JP2000346998A - 電子線照射装置 - Google Patents
電子線照射装置Info
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- JP2000346998A JP2000346998A JP11159266A JP15926699A JP2000346998A JP 2000346998 A JP2000346998 A JP 2000346998A JP 11159266 A JP11159266 A JP 11159266A JP 15926699 A JP15926699 A JP 15926699A JP 2000346998 A JP2000346998 A JP 2000346998A
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- mounting flange
- cooling medium
- window foil
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- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 より高い冷却効率で電子取出し用の窓箔及び
窓箔取付けフランジを有効に冷却できるようにした電子
線照射装置を提供する。 【解決手段】 電子線の加速管２または走査管３の端部
に、取付けフランジ４を介して電子線を大気側に取出す
ための窓箔６を取付けた電子線照射装置において、取付
けフランジ４には、取付けフランジ４の内周面に形成さ
れた環状の溝と環状の溝１０の開口端を閉塞する蓋体１
１とにより冷却媒体通路１３が設けられている。
窓箔取付けフランジを有効に冷却できるようにした電子
線照射装置を提供する。 【解決手段】 電子線の加速管２または走査管３の端部
に、取付けフランジ４を介して電子線を大気側に取出す
ための窓箔６を取付けた電子線照射装置において、取付
けフランジ４には、取付けフランジ４の内周面に形成さ
れた環状の溝と環状の溝１０の開口端を閉塞する蓋体１
１とにより冷却媒体通路１３が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば火力発電所
から排出される排ガス等の処理や樹脂などの架橋プロセ
スに使用される電子線照射装置に係り、特に電子取出し
用の窓箔をより有効に冷却できるようにした電気線照射
装置に関する。
から排出される排ガス等の処理や樹脂などの架橋プロセ
スに使用される電子線照射装置に係り、特に電子取出し
用の窓箔をより有効に冷却できるようにした電気線照射
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線照射装置は、多くの産業分野にお
いて幅広く使用されている。このうち、ボイラ排ガスの
ように被照射体の処理を大気中で行うタイプの電子線照
射装置は、真空中で高速に加速した電子線を大気中に取
出す必要がある。このための電子線の取出しには、プロ
セス上の電子の透過効率値を達成するため、厚さが数十
μｍ（例えば３０μｍ）の純チタン膜やチタン合金膜製
の窓箔が一般に使用されている。この窓箔は、取付けフ
ランジを介して電子線の加速管や走査管の下端に取付け
られている。
いて幅広く使用されている。このうち、ボイラ排ガスの
ように被照射体の処理を大気中で行うタイプの電子線照
射装置は、真空中で高速に加速した電子線を大気中に取
出す必要がある。このための電子線の取出しには、プロ
セス上の電子の透過効率値を達成するため、厚さが数十
μｍ（例えば３０μｍ）の純チタン膜やチタン合金膜製
の窓箔が一般に使用されている。この窓箔は、取付けフ
ランジを介して電子線の加速管や走査管の下端に取付け
られている。
【０００３】電子線が窓箔を通過する際にはエネルギの
一部が失われ、その結果、窓箔が加熱され、ひいては取
付けフランジが加熱される。そのため、窓箔および取付
けフランジを有効に冷却することが求められている。こ
のため、ビーム取出し口の周辺に、断面コ字状の樋状の
補強用のフランジを真空チャンバの側壁と向かい合うよ
うに設け、このフランジの内部に冷却媒体を流通させる
ようにしたものが存在した。
一部が失われ、その結果、窓箔が加熱され、ひいては取
付けフランジが加熱される。そのため、窓箔および取付
けフランジを有効に冷却することが求められている。こ
のため、ビーム取出し口の周辺に、断面コ字状の樋状の
補強用のフランジを真空チャンバの側壁と向かい合うよ
うに設け、このフランジの内部に冷却媒体を流通させる
ようにしたものが存在した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子線照射装置
の電子線の高エネルギー化、大電流化に伴って、電子が
電子取出し窓箔及び窓箔取付けフランジで損失するエネ
ルギーが増大し、窓箔及び窓箔取付けフランジの発熱量
