目前医用同位素的研究和生产大多是在国家实验室和大学加速器中进行的。少数私营公司也参与其中。
科学家们通过辐照由浓缩的稳定同位素组成的目标,煞费苦心地产生了这些同位素。所需的放射性同位素是通过核嬗变产生的。然而,一旦目标中产生这些放射性同位素,就会出现重大挑战。产生的极少量有用放射性同位素需要与大量目标材料和杂质进行化学分离。
放射化学分离可以采用两种途径之一。一种是在“手套箱”中进行台式手动处理,但这对相关研究人员来说充满了辐射暴露,限制了生产批次的吞吐量。另一条路线涉及在严密屏蔽的专用“热室”中进行处理。这些单元仍然使用 20 世纪 40 年代的机械操纵器。它们的维护工作相当频繁且昂贵,并且机械性能有限。
利用开发的远程操作机器人系统将引入一种新型放射性同位素处理站。它将具有一个 “热箱”,它完美地结合了热室和手套箱的元素。
近期目标是开展利用远程操作最新发展所需的基础研究。其中包括新的机器人技术、3D 视觉技术、具有高速计算的 3D 动态建模,以及能够实现复杂远程处理的经济高效、功能强大的操纵器。
仅仅通过获得从房间另一端操作样品的能力,就意味着我们可以安全地处理放射性高达 10 倍的样品,而无需使用热室。这极大地提高了我们生产这些有价值且必要的同位素的能力。
新的机器人热箱将通过增强现实进行远程操作。用户坐在远离放射性样品的地方,并使用 3D 计算机视觉和沉浸式显示技术来可视化热箱。还将采用先进的软件来远程控制位于热箱中专门设计的机器人组件。