BRPI0707814B1

BRPI0707814B1 - Emissor de feixe de elétrons e método para irradiar o interior de uma garrafa

Info

Publication number: BRPI0707814B1
Application number: BRPI0707814-5A
Authority: BR
Inventors: Avnery Tzvi
Original assignee: Hitachi Zosen Corporation
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2018-05-02
Also published as: CN101416255B; WO2007095205A2; EP1991993B2; JP2009526971A; CN101416255A; BRPI0707814A2; EP1991993A2; WO2007095205A3; US20080073549A1; US20120294758A1; US7759661B2; US8586944B2; US8258486B2; JP2013224941A; EP1991993B1; JP5774156B2; JP2014134548A; JP5438325B2; JP5597743B2; US20100247373A1

Abstract

emissor de feixe de elétrons, método de geraçao de feixe de elétrons e método para irradiar o interior de uma garrafa emissor de feixe de elétrons que inclui uma câmara de vácuo tendo uma largura. um gerador de elétrons pode ser posicionado no interior da câmara de vácuo para gerar elétrons. um bocal alongado pode se estender a partir da câmara de vácuo ao longo de um eixo longitudinal e ter uma janela de saída em uma extremidade distal do bocal. o bocal pode ter uma largura que é menor do que alargura da câmara de vácuo, o gerador de elétrons pode ter forma e dimensão e ser posicionado com a câmara de vácuo para formar e direcionar um feixe de elétrons estreito que ingressa e passa através do bocal, e se retira pela janela de saída.

Description

(54) Título: EMISSOR DE FEIXE DE ELÉTRONS E MÉTODO PARA IRRADIAR O INTERIOR DE UMA GARRAFA (51) Int.CI.: G21K 5/04; B65B 55/08; B67C 7/00 (30) Prioridade Unionista: 14/02/2006 US 60/773,047 (73) Titular(es): HITACHI ZOSEN CORPORATION (72) Inventor(es): TZVI AVNERY

EMISSOR DE FEIXE DE ELÉTRONS E MÉTODO PARA IRRADIAR O

INTERIOR DE UMA GARRAFA

O	presente pedido	de
benefício	da prioridade	do
60/773,047	depositado em 14	de
totalidade	dos ensinamentos	do

citado encontra-se incorporada ao

ANTECEDENTES patente reivindica o pedido norte-americano fevereiro de 2006. A pedido de patente acima presente por referência.

Emissores de feixes de elétrons têm sido usados para irradiar e esterilizar recipientes com feixes de elétrons. Tipicamente, um emissor de feixe de elétrons é posicionado acima do recipiente e direciona um feixe de elétrons em direção descendente para o interior do recipiente. No entanto, quando o recipiente é uma garrafa com gargalo estreito, a esterilização adequada da garrafa é dificultada. Um gargalo estreito pode impedir que uma grande parte do feixe de elétrons entre na garrafa.

SUMÁRIO

A presente invenção provê um emissor de feixe de elétrons incluindo uma câmara de vácuo tendo uma largura. Um gerador de elétrons pode ser posicionado dentro da câmara de vácuo para gerar elétrons. Um bocal alongado pode se estender a partir da câmara de vácuo ao longo do eixo longitudinal e apresentar uma janela de saída em uma extremidade distal do bocal. O bocal pode apresentar uma largura que é menor do que a largura da câmara de vácuo. O gerador de elétrons pode ser formatado e dimensionado, e posicionado dentro da câmara de vácuo para formar e de 26/03/2018, pág. 9/31 direcionar um feixe de elétrons estreito que ingressa e passa através do bocal, e se retira pela janela de saída.

Em modalidades específicas, o bocal pode apresentar uma periferia geralmente circular, e um diâmetro. A câmara de vácuo pode apresentar uma periferia geralmente circular, e apresentar um diâmetro que é mais largo do que o diâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode conter uma carcaça com um diâmetro que é praticamente semelhante ao diâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode ter forma e dimensão, e ser posicionado para formar o feixe de elétrons com uma porção convergente que converge dentro do bocal, seguido de uma porção divergente que diverge dentro do bocal antes de alcançar a janela de saída. O feixe de elétrons pode ainda divergir depois de se retirar da janela de saída. O gerador de elétrons pode incluir um filamento gerador de elétrons que apresenta uma porção geralmente orientada longitudinalmente em linha com o eixo longitudinal do bocal. O bocal pode ter um comprimento, e uma razão entre comprimento e diâmetro de pelo menos 3:1. O emissor pode apresentar uma razão de diâmetro de câmara de vácuo para diâmetro de bocal de pelo menos 2:1.

