BR112012019759B1 - Montagem de uma placa de suporte, e, método para reduzir rugas em uma lâmina - Google Patents

Abstract

montagem de uma placa de suporte, método para reduzir rugas em uma lâmina, e, método em uma máquina de enchimento. a presente invenção refere-se a uma montagem de uma placa de suporte (22) e uma lâmina de janela de saída (20) para uso em um dispositivo gerador de feixe de elétrons. a dita placa de suporte (22) é projetada para reduzir rugas na dita lâmina (20). a lâmina (20) é unida à placa de suporte (22) ao longo de uma linha de união fechada delimitando uma área na qual a placa de suporte (22) é provida de um padrão de orifícios e porcões de suporte de lâmina alternadamente. quando vácuo é criado no alojamento, o dito padrão é adaptado para formar um perfil topográfico da lâmina (20) substancialmente absorvendo qualquer excesso de lâmina. a invenção refere-se também a métodos, um sendo um método em uma máquina de enchimento para esterilizar folha contínua de material de embalagem.

Description

[1] A presente invenção refere-se a uma montagem e método parareduzir rugas em uma lâmina de janela de saída de elétrons de um dispositivo gerador de feixe de elétrons, cujas rugas podem surgir devido ao excesso de lâmina surgindo no processo de montagem, cuja lâmina é unida a uma placa de suporte.

Fundamentos da invenção

[2] Dispositivos geradores de feixe de elétrons podem ser usadosem esterilização de itens como, por exemplo, em esterilização de material de embalagem, embalagens de alimentos ou equipamento médico, ou podem ser usados na cura de, por exemplo, tinta. Geralmente, estes dispositivos compreendem uma montagem de janela de saída de elétrons formada por pelo menos uma lâmina e uma placa de suporte. A placa de suporte, feita de preferência, de cobre, tem uma pluralidade de orifícios pelos quais os elétrons sairão do dispositivo gerador de feixe de elétrons durante operação. A placa de suporte forma uma parede de um alojamento fechado a vácuo do dispositivo gerador de feixe de elétrons e, para sustentar o vácuo, os orifícios da placa de suporte são cobertos por uma lâmina. A dita lâmina tem uma espessura da ordem de 6-10μm e é, de preferência, feita de titânio. Devido à finura, a maioria dos elétrons é capaz de atravessa-la.

[3] A lâmina é vedada à placa de suporte na, ou, próximo a suacircunferência por união, O termo união deve ser aqui interpretado como um termo geral. Técnicas de união possíveis podem ser soldagem a laser, soldagem por feixe de elétrons, solda forte, soldagem ultrassônica, união ou difusão e colagem.

[4] Durante o manuseio delicado da lâmina no processo demontagem, pode surgir excesso de lâmina, por exemplo, devido à folha ser estirada ou por outros modos. Quando a lâmina e a placa de suporte são fixadas uma à outra pela linha de união, ao excesso de lâmina pode causar rugas na folha quando da aplicação e vácuo no alojamento. Grandes rugas são prejudiciais à operação do dispositivo gerador de feixe de elétrons, não só devido à eficiência reduzida em deixar passar elétrons, como também devido ao risco do aparecimento de fraturas ao longo das rugas. A lâmina é, sem dúvida, muito frágil.

Sumário da invenção

[5] Por conseguinte, um objetivo da invenção tem sido prover umamontagem de uma placa de suporte e uma lâmina de janela de saída, a placa de suporte sendo projetada para eficiente e cuidadosamente reduzir rugas na folha.

[6] O objetivo é atingido por uma montagem de uma placa desuporte e uma lâmina de janela de saída para uso em um dispositivo gerador de feixe de elétrons, a dita placa de suporte sendo projetada para reduzir rugas na lâmina, cujas rugas podem surgir devido ao excesso de folha surgindo no processo de montagem, a dita folha sendo unida à placa de suporte ao longo de uma linha de união fechada unindo uma área substancialmente circular, na qual a placa de suporte é provida com orifícios e porções de suporte de folha e em cuja área a placa de suporte é adaptada para servir como uma porão de uma parede de um alojamento fechado a vácuo do dispositivo de geração de feixe de elétrons. A montagem é caracterizada pelo fato da placa de suporte, dentro da dita área, ser provida de um padrão de orifícios e porções de suporte de folha, alternadamente, cujo padrão, quando vácuo é criado no alojamento, é adaptado para formar um perfil topográfico da lâmina que absorve substancialmente qualquer excesso de folha.

[7] É importante frisar que excesso de folha, surgindo, porexemplo, pelo estiramento da lâmina, precisa ser cuidado ao surgir. A placa de suporte e a lâmina são conectadas uma à outra na linha de união, e qualquer movimento entre a folha e a placa de suporte que possa causar um acúmulo de folha em excesso em algumas áreas, possivelmente também causará rugas. Desse modo, a folha em excesso precisa ser absorvida tanto quanto possível diretamente para baixo da placa de suporte, ou seja, em uma direção perpendicular ao plano da placa de suporte. Desse modo, a lâmina pode ser controlada para não se mover significativamente em relação à placa de suporte, em uma direção do plano da placa de suporte. O termo absorver é aqui, e no restante, usado para significar que a lâmina deve ser recebida em uma superfície contornada, de modo a criar uma folha “tracionada”. O termo tracionada é aqui, e a seguir, usado para significar que a lâmina não é capaz de formar rugas grandes, incontroláveis, quando vácuo é criado no alojamento. Entretanto, a lâmina não é tracionada, no sentido de ser causado grande tensão na folha.