が増える傾向にある。これは、電子線の電流値が増える
とビーム自身が有する電荷によってビーム径は広がる方
向の力を受けて、取付けフランジ面に衝突する電子量が
増え、また同一エネルギーの電子が窓箔で損失するエネ
ルギーは、ビーム電流値に比例するからである。
の電子線の高エネルギー化、大電流化に伴って、電子が
電子取出し窓箔及び窓箔取付けフランジで損失するエネ
ルギーが増大し、窓箔及び窓箔取付けフランジの発熱量
が増える傾向にある。これは、電子線の電流値が増える
とビーム自身が有する電荷によってビーム径は広がる方
向の力を受けて、取付けフランジ面に衝突する電子量が
増え、また同一エネルギーの電子が窓箔で損失するエネ
ルギーは、ビーム電流値に比例するからである。
【０００５】そして、前記窓箔は真空雰囲気と大気との
隔壁でもあるため、その大きさに応じて大気圧がかか
り、しかも窓箔は取付けフランジ及び真空シール材によ
り、ある強度以上の張力が与えられた状態で取付けられ
ている。そのため、窓箔には熱及び機械力（大気圧及び
張力）が常に作用し、窓箔は、他の電子線照射装置構成
部分に比べて、劣化が激しくストレスの集中による窓箔
の破裂などのトラブルが起こりやすい環境にある。この
ため、電子線の高エネルギー化、大電流化に伴い、より
高い冷却効率で窓箔及び窓箔取付けフランジを有効に冷
却できる構造を具備した電子線照射装置の開発が強く望
まれている。
隔壁でもあるため、その大きさに応じて大気圧がかか
り、しかも窓箔は取付けフランジ及び真空シール材によ
り、ある強度以上の張力が与えられた状態で取付けられ
ている。そのため、窓箔には熱及び機械力（大気圧及び
張力）が常に作用し、窓箔は、他の電子線照射装置構成
部分に比べて、劣化が激しくストレスの集中による窓箔
の破裂などのトラブルが起こりやすい環境にある。この
ため、電子線の高エネルギー化、大電流化に伴い、より
高い冷却効率で窓箔及び窓箔取付けフランジを有効に冷
却できる構造を具備した電子線照射装置の開発が強く望
まれている。
【０００６】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
ので、より高い冷却効率で電子取出し用の窓箔及び窓箔
取付けフランジを有効に冷却できるようにした電子線照
射装置を提供することを目的とする。
ので、より高い冷却効率で電子取出し用の窓箔及び窓箔
取付けフランジを有効に冷却できるようにした電子線照
射装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は、電子線の加速管または走査管の端部
に、取付けフランジを介して電子線を大気側に取出すた
めの窓箔を取付けた電子線照射装置において、前記取付
けフランジには、該取付けフランジの内周面に形成され
た環状の溝と該環状の溝の開口端を閉塞する蓋体とによ
り冷却媒体通路が設けられていることを特徴とするもの
である。前記冷却媒体通路には、通路内部に突出する冷
却用フィンが設けられている。また、前記電子線のビー
ム径を制御するフォーカス用電磁石を有している。
ため、本発明は、電子線の加速管または走査管の端部
に、取付けフランジを介して電子線を大気側に取出すた
めの窓箔を取付けた電子線照射装置において、前記取付
けフランジには、該取付けフランジの内周面に形成され
た環状の溝と該環状の溝の開口端を閉塞する蓋体とによ
り冷却媒体通路が設けられていることを特徴とするもの
である。前記冷却媒体通路には、通路内部に突出する冷
却用フィンが設けられている。また、前記電子線のビー
ム径を制御するフォーカス用電磁石を有している。
【０００８】本発明によれば、取付けフランジに設けら
れた冷却媒体通路内を冷却媒体が流れて、この冷却媒体
と取付けフランジとが熱交換を行うことで、取付けフラ
ンジ及びこの近傍にある窓箔が冷却される。この時、冷
却媒体通路内に冷却用フィンが設けられているため、冷
却媒体との伝熱面積が増え、また冷却媒体通路内にフィ
ンが存在する分、冷却媒体通路の断面積が減少して冷却
媒体通路内を流れる冷却媒体の流速が速くなって、冷却
効率が高められる。
れた冷却媒体通路内を冷却媒体が流れて、この冷却媒体
と取付けフランジとが熱交換を行うことで、取付けフラ
ンジ及びこの近傍にある窓箔が冷却される。この時、冷
却媒体通路内に冷却用フィンが設けられているため、冷
却媒体との伝熱面積が増え、また冷却媒体通路内にフィ
ンが存在する分、冷却媒体通路の断面積が減少して冷却
媒体通路内を流れる冷却媒体の流速が速くなって、冷却
効率が高められる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子線照射装
置の一実施形態を図１及び図２を参照して説明する。図
１は本発明の電子線照射装置の全体構成を示す図であ
り、図２は図１の要部を拡大して示す要部拡大断面図で
ある。図１に示すように、電子線照射装置は、電子源１
