專利名稱：使用對真空泵排氣的氣體測量來監(jiān)控冷凍干燥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明整體上涉及用于使用真空和低溫從產品中移除水分的冷凍干燥工藝。更具體地，本發(fā)明涉及在執(zhí)行冷凍干燥操作之前、期間和之后監(jiān)控工藝參數(shù)的問題。
背景技術：
冷凍干燥是以冰的形式從產品中移除溶劑、典型地為水的工藝。盡管水在本公開中用作示例溶劑，但是其他溶劑例如酒精也在冷凍干燥工藝中使用，并且可以與本公開的方法和儀器一起使用。在冷凍干燥工藝中，產品被冷凍，并且在真空下，冰升華且蒸氣流向冷凝器。水或其他溶劑在冷凝器上冷凝為冰，并且在后期階段中移除。冷凍干燥在制藥行業(yè)中是特別有用的，因為在冷凍干燥工藝期間保存產品的完整性并且能夠在較長的時間段上保證產品的穩(wěn)定性。冷凍干燥的產品通常為生物品并且通常容納在小瓶中。如由圖I的示例冷凍干燥系統(tǒng)100所示，一批產品112被置于冷凍干燥腔110內的冷凍干燥器擱板121上。冷凍干燥器擱板121是中空的且用于支承產品，并且如工藝所需，向產品傳遞熱量和從產品中傳遞熱量。熱傳遞流體114流過擱板以移除或添加熱量。由產品112中的冰的升華生成的水蒸氣經(jīng)過通道115流入冷凝腔120內，冷凝腔120包括維持在冷凝溫度以下的冷凝旋管或其他表面122。冷卻劑125穿過旋管122以移除熱量，從而導致水蒸氣在旋管上凝結為冰。冷凍干燥腔110和冷凝腔120在工藝期間通過真空泵150維持在真空下，真空泵150具有連接到冷凝腔120的排放口上的低壓入口 151。容納在腔110、120中的不可凝氣體通過真空泵150移除并且在高壓出口 152處排出。制藥冷凍干燥是需要在冷凍干燥腔110和冷凝腔120內的無菌條件的無菌工藝。冷凍干燥周期可能持續(xù)數(shù)天，并且在單批次中加工的產品的數(shù)量可能代表很大的投資。因此，關鍵是在周期開始之前且對于周期的持續(xù)時間確保冷凍干燥系統(tǒng)是無菌且無泄漏的。在冷凍干燥腔中的擱板和冷凝腔中的旋管均為中空的，并且容納熱傳遞介質。重要的是一旦發(fā)生泄漏就能夠檢測到那些非無菌流體向加工容器內的任何泄漏。在冷凝器中，所使用的冷卻劑介質可能為很低的粘度，并且具有低的蒸氣壓，從而使泄漏的檢測困難。在冷凝回路由制冷劑的直接膨脹進行冷卻的情況下，氣態(tài)制冷劑的泄漏也難以檢測并且在冷凍干燥工藝中是不期望的。在冷凍干燥腔中，中空擱板由典型地為很低粘度的硅油之類的熱流體進行沖洗。這些硅油也具有很低的蒸氣壓，從而使檢測泄漏很難。由此，存在對在不干擾無菌冷凍干燥工藝的情況下檢測泄漏、優(yōu)選地為實時檢測的需求。所述腔和連接通道處于真空下并且由此需要維持穿過它們的壁的高壓差。任何經(jīng)過壁進入無菌腔內的非無菌環(huán)境氣體的泄漏必須盡可能快和準確地檢測到。已經(jīng)提出了執(zhí)行二次干燥操作，其中，在最后的干燥階段通道130臨時繞開冷凝腔120以移除小量的殘余水分。在二次干燥操作中，來自產品的小量的殘余水蒸氣穿過真空泵150并且包含在真空泵排氣中。二次干燥工藝理論上受到真空泵抽吸水蒸氣的容量限制。在執(zhí)行二次干燥操作中的一個預期問題是充分檢測或測量產品中的水分含量以用于監(jiān)控操作的進程。需要用于在不干擾制藥干燥工藝的情況下測量水移除的系統(tǒng)。大多數(shù)冷凍干燥器診斷技術是直接的，并且分析干燥腔中的氣體的情況。