[8] Em um modo de realização presentemente preferido damontagem, a absorção é feita de modo que um encurvamento dominante da lâmina ocorra nos ditos orifícios. Foi verificado que o padrão da placa de suporte deve facilitar encurvamento único da folha e evitar encurvamento duplo tanto quanto possível. Verificou-se que rugas prejudiciais têm mais probabilidade de ocorrer em áreas nas quais a folha é muito curvada duplamente. Na invenção, encurvamento duplo é muito reduzido por aplicar à folha um encurvamento dominante em cada orifício. O termo encurvamento dominante é aqui definido como encurvamento essencialmente único, ou encurvamento único compreendendo uma menor ou pequena contribuição de encurvamento duplo. É difícil eliminar completamente encurvamento duplo da lâmina, mas se ela for forçada a arquear ou se curvar tanto quanto possível em uma direção, criando, assim, um encurvamento dominante nesta direção, os efeitos de menor encurvamento adicional em outras direções podem ser reduzidos. O encurvamento dominante se aplica tanto a como é desejado que a folha seja curvada localmente, em cada orifício único da placa de suporte, como também, a como é desejado que a folha seja globalmente curvada, ou seja, sobre um número de orifícios vizinhos.

[9] Outros modos de realização presentemente preferidos dainvenção estão descritos nas reivindicações dependentes 3-12.

[10] A invenção também compreende um método para reduzirrugas em uma lâmina de janela de saída de um dispositivo gerador de feixe de elétrons, cujas rugas podem surgir devido ao excesso de folha surgindo no processo de montagem, a dita folha sendo unida a uma placa de suporte ao longo de uma linha de união fechada limitando uma área substancialmente circular na qual a placa de suporte é provida de orifícios e porções de suporte de folha, e em cuja área e folha é adaptada para servir como uma porção de uma parede de um alojamento impermeável a vácuo do dispositivo gerador de feixe de elétrons. O método compreende a etapa de prover, dentro da dita área, um padrão de orifícios e porções de suporte de folha alternadamente na placa de suporte, cujo padrão, quando vácuo é criado no alojamento, é adaptado para formar um perfil topográfico da folha substancialmente absorvendo qualquer excesso de folha.

[11] A invenção compreende adicionalmente um método em umamáquina de enchimento para esterilizar material de embalagem, como, por exemplo, uma folha contínua de material de embalagem O método compreende a etapa de usar um dispositivo gerador de feixe de elétrons compreendendo uma montagem de acordo com a reivindicação 1.

Descrição resumida dos desenhos

[12] A seguir, um modo de realização presentemente preferido dainvenção será descrito com maior detalhe, com referência aos desenhos anexos, nos quais:A figura 1 mostra uma seção transversal esquemática de um dispositivo gerador de feixe de elétrons de acordo com a técnica anterior;A figura 2 mostra uma seção transversal esquemática de um primeiro modo de realização de uma montagem de acordo com a invenção, cujo montagem é feita em um alojamento parcialmente mostrado de um dispositivo gerador de feixe de elétrons;A figura 3 mostra uma vista de topo esquemática do modo de realização da figura 2;A figura 4 mostra uma vista em seção transversal isométrica parcial da placa de suporte do modo de realização das figuras 2 e 3;A figura 5 mostra vista de seção transversal isométrica esquemática parcial da placa de suporte de da lâmina, a lâmina sendo mostrada como estando sujeita a vácuo do interior do alojamento (não mostrado);A figura 6 mostra uma parte de uma vista frontal de seção transversal esquemática da figura 5, a seção transversal sendo tomada ao longo da linha A na figura 3;A figura 7 mostra uma parte de uma vista esquemática frontal de seção transversal da figura 5, a seção transversal sendo tomada ao longo da linha B na figura 3;A figura 8 mostra uma representação muito esquemática de uma seção transversal parcial tomada ao longo da linha C da figura 3 mostrando um par de barras de suporte do segundo conjunto de barras de suporte e da lâmina;A figura 9 mostra o encurvamento dominante em uma pequena representação D da figura 3;A figura 10 mostra uma vista de topo parcial de um segundo modo de realização da placa de suporte;A figura 11 mostra uma vista de topo esquemática de uma placa de suporte de acordo com um terceiro modo de realização;A figura 12 mostra o primeiro membro de placa de suporte da placa de suporte da figura 11, mas em uma vista isométrica de seção transversal parcial A figura 13 mostra uma representação muito esquemática de uma seção transversal parcial tomada ao longo da linha D na f 11.

[13] Nos diferentes modos de realização, os mesmos números dereferência foram usados para características similares.

Descrição dos modos de realização preferidos

[14] A figura 1 mostra uma vista muito esquemática de umexemplo de um dispositivo gerador de feixe de elétrons 10. O dispositivo compreende uma janela de saída de elétrons 12 pela qual elétrons são transmitidos para um alvo a ser irradiado. De acordo com o projeto revelado, o dispositivo gerador de feixe de elétrons 10 compreende, de modo geral, uma câmara de vácuo 15 na qual um filamento 16 e uma grade de controle 10 são providos. O filamento 16 é, de preferência, feito de tungstênio. Quando uma corrente elétrica é suprida através do filamento 16, a resistência elétrica do filamento faz com que o filamento seja aquecido até uma temperatura da ordem 2.000°C. Este aquecimento faz com que o filamento emita uma nuvem de elétrons e-. A grade de controle 18 é provida em frente ao filamento e ajuda a distribuir os elétrons de maneira controlada. Os elétrons são acelerados por uma voltagem entre a grade 18 e a janela de saída 12. O dispositivo gerador de feixe de elétrons 10 é denotado, geralmente, como emissor de feixe de elétrons de baixa voltagem, cujo emissor tem, normalmente, uma voltagem abaixo de 300kV. No projeto revelado, a voltagem e aceleração é da ordem de 70-85kV. Esta voltagem resulta em energia cinética (motriz) de 70-85keV em relação a cada elétron.