A presente invenção pode fornecer ainda um método de geração de feixe de elétrons, incluindo a geração de elétrons com um gerador de elétrons posicionado dentro de uma câmara de vácuo, a câmara de vácuo possuindo uma largura. Um bocal alongado pode se estender a partir da câmara de vácuo ao longo do eixo longitudinal. O bocal pode apresentar uma janela de saída em uma extremidade

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 10/31 distal do bocal. O gerador de elétrons pode ter forma e dimensão, e ser posicionado dentro da câmara de vácuo para formar e direcionar um feixe de elétrons estreito que ingressa e passa através do bocal e se retira pela janela de saída.

Em modalidades particulares, o bocal pode apresentar uma periferia geralmente circular, e um diâmetro. A câmara de vácuo pode apresentar uma periferia geralmente circular e um diâmetro que é maior do que o diâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode apresentar uma carcaça com um diâmetro que é praticamente o mesmo que o diâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode ter forma e dimensão, e ser posicionado para formar o feixe de elétrons com uma porção convergente que converge dentro do bocal, seguido de uma porção divergente que diverge dentro do bocal antes de alcançar a janela de saída. O feixe de elétrons pode ainda divergir após se retirar pela janela de saída. O gerador de elétrons pode incluir um filamento gerador de elétrons. Uma porção do filamento pode ser orientada geralmente longitudinalmente em linha com o eixo longitudinal do bocal. O bocal pode apresentar um comprimento, e uma razão entre diâmetro e comprimento de pelo menos cerca de 3:1. A câmara de vácuo e o bocal podem apresentar uma razão de diâmetro de câmara de vácuo até diâmetro de bocal de pelo menos cerca de 2:1.

A presente invenção pode ainda fornecer um método de irradiar o interior de uma garrafa, na qual a garrafa tem um gargalo. Elétrons podem ser gerados com um gerador de elétrons posicionado no interior de uma câmara de vácuo,

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 11/31 a câmara de vácuo apresentando uma largura. Um bocal alongado pode se estender a partir da câmara de vácuo ao longo do eixo longitudinal. O bocal pode apresentar uma janela de saída em uma extremidade distal do bocal. O bocal pode apresentar uma largura que é menor do que a largura da câmara de vácuo. O gerador de elétrons pode ter forma e dimensão, e ser posicionado no interior da câmara de vácuo para formar e direcionar um feixe de elétrons estreito que ingressa e passa através do bocal, e se retira pela janela de saída. O bocal pode ser inserido através do gargalo da garrafa e irradiar o interior com um feixe de elétrons.

Em modalidades particulares, o bocal alongado pode apresentar uma periferia geralmente circular, e um diâmetro. A câmara de vácuo pode apresentar uma periferia geralmente circular, e um diâmetro que é maior do que o diâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode incluir uma carcaça com um diâmetro que é praticamente o mesmo que o diâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode ter forma e dimensão, e ser posicionado para formar o feixe de elétrons com uma porção convergente que converge no interior do bocal, seguida de uma porção divergente que diverge no interior do bocal antes de alcançar a janela de saída. O feixe de elétrons pode ainda divergir depois de se retirar da janela de saída. O gerador de elétrons pode incluir um filamento gerador de elétrons contendo uma porção orientada geralmente longitudinalmente em linha com o eixo longitudinal do bocal. O bocal pode ter um comprimento, e uma razão entre comprimento e diâmetro de pelo menos cerca

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 12/31 de 3:1. A câmara de vácuo e o bocal podem apresentar uma razão de diâmetro de câmara de vácuo para diâmetro de bocal de pelo menos cerca de 2:1. A garrafa e o bocal podem ser movidos relativamente um ao outro durante a irradiação. A distribuição do feixe de elétrons no interior da garrafa pode ser apoiada com pelo menos um membro direcionador de elétrons adjacente à garrafa. O interior da garrafa pode ser um espaço ambiente gasoso. O ambiente gasoso pode ser modificado no interior da garrafa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

O relato acima será aparente a partir da descrição mais detalhada a seguir de modalidades exemplificativas da invenção, conforme ilustrado pelos desenhos que acompanham, nos quais referências numéricas similares se referem às mesmas partes por todas as diferentes vistas. Os desenhos não estão necessariamente em escala, uma vez que foi dada ênfase às modalidades ilustrativas da presente invenção.