と、この電子源１より放出された電子線を真空中で加速
する加速管２と、この電子線に磁界を印加することによ
って該電子線を偏向させて走査する電磁石を備えた走査
管３とを備えている。この走査管３の下端には、中空状
の取付けフランジ４が連結されている。この例では、例
えば排ガスダクト５内を流れる排ガスに電子線を照射す
ることで、該排ガスの処理を行うようになっている。
置の一実施形態を図１及び図２を参照して説明する。図
１は本発明の電子線照射装置の全体構成を示す図であ
り、図２は図１の要部を拡大して示す要部拡大断面図で
ある。図１に示すように、電子線照射装置は、電子源１
と、この電子源１より放出された電子線を真空中で加速
する加速管２と、この電子線に磁界を印加することによ
って該電子線を偏向させて走査する電磁石を備えた走査
管３とを備えている。この走査管３の下端には、中空状
の取付けフランジ４が連結されている。この例では、例
えば排ガスダクト５内を流れる排ガスに電子線を照射す
ることで、該排ガスの処理を行うようになっている。
【００１０】前記取付けフランジ４の下面には、図２に
示すように、例えば、厚さが数十μｍ（例えば３０μ
ｍ）の純チタン膜やチタン合金膜製の窓箔６が該取付け
フランジ４と枠状の押え板７で周縁部を挟持され、一定
の張力を付与されて張設されている。前記取付けフラン
ジ４と押え板７との間には、真空シール用のアルミニウ
ムまたは金属製のＯリング８が介装されている。
示すように、例えば、厚さが数十μｍ（例えば３０μ
ｍ）の純チタン膜やチタン合金膜製の窓箔６が該取付け
フランジ４と枠状の押え板７で周縁部を挟持され、一定
の張力を付与されて張設されている。前記取付けフラン
ジ４と押え板７との間には、真空シール用のアルミニウ
ムまたは金属製のＯリング８が介装されている。
【００１１】前記取付けフランジ４の内周面には、矩形
状の横断面を有した環状の溝１０が形成され、この環状
溝１０の開口端は蓋体１１で閉塞されている。そして、
この環状溝１０と蓋体１１とにより、冷却媒体が流通す
る冷却媒体通路１３が構成されている。更に、前記蓋体
１１には、その幅方向の中央に位置して前記環状溝１０
の内部に向けて突出する冷却用フィン１２ａが設けられ
ている。
状の横断面を有した環状の溝１０が形成され、この環状
溝１０の開口端は蓋体１１で閉塞されている。そして、
この環状溝１０と蓋体１１とにより、冷却媒体が流通す
る冷却媒体通路１３が構成されている。更に、前記蓋体
１１には、その幅方向の中央に位置して前記環状溝１０
の内部に向けて突出する冷却用フィン１２ａが設けられ
ている。
【００１２】この電子線照射装置にあっては、前記冷却
媒体通路１３内に冷却媒体を流し、この冷却媒体と取付
けフランジ４との間で熱交換を行わせることで、取付け
フランジ４及びこの近傍にある窓箔６を冷却する。この
時、冷却媒体通路１３内には冷却用フィン１２ａが設け
られ、冷却媒体は該フィン１２ａと接触しながら流れる
ため、冷却に寄与する伝熱面積が拡げられ、しかもこの
フィン１２ａが存在する分、冷却媒体通路１３の断面積
が狭くなって、冷却媒体通路１３内を流れる冷却媒体の
流速が速められる。これによって、窓箔取付けフランジ
４の冷却の効率化が図れ、ひいては窓箔６の効果的冷却
が達成できる。
媒体通路１３内に冷却媒体を流し、この冷却媒体と取付
けフランジ４との間で熱交換を行わせることで、取付け
フランジ４及びこの近傍にある窓箔６を冷却する。この
時、冷却媒体通路１３内には冷却用フィン１２ａが設け
られ、冷却媒体は該フィン１２ａと接触しながら流れる
ため、冷却に寄与する伝熱面積が拡げられ、しかもこの
フィン１２ａが存在する分、冷却媒体通路１３の断面積
が狭くなって、冷却媒体通路１３内を流れる冷却媒体の
流速が速められる。これによって、窓箔取付けフランジ
４の冷却の効率化が図れ、ひいては窓箔６の効果的冷却
が達成できる。
【００１３】つまり、熱交換量をＱ（ｋｃａｌ／ｈｏｕ
ｒ）とすると、次式が成立する。 Ｑ∝ＫＡΔｔ ここに、Ｋ：熱透過率（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ℃） Ａ：伝熱面積（ｍ２） Δｔ：伝熱対象の相互間の温度差 ここで、熱透過率Ｋは、レイノルズ数の０．８乗に比例
する数値であり、レイノルズ数は冷却媒体管内流速ｖに
比例する値である。よって伝熱面積、冷却媒体通路内を
流れる冷却媒体の流速を増大させることで熱交換量が増
える。
ｒ）とすると、次式が成立する。 Ｑ∝ＫＡΔｔ ここに、Ｋ：熱透過率（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ℃） Ａ：伝熱面積（ｍ２） Δｔ：伝熱対象の相互間の温度差 ここで、熱透過率Ｋは、レイノルズ数の０．８乗に比例
する数値であり、レイノルズ数は冷却媒体管内流速ｖに
比例する値である。よって伝熱面積、冷却媒体通路内を
流れる冷却媒体の流速を増大させることで熱交換量が増