[15] A janela de saída de elétrons 12, conforme mostrada na figura2, é uma montagem de uma placa de suporte 22 e uma janela de saída de elétrons 20. A lâmina 20 é acoplada a uma superfície externa 24 da placa de suporte 22, vista na figura 2 como uma superfície superior da placa de suporte 22. Desse modo, a placa de suporte 22 é provida sobre o lado interno da lâmina 20, ou seja, a lâmina 20 fica faceando a circunvizinhança, enquanto a placa de suporte 22 é voltada para o interior da câmara de vácuo 14 do dispositivo gerador de feixe de elétrons 10.

[16] O acoplamento da lâmina 20 à placa de suporte 22 é feita aolongo de uma linha de união contínua 26 (vista apenas como dois pontos na figura). A linha de união 26, em sua integralidade, e a área limitada pela mesma, está representada por uma linha tracejada na figura 3, cuja figura mostra a montagem da figura 2. Em um modo de realização preferido, a placa de suporte 22 e a lâmina 20 são substancialmente retangulares e a linha de união 26 limita uma área com forma substancialmente similar. A área será referida como um retângulo, mas como pode ser visto pelos desenhos, a área tem uma forma substancialmente retangular com cantos arredondados. O retângulo tem um primeiro lado 1 e um segundo lado 2 oposto ao primeiro lado 1. Além disso, o retângulo tem um terceiro lado 3 e um quarto lado oposto ao terceiro lado 3. Os lados em cada par respectivo são substancialmente paralelos. Os primeiro e segundo lados 1, 2 são substancialmente perpendiculares aos terceiro e quarto lados 3, 4.

[17] Técnicas possíveis para unir a lâmina 20 à placa de suporte 22podem ser, por exemplo, soldagem a laser, soldagem por feixe de elétrons, solda forte, soldagem ultrassônica, união por difusão e colagem. A linha de união 26 é contínua para ser capaz de manter vácuo no interior do dispositivo gerador de feixe de elétrons. A palavra “contínua” é usada para definir que a linha é infinita ou fechada.

[18] A lâmina 20 é substancialmente transparente a elétrons e, depreferência, é feita de metal, por exemplo, titânio, ou de uma estrutura em camadas de diversos materiais. A espessura da lâmina 20 é da ordem de 6- 10μm.

[19] A placa de suporte 22 serve como um suporte para a lâmina20. No modo de realização mostrado, a placa de suporte 22 compreende dois membros, um primeiro membro de placa de suporte 22a suportando uma porção central da lâmina e um segundo membro de placa de suporte 22b, tendo a forma de uma armação, provido de uma linha de união de lâmina 26. A palavra “armação” deve ser interpretada aqui como um elemento tendo uma configuração de furo central. Além disso, deve ser definido que a linha de união 26 se estende ao longo da configuração de furo, mas dentro do perímetro da armação. De preferência, a linha de união 26 se estende a uma distância do perímetro da armação.

[20] Além disso, pelo menos uma linha de união 26 é feita. Dessemodo, duas ou mais linhas de união podem ser feitas. Por exemplo, uma linha de união interna e uma externa podem se feitas sobre a armação, e as duas linhas podem, por exemplo, ser concêntricas uma em relação à outra.

[21] Em um estado montado, os dois membros de placa de suporte22a e 22b são unidos um ao outro. Os dois membros podem ser feitos de materiais diferentes, ou de um material similar. Em um modo de realização presentemente preferido, o primeiro membro de placa de suporte 22a é feito de cobre ou alumínio, e o segundo membro de placa de suporte 22b é feito de aço inox.

[22] Nas figuras 2 e 3, é também mostrado parcialmente oalojamento da câmara de vácuo 14, ao qual a placa de suporte 22 é acoplada.

[23] Como pode ser visto na figura 2, a linha de união 26 éposicionada sobre um platô 30. O segundo membro 22b da placa de suporte, ou seja, a armação, é posicionado de um modo em relação ao primeiro membro de placa de suporte 22a que a superfície superior da armação forma o platô 30, ou seja, ele forma uma superfície posicionada em um nível mais alto, com o significado de relativamente elevado, do que uma superfície superior 32 do primeiro membro de placa de suporte 22a.

[24] Um primeiro modo de realização está mostrado nas figuras 39.

[25] O primeiro membro de placa de suporte 22a é provido de uma pluralidade de orifícios 32, alguns dos quais são transpassantes de modo a que os elétrons posam passar. Além disso, a placa de suporte 22 é provida de porções de suporte de lâmina 34. As porções de suporte de lâmina 34 têm superfícies de topo projetadas para ficar em contato coma lâmina 20 quando é provido vácuo no dispositivo gerador de feixe de elétrons 10. Dentro da área delimitada pela linha de união 26, a placa de suporte 22 é provida de um padrão destes orifícios 32 e porções de suporte de lâmina 34 alternadamente, cujo padrão, quando vácuo é criado no alojamento, é adaptado para formar um perfil topográfico da lâmina 20 absorvendo substancialmente qualquer excesso de lâmina. Pela absorção de excesso de lâmina, rugas podem ser evitadas ou pelo menos reduzidas por grande extensão. O termo “perfil topográfico” é usado para descrever que a lâmina 20 tem uma superfície perfilada não planar onde algumas áreas ou pontos são elevados e algumas áreas ou pontos são rebaixados um em relação ao outro.