A Figura 1 é uma vista esquemática lateral de uma modalidade de um sistema de esterilização.

A Figura 2 é uma vista explodida em perspectiva de um emissor de feixe de elétrons contendo um bocal.

A Figura 3 é uma vista esquemática lateral de um bocal de um emissor de feixe de elétrons inserido em uma garrafa.

A Figura 4 é uma vista esquemática lateral de uma porção de um emissor de feixe de elétrons com um bocal.

A Figura 5 é uma vista em perspectiva de uma pistola ou gerador de feixe de elétrons.

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 13/31

A Figura 6 é uma vista esquemática de corte do gerador de feixe de elétrons da Figura 5.

As Figuras 7 - 11 são desenhos esquemáticos de filamentos contendo porções circulares.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Segue exemplificativas uma descrição de modalidades

Com relação à Figura 1, o sistema de esterilização 15 pode incluir um emissor de feixe de elétrons 10 contendo uma câmara de vácuo 11. Um cano, conduto, tubo ou bocal 12 (Figura 2) pode se estender a partir de, e ser conectado ou fixado e selado à extremidade axial 10a da câmara de vácuo 11. Um feixe de elétrons 44 pode ser emitido através do bocal 12. O bocal 12 pode ser estreito e alongado, permitindo que o bocal 12 seja inserido na abertura 16a de um gargalo estreito 16 de um recipiente tal como uma garrafa 20, para irradiar o interior 18 da garrafa 20 com o feixe de elétrons 44 para irradiar, tratar ou esterilizar superfícies no interior 18. A câmara de vácuo 11 pode permanecer fora da garrafa 20 enquanto o bocal 12 é inserido no gargalo da garrafa 16. A energia elétrica para o emissor de feixe de elétrons 10 pode ser fornecida por uma fonte de energia 13 através das linhas 17a e 17b.

O interior 18 de uma garrafa 20 pode ser irradiado na medida em que o bocal 12 é inserido e/ou retirado da garrafa 20, ou após a inserção. A distância em que o bocal 12 é inserido na garrafa 20 pode depender do tamanho da garrafa 20, incluindo a altura, largura, ou diâmetro, bem como a intensidade do feixe de elétrons 44. O tratamento

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 14/31 ou esterilização do interior da garrafa 20 pode ser alcançado por um ou mais entre desativação, morte, destruição, vaporização, oxidização, alteração, etc., dos microorganismos e substâncias biológicas no interior 18 e nas superfícies internas 20a da garrafa 20.

Adicionalmente, as substâncias não-biológicas podem ser tratadas para neutralizar, reduzir ou remover efeitos prejudiciais.

A garrafa 20 pode ser posicionada em um suporte 50 10 que pode mover a garrafa 20 para cima e para baixo, ou em relação ao bocal 12. Caso desejado, o suporte 50 pode ainda ser girado para girar a garrafa 20 para irradiar de maneira uniforme o interior 18 da garrafa 20. Alternativamente, o emissor de feixe de elétrons 10 pode ser movido para cima ou para baixo, ou em relação à garrafa 20, e/ou girado. Uma ou mais placas ou membros que dão forma, espalhadores ou direcionadores de elétrons 52 podem ser providos adjacentes à garrafa 20 para distribuição, formatação, espalhamento, direcionamento ou apoio aos elétrons e no feixe de elétrons 44 (Figura 3) para alcançar as superfícies internas 20a da garrafa 20 na maneira, configuração ou padrão desejado, para tratamento ou esterilização. Os membros direcionadores de elétrons 52 podem auxiliar a distribuição, formatação, espalhamento ou direcionamento dos elétrons e com magnetismo, ou potencial elétrico ou carga. Um ou mais membros direcionadores de elétrons 52 pode estar localizado em uma ou mais posições adjacentes lateralmente à garrafa 20, ou alternativamente, envolver o exterior da garrafa 20 circularmente

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 15/31 lateralmente. Além disso, o suporte 50 pode ainda ser usado como uma placa ou membro para dar forma, espalhador ou direcionador, para distribuição, formatação, espalhamento, direcionamento ou auxiliando elétrons e até a superfície interna de fundo 20b da garrafa 20 em uma maneira, padrão ou configuração desejados. O suporte 50 pode ser provido com imãs, ou carga potencial ou elétrica. Os membros direcionadores de elétrons 52 e o suporte 50 podem receber energia da fonte de energia 13.

