Med IGBTer och nytänkande har Scanditronix i Uppsala byggt en helt ny högeffektsmodulator för starka, välreglerade mikrovågspulser. Modulatorn öppnar dörren för helt nya produkter hos företaget.


- Den här modulatorn är bara tiondelen så stor som föregångaren. Och den är mycket bättre, har överlägsna tekniska prestanda.

Tommy Skoog på Scanditronix Medical i Uppsala låter påtagligt stolt när han pratar om företagets senaste skapelse, en pulsmodulator som från en trefasspänning alstrar en mikrovågspuls. Modulatorn switchar fascinerande 6 MW, och det behövs då pulsen ska driva en elektronaccelerator som i sin tur utgör kraftpumpen till Scanditronix paradprodukt - radioterapisystemet MM50. Systemet används för att med extrem precision utsätta tumörer för strålning och används på några av världens främsta cancerkliniker

- Det finns bara sex sådana här maskiner i världen, varav två i Sverige, på Karolinska Institutet och i Umeå. Det är cancerbehandlingens Rolls-Royce, säger Tommy Skoog när han står framför det sjätte exemplaret, som just nu slutprovas i en betongklädd industrilokal i Uppsala.

Så småningom ska systemet skeppas iväg till Tokyo, då alltså med den nya modulatorn som "bara" är någon kubikmeter stor. Den gamla var en 4,7 m lång och 2 m bred skapelse, uppbyggd i tre delar och med ett rejält elektronrör centralt placerat.

- Röret, själva switchen, var dyrt och ömtåligt. Och rör går ju sönder när de kontinuerligt utsätts för höga spänningar och strömmar, säger Skoog.



Klarar EMC-kraven


Den nya modulatorn är i stället uppbyggd kring halvledare, man använder IGBTer, Insulated Gate Bipolar Transistor, i stället för rör. Det gör också att man klarar EMC-kraven, något den gamla modulatorn inte kom i närheten av. Nyskapelsen innehåller enbart standardkomponenter och har dessutom mycket större möjligheter att styra pulsernas längd.

- I stället för att förbättra delarna i den gamla modulatorn så började vi om från början. Vi frågade vad som krävs för att alstra den nödvändiga pulsen, snarare än om man på något sätt kan ersätta eller förbättra någon ingående del, förklarar Mikael Lindholm, en av de tre huvudansvariga för modulatorn.

De alstrade elektronpulserna har energier kring några tiotals miljoner elektronvolt. Tidigare krävde detta spänningar internt på 15 till 30 kV. I den nya modulatorn behöver man aldrig gå över några få kV. Jämfört med föregångaren har pulserna också blivit stabilare och fått kortare stig- och falltider. Dessutom har man minskat det överlagrade ripplet.

Nytänkandet har också medfört att kablage och mekanik blivit billigare och enklare. Totalt har produktionstid och kostnad minskats till en tredjedel. Projektet har tagit ungefär två år och sysselsatt en kärngrupp på tre personer på heltid. Därutöver har ett tiotal personer, var och en med sin specialitet, varit inblandade.

- Vi har sökt patent på konceptet med moduluppbyggnad, och på själva sättet att switcha så stora effekter, men patentansökan är omfattande och kommer förmodligen att klubbas först om några år, säger Lindholm.



Skalas uppåt och nedåt


Att försöka utnyttja den nya modulatorn i nya produkter är naturligtvis frestande. Marknaden för radioterapiutrustning i världsklass är som framgått måttlig. En av poängerna med nytänkandet är att modulatorn kan skalas både uppåt och nedåt - den kan göras kraftig nog för radartillämpningar eller så liten att den kan byggas in i minimala lådor. Pulstransformatorn som sätter gränsen kan göras för upp till några hundra kV i stället för dagens 15 kV. Även nedåt kan man skala konstruktionen, här går en ekonomiskt försvarbar gräns vid någon kV.

En del andra medicintekniska företag har hört av sig med förfrågningar om att få använda modulatorn i konkurrerande produkter. Och Tommy Skoog ser gärna den utvecklingen, men har samtidigt högre ambitioner än så.

- Vi har utvecklat en liten bestrålningsapparat som exempelvis kan användas till att härda plaster, förändra ädelstenar och sterilisera medicinska förbrukningsartiklar eller matvaror. Apparaten är så liten och så billig att företag med steriliseringsbehov kan ha sin egen utrustning, i stället för att som nu behöva skicka iväg sina produkter, säger Skoog.

Enligt honom finns idag bara ett företag i Sverige - Stril - som i stor skala ägnar sig åt kommersiell sterilisering med elektronstrålning. Det ligger i Kopparberg, och dit måste alltså allt fraktas, packas ur, sättas på ett löpande band, behandlas under någon eller några timmar för att sedan åter packas och fraktas tillbaka till kunden.



Bestrålning av mat


Elektronbestrålning i syfte att sterilisera matvaror är ett politiskt kontroversiellt område. EU tillåter idag bestrålning av kryddor, medan lagstiftningen är mer liberal i USA och vissa asiatiska länder. Tommy Skoog poängterar att marknaden är stor ändå, oavsett vad politikerna beslutar i ärendet.

- Personligen tror jag att bestrålning av mat är betydligt bättre än alternativet, att människor i onödan blir sjuka eller i värsta fall dör av matförgiftning. Men självklart måste vi rätta oss efter gällande lagar, säger han.

Än är det långt kvar - Scanditronix håller på att bygga ett demonstrationsexemplar av Steriline som produkten döpts till. Men enligt Tommy Skoog kan detta bli den kommersiella framgångsprodukt som Scanditronix så väl behöver. Företaget har en lång och ekonomiskt brokig historia. För några år sedan råkade man ut för problem efter en alltför vidlyftig satsning på massproduktion av radioterapiutrustning, och konkursen var ett faktum 1984.

Därefter rekonstruerades företaget, och idag har man 70 anställda mot 200 före konkursen. Lönsamheten uppges vara tillfredsställande.

- Och här finns ett oerhört starkt tekniskt kunnande, konstaterar Skoog.

Adam Edström