[26] Nos modos de realização presentemente preferidos, o padrãode orifícios 32 e as porções de suporte de lâmina 34 é projetado de modo que, nos orifícios 32 , um encurvamento dominante da lâmina 20 ocorra. A área imitada pela linha de união 26 é, neste modo de realização, dividida em três seções, onde cada seção compreende diversos orifício s 32. Em cada seção destas, o encurvamento dominante é criado na mesma direção em orifícios vizinhos 32. Isto será descrito com mais detalhe a seguir, em relação ao projeto da placa de suporte 22.

[27] No primeiro modo de realização, as porções de suporte delâmina 34 do primeiro membro de placa de suporte 22a são formadas como barras de suporte de lâmina 36. Um primeiro conjunto de barras de suporte de lâmina é provido em uma primeira seção 38 da área, a primeira seção sendo uma seção central do primeiro membro de placa de suporte 22a. A seguir, estas barras serão denotadas como primeiras barras de suporte 36a. Um segundo conjunto de barras de suporte é provido em uma segunda seção lateral 40 do primeiro membro de placa de suporte 22a, onde tal segunda seção lateral 40 é provida uma de cada lado da primeira seção central 38. A seguir, estas barras serão denotadas como segundas barras de suporte 36b.

[28] Na figura 3 um sistema de coordenadas tridimensional foiadicionado. Um primeiro eixo do sistema de coordenadas, denotado por Y, define uma direção geral e é direcionado perpendicular aos primeiro e segundo lados 1, 2 do retângulo constituindo a área delimitada pela linha de união 26. Um segundo eixo, denotado por X, define outra direção geral e é direcionado perpendicular ao terceiro e quarto lados 3, 4 do retângulo. As barras de suporte 36a do primeiro conjunto de barras de suporte se estendem ao longo do primeiro eixo Y e as barras de suporte 36b dos segundos conjuntos de barras de suporte de lâmina se estendem ao longo do segundo eixo X. Isto significa que as respectivas barras de suporte terão sua extensão de comprimento seguindo o respectivo eixo. Será mostrado que estes eixos devem ser interpretados como gerais, e que as barras de suporte no modo de realização preferido têm sua extensão real ao longo de eixos mais específicos e locais.

[29] Um terceiro eixo denotado por Z define uma direção geraladicional constituindo a profundidade da montagem.

[30] As primeiras barras de suporte 36a se estendem ao longo detrajetos curvos. Os trajetos curvos são substancialmente iguais em forma e formados como arcos. Há distâncias iguais entre as barras de suporte arqueadas 36a e elas são direcionadas na mesma direção, de modo que a distância entre dois arcos não varie na segunda direção X. Além disso, as superfícies de topo de suporte 42 destas primeiras barras de suporte 36a são iguais em altura na terceira direção Z. A dita altura é menor do que a altura da superfície de topo do platô 28 ao qual a lâmina 20 é unida. Isto pode se visto nas figuras 6 e 7.

[31] Quando em operação, o dispositivo gerador de feixe de elétrons 10 será aquecido e, consequentemente, também a placa de suporte de lâmina 22. As primeiras barras de suporte 36a têm forma de arco para controlar qualquer mudança potencial na forma devido à expansão termal, ou seja, qualquer encurvamento ou empenamento descontrolado das primeiras barras de suporte será impedido. Quando aquecido, qualquer expansão termal no material originará forças nas barras de suporte 36a que podem fazer as barras começar a empenar. Pela provisão de barras de suporte em forma de arco 36a, as forças terão diretamente uma componente na segunda direção X, o que facilitará “encurvamento” adicional nesta direção, ou seja, as barras serão ainda mais arqueadas.

[32] Como previamente dito, as segundas barras de suporte 36b sãoprovidas em uma segunda seção lateral externa 40 do primeiro membro de placa de suporte 22a, uma sobre cada lado do primeiro conjunto de barras de suporte 36a. Além disso, as segundas barras de suporte 36b se estendem ao longo do segundo eixo X. Além disso, elas são substancialmente retas, substancialmente paralelas uma à outra e, de preferência, igualmente distribuídas nas segundas seções 40, de modo que haja distâncias iguais entre elas. Porém, outras distribuições e distâncias desiguais são naturalmente possíveis também. Suas superfícies de topo de suporte 44 são inclinadas, ver figuras 4-7. A inclinação é feita de modo que as barras de suporte 36b tenham sua menor altura na vizinhança das primeiras barras de suporte 36a e sua maior altura na vizinhança da linha de união 26. A menor altura da superfície de topo 44 é menor do que a altura das superfícies de topo 42 das primeiras barras de suporte 36a. A maior altura da superfície de topo 44 é menor do que a altura da superfície de topo do platô 28, ou seja, a superfície de topo do platô 28 é a superfície mais alta da placa de suporte 22.