える。
【００１４】図３は、本発明の他の実施形態を示す図で
ある。図３（ａ）に示す例においては、取付けフランジ
４の環状溝１０内に、その幅方向のほぼ中央にフィン１
２ｂを一体に設け、蓋体１１には前記フィン１２ｂを挟
む位置に２条の冷却用フィン１２ｃ，１２ｄをそれぞれ
設けている。これにより、環状溝１０と蓋体１１で区画
される冷却媒体通路１３内に３つのフィン１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄが位置するようにしたものである。また、図
３（ｂ）に示す例においては、取付けフランジ４の環状
溝１０内に横断面三角形状の冷却用フィン１２ｅを一体
に設け、環状溝１０と蓋体１１で区画される冷却媒体通
路１３内にフィン１２ｅが位置するようにしたものであ
る。
ある。図３（ａ）に示す例においては、取付けフランジ
４の環状溝１０内に、その幅方向のほぼ中央にフィン１
２ｂを一体に設け、蓋体１１には前記フィン１２ｂを挟
む位置に２条の冷却用フィン１２ｃ，１２ｄをそれぞれ
設けている。これにより、環状溝１０と蓋体１１で区画
される冷却媒体通路１３内に３つのフィン１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄが位置するようにしたものである。また、図
３（ｂ）に示す例においては、取付けフランジ４の環状
溝１０内に横断面三角形状の冷却用フィン１２ｅを一体
に設け、環状溝１０と蓋体１１で区画される冷却媒体通
路１３内にフィン１２ｅが位置するようにしたものであ
る。
【００１５】このように、フィン形状は任意に選択で
き、しかも、フィン形状を変えることで、伝熱面積及び
冷却媒体通路内を流れる冷却媒体の流速を調整すること
ができる。なお、前記実施の形態にあっては、走査管と
取付けフランジとを別体に形成した例を示しているが、
一体に形成するようにしても良い。また、走査管の下端
に窓箔を取付けるようにした例を示しているが、加速管
から電子線を直接大気中に取出すようにしたものにあっ
ては、加速管の下端に窓箔を設けるようにしても良い。
き、しかも、フィン形状を変えることで、伝熱面積及び
冷却媒体通路内を流れる冷却媒体の流速を調整すること
ができる。なお、前記実施の形態にあっては、走査管と
取付けフランジとを別体に形成した例を示しているが、
一体に形成するようにしても良い。また、走査管の下端
に窓箔を取付けるようにした例を示しているが、加速管
から電子線を直接大気中に取出すようにしたものにあっ
ては、加速管の下端に窓箔を設けるようにしても良い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却媒体通路内を流れる冷却媒体で取付けフランジ及び
この近傍にある窓箔を高い冷却効率で有効に冷却するこ
とができ、取付けフランジ及び窓箔の温度上昇を抑える
ことができる。これにより、電子線の高エネルギー化、
大電流化に伴う窓箔の破裂などのトラブルの発生を抑
え、しかも、真空シール用のＯリングの熱膨張を抑え
て、取付けフランジとの線膨張係数の違いから生じるシ
ール性の低下を防止することができる。
冷却媒体通路内を流れる冷却媒体で取付けフランジ及び
この近傍にある窓箔を高い冷却効率で有効に冷却するこ
とができ、取付けフランジ及び窓箔の温度上昇を抑える
ことができる。これにより、電子線の高エネルギー化、
大電流化に伴う窓箔の破裂などのトラブルの発生を抑
え、しかも、真空シール用のＯリングの熱膨張を抑え
て、取付けフランジとの線膨張係数の違いから生じるシ
ール性の低下を防止することができる。
【図１】本発明の一実施形態の電子線照射装置の全体構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す要部拡大断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部拡大断面図
である。
である。
１ 電子源 ２ 加速管 ３ 走査管 ４ 取付けフランジ ６ 窓箔 ７ 押え板 ８ Ｏング １０ 環状溝 １１ 蓋体 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ 冷却用フ
ィン １３ 冷却媒体通路
ィン １３ 冷却媒体通路
Claims (3)
- 【請求項１】 電子線の加速管または走査管の端部に、
取付けフランジを介して電子線を大気側に取出すための
窓箔を取付けた電子線照射装置において、 前記取付けフランジには、該取付けフランジの内周面に
形成された環状の溝と該環状の溝の開口端を閉塞する蓋
体とにより冷却媒体通路が設けられていることを特徴と
する電子線照射装置。 - 【請求項２】 前記冷却媒体通路には、通路内部に突出
する冷却用フィンを設けたことを特徴とする請求項１記
載の電子線照射装置。 - 【請求項３】 前記電子線のビーム径を制御するフォー
カス用電磁石を有することを特徴とする請求項１又は２