泄漏的直接檢查可能因很大的冷凍干燥器而復雜化，其中不能進行手動檢查。另外，如果泄漏涉及冷凍干燥周期中的某些時間段，或涉及某些高溫或低溫，則檢測的可能性可能很小。這種原位低壓分析技術的示例為使用質譜法的殘余氣體分析、以及存在很多特定方法的分壓氣體分析。在這些技術中固有地存在若干缺點。所述測量在低壓力下進行，意味著在導致檢測困難的低濃度下進行。此外，在冷凍干燥腔和冷凝腔內的氣流包括來自干燥工藝的大量的水(99%)，這可能壓制其他式樣的測量。測量技術可能與干燥工藝相干擾。這些原位低壓檢測技術在本性上必須對位于冷凍干燥所發(fā)生的無菌環(huán)境內的氣流進行取樣。但是，這些技術中的很多涉及不容易消毒的傳感器。這些技術中的一些甚至生成副產品例如化學反應式樣，這可能以不利的方式影響被干燥的物質。 由此，存在對在不干擾常規(guī)工藝程序的情況下有效地監(jiān)控冷凍干燥工藝的技術的需求。該技術應當易于自動化，應當不將污染物引入工藝內，并且應當以高精度檢測工藝中的泄漏或其他異常。

發(fā)明內容
本公開通過提供用于分析含有溶劑蒸氣的氣流的方法來解決上述需求。在所述方法中，所述溶劑蒸氣首先從所述氣流中移除以產生不可凝氣流。所述不可凝氣流被壓縮以產生壓縮氣流。隨后測量壓縮氣流中的物質濃度。含有溶劑蒸氣的氣流可以是來自冷凍干燥腔的排氣。所述冷凍干燥腔可以包括含有熱傳遞流體的中空冷凍干燥擱板，在這種情況下，在壓縮氣流中測量的物質為從擱板中泄漏的熱傳遞流體。所述熱傳遞流體可包括全氟流體，在這種情況下，使用齒素檢漏儀測量全氟流體的濃度。從氣流中移除溶劑蒸氣的步驟可能包括使氣流穿過包括冷卻的冷凝表面的冷凝腔。在該情況下，所測量的物質可以是泄漏到冷凝腔內的用于冷卻所述冷凝表面的介質。所測量的物質可以是在清潔加工腔中使用的殘余清潔物質。所述清潔物質可以為過氧化氫(H2O2)或二氧化氯(ClO2)。測量步驟可能包括使用聲光譜測定來測量物質的濃度。測量步驟可能包括使用從由多通道腔增強吸收光譜測定(CEAS)和光腔衰蕩光譜測定(CRDS)構成的組中選取的測量技術。所述方法的另一實施例是用于使產品冷凍干燥的方法。在該方法中，熱量從所述產品中移除以冷凍所述產品中所含的溶劑。所述產品中的所述冷凍溶劑升華以形成包含在遠離所述產品流動的低壓氣態(tài)流出物中的溶劑蒸氣。所述溶劑蒸氣中的至少一些從所述低壓氣態(tài)流出物冷凝，并且使用真空泵壓縮所述氣態(tài)流出物。在真空泵的高壓側測量所述氣態(tài)流出物中的至少一種痕量物質的濃度。可以使用包括熱傳遞流體的中空冷凍干燥擱板將熱量從所述產品中移除。在所述氣態(tài)流出物中測量的物質可以為從所述擱板中泄漏的熱傳遞流體。所述熱傳遞流體可包括全氟流體，在這種情況下，使用鹵素檢漏儀測量全氟流體的濃度。溶劑蒸氣從所述低壓氣態(tài)流出物的冷凝可包括使所述低壓氣態(tài)流出物穿過包括冷卻的冷凝表面的冷凝腔。在這種情況下，在所述氣態(tài)流出物中測量的物質可以為用于冷卻所述冷凝表面的介質。在所述氣態(tài)流出物中測量的物質可以為在清潔加工腔中使用的殘余清潔物質。所述清潔物質可以為過氧化氫(H2O2)或二氧化氯(ClO2)。 本發(fā)明的另一實施例是冷凍干燥器系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用于在冷凍干燥工藝期 間容納產品的冷凍干燥腔；冷凝腔，該冷凝腔與所述冷凍干燥腔連通且包括用于使來自由所述冷凍干燥腔接收的排放氣體的溶劑蒸氣冷凝的表面；具有低壓入口和高壓出口的真空泵，所述真空泵的所述低壓入口與所述冷凝腔連通；以及被連接而用于接收來自所述真空泵的所述高壓出口的排放氣體的測試儀器，所述測試儀器用于測量包含在所述排出氣體中的物質的存在。