[33] Em uma pequena área de interface, denotada como terceiraseção, entre a ia seção e cada respectiva segunda seção é provida uma barra de suporte 46 tendo uma forma e extensão similar às primeiras barras de suporte formadas em arco 36a. No que se segue, esta barra de suporte 46 é denotada como terceira barra de suporte 46. Sua superfície de topo 48 fica situada em um nível mais baixo do que as superfícies de topo 42 das primeiras barras de suporte 36a. As segundas barras de suporte 36b são conectadas a esta terceira barra de suporte 46, e a superfície de topo 48 desta terceira barra de suporte 46 fica em um nível igual ao do lado mais baixo das superfícies de topo inclinadas 44 das segundas barras de suporte 36b.

[34] Como previamente dito, orifícios 32 são providos entre asbarras de suporte 36. Em uma primeira área central entre as primeiras barras de suporte 36a e, os orifícios 32 são transpassantes, ou seja, os orifícios 32 se estendem completamente através da placa de suporte 22 de modo que a placa de suporte 22 seja transparente a elétrons. Entretanto, ao redor da periferia do primeiro membro de placa de suporte 22a, os orifícios 32 não são transpassantes. Em vez disso, as barras de suporte 36, 46 são aqui conectadas uma à outra por uma área de interconexão 50 tendo uma superfície de topo 52 que é rebaixada em relação a todas as superfícies de topo 42, 44, 48 das barras de suporte 36, 46. A distância entre as superfícies de topo 42, 44, 48 das barras de suporte 36, 46 e a superfície de topo 52 da área de interconexão 50 é suficientemente grande para assegurar que a lâmina 20 não fique em contato com a área de interconexão 50.

[35] Como dito, a área de interconexão 50 se estende ao redor daperiferia do primeiro membro de placa de suporte 22a. Nas figuras 3 e 4, pode se visto que a área de interconexão 50 se estende não apenas entre as segundas barras de suporte 36b e a terceira barra de suporte 46, mas também entre as extremidade s das primeiras barras de suporte 36a.

[36] Além disso, na área central das primeiras barras de suporte36a, onde os orifícios 32 são transpassantes, são providas finas porções de interconexão 54. Pelas figuras 4 - 7 pode ser visto que estas porções de interconexão 54 têm superfícies de topo 56 com uma altura menor do que a altura na qual as superfícies de topo 42 das primeiras barras de suporte 36a estão situadas. A distância, ao longo da terceira direção Z, entre as superfícies de topo 42 das primeiras barras de suporte 36a e a superfície de topo 56 das porções de interconexão 54 é suficientemente grande para assegurar que a lâmina 20 não fique em contato com as porções. A função das porções de interconexão 54 é manter a mesma distância entre todas as primeiras barras de suporte 36a.

[37] As finas porções de interconexão 54 têm sua extensão decomprimento na segunda direção X, ver figura 3, mas não em uma linha reta central, sendo, ao contrário, deslocadas por uma distância na primeira direção Y em relação a uma linha central imaginária (não mostrada). Cada segunda porção é deslocada em direção ao primeiro lado 1 da placa de suporte 22 e o resto é deslocado em direção ao segundo lado 2, formando uma linha em zigue-zague. Por formar uma linha em zigue-zague em vez de uma linha reta ao longo da segunda direção X, é possível impedir empenamento, ou seja, uma linha reta de porções de interconexão 54 criaria uma barra se estendendo na segunda direção X, cuja barra será sujeita a empenamento potencial.

[38] A espessura das barras de suporte formadas em arco 36a nasegunda direção X é de cerca de 0,55mm e a espessura na primeira direção Y das porções de interconexão posicionadas substancialmente centralmente 54 é de cerca de 0,4mm. A espessura da terceira barra de suporte 46, na segunda direção X, é de cerca de 0,55mm. A espessura das segundas barras de suporte 36b, na ia direção Y, é de cerca de 0,55mm.

[39] A seguir, com respeito às figuras 5-8, será descrito como alâmina 20 será recebida na placa de suporte 22 quando da aplicação de vácuo do interior do dispositivo gerador de feixe de elétrons 10. Quando vácuo é aplicado, os orifícios 32 e as porções de suporte de lâmina 34 formam um perfil topográfico da lâmina 20 substancialmente absorvente de qualquer excesso de folha que de outro modo causaria rugas danosas.

[40] Em geral, é preferido que a lâmina 20 deva se empenar paradentro nos orifícios, causando um encurvamento substancialmente dominante da lâmina 20 ao redor de um eixo direcionado substancialmente perpendicular à linha de união 26 em um plano virtual da placa de suporte 22. Isto significa que a linha de união é substancialmente retangular no modo de realização preferido, a direção do encurvamento dominante diferindo, preferivelmente, nas primeira e segunda seções 38, 40. Na primeira seção 38, a lâmina 20 se empena para dentro nos orifícios 32 entre as barras de suporte 36a, causando um encurvamento substancialmente dominante da lâmina 20 ao redor do primeiro eixo Y. Nas segundas seções laterais 40, o encurvamento substancialmente dominante entre as barras de suporte 36b será em toro do segundo eixo X.

[41] O empenamento, ou absorção, da lâmina 20, em ambos oscasos, será feito na direção negativa ao longo do terceiro eixo Z.

[42] Até o momento, foi descrito de modo geral que oencurvamento dominante na ia seção 38 é feito ao redor do primeiro eixo Y. Entretanto, deve ser entendido que isto é apenas uma simplificação da realidade. As primeiras barras de suporte 36a são formadas em arco e o encurvamento dominante será feito ao longo de um eixo seguindo a forma do arco. Este eixo pode ser representado pelo eixo Y1 de um sistema de coordenadas local arbitrário, ver figura 3. A direção do eixo Y1 seguirá a forma do arco e, desse modo, diferirá em cada ponto ao longo do arco. O eixo Y1 deve ser visto como uma pequena modificação do eixo mais geral Y.