Caso desejado, uma luz a gás 56 (Figura 3) tal como hélio, pode ser introduzida na garrafa 20 por um bocal ou tubo 54 para modificar o espaço ou ambiente gasoso existente e aumentar o alcance do feixe de elétrons 44.

Além disso, o gás 56 pode ser usado para formar um plasma em conjunto com o feixe de elétrons 44, que pode auxiliar o processo de tratamento ou esterilização. Alternativamente, o bocal ou tubo 54 pode ser um bocal de vácuo ou tubo para remover ar da garrafa 20 para modificar o ambiente gasoso, criando um vácuo ou vácuo parcial. Isto também pode aumentar o alcance do feixe de elétrons 44 e auxiliar no processo de tratamento ou esterilização.

Com relação às Figuras 3 -6, a câmara de vácuo 11 do emissor de feixe de elétrons 10 pode apresentar formato geralmente cilíndrico ou alongado com uma largura ou diâmetro Di (Figura 4) . O bocal 12 pode ainda ter formato geralmente cilíndrico ou tubular com um comprimento L1, uma largura ou diâmetro externo D2, e uma largura ou diâmetro interno D3. O bocal 12 pode ser inserido em pequenas aberturas que seriam pequenas demais para permitir a

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 16/31 inserção de um emissor de feixe de elétrons 10 que não tivesse um gargalo estreito 12 e ao invés contivesse uma janela de saída 42 na extremidade axial 10a da câmara de vácuo 11. A presença da câmara de vácuo 11 com um diâmetro

D1 que é maior que o diâmetro D2 do bocal 12 pode permitir que o emissor de feixe de elétrons 10 opere com uma energia maior do que se o emissor de feixe de elétrons 10 fosse construído para conter um único diâmetro pequeno do mesmo tamanho que o bocal 12. A câmara de vácuo 11 e o bocal 12 podem ser ligados de maneira a apresentar um vácuo permanente hermeticamente selado em seu interior.

Uma pistola ou gerador de elétrons 24 para gerar elétrons e pode ser posicionada dentro do interior 22 da câmara de vácuo 11, a uma distância L2 da extremidade axial proximal do bocal 12 e a uma distância L3 da janela de saída 42 na extremidade axial distal do bocal 12. O gerador de elétrons 23 pode incluir uma carcaça 26 a qual pode geralmente ter formato cilíndrico com uma periferia circular, e pode compreender uma largura ou diâmetro D4. A carcaça 26 pode incluir duas porções de carcaça 26a e 26b que são unidas (Figuras 5 e 6). As laterais da carcaça 26 podem ser espaçadas das superfícies internas 11a da câmara de vácuo 11 por uma distância de W a qual pode fornecer uma lacuna de maior voltagem. Um filamento gerador de elétrons

32 pode estar posicionado no interior 34 da carcaça 26. A energia para o filamento gerador de elétrons 32 pode ser fornecida por uma fonte de energia 13 através de condutos

32a e 32b, que podem se estender a partir da carcaça 26 por um isolador 28. O filamento gerador de elétrons 32 pode

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 17/31 incluir uma porção que é posicionada longitudinalmente em uma orientação que está geralmente em linha com o eixo longitudinal X do bocal 12 e câmara de vácuo 11 (Figura 4) . O filamento gerador de elétrons 32 pode apresentar ligeiro formato em V (Figura 6), com condutos 32a e 32b estendendo de uma extremidade ou ponto distal 33 a um angulo de cada um e em direção ao isolador 28. O filamento gerador de elétrons 32 pode gerar elétrons e livres quando aquecido pela passagem de energia elétrica através do filamento 32. A orientação em linha geral do filamento gerador de elétrons 32 no gerador de elétrons 24 pode fornecer elétrons e em uma configuração, arranjo ou localização, que seja adequada para ser focada, ou ter forma e condução ou direção através do bocal 12. O formato em V do filamento gerador de elétrons 32 pode ainda fornecer elétrons e em uma configuração adequada. O filamento gerador de elétrons 32 pode se estender por uma abertura 36 em uma lente ou membro eletrostático, de focalização ou para dar forma 30. A lente eletrostática 30 pode fornecer a forma ou focalização inicial dos elétrons e e pode incluir aberturas 40 para auxiliar no fornecimento do foco desejado. A extremidade axial da carcaça 26 pode apresentar uma região ou abertura permeável a ou emissora de elétrons 38 com um diâmetro D5, através da qual os elétrons e do filamento 32 e lente eletrostática passam, e que pode formar outra lente ou membro eletrostático para dar forma ou foco para adicionalmente formar ou focar os elétrons e emitidos pelo gerador de elétrons 24. Potencial de alta voltagem pode ser fornecido