所述冷凍干燥腔可以包括含有熱傳遞流體的中空冷凍干燥擱板。在該情況下，所述測試儀器可以測量來自所述擱板的痕量的熱傳遞流體。所述熱傳遞流體可包括全氟流體，在這種情況下，所述測試儀器可以為鹵素檢漏儀。用于使溶劑蒸氣冷凝在所述冷凝腔中的表面可包括冷卻的冷凝表面。在該情況下，所述測試儀器可以測量泄漏到所述冷凝腔內的用于冷卻所述冷凝表面的痕量介質。所述測試儀器可以測量用于清潔所述加工腔的痕量的殘余清潔物質。所述清潔物質可以為過氧化氫(H202)或二氧化氯(C102)。所述測試儀器可以為聲光光譜儀。所述測試儀器可以為多通道腔增強吸收光譜儀(CEAS )和光腔衰蕩光譜儀(CRDS )。本發(fā)明的又一實施例是用于使產品冷凍干燥的方法。熱量從位于冷凍干燥腔中的所述產品中移除以冷凍所述產品中所含的溶劑。所述產品中的所述冷凍溶劑升華以形成包含在遠離所述產品流動的低壓氣態(tài)流出物中的溶劑蒸氣。使用真空泵壓縮所述氣態(tài)流出物。所述工藝通過在所述真空泵的高壓側上測量所述氣態(tài)流出物中的溶劑蒸氣的濃度而進行監(jiān)控。


圖I是根據(jù)本公開的一個實施例的冷凍干燥系統(tǒng)的示意圖。圖2是現(xiàn)有技術的聲光檢測系統(tǒng)的示意圖。圖3是示出了根據(jù)本公開的一個方面的方法的流程圖。圖4是示出了根據(jù)本公開的另一方面的方法的流程圖。
具體實施例方式本公開描述了用于對特定調節(jié)的氣流執(zhí)行排放分析的系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開的系統(tǒng)和方法監(jiān)控冷凍干燥工藝以用于故障，并且核查某些工藝參數(shù)。為了監(jiān)控在排空的加工腔內的情況，使用氣體分析設備190 (圖I)分析在真空泵的排放側的壓縮氣體以確定某些痕量的不可凝氣體的存在和濃度。該信息用于檢測泄漏的存在和嚴重性，并且用于測量工藝參數(shù)。
現(xiàn)代痕量氣體分析設備能夠檢測甚至為十億分率(ppb)水平的濃度。這些系統(tǒng)的分辨率容許背景氣體與待確定氣體之間的極好的區(qū)分。本公開提出了一種技術，其中這種痕量氣體分析設備在冷凍干燥工藝中布置在真空泵的高壓側。該技術使得用于監(jiān)控冷凍干燥工藝的若干診斷工具成為可能，包括在二次干燥過程期間檢測制冷劑和熱傳遞流體的小泄漏，檢測來自大氣的真空泄漏，檢測殘余清潔物質，以及測量水蒸氣的水平。氣體分析設備的區(qū)分特性對于將設備置于真空泵的排放側上是關鍵的，其中來自泵的油、以及其他雜質可能另外地壓制待檢測的痕量氣體。這種痕量氣體分析設備的一個不例是圖2中不意性所不的聲光光譜儀200。聲光光譜測定是在確定極低濃度的氣體中使用的技術。該技術基于通過光能的吸收而產生的聲波。來自真空泵的高壓出口 152 (圖I)且含有靶標物質的氣體混合物290經(jīng)過進入腔220 內的入口 201進行取樣。在所述腔中，在中IR區(qū)域中的激光器230被選通以擊中在所述腔中的物質。當吸收發(fā)生時，選通的吸收產生能夠由聲學麥克風260接收的壓力波250。通過將激光器調節(jié)至待檢測氣體的準確的吸收頻率，能夠以直接的方式測量吸收水平。聲光光譜測定的靈敏度為PPb級。測量可以在大氣壓力下進行，或者在真空泵出口的下游使用真空增壓泵(未示出)的情況下，可以在亞大氣壓力下進行。