[43] A figura 9 mostra o encurvamento dominante da lâmina emuma pequena representação D da figura 3. Muito esquematicamente, ela mostra um volume no orifício entre duas barras de suporte. A lâmina tem um encurvamento dominante ao redor do eixo Y1 e um empenamento para baixo, ou seja, em uma direção ao longo do terceiro eixo Z.

[44] A figura 8 mostra uma representação muito esquemática de uma seção transversal parcial tomada ao longo da linha C na figura 3, mostrando um par de barras de suporte 36b do segundo conjunto de barras de suporte e a lâmina 20. A finalidade é ilustrar o perfil topográfico da lâmina 20 ao longo do primeiro eixo Y quando vácuo é aplicado. Pode ser visto que a lâmina 20 se empena para os orifícios 32 entre as segundas barras de suporte 36b e que o encurvamento dominante em cada orifício é aqui feito ao redor do segundo eixo X. Uma vez que as segundas barras de suporte 36b são retas e têm uma extensão na segunda direção X, o sistema de coordenadas geral pode se usado. Entretanto, em outro modo de realização preferido, as barras do segundo conjunto de barras de suporte podem ter outra configuração. A figura 10 mostra uma vista parcial de um segundo modo de realização da placa de suporte 22, na qual as segundas barras de suporte 36b’ são providas em uma configuração em forma de leque da terceira barra de suporte 46. As segundas barras de suporte 36b’ podem, neste modo de realização, ser direcionadas, por exemplo, perpendicular à tangente da terceira barra de suporte encurvada 46. O encurvamento dominante, neste caso, será feito ao redor de um eixo X2 de um sistema de coordenadas local. O eixo X2 deve ser visto como uma pequena modificação do eixo mais geral X.

[45] DE modo a fazer uma transição suave entre o encurvamentonas primeira e segunda seções 38, 40, a superfície de topo da terceira barra de suporte 46 na área de interface é baixa em comparação com as superfícies de topo 42 das primeiras barras de suporte 36a, ver figura 7. Desse modo, a lâmina 20 nesta área não será tão tracionada e não será forçada sobre uma barra de suporte ao mesmo tempo em que é forçada a mudar de um encurvamento dominante para outro. Esta é a razão também pela qual a segundas barras de suporte 36b são inclinadas, com sua altura mais baixa em direção às primeiras barras de suporte 36a.

[46] Pelas figuras 5-8, mas especialmente com referência à figura 5,é visto que a lâmina 20 não jaz reta sobre a placa de suporte 22, mas que forma um perfil topográfico substancialmente adsorvente d qualquer excesso de lâmina.

[47] As figuras 11-13 mostram um terceiro modo de realizaçãopreferido da placa de suporte 22. Neste modo de realização, como nos primeiro e segundo modos de realização, o encurvamento dominante em uma primeira seção central 38 é feito ao redor do primeiro eixo Y e o encurvamento dominante nas segundas seções laterais 40 é feito ao redor do segundo eixo X. A primeira seção central 38 compreende porções de suporte de lâmina 34 em forma de primeiras barras de suporte 36a como aquelas que foram descritas com referência aos primeiro e segundo modos de realização. Acima de tudo, o projeto na primeira seção central 38 é pelo menos substancialmente o mesmo dos previamente descritos primeiro e segundo modos de realização. Além disso, a terceira seção, sendo a área pequena de interface entre as primeira e segunda seções compreendendo a terceira barra de suporte 46, é também substancialmente a mesma como previamente descrito. A área de interconexão 50 com sua superfície de topo 52, se estendendo sobre ambas as primeira e segunda seções 38, 40 é também a mesma neste terceiro modo de realização como nos modos de realização previamente descritos. Entretanto, o projeto e distribuição das porções de suporte de lâmina 34 nas segundas seções laterais 40 difere substancialmente do descrito anteriormente. As segundas seções laterais 40 compreendem, cada uma, porções de suporte de lâmina sendo elementos em forma retangular 58. Estes elementos 58 são posicionados sobre a superfície de topo 52 da área de interconexão 50 e têm uma superfície de topo 60 na mesma altura das superfícies de topo 42 das primeiras barras de suporte 36a. Além disso, os ditos elementos de forma retangular 58 são arranjados separados um do outro em uma fila. A dita fila de elementos 50 se estende ao longo de um trajeto curvo. O trajeto curvo tem forma de arco. A forma de arco corresponde substancialmente ao trajeto curvo das primeira e terceira barras de suporte 36a, 46. Desse modo, a fila de elementos retangulares 58 pode, de um modo, ser considerada como formando uma barra de suporte adicional correspondente às primeira e terceira barras de suporte 36a, 46. Cada elemento de forma retangular 58 tem a sua maior extensão, seu comprimento, seguindo ao longo do arco. O comprimento de cada elemento 58 pode ser igual ou diferir entre os elementos 58. No exemplo mostrado, os elementos 58 nas extremidades do arco são mais longos do que no meio do arco. O intervalo de comprimento é, de preferência, entre 2-4 mm. A espessura dos elementos 58 em uma direção perpendicular à direção de comprimento é de cerca de 1,6 mm.