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 18/31 entre a carcaça 26 do gerador de elétrons 24 e a janela de saída 42 pela fonte de energia 13. A janela de saída 42 pode ter um piso 48. O potencial de voltagem entre o gerador de elétrons 24 e a janela de saída 42 pode acelerar os elétrons e emitidos pelo filamento gerador de elétrons 32, a partir do gerador de elétrons 24 em direção a e através da janela de saída 42. Embora o filamento gerador de elétrons 32 seja tipicamente posicionado longitudinalmente, em algumas modalidades, o filamento gerador de elétrons 32 pode estar posicionado lateralmente. Além disso, em algumas modalidades, múltiplos filamentos 32 podem ser empregados. Além disso, o filamento gerador de elétrons 32 pode ser um filamento geralmente circular posicionado lateralmente ou longitudinalmente. Exemplos de algumas modalidades estão mostrados nas Figuras 7 - 11. As Figuras 8 - 11 ilustram exemplos em que o filamento 32 é curvo de modo a apresentar uma porção de filamento externa geralmente circular que substancialmente envolve uma porção de filamento interna geralmente circular.

O gerador de elétrons 24 pode estar posicionado no interior 22 da câmara de vácuo 11 e configurado, formado e dimensionado para formar um feixe de elétrons interno estreito 46 de tal forma e configuração que possa passar através do bocal 12 e emergir pela janela de saída 42 como

25 um feixe de	elétrons 44. A	configuração	da	lente
eletrostática	30,	o diâmetro da	abertura 36	na	lente
eletrostática	30,	a distância	H na qual	a	lente
eletrostática	30 é	posicionada da	abertura 38,	o diâmetro

D5 da abertura 38, e a orientação e configuração do

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 19/31 filamento 32 podem ser arrumados ou configurados de modo que os elétrons e saindo do gerador de elétrons 24 se retirem em uma configuração desejada. O feixe de elétrons interno 46 pode se retirar do gerador de elétrons 24 em uma maneira que se estreite ou aflua em uma porção convergente ou estreita 46a. O diâmetro D4 da carcaça 26 pode ser geralmente cerca de o mesmo diâmetro que o diâmetro interno D3 do bocal 12, e o diâmetro D5 da abertura 38 da carcaça 26 pode ser menor que o diâmetro interno D3 do bocal 12.

Isto pode permitir que a porção convergente 46a do feixe de elétrons interno 46 ingresse no bocal estreito 12 com pouco ou nenhum bloqueio. A distância L2 do gerador de elétrons 24 pode também ser suficientemente espaçada da extremidade axial proximal do bocal 12 para permitir a entrada da porção convergente 46a. O feixe de elétrons interno 46 pode convergir até um ponto de foco ou convergência 46b dentro do bocal 12, e em seguida alargar, divergir ou se espalhar em uma porção mais larga, espalhada ou divergente 46c antes de se retirar da janela de saída 42 sob a forma de feixe de elétrons externo largo, espalhado ou divergente 44. O feixe de elétrons 44 pode direcionar os elétrons e para longe da janela de saída 42 longitudinalmente ao longo do eixo longitudinal “X bem como radialmente circularmente para fora em relação ao eixo “X. O feixe de elétrons 44 pode ainda apresentar um formato de cone com angulo para fora. Em algumas modalidades, o diâmetro D4 da carcaça 26 e o diâmetro D5 da abertura 38 podem ser mais largos que o diâmetro interno D3 do bocal 12. Em tal situação, o gerador de elétrons 24 pode ser configurado e espaçado a

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 20/31 uma distância suficiente L2 para fornecer um feixe de elétrons interno 46 com uma porção convergente 46a que aflua ou se estreite o suficiente para entrar no bocal 12, e uma porção divergente 46b que alcança a janela de saída

42.