聲光光譜測定目前在農業(yè)應用中使用以測量乙烯，乙烯是干擾成熟水果的植物生長素。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在真空泵的高壓側上進行的氣體分析可以用于監(jiān)控冷凍干燥工藝或相似的工藝。在圖3的流程圖中所示的技術300實際上是為了診斷的目的而對特定調節(jié)的氣流的排放分析。氣流通過在310首先從氣流中移除水蒸氣而被調節(jié)。在冷凍干燥系統(tǒng)中，該步驟通過冷凝腔執(zhí)行，冷凝腔將來自氣流的水冷凝為冰。在320，剩余的不可凝氣體被壓縮。在冷凍干燥系統(tǒng)中的壓縮通過真空泵執(zhí)行，真空泵壓縮來自冷凝腔的氣體。隨后在330，通過特定方法分析所調節(jié)和壓縮的氣流。通過圖4的流程示了應用到冷凍干燥工藝的方法的示例實施例400。在410，熱量從產品中移除以冷凍產品中所含的水。通過迫使熱傳遞流體穿過支承產品的擱板而在冷凍干燥腔中進行熱量移除過程。在420，通過使冷凍產品經(jīng)受真空條件和輕微的溫度升高，產品中的冷凍水升華，從而形成水蒸氣。水蒸氣包含在遠離產品流動且流出冷凍干燥腔的低壓氣態(tài)流出物中。在430，在冷凝腔中，氣態(tài)流出物中的水蒸氣冷凝為聚集在冷凝表面上的冰。冷凝表面由冷卻劑冷卻，冷卻劑移除由冷凝過程釋放的熱量。在一個示例實施例中，表面冷卻至-70°C至_90°C的溫度。在440，容納在冷凝腔中的不可凝氣體進入真空泵的低壓入口，其中不可凝氣體被壓縮。在450，在真空泵的高壓排放口處，測量這些壓縮氣體中的痕量物質的濃度。從真空泵排出的氣體的分析可以使用如上所述的聲光光譜測定或通過能夠檢測大氣氣體中的痕量物質的任意其他技術進行。例如，可以使用多通道腔增強吸收光譜測定(CEAS)和光腔衰蕩光譜測定(CRDS)。在每種情況下，真空泵用作測量儀與無菌腔之間的隔障，從而避免腔的污染以符合制藥行業(yè)的需求。在一個示例實施例中，系統(tǒng)監(jiān)控從真空泵的流動是否存在熱傳遞流體，熱傳遞流體在正常情況下容納在擱板內。該流體在真空泵排氣中的即使痕量的存在也可以表明從擱板到冷凍干燥腔內的泄漏。
用作擱板中的熱傳遞流體的硅油、以及在冷凝器旋管中使用的制冷劑油具有與常規(guī)真空泵中使用的油的光譜不同的非常獨特的光譜。當在真空泵排放口處使用攝譜技術例如聲光光譜測定、多通道腔增強吸收光譜測定(CEAS)或光腔衰蕩光譜測定(CRDS)時，對于熱傳遞硅油和/或制冷劑油的最重要的吸收峰值的高度的校準容許將這些油彼此區(qū)分、與在真空泵中使用的油區(qū)分、并且與可能存在于真空泵排氣中的任意其他物質區(qū)分。熱傳遞油可能是易于經(jīng)由鹵素檢漏儀檢測的全氟流體。適于在當前所述系統(tǒng)中使用的這樣一種鹵素檢漏儀為由美國紐約州雪城的Inficon出售的D-TEK 選擇制冷劑檢漏儀。該裝置檢測樣品對紅外能量的吸收。如上所述，鹵素檢漏儀置于真空泵排放口處。全氟流體或者完全用作熱傳遞流體，或者以足以被鹵素檢漏儀檢測的量與硅油相混合。當前所述系統(tǒng)也可以用于檢測來自冷凝腔中的冷凝表面和旋管的冷卻劑泄漏。冷卻劑可以使用如上所述的鹵素檢漏儀進行檢測，或者可以是具有獨特光譜的物質，該光譜通過其他氣體分析設備進行監(jiān)控。與產品擱板的熱傳遞流體一樣，冷凝器冷卻劑可以為全氟的以有利于在真空泵排氣中的檢測。、在系統(tǒng)的任何位置的真空泄漏可能導致在真空泵排氣中的不可凝的污染物。