[48] Como dito, o encurvamento dominante nas segundas seçõeslaterais 40 é feito ao redor do segundo eixo X. Mais especificamente, o encurvamento dominante será, neste caso, deito ao redor de um eixo X3 de um sistema de coordenadas local arbitrário. O eixo X3 deve se visto como uma pequena modificação do eixo mais geral X. O eixo Y3 é direcionado ao longo do trajeto curvo, e o eixo X3 é direcionado substancialmente perpendicular à tangente do trajeto curvo. Para obter o encurvamento dominante desejado, a distância ou vão entre elementos subsequentes 58 na fila é substancialmente igual ou mais comprida do que a distância dos elementos 58 até a terceira barra de suporte 46 e a distância dos elementos 58 até a armação constituindo o segundo membro de placa de suporte 22b. Se as distâncias forem iguais, o encurvamento dominante será ainda criado ao redor do eixo X3, uma vez que rugas têm maior probabilidade de ocorrer perpendicular à linha de união 26. Neste caso, perpendicular aos lados 3 e 4 do retângulo. Para melhor entendimento, a linha de união 26 foi adicionada na figura 11. A figura 13 mostra uma representação muito esquemática de uma seção transversal parcial tomada ao longo da linha C na figura 11, ou seja, ao longo do trajeto curvo ao longo do qual os elementos de forma retangular 58 são arranjados. A figura mostra um par de elementos de forma retangular 58 e a lâmina 20. A finalidade é ilustrar o perfil topográfico da lâmina 20 sobre os elementos de forma retangular 58 quando vácuo é aplicado. Pode ser visto que a lâmina 20 está se empenando para baixo nos vãos entre os elementos 58 e que o encurvamento dominante em cada vão é, aqui, feito ao redor do segundo eixo X.

[49] A presente invenção compreende ainda um método que, porlarga extensão, já foi descrito em relação à montagem. O método compreende a etapa de prover, dentro da dita área, um padrão de orifícios 32 e porções de suporte de lâmina 34 alternadamente na placa de suporte 22, cujo padrão, quando vácuo é criado no alojamento 14, é adaptado para formar um perfil topográfico da lâmina 20 substancialmente absorvendo qualquer excesso de lâmina. De preferência, de um modo que um encurvamento dominante da lâmina 20 ocorra em cada orifício 32.

[50] A invenção compreende adicionalmente um método em umamáquina de enchimento para esterilizar material de embalagem, como, por exemplo, uma folha contínua de material de embalagem. O dito método compreende a etapa de usar um dispositivo gerador de feixe de elétrons, do tipo inicialmente descrito com referência à figura 1, compreendendo uma montagem de acordo com a invenção. A folha contínua de material de embalagem, a ser usada ao formar embalagens de produtos alimentícios, pode compreender um laminado de embalagem compreendendo uma camada de núcleo de papel e camadas interna e externa de polímeros. Antes de formar a folha contínua em embalagens, a folha contínua deve ser esterilizada por meio de enfeixamento de linha de um dispositivo gerador de feixe de elétrons 10. O dispositivo gerador de feixe de elétrons 10 inclui uma montagem do tipo previamente descrito.

[51] Um dispositivo gerador de feixe de elétrons tendo umamontagem do tipo previamente descrito também pode ser usado para esterilizar a superfície externa de um recipiente de embalagem. De preferência, o dispositivo gerador de feixe de elétrons é dirigido para o lado do recipiente e embalagem e este é girado de modo a que a esterilização seja feita sobre toda a superfície externa.

[52] Um dispositivo gerador de feixe de elétrons adaptado paraesterilizar folha contínua convencional de material de embalagem terá uma montagem de janela de saída de elétrons de forma mais retangular do que a apresentada nas figuras. De fato, a porção central transparente da montagem, ou seja, a porção através da qual os elétrons são capazes de passar, tem cerca de 40mm de comprimento (na primeira direção Y) e cerca de 400mm de largura (na segunda direção X). Entretanto, o projeto global da placa de suporte 22 não diferirá substancialmente de uma montagem de forma mais retangular. Devido à maior largura, a primeira seção 38 das barras de suporte será maior com mais primeiras barras de suporte 36a.

[53] Durante esterilização, a folha contínua de material deembalagem passará pela janela de saída de elétrons 12 do dispositivo gerador de feixe de elétrons 10. A direção de andamento da folha contínua corresponderá à primeira direção Y, ou seja, a direção de andamento e a primeira direção Y são alinhadas.

[54] Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação aum modo de realização presentemente preferido, deve se entendido que várias modificações e mudanças podem ser feitas sem se afastar do objeto e escopo da invenção conforme definidos nas reivindicações anexas.

[55] As primeiras barras de suporte 36a foram descritas como seestendendo ao longo de trajetos curvos, e sendo formadas em arco no modo de realização presentemente preferido. Outro modo e descrever o trajeto curvo é pelo uso do termo matemático polinomial. O arco mostrado, por exemplo, na figura 3, é um polinómio de 2a ordem. Em certas aplicações, a expansão termal nas barras de suporte da placa de suporte estará no foco e é desejado minimizar os efeitos da expansão termal. Nestes casos, projetos alternativos das barras de suporte incluem, por exemplo, polinómios de 3a e 4a ordem. Porções de interconexão entre as barras de suporte podem ser providas nos pontos de interseção de eixos dos polinômios.