A configuração de estreitamento ou convergência, e em seguida alargamento ou divergência do feixe de elétrons interno 46 pode manter o feixe de elétrons interno 46 estreito enquanto estiver no interior do bocal 12 para permitir o curso do feixe 46 em seu interior, e pode permitir o uso de bocais 12 longos e estreitos. Por exemplo, em algumas modalidades, a razão da distância L1 até a largura interna ou diâmetro D3 do bocal 12 pode ser cerca de pelo menos 3:1, por exemplo cerca de 6:1 ou maior, e em outras modalidades, cerca de 10:1 ou maior. Adicionalmente, a razão da largura ou diâmetro D1 da câmara de vácuo 11 até a largura ou diâmetro externo D2 do bocal 12 pode ser cerca de 2:1, e em outras modalidades cerca de 3:1. Dependendo do uso em questão, estas razões podem variar. Em algumas modalidades, o feixe 46 pode ser formado somente na maneira divergente, mas pode resultar em um bocal mais curto para um dado diâmetro interno D3 e pode ter cerca de metade do comprimento. Em algumas modalidades, o bocal 12 pode ser afilado. A configuração do gerador de elétrons 24, e as distâncias L2 e L3 podem ser ajustadas para prover ao feixe de elétrons interno 46 a configuração desejada para ingressar em um bocal 12 de um determinado comprimento L1 e diâmetro interno D3, e obter uma configuração desejada de feixe de elétrons 44 saindo da

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 21/31 janela de saída 42. O bocal 12 pode ter diferentes comprimentos L1, e larguras ou diâmetros externos D2, para a inserção em recipientes ou garrafas 20 de diferentes tamanhos. Por exemplo, bocais 12 de diferentes tamanhos podem ser empregados para garrafas 20 de 12oz e 32oz ou garrafas 20 de 2 litros. Por exemplo, bocais 12 mais largos podem ser usados para garrafas 20 mais largas com gargalos mais largos 16 e bocais 12 mais compridos podem ser usados para garrafas 12 mais altas. Em algumas modalidades, o mesmo bocal 12 pode ser usado em uma faixa de recipientes ou garrafas 20 de distintos tamanhos.

A câmara de vácuo 11 e o bocal 12 podem ser formados de metal, cerâmica, ou uma combinação destes. Em uma modalidade, a câmara de vácuo 11 pode apresentar uma largura ou diâmetro de cerca de 2 polegadas. A câmara de vácuo 11 pode apresentar larguras e diâmetros mais largos ou menores dependendo no uso desejado e nos níveis de energia desejados. A carcaça 26 do gerador de elétrons 24 pode ser formada de material condutivo, por exemplo, metal, tal como aço inoxidável. O filamento 32 pode ser formado de uma material adequado tal como tungstênio. O emissor de feixe de elétrons 10 pode ser operado em uma faixa entre cerca de 40 a 150 KV, e cerca de 0 a 5 milliAmps. Alternativamente, voltagens maiores ou menores podem ser usadas. Deve ser compreendido que os níveis de dimensões, voltagem e energia podem variar dependendo no uso a que se destina. Alguns aspectos do emissor de feixe de elétrons podem ser similares às modalidades descritas nas patentes norte-americanas 5.962.995, 6.407.492 e 6.545.398

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 22/31 cujos conteúdos são aqui incorporados como referência em sua totalidade.

A janela de saída 42 pode se estender substancialmente sobre a largura do diâmetro interno D3 do bocal 12 na extremidade distal axial 14. A janela de saída 42 pode ser formada de materiais adequados, por exemplo, titânio contendo uma espessura de 12.5 microns ou menos. Em algumas modalidades, a espessura pode estar entre cerca de 4 - 12 microns de espessura. Outras modalidades podem apresentar espessuras maiores ou menores. A janela de saída 42 pode ter uma cobertura resistente à corrosão, por exemplo, ouro, diamante, etc. A janela de saída 42 pode ser selada ou lacrada ao bocal 12 para preservar um vácuo hermeticamente selado com o bocal 12 e a câmara de vácuo

11. Uma placa de suporte com orifícios pode ser usada para a janela de saída 42. A janela de saída 42 pode incluir as disposições do pedido de patente norte-americano 10/751.676, depositado em 05 de janeiro de 2004, cujos conteúdos são aqui incorporados em sua totalidade como referência. Em algumas modalidades, uma placa de suporte pode ser omitida. Adicionalmente, a janela de saída 42 pode ser formada de um material resistente a corrosão sem

uma	camada Em	de titânio.
outra modalidade,	a janela de saída	42 pode ser
25 uma	j anela	alvo, sendo	feita	de um material e	apresentando
espessura	suficiente	para	substancialmente	evitar a

passagem de elétrons e através do feixe de elétrons interno 46 enquanto forma e permite a passagem adiante de raios-X, desta forma fornecendo um emissor de raios-X, para

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 23/31 emitir feixes de raios-X através de um bocal estreito 12.