盡管在冷凍干燥腔和冷凝腔中是難以檢測的低濃度，但是這些污染物被真空泵壓縮和濃縮，并且可以使用本公開的技術進行檢測。例如，氣體分析設備可以構造為檢測可能存在于大氣環(huán)境下的常見的有機和無機污染物的光譜。這些污染物可以天然地發(fā)生或者可以為了通過系統(tǒng)檢測而引入環(huán)境氣體中?？蛇x地，氣體分析設備可以構造為檢測在所生成的光譜中的、在設備的常規(guī)操作期間不會出現(xiàn)的任意峰值。在該情況下，特征譜或基線譜可以在設備的已知的無問題運行期間建立。后面測量的含有新峰值的光譜將被視為不可信。當前所述系統(tǒng)的又一應用是檢測從用于冷凍干燥器中的其他功能的物質剩余的痕量氣體。例如，氣化的過氧化氫(H2O2)或二氧化氯(ClO2)用作在周期之間在冷凍干燥系統(tǒng)中的消毒劑。類似于以上討論的硅油，H2O2具有在中IR范圍內的非常獨特的光譜。通過氣體分析設備進行的測量由此可以用于確定H2O2的濃度在消毒周期之后對于開始生產而言是否足夠低到可接受。隨著新型的、更高效一代的干式真空泵的出現(xiàn)，可能的是在不使用冷凝腔的情況下直接通過真空泵從產品中移除一定量的水。例如，二次干燥操作可以在使用冷凝腔將大部分水從產品中移除之后執(zhí)行。在一個示例中，旁路導管130 (圖I)用于繞過冷凝腔120，代之以將氣體從干燥腔110直接引導至真空泵150。產品112中的少量剩余水分升華，并且直接被引導通過真空泵150。在該步驟期間，冷凝腔120可再生(即，除冰)以用于一次干燥的下一周期。在二次干燥期間，水蒸氣輸送的速率很低。置于冷凍干燥儀器的真空部分中的當前使用的測量技術例如可調諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)因低濃度而復雜化。通過將氣體分析設備置于干式真空泵的排放側，水蒸氣的濃度能夠被推導出，并且該信息可以用作在產品瓶中的平均剩余水分含量的指示。在真空泵的大氣壓力側進行氣體分析的上述系統(tǒng)具有優(yōu)于當前所用系統(tǒng)的很多優(yōu)點。減小壓力的氣體在泵的排放側上壓縮至大氣壓力。盡管這些氣體的濃度可能仍然低于大氣壓力，但是存在有助于引致可檢測水平的特定信號的更多分子，從而容許更寬泛地選取化學分析技術。具體地，可以使用光譜技術。
此外，當在冷凍干燥工藝進行的同時進行分析例如檢測擱板泄漏的情況下，待分析的排放氣體已經(jīng)被除去大量的水蒸氣，否則該水蒸氣將淹沒信號。在氣流抵達真空泵之前，水蒸氣在低壓力下冷凍在冷凝器旋管上。真空泵僅壓縮不可凝氣體，這揭示了冷凍干燥器在干燥期間的情況。由于氣體分析設備位于冷凍干燥系統(tǒng)的無菌區(qū)外，因此當前的冷凍干燥器的應用可以使用當前所述系統(tǒng)進行改進而不需要冷凍干燥工藝的再生效。用于在諸如制藥行業(yè)之類的行業(yè)中使用的設施由此更快且成本更低。前述詳細的說明應當在每個方面均理解為說明性和示例性而非限制性的，并且本文公開的本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的說明書確定，而是由根據(jù)專利法所容許的全面廣度解釋的權利要求書確定。應當理解的是，本文所示和所述的實施例僅僅是例示本發(fā)明的原 理，并且各種變型可以由本領域的技術人員實施而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。
權利要求
