JP2002350600A - Electron beam irradiator - Google Patents

Electron beam irradiator

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JP2002350600A
JP2002350600A JP2001159911A JP2001159911A JP2002350600A JP 2002350600 A JP2002350600 A JP 2002350600A JP 2001159911 A JP2001159911 A JP 2001159911A JP 2001159911 A JP2001159911 A JP 2001159911A JP 2002350600 A JP2002350600 A JP 2002350600A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam irradiator which enables a complete electron beam treatment for the whole surface of a granular object to be irradiated by uniformly irradiating the whole surface of the object with an electron beam without altering the quality inside the object and is compact and highly reliable. SOLUTION: The hit probability of the object 100 to be irradiated is heightened by accelerating between a cathode 2 and an anode with an electron transmission hole 401 electrons emitted from the cathode 2 placed in a vacuum region where a high vacuum condition is maintained to transmit the electrons through an electron transmission window 7 and concentrating the transmitted electrons on the object 100 with an electromagnet 8 located concentrically with the electron transmission window 7. At the same time, the surface of the granular object 100 is uniformly irradiated with the electron beam while keeping the granular object 100 out of contact with the electron transmission window 7 and rotating the object 100 with an object rotation means to move it vertically downward in the cylindrical region mentioned above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、粒状の物体の表面
に付着した細菌の滅菌や、粒状の物体の表面に塗布した
樹脂の硬化、改質等を行うために、これらの粒状の被照
射体を高速度で回転及び移動させながら電子を被照射体
に照射する装置であって、特に、高速度で走行する粒状
の被照射体と、電子を真空領域内から真空領域外に透過
させる電子透過窓との相互作用を防止して信頼性を高め
るとともに、被照射体を回転移動することによって、電
子線を被照射体の表面に均一に照射することを特徴とす
る電子線照射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for sterilizing bacteria adhering to the surface of a granular object and for curing or modifying a resin applied to the surface of a granular object. A device for irradiating an object to be irradiated with electrons while rotating and moving the body at a high speed, and in particular, a granular object to be irradiated traveling at a high speed, and an electron for transmitting electrons from inside a vacuum region to outside the vacuum region. The present invention relates to an electron beam irradiation apparatus characterized by preventing interaction with a transmission window to enhance reliability, and uniformly irradiating an electron beam on a surface of the irradiation object by rotating the irradiation object.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電子線照射装置は、公開特許公
報、特開平11−19190号に記載されているよう
に、固定されたドラム管状の真空容器の中に直線状の金
属フィラメントを取付け、これを通電加熱することによ
って放出される熱電子を500KV以下の電圧で加速
し、薄い金属箔で出来た平板状の電子透過窓を透過させ
て、大気中にある被照射体に電子線を照射するようにな
っている。従来の電子線照射装置の概略の横断面図を図
9に示している。図9において、1001は真空容器で
あり、1003は電子銃構造体であり、1002は電子
銃構造体1003等を支持するターミナルであり、10
04は陰極フィラメントであり、1005はグリッドで
あり、1006は電子を透過させる電子透過窓である。
陰極フィラメント1004から放出された電子がグリッ
ド1005に印加された電位差で加速され、更に電子透
過窓1006との間に印加された500KV以下の電位
差で加速されて電子透過窓1006を透過する。透過し
た電子線B01は照射室内において矢印1009の方向
から矢印1010の方向に落下する被照射体1011に
照射される。この装置は大型であり、電子線の照射方向
が一定となっているのでシート状の被照射体に電子線を
照射する場合には適するが、粒状の形状をした物体に電
子線を照射するのには適さない。このような場合には、
例えば、特開平10−268100号公開特許公報に記
載のように被照射体1011を傾斜面上で転がしながら
電子線を照射する方法や、図9に示すように粒状の被照
射体を鉛直下方に落下させながら横方から電子線を照射
する方法が採用されている。このような場合に、粒状の
被照射体の全表面に於いて均一に電子線を照射できない
だけでなく、粒状の被照射体が電子線透過窓に衝突して
電子線透過窓が破損する事故が頻発する問題があった。
更に、電子線の吸収によって加熱された電子線透過窓の
熱が被照射体を過熱して被照射体を変質させる不都合が
あった。
2. Description of the Related Art A conventional electron beam irradiation apparatus is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 11-19190, in which a linear metal filament is mounted in a fixed drum-shaped vacuum vessel. The thermal electrons emitted by energizing and heating this are accelerated at a voltage of 500 KV or less, and transmitted through a flat electron transmission window made of thin metal foil to irradiate an electron beam on an irradiation target in the atmosphere. It is supposed to. FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a conventional electron beam irradiation apparatus. 9, reference numeral 1001 denotes a vacuum vessel; 1003, an electron gun structure; 1002, a terminal for supporting the electron gun structure 1003;
04 is a cathode filament, 1005 is a grid, and 1006 is an electron transmission window for transmitting electrons.
Electrons emitted from the cathode filament 1004 are accelerated by a potential difference applied to the grid 1005, and further accelerated by a potential difference of 500 KV or less applied between the grid 1005 and the electron transmission window 1006. The transmitted electron beam B01 irradiates the irradiated object 1011 that falls in the direction of arrow 1010 from the direction of arrow 1009 in the irradiation chamber. This device is large and suitable for irradiating a sheet-shaped object with an electron beam because the irradiation direction of the electron beam is constant. Not suitable for In such a case,
For example, a method of irradiating an electron beam while rolling an irradiation object 1011 on an inclined surface as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-268100, or a method of irradiating a granular irradiation object vertically downward as shown in FIG. A method of irradiating an electron beam from the side while falling is adopted. In such a case, not only the entire surface of the granular irradiation target cannot be uniformly irradiated with the electron beam, but also the granular irradiation target collides with the electron beam transmission window and the electron transmission window is damaged. There was a problem that frequently occurs.
Further, there is a disadvantage that the heat of the electron beam transmission window heated by the absorption of the electron beam overheats the irradiation target and alters the irradiation target.