A janela alvo pode incluir uma lâmina fina de ouro, titânio, ou tungstênio, ou titânio contendo uma camada de ouro, ou ouro com cobre ou prata. Tipicamente, metais com alto número Z e boa condutividade termal são empregados, mas os materiais podem variar de acordo com o uso a que se destina.

Enquanto a presente invenção foi particularmente ilustrada e descrita com relação às modalidades exemplificativas desta, deve ser compreendido por aqueles versados na técnica, que várias alterações na forma e detalhes podem ser efetuadas sem se afastar do escopo da invenção englobado pelas reivindicações anexas.

Por exemplo, embora a câmara de vácuo 11 e o bocal

12 tenham sido descritos como apresentando periferias geralmente circulares, em outras modalidades as periferias podem apresentar outras formas adequadas, por exemplo, poligonal, tais como triangular, retangular, quadrada, hexagonal, octogonal, etc., ou curvas não-circulares por exemplo, oval, ovóide, etc. Em algumas modalidades, o emissor de feixe de elétrons 10 pode ser usado para irradiar o interior de recipientes e garrafas para objetivos outros que não sejam a esterilização ou neutralização, por exemplo, para curar, tratamento de superfície, etc.

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 24/31

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Emissor de feixe de elétrons, CARACTERIZADO por compreender

- uma câmara de vácuo (11) tendo uma largura 5 (D1); - um gerador de elétrons (24) posicionado no interior (22) da câmara de vácuo (11) para gerar elétrons;

e

- um bocal alongado (12) estendendo da câmara de

10 vácuo (11) ao longo de um eixo longitudinal e apresentando uma janela de saída (42) na extremidade distal (14) do bocal (12), o bocal (12) tendo uma largura (D2) que é menor do que a largura (D1) da câmara de vácuo (11), o gerador de elétrons (24) sendo formado e dimensionado, e posicionado

15 no interior da câmara de vácuo (11) para formar e direcionar um feixe de elétrons (46) estreito que ingressa e passa através do bocal (12), e se retira pela janela de saída (42), em que a câmara de vácuo (11) e o bocal (12) são

20 conectados de forma a ter um vácuo hermeticamente selado, a janela de saída (42) está selada ou ligada ao bocal (12) de forma a preservar o vácuo hermeticamente selado da câmara (11) e do bocal (12),

- um suporte (50) para suportar uma garrafa (20)

25 no qual o bocal alongado (12) é inserido, o suporte (50) sendo móvel para mover a garrafa (20) e o bocal (12) relativamente entre ele durante a irradiação, o gerador de elétrons (24) inclui uma carcaça (26),

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 25/31 o filamento gerador de elétrons (32), para gerar elétrons livres quando é aquecido através de uma corrente elétrica e está posicionado no interior (34) da carcaça (26) e tendo uma abertura (38) no final do eixo longitudinal, uma lente eletrostática (30) para focar os elétrons livres está posicionada em uma distância (H) da abertura (38) onde o filamento gerador de elétrons (32) se estende através de uma abertura da lente eletrostática (30), a carcaça (26) tem uma abertura (38) pela qual os elétrons do filamento gerador de elétrons (32) e da lente

eletrostática (30) passam e a abertura (38) da carcaça (26) forma uma outra 15 lente eletrostática para uma melhor focagem dos elétrons

emitidos pelo gerador de elétrons (24).
2. Emissor, de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADO pelo fato do bocal (12) apresentar uma periferia geralmente circular, e um diâmetro (D2).

20
3. Emissor, de acordo com a reivindicação 2,

CARACTERIZADO pelo fato da câmara de vácuo (11) apresentar uma periferia geralmente circular, e um diâmetro (D1) que é mais largo que o diâmetro do bocal (D2).
4. Emissor, de acordo com a reivindicação 3,

25 CARACTERIZADO pelo fato do gerador de elétrons (24) conter uma carcaça (26) com um diâmetro (D4) que é aproximadamente similar ao diâmetro (D2) do bocal (12).
5. Emissor, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do gerador de elétrons (24) ser

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 26/31 formado e dimensionado e configurado para formar o feixe de elétrons (46) com uma porção convergente (46a) que converge no interior do bocal (12), seguido de uma porção divergente (46c) que diverge no interior do bocal (12) antes de

5 alcançar a janela de saída (42).
6. Emissor, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato do feixe de elétrons (46) divergir adicionalmente após se retirar da janela de saída (42).