記載の電子線照射装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159266A JP2000346998A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 電子線照射装置 |
| CN 00109026 CN1184001C (zh) | 1999-06-07 | 2000-06-01 | 电子束照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159266A JP2000346998A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 電子線照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000346998A true JP2000346998A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15690026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11159266A Pending JP2000346998A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 電子線照射装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000346998A (ja) |
| CN (1) | CN1184001C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012114099A (ja) * | 2007-09-28 | 2012-06-14 | Varian Medical Systems Inc | Ｘ線管装置及びｘ線管 |
| CN103338614A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-10-02 | 无锡爱邦辐射技术有限公司 | 大功率电子辐照加速器的散热机构 |
| JP2017513570A (ja) * | 2014-03-24 | 2017-06-01 | テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ | 電子ビーム放出機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6829576B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2021-02-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子線照射装置 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP11159266A patent/JP2000346998A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-01 CN CN 00109026 patent/CN1184001C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012114099A (ja) * | 2007-09-28 | 2012-06-14 | Varian Medical Systems Inc | Ｘ線管装置及びｘ線管 |
| CN103338614A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-10-02 | 无锡爱邦辐射技术有限公司 | 大功率电子辐照加速器的散热机构 |
| CN103338614B (zh) * | 2013-06-13 | 2015-08-19 | 无锡爱邦辐射技术有限公司 | 大功率电子辐照加速器的散热机构 |
| JP2017513570A (ja) * | 2014-03-24 | 2017-06-01 | テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ | 電子ビーム放出機 |
| EP3122385B1 (en) | 2014-03-24 | 2018-11-14 | Tetra Laval Holdings & Finance SA | Electron beam emitter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1276264A (zh) | 2000-12-13 |
| CN1184001C (zh) | 2005-01-12 |
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