基于响应曲面法的微型核素恒温器翅片优化设计

吕 璇，汪鹏程，柳飞洪，张 龙

(安徽工业大学冶金工程学院，安徽马鞍山 243032)

将放射性核素搭载在蛋白质分子上用于标定肿瘤或对肿瘤进行放射性诊断和治疗是当前医疗领域常用的一种技术手段。大部分正电子核素半衰期较短，但要求在短时间内将正电子药物标记在活性分子上，最初均采用手工合成的方法。随着科学技术的发展，自动化模块被广泛用于合成放射性药物，早期的自动合成装置结构复杂、合成时间长且产率较低。随着高度集成自动化设备的发展，自动合成装置已向高稳定性、高速度、高产率以及低失误率方向发展。自动合成模块中传统加热方式主要有油浴和水浴两种，但其存在加热温度波动大、易污染、控温麻烦、体积较大、不易安装等问题。与传统加热方式相比，基于PID 程序的控温模式具有控温精准、响应迅速、绿色环保、节省空间等优势。微型核素恒温器是一种带有发热元件且具温度调控功能的金属结构件，放射性药物的合成一般采用微型核素恒温器控温，要求恒温阶段温差控制在5 ℃以内。为缩短恒温器从高温向低温过渡的时间，需进一步提升微型核素恒温器的散热性能。

关于恒温器散热性能的研究多集中于散热翅片上，如施渺等以平直翅片热管散热器为研究对象，分析了翅片厚度、翅片间距、翅片高度、翅片宽度和热管直径5个结构参数对翅片换热性能和阻力特性的影响；李平等采用数值模拟的方法，对换热器翅片结构参数进行优化，得到换热性能最佳时翅片的结构参数；……