7. Emissor, de acordo com a reivindicação 1, 10 CARACTERIZADO pelo fato do gerador de elétrons (24) incluir um filamento gerador de elétrons (32) apresentando uma

porção que orientada geralmente longitudinalmente em linha com o eixo longitudinal do bocal (12) . 8 . Emissor, de acordo com a reivindicação 2, 15 CARACTERIZADO pelo fato do bocal (12) apresentar um comprimento L1), e uma razão de comprimento (L1) para diâmetro (D2) de pelo menos cerca de 3 1. 9 . Emissor, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato do emissor apresentar uma razão de 20 diâmetro (D1) de câmara de vácuo (11) para diâmetro (D2) de

bocal (12) de pelo menos cerca de 2:1.

10. Método para irradiar o interior (18) de uma garrafa (20) usando um emissor conforme definido na reivindicação 1, tendo a garrafa (20) um gargalo (16), o

25 método sendo CARACTERIZADO por compreender:

- gerar elétrons com um gerador de elétrons (24) posicionado no interior (22) de uma câmara de vácuo (
11), a câmara de vácuo (11) tendo uma largura (D1);

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- estender um bocal alongado (12) a partir da câmara de vácuo (11) ao longo do eixo longitudinal, o bocal (12) tendo uma janela de saída (42) em uma extremidade distal (14) do bocal (12), o bocal (12)

5 apresentando uma largura (D2) que é menor do que a largura (D1) da câmara de vácuo (11);

- dar forma e dimensionar, e posicionar o gerador de elétrons (24) no interior (22) da câmara de vácuo (11) para formar e direcionar um feixe de elétrons

10 estreito (46) que ingressa e passa através do bocal (12), e se retira pela janela de saída (42); e

- inserir o bocal (12) através do gargalo (16) da garrafa (20) e irradiar o interior (18) com o feixe de elétrons (44).

15 11. Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO por compreender prover o bocal alongado (12) com uma periferia geralmente circular, e um diâmetro (D2).
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO por compreender prover a câmara de vácuo (11)

20 com uma periferia geralmente circular, e um diâmetro (D1) que é mais largo do que o diâmetro (D2) do bocal (12).
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO por compreender prover o gerador de elétrons (24) com uma carcaça (26) tendo um diâmetro (D4) que é

25 aproximadamente do mesmo tamanho que o diâmetro (D2) do bocal (12).
14. Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO por compreender dar forma e dimensionar, e posicionar o gerador de elétrons (24) para formar o feixe

Petição 870180024312, de 26/03/2018, pág. 28/31 de elétrons (46) com uma porção convergente (46a) que converge no interior do bocal (12), seguida de uma porção divergente (46c) que diverge no interior do bocal (12) antes de alcançar a janela de saída (42).

5 15. Método, de acordo com a reivindicação 14,

CARACTERIZADO por compreender divergir o feixe de elétrons (46) depois de se retirar pela janela de saída (42).

16. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato do gerador de elétrons (24) incluir

10 um filamento gerador de elétrons (32), o método compreendendo ainda orientar uma porção do filamento geralmente longitudinalmente em linha com o eixo longitudinal do bocal (12).

17. Método, de acordo com a reivindicação 11,
15 CARACTERIZADO por compreender prover o bocal (12) com um comprimento (L1), e uma razão de comprimento (L1) para diâmetro (D2) de pelo menos cerca de 3:1.
18. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de compreender prover uma razão de

20 diâmetro (D1) de câmara de vácuo (11) para diâmetro (D2) de bocal (12) pelo menos de cerca de 2:1.
19. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO por compreender mover a garrafa (
20) e o bocal (12) um em relação ao outro durante a irradiação.

25 20. Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO por compreender auxiliar a distribuição do feixe de elétrons (44) no interior (18) da garrafa (20) com pelo menos um membro direcionador de elétrons (52) adjacente à garrafa (20).

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21. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o interior (18) da garrafa (20) tem um espaço ambiente gasoso, o método compreendendo ainda a modificação do ambiente gasoso no interior da

5 garrafa (20).

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