1.用于分析含有溶劑蒸氣的氣流的方法，所述方法包括下述步驟 將所述溶劑蒸氣從所述氣流中移除以產生不可凝氣流； 壓縮所述不可凝氣流以產生壓縮氣流；以及 測量在所述壓縮氣流中的物質的濃度。
2.如權利要求I所述的方法，其中，含有溶劑蒸氣的所述氣流是來自冷凍干燥腔的排氣。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述冷凍干燥腔包括含有熱傳遞流體的中空冷凍干燥擱板，并且在所述壓縮氣流中測量的物質是從所述擱板泄漏的熱傳遞流體。
4.如權利要求3所述的方法，其中，所述熱傳遞流體包括全氟流體，并且測量物質的濃度的步驟包括使用鹵素檢漏儀測量全氟流體的濃度。
5.如權利要求I所述的方法，其中，從所述氣流中移除所述溶劑蒸氣的步驟包括使所述氣流穿過包括冷卻的冷凝表面的冷凝腔。
6.如權利要求5所述的方法，其中，所測量的物質是泄漏到所述冷凝腔內的、用于冷卻所述冷凝表面的介質。
7.如權利要求I所述的方法，還包括下述步驟 使用清潔物質清潔在所述方法中使用的加工腔；并且 其中，所測量的物質是殘余清潔物質。
8.如權利要求7所述的方法，其中，所測量的物質包括從包含過氧化氫(H2O2)和二氧化氯(ClO2)的組中選取的物質。
9.如權利要求I所述的方法，其中，測量在所述壓縮氣流中的物質的濃度的步驟還包括使用聲光光譜測定來測量所述物質的濃度。
10.如權利要求I所述的方法，其中，測量在所述壓縮氣流中的物質的濃度的步驟還包括使用從包含多通道腔增強吸收光譜測定(CEAS)和光腔衰蕩光譜測定(CRDS)的組中選取的測量技術。
11.用于使產品冷凍干燥的方法，所述方法包括下述步驟 將熱量從所述產品中移除以冷凍所述產品中所含的溶劑； 使所述產品中的所述冷凍溶劑升華以形成包含在遠離所述產品流動的低壓氣態(tài)流出物中的溶劑蒸氣； 使所述溶劑蒸氣中的至少一些從所述低壓氣態(tài)流出物冷凝； 使用真空泵壓縮所述氣態(tài)流出物；以及 在所述真空泵的高壓側上測量在所述氣態(tài)流出物中的至少一種痕量物質的濃度。
12.如權利要求11所述的方法，其中，使用包括熱傳遞流體的中空冷凍干燥擱板將熱量從所述產品中移除。
13.如權利要求12所述的方法，其中，在所述氣態(tài)流出物中測量的物質是從所述擱板泄漏的熱傳遞流體。
14.如權利要求13所述的方法，其中，所述熱傳遞流體包括全氟流體，并且測量至少一種痕量物質的濃度的步驟包括使用鹵素檢漏儀測量所述全氟流體的濃度。
15.如權利要求11所述的方法，其中，使所述溶劑蒸氣中的至少一些從所述低壓氣態(tài)流出物冷凝的步驟包括使所述低壓氣態(tài)流出物穿過包括冷卻的冷凝表面的冷凝腔。
16.如權利要求15所述的方法，其中，在所述氣態(tài)流出物中測量的物質是用于冷卻所述冷凝表面的介質。
17.如權利要求11所述的方法，還包括下述步驟 使用清潔物質清潔在所述方法中使用的加工腔；并且 其中，在所述氣態(tài)流出物中測量的物質是殘余清潔物質。
18.如權利要求17所述的方法，其中，在所述氣態(tài)流出物中測量的物質包括從包含過氧化氫(H2O2)和二氧化氯(ClO2)的組中選取的物質。
19.如權利要求11所述的方法，其中，在所述真空泵的高壓側上測量在所述氣態(tài)流出物中的至少一種痕量物質的濃度的步驟還包括使用聲光光譜測定來測量所述物質的濃度。
20.如權利要求11所述的方法，其中，在所述真空泵的高壓側上測量在所述氣態(tài)流出物中的至少一種痕量物質的濃度的步驟還包括使用從包含多通道腔增強吸收光譜測定(CEAS)和光腔衰蕩光譜測定(CRDS)的組中選取的測量技術。
