­ setzen. Entsprechend der veränderbaren Leistung des Motors kann die Rotationsgeschwindigkeit des Zylinders 2 variiert werden. In der Regel beträgt die Geschwindigkeit etwa 150 Umdrehungen pro Minute. Durch den oberen Zufluß 6 in dem Zylinder 2 wird die zu bestrahlende Flüssigkeit eingeleitet. Durch die durch die Rotation des Zylinders 2 bewirkte Zen­ trifugalkraft wird die eingeleitete Flüssigkeit an die Innenwand des Zylinders 2 gepreßt und bildet dort die benötigte dünne Schicht. In Abhängigkeit von der Neigung des Zylinders 2 fließt die Flüssigkeit mit entsprechender Geschwindigkeit entlang der Innenwand des Zylinders 2 bis zum Abfluß 7. Der Abfluß 7 weist zwei Anschlüsse 8 und 9 auf, wobei Anschluß 8 ver­ schließbar ist, beispielsweise durch ein Ventil. Es ist eine erste Steuereinheit 10 vorgesehen, mit deren Hilfe sich Anschluß 8 verschließen läßt. Entlang der Zylinderachse 5 sind mehrere UV-Lampen 11 fest montiert, mit deren Hilfe die Flüssigkeitsschicht bestrahlt wird. Die UV-Lampen 11 werden mit einer separaten Versorgung 12 versorgt. Zur Inaktivierung der Viren und/- oder anderer pathogener Erreger wird vorzugsweise Licht mit einer Wellen­ länge im Bereich um 254 nm verwendet. Mit Hilfe einer zweiten Steuer­ einheit 13 kann die Bestrahlung abgestellt werden, das heißt die UV-Lampen 11 können dadurch abgeschaltet werden. Beide Steuereinheiten 10 und 13 sind mit einer erfindungsgemäßen Kontroll- und Dokumentationseinheit 14 gekoppelt. Die Kontroll- und Dokumentationseinheit 14 weist verschieden­ artige Sensoren auf, mit deren Hilfe die verschiedenen, für die effektive Bestrahlung der Flüssigkeit wesentlichen Parameter gemessen werden können. Die Intensität der Bestrahlung, das heißt die Intensität der UV-Lampen 11 wird beispielsweise über eine Messung des Lampenstroms bestimmt; das ent­ sprechende Signal wird somit durch ein Amperemeter geliefert. Es könnten hier auch UVC-Sensoren verwendet werden. Die Rotationsgeschwindigkeit und der Neigungswinkel des Zylinders 2 werden mittels elektronischer oder mechanischer Sensoren bestimmt, die Temperatur mit geeigneten Thermoele­ menten, bzw. Temperaturfühlern und die Schichtdicke mit einem Interferome­ ter 15. Das Interferometer 15 besteht aus einem Senderbaustein 16 nämlich einem Laser, der am oberen Ende des Zylinders 2 eingebaut ist, und einem Empfängerbaustein 17, der am unteren Ende des Zylinders 2 angebracht werden kann. Die Kontroll- und Dokumentationseinheit 14 weist ferner einen Drucker und ein weiteres versiegelbares Speichermedium auf, um die Be­ triebsdaten protokollieren und reproduzieren zu können.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des unteren Abflusses 7 am Zylinder 2. Erkennbar sind neben dem Einlauf 18 aus dem Innenraum des Zylinders 2 die zwei Anschlüsse 8 und 9 des Abflusses 7 des Zylinders 2, wobei Anschluß 8 verschließbar ist, zum Beispiel mittels eines Ventils. In der hier dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform ist die geometrische Anordnung der Anschlüsse 8 und 9 dergestalt, daß Anschluß 8 senkrecht nach unten weist während der unverschließbare Anschluß 9 schräg nach oben weist. Dadurch wird erreicht, daß bei geöffnetem Anschluß 8 die bestrahlte Flüssigkeit aus Gravitationsgründen immer durch diesen Anschluß abfließt und nur dann, wenn Anschluß 8 verschlossen ist, den Weg durch Anschluß 9 sucht.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Bestrahlung einer Flüssigkeit unter definierten Bedingun­ gen mit einem rotierenden Zylinder mit einem oberen Zufluß, einem unteren Abfluß und einer Bestrahlungseinheit, wobei der Zylinder einen Neigungswinkel (α) mit der Horizontalen einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abfluß zwei Anschlüsse zur Weiterleitung der Flüssigkeit aufweist, wobei ein Anschluß mit Hilfe einer ersten Steuereinheit verschließbar ist, wenn die Bestrahlung der Flüssigkeit von den definier­ ten Bedingungen abweicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Steuer­ einheit, die die Bestrahlungseinheit abschaltet und/oder den oberen Zufluß unterbricht, wenn die Bestrahlung von den definierten Bedingun­ gen abweicht.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Kontroll- und Dokumentations­ einheit zur Überwachung und Aufzeichnung von mindestens einem der folgenden Parameter aufweist:
  • a) Intensität der Bestrahlung,
  • b) Rotationsgeschwindigkeit des Zylinders,
  • c) Neigungswinkel (α) des Zylinders,
  • d) Temperatur der Flüssigkeit vor und nach der Bestrahlung,
  • e) Schichtdicke der Flüssigkeit innerhalb des Zylinders,
  • f) Durchflußrate der Flüssigkeit durch den Zylinder.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ troll- und Dokumentationseinheit mit der ersten und, falls vorhanden, zweiten Steuereinheit derart gekoppelt ist, daß bei Über- bzw. Unter­ schreitung eines vorgegebenen Mindest- bzw. Höchstwertes für einen oder mehrere der Parameter a) bis e), die erste Steuereinheit den verschließbaren Anschluß des unteren Abflusses verschließt und die zweite Steuereinheit die Bestrahlungseinheit abschaltet und/oder den oberen Zufluß unterbricht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Alarmeinheit aufweist, die Alarm auslöst, wenn ein vorgebener Mindest- bzw. Höchstwert für einen oder mehrere der Parameter a) bis e) über- bzw. unterschritten wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Interferometer zur Messung der Schichtdicke der Flüssigkeit innerhalb des Zylinders.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine kapazitive Meßvorrichtung zur Bestimmung der Schichtdicke der Flüssigkeit innerhalb des Zylinders.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Motor zur Verstellung des Neigungswinkels (α) des Zylinders aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zur Verstellung des Neigungswinkels (α) des Zylinders derart mit der Kontroll- und Dokumentationseinheit gekoppelt ist, daß der Neigungs­ winkel (α) des Zylinders in Abhängigkeit von der Intensität der Be­ strahlung angepaßt wird.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Pumpe zum Einleiten der Flüs­ sigkeit in den oberen Zufluß des Zylinders aufweist, die derart mit der Kontroll- und Dokumentationseinheit gekoppelt ist, daß die Leistung der Pumpe in Abhängigkeit von der Schichtdicke der Flüssigkeit angepaßt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe derart mit der Kontroll- und Dokumentationseinheit gekoppelt ist, daß bei einer Abweichung der Durchflußrate der Flüssigkeit von einem vor­ gegebenen Wert die Leistung der Pumpe so verändert wird, so daß der vorgebene Wert für die Durchflußrate wieder erreicht wird.
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