Claims (9)

1. Montagem de uma placa de suporte (22) e uma lâmina de janela de saída (20) para uso em um dispositivo gerador de feixe de elétrons (10), a dita placa de suporte (22) sendo projetada para reduzir rugas na dita lâmina (20), cujas rugas podem surgir devido ao excesso de lâmina que ocorre no processo de montagem, a dita lâmina (20) sendo unida à placa de suporte (22) ao longo de uma linha de união fechada (26) delimitando uma área na qual a placa de suporte (22) é provida de orifícios (32) e porções de suporte de lâmina (34), e em cuja área a lâmina (20) é adaptada para servir como uma porção de uma parede de um alojamento impermeável a vácuo (14) do dispositivo gerador de feixe de elétrons (10),em que a placa de suporte (22), dentro da dita área, é provida de um padrão de orifícios (32) e porções de suporte de lâmina (34) alternadamente, cujo padrão, quando vácuo é criado no alojamento (14), é adaptado para formar um perfil topográfico da lâmina (20) absorvendo qualquer excesso de lâmina,em que a absorção é feita de modo que o encurvamento dominante da lâmina (20) ocorra nos ditos orifícios (32), eem que o encurvamento dominante é feito ao redor de um eixo dirigido perpendicular à linha de união (26) em um plano da placa de suporte (22), edita montagem sendo caracterizada pelo fato de que a área delimitada pela dita linha de união (26) é dividida em pelo menos duas seções (38, 40), cada uma compreendendo pelo menos um orifício (32), e que, em cada respectiva seção (38, 40) o encurvamento dominante é criado na mesma direção nos orifícios vizinhos (32), e que a área delimitada pela linha de união (26) é retangular, e que o encurvamento dominante em uma primeira seção central (38) é feito ao redor de um primeiro eixo (Y) dirigido perpendicular a um primeiro lado (1) do retângulo e a um segundo lado (2) oposto ao primeiro lado (1), e que o encurvamento dominante nas segundas seções laterais (40) é feito ao redor de um segundo eixo (X) dirigido perpendicular a um terceiro lado (3) e respectivo quarto lado (4) do retângulo, os terceiro e quarto lados (3, 4) do retângulo sendo perpendiculares aos primeiro e segundo lados (1, 2).

2. Montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato adicional de que as porções de suporte de lâmina (34) serem formadas como barras de suporte de folha (36).

3. Montagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato adicional de um primeiro conjunto de barras de suporte de lâmina (36a) ser provido na primeira seção central (38) da placa de suporte (22), e pelo fato do segundo conjunto de barras de suporte (36b, 36b’) ser provido na segunda seção lateral (40), em que esta segunda seção lateral (40) é provida uma de cada lado da primeira seção (38) em regiões finais da placa de suporte (22).

4. Montagem de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato adicional de as barras de suporte (36a) do primeiro conjunto de barras de suporte se estenderem ao longo do primeiro eixo (Y) dirigido perpendicular aos primeiro e segundo lados (1, 2) do retângulo.

5. Montagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato adicional de as barras de suporte de lâmina (36a) do primeiro conjunto de barras de suporte de lâmina se estenderem ao longo de trajetos curvos.

6. Montagem de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato adicional de as barras de suporte (36b, 36b’) dos segundo conjuntos de barras de suporte de lâmina se estenderem ao longo do segundo eixo (X) dirigido perpendicular ao terceiro lado (3) e respectivo quarto lado (4) do retângulo.

7. Montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato adicional de as porções de suporte de lâmina (34) nas segundas seções laterais (40) serem elementos (58) arranjados separados um do outro em uma fila, a dita fila seguindo o primeiro eixo (Y).

8. Montagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato adicional de a linha de união (26) ser posicionada sobre um platô (28) da placa de suporte (22).

9. Método para reduzir rugas em uma lâmina de janela de saída (20) de uma montagem como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8 de um dispositivo gerador de feixe de elétrons (10), cujas rugas podem surgir devido a excesso de lâmina originado no processo de montagem, a dita lâmina (20) sendo unida a uma placa de suporte (22) ao longo de uma linha de união fechada (26) delimitando uma área na qual a placa de suporte (22) é provida de orifícios (32) e porções de suporte de lâmina (34) e em cuja área a lâmina (20) é adaptada para servir como uma porção de uma parede de um alojamento impermeável a vácuo (14) do dispositivo gerador de feixe de elétrons (10),o método caracterizado pelo fato de compreender a etapa de prover, dentro da dita área, um padrão de orifícios (32) e porções de suporte de lâmina (34) alternadamente na placa de suporte (22), cujo padrão, quando vácuo é criado no alojamento (14), é adaptado para formar um perfil topográfico da lâmina (20) absorvendo qualquer excesso de lâmina, em que a absorção é feita de modo que o encurvamento dominante da lâmina (20) ocorra nos ditos orifícios (32), e em que o encurvamento dominante é feito ao redor de um eixo dirigido perpendicular à linha de união (26) em um plano da placa de suporte (22), eo método adicionalmente compreendendo a etapa de prover a área delimitada pela dita linha de união (26) em pelo menos duas seções (38, 40), cada uma compreendendo pelo menos um orifício (32), e em que, em cada respectiva seção (38, 40) o encurvamento dominante é criado na mesma direção nos orifícios vizinhos (32), e em que a área delimitada pela linha de união (26) é retangular, e em que o encurvamento dominante em uma primeira seção central (38) é feito ao redor de um primeiro eixo (Y) dirigido perpendicular a um primeiro lado (1) do retângulo e a um segundo lado (2) oposto ao primeiro lado (1), e em que o encurvamento dominante nas segundas seções laterais (40) é feito ao redor de um segundo eixo (X) dirigido perpendicular a um terceiro lado (3) e respectivo quarto lado (4) do retângulo, os terceiro e quarto lados (3, 4) do retângulo sendo perpendiculares aos primeiro e segundo lados (1, 2).

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