21.—種冷凍干燥系統(tǒng),包括 用于在冷凍干燥工藝期間容納產品的冷凍干燥腔； 冷凝腔，該冷凝腔與所述冷凍干燥腔連通，且包括用于將來自從所述冷凍干燥腔接收的排放氣體的溶劑蒸氣冷凝的表面； 具有低壓入口和高壓出口的真空泵，所述真空泵的低壓端與所述冷凝腔連通；以及 被連接而用于從所述真空泵的所述高壓出口接收排放氣體的測試儀器，所述測試儀器用于測量包含在所述排放氣體中的物質的存在。
22.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述冷凍干燥腔包括含有熱傳遞流體的中空冷凍干燥擱板。
23.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述測試儀器測量來自所述擱板的痕量的熱傳遞流體。
24.如權利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述熱傳遞流體包括全氟流體，并且所述測試儀器為鹵素檢漏儀。
25.如權利要求21的所述的系統(tǒng)，其中，用于使溶劑蒸氣在所述冷凝腔中冷凝的表面包括冷卻的冷凝表面。
26.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述測試儀器測量泄漏到所述冷凝腔內的、用于冷卻所述冷凝表面的痕量介質。
27.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述測試儀器測量用于清潔所述加工腔的痕量的殘余清潔物質。
28.如權利要求27所述的系統(tǒng)，其中，所述清潔物質包括從包含過氧化氫(H2O2)和二氧化氯(ClO2)的組中選取的物質。
29.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述測試儀器為聲光光譜儀。
30.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述測試儀器為從包含多通道腔增強吸收光譜儀(CEAS)和光腔衰蕩光譜儀(CRDS)的組中選取的儀器。
31.用于使產品冷凍干燥的方法，所述方法包括下述步驟 將熱量從位于冷凍干燥腔中的所述產品中移除以冷凍所述產品中所含的溶劑； 使所述產品中的冷凍溶劑升華以形成包含在遠離所述產品流動的低壓氣態(tài)流出物中的溶劑蒸氣； 使用真空泵壓縮所述氣態(tài)流出物； 通過在所述真空泵的高壓側上測量在所述氣態(tài)流出物中的所述溶劑蒸氣的濃度來監(jiān)控所述冷凍干燥。
全文摘要
通過測量在真空泵排氣中的痕量物質來監(jiān)控冷凍干燥工藝的參數(shù)。所述測量使用諸如聲光光譜測定、多通道腔增強吸收光譜測定(CEAS)和光腔衰蕩光譜測定(CRDS)之類的技術進行。所述技術可以用于診斷諸如在冷凍干燥擱板中的泄漏、在冷凝旋管中的泄漏、大氣在所述腔中的泄漏和殘余清潔物質的存在之類的問題。所述技術還可以用于監(jiān)控水蒸氣在二次干燥過程的排氣中的存在。
文檔編號G01N31/00GK102667467SQ200980163073
公開日2012年9月12日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權日2009年12月22日
發(fā)明者C·J.J.M.·德貝斯特, D·德博, F·W·德瑪科, J·A.W.M.·科沃 申請人:Ima生命北美股份有限公司