【0003】特に、被照射体が例えば殻付きの穀物等の
表面を殺菌する場合などでは、穀物をシート状に広げた
状態で自然落下させながら横方向から、長さ1m程度に
渡って広く分布する電子線を照射する方法が取られてい
る。この場合、穀物への電子線の進入を防止する為に電
子線のエネルギーを100KeV程度に低くしており、
殻内で電子線が吸収されるようになっている。従って、
電子線を一方向から照射したのでは、反対方向の穀物の
表面は殺菌されないことになるので、せっかく電子線に
よる殺菌を行っても細菌の含有率を大きく低下させるこ
とが出来ない。又、前記の広がって分布する電子線を、
シート状に広がって自然落下する穀物の両側から対向し
て照射する方法が考えられるが、この場合には、上述の
場合よりも細菌の含有率を低下させることができるが、
まだ完全ではない。更に、殺菌したい穀物を傾斜面上で
滑り落とす方法でも穀物が完全な球形でないだけでな
く、転がる軸が一定になりがちであるので穀物の表面に
万遍無く電子線を照射するのは困難であり、完全な殺菌
ができない問題がある。
[0003] In particular, when the irradiated object sterilizes the surface of, for example, a grain with a shell, the grain is spread over a length of about 1 m from the lateral direction while being naturally dropped while being spread in a sheet shape. A method of irradiating an electron beam is used. In this case, the energy of the electron beam is reduced to about 100 KeV in order to prevent the electron beam from entering the grain,
The electron beam is absorbed in the shell. Therefore,
If the electron beam is irradiated from one direction, the surface of the grain in the opposite direction will not be sterilized. Therefore, even if sterilization by the electron beam is performed, the bacterial content cannot be significantly reduced. Also, the above-mentioned spread and distributed electron beam is
It is possible to irradiate the grain that spreads in a sheet form and falls naturally from both sides, and in this case, it is possible to reduce the bacterial content from the above case,
Not perfect yet. Furthermore, even if the grain to be sterilized is slid down on an inclined surface, it is difficult to irradiate the surface of the grain with an electron beam uniformly because the grain is not only a perfect sphere, but the rolling axis tends to be constant. There is a problem that complete sterilization cannot be performed.

【0004】上記のいずれの例に於いても、穀物などの
被照射体を幅が1mを超えるシート状に分布させる必要
があり、装置が大型になるだけでなく高価な装置とな
る。装置の設置場所も広くなり、設置場所の確保にも問
題があった。特に、対向する2方向から電子線を照射す
る方法では、装置の体積と価格の両方がおよそ2倍にな
る。被照射体を傾斜面で滑らせる場合も同様の問題があ
る。又、前記の電子線透過窓の温度が高くなるので、輻
射熱が被照射体に与えられ、被照射体が変質する場合が
あった。更に、粒状の被照射体が飛び跳ねて前記の電子
線透過窓に衝突して破損するという問題があった。
In any of the above-mentioned examples, it is necessary to distribute objects to be irradiated, such as grains, in a sheet shape having a width of more than 1 m, which not only increases the size of the apparatus but also makes it expensive. The installation place of the device has been widened, and there has been a problem in securing the installation place. In particular, in the method of irradiating an electron beam from two opposing directions, both the volume and the cost of the device are approximately doubled. A similar problem arises when the irradiation target slides on an inclined surface. Further, since the temperature of the electron beam transmission window is increased, radiant heat is given to the irradiation target, and the irradiation target may be deteriorated. Further, there is a problem that the granular irradiation object jumps and collides with the electron beam transmission window to be damaged.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、粒状の形状を有する物体の表面に塗布した樹脂の硬
化、改質等の処理や、その表面の殺菌などを行うために
これらの被照射体に電子線を照射する場合に、これらの
被照射体をシート状に広げることなく、狭い場所で上記
の処理が行えるとともに、被照射体の内部を変質させる
ことなく粒状の被照射体の全表面にわたって均一に電子
線を照射して、被照射体の全表面を完全に電子線処理で
き、コンパクトで信頼性が高い電子線照射装置を提供す
ることである。特に、粒状の被照射体が飛び跳ねて電子
透過窓に接触するのを防止することによって信頼性が高
い電子線照射装置を提供することを目的としている。
The problem to be solved is to cure or modify the resin applied to the surface of an object having a granular shape, and to sterilize the surface, etc. When irradiating the irradiating object with the electron beam, the above processing can be performed in a narrow place without spreading these irradiating objects into a sheet shape, and the granular irradiating object can be irradiated without altering the inside of the irradiating object. An object of the present invention is to provide a compact and highly reliable electron beam irradiation apparatus that can uniformly irradiate an electron beam over the entire surface and completely treat the entire surface of an irradiation target with an electron beam. In particular, it is an object of the present invention to provide a highly reliable electron beam irradiation apparatus by preventing a granular irradiation object from jumping and coming into contact with an electron transmission window.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では、高真空状態
に維持された真空領域内に設けられた陰極から放出され
た電子を、電子通過孔を有する陽極との間で加速してコ
ーン状の軌道で走行させた後に、前記の真空領域の外部
に取り出す為の電子透過窓を透過させ、透過した電子を
円筒状の領域を有する被照射体通路の全周方向からこの
円筒状の領域に向かう方向に偏向させる電子集中手段
と、被照射体を前記の円筒状の領域内で回転させながら
移動させる被照射体回転手段を用いることにより、被照
射体通路内を回転しながら通過する粒状の被照射体の全
表面に万遍無く電子を衝突させて、被照射体の全表面へ
の命中率を大幅に改善している。
According to the present invention, electrons emitted from a cathode provided in a vacuum region maintained in a high vacuum state are accelerated between an anode having an electron passage hole and a cone-shaped electron. After traveling on the orbit, the electron beam passes through an electron transmission window for taking out of the vacuum area, and the transmitted electrons pass from the entire circumferential direction of the irradiation object passage having a cylindrical area to the cylindrical area. By using the electron concentrating means for deflecting in the direction to be directed and the irradiation object rotating means for moving the irradiation object while rotating in the cylindrical area, the granular particles passing while rotating in the irradiation object passage are used. Electrons are evenly collided with the entire surface of the irradiation target, thereby greatly improving the hit rate on the entire surface of the irradiation target.

【0007】上記の電子集中手段の一つとして前記の被
照射体通路と同軸的に配設した磁石を用いることによ
り、被照射体通路に平行な磁束密度成分と被照射体通路
の中心軸に向かう磁束密度成分とを有する空間を形成
し、この空間に電子を走行させて、これらの磁束密度成
分と電子との相互作用により、電子が走行するに従って
中心軸の回りでの強い回転力を受けるとともに被照射体
通路の中心軸に近づくようになっている。
By using a magnet arranged coaxially with the irradiation object passage as one of the electron concentrating means, a magnetic flux density component parallel to the irradiation object passage and a central axis of the irradiation object passage can be adjusted. A space having a heading magnetic flux density component is formed, electrons are caused to travel in this space, and due to the interaction between the magnetic flux density component and the electrons, a strong rotational force around the central axis is received as the electrons travel. At the same time, it approaches the central axis of the irradiation object passage.

【0008】前記の被照射体は、前記の円筒状の領域に
於いて螺旋状の被照射体ガイドを有する回転移送器によ
って前記の円筒状の領域を螺旋状に移動しながら鉛直下
方に移動させられるとともに、螺旋状の被照射体ガイド
の間にある多数のガス噴出口から高速度で噴出する圧縮
ガスによって高速度で回転させられる。このような被照
射体回転手段によって、粒状の被照射体は自転と公転の
両方の回転をしながら前記の円筒状の領域を鉛直下方に
移動させられるが、この円筒状の領域の外周から均一に
電子線が照射されるので、この粒状の被照射体の表面は
電子線によって均一に処理される。被照射体の表面層の
密度がおよそ1g/cmとすると、照射された電子線
はおよそ0.1mmよりも深くは進入しないので、被照
射体の内部に影響を与えない。
The object to be irradiated is moved vertically downward while spirally moving in the cylindrical area by a rotary transfer device having a spiral object guide in the cylindrical area. At the same time, it is rotated at a high speed by compressed gas which is jetted at a high speed from a number of gas jets between the spiral object guides. By such an irradiating object rotating means, the granular irradiating object can be moved vertically downward in the cylindrical region while rotating both in rotation and revolution, but uniformly from the outer periphery of the cylindrical region. Is irradiated with an electron beam, so that the surface of the granular object to be irradiated is uniformly treated with the electron beam. Assuming that the density of the surface layer of the irradiation object is about 1 g / cm 3 , the irradiated electron beam does not penetrate deeper than about 0.1 mm and does not affect the inside of the irradiation object.

【0009】前記の電子透過窓は、前記の被照射体通路
を環状に取り囲むように設けられており、電子透過窓の
表面は被照射体通路の外表面と角度を有しており、電子
透過窓から出てくる輻射熱が被照射体に到達し難くなっ
ている。また、前記の被照射体通路と前記の電子透過窓
との間に被照射体接触防止手段としての被照射体隔壁が
あり、被照射体が電子透過窓に到達できないようになっ
ている。被照射体隔壁は、スリット又は穴を有してお
り、電子線はこれらを通って通過できるが被照射体は通
過できないようになっている。また、被照射体に流体が
含まれている場合にはスリットを有するファンなどの回
転体を被照射体接触防止手段として設ける事により、こ
の流体が電子透過窓に到達するのが防止される。
The electron transmission window is provided so as to annularly surround the irradiation object passage. The surface of the electron transmission window has an angle with the outer surface of the irradiation object passage. Radiation heat coming out of the window hardly reaches the irradiated object. In addition, there is an irradiation object partition wall as an irradiation object contact preventing means between the irradiation object passage and the electron transmission window, so that the irradiation object cannot reach the electron transmission window. The irradiation target partition has a slit or a hole, and an electron beam can pass therethrough but cannot pass through the irradiation target. When a fluid is contained in the irradiation object, a rotating body such as a fan having a slit is provided as the irradiation object contact prevention means, thereby preventing the fluid from reaching the electron transmission window.

【0010】本発明の特許請求項1に係わる電子線照射
装置は、真空領域を構成する真空容器と、この真空容器
の外部に在る被照射体を通過させる為の被照射体通路
と、前記の真空容器の内部で電子を放出する陰極と、こ
の陰極から放出された電子を加速する電子加速手段と、
この電子加速手段によって加速された電子を真空容器の
外部に透過させる電子透過窓と、この電子透過窓に前記
の被照射体が接触するのを防止する被照射体接触防止手
段とを有して構成されていることを特徴とするものであ
る。被照射体接触防止手段によって、前記の粒状の被照
射体が飛び跳ねた場合にも粒状の被照射体が前記の電子
透過窓と接触することが防止されているので、電子透過
窓が損傷を受けることがないだけでなく、被照射体が高
温度の電子透過窓によって過熱されることもないように
なっている。この発明を採用することによって、多数の
粒状の被照射体に信頼性良く電子線が照射できる電子線
照射装置を実現できた。
An electron beam irradiating apparatus according to claim 1 of the present invention comprises: a vacuum vessel forming a vacuum region; an irradiation object passage for passing an irradiation object outside the vacuum container; A cathode that emits electrons inside the vacuum vessel of, and electron acceleration means that accelerates electrons emitted from the cathode,
An electron transmitting window for transmitting electrons accelerated by the electron accelerating unit to the outside of the vacuum vessel, and an irradiation target contact preventing unit for preventing the irradiation target from contacting the electron transmitting window. It is characterized by comprising. The illuminated body contact preventing means prevents the granular illuminated body from contacting the electron transmission window even when the granular illuminated body jumps, so that the electron transmission window is damaged. In addition, the irradiation target is not heated by the high-temperature electron transmission window. By employing the present invention, an electron beam irradiation apparatus capable of irradiating a large number of granular objects with an electron beam with high reliability was realized.

【0011】本発明の特許請求項2に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1に記載の装置において、前記の電
子透過窓を透過した電子の進行方向と前記の被照射体通
路との成す角度を大きくする様に作用する電子集中手段
を有して構成されていることを特徴とするものである。
この発明を採用することによって、電子透過窓を透過し
た電子が被照射体通路に対して垂直に近づいた状態で被
照射体に向かって進行するので被照射体への照射効率を
高めることができるとともに、電子透過窓から輻射され
る熱が被照射体に到達する割合を減少することができる
ようになった。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiating apparatus according to the first aspect, wherein an advancing direction of the electrons transmitted through the electron transmission window and the passage of the object to be irradiated are formed. The present invention is characterized in that it is provided with electron concentration means that acts to increase the angle.
By employing the present invention, the electrons transmitted through the electron transmission window travel toward the irradiation target in a state approaching perpendicular to the irradiation target passage, so that the irradiation efficiency to the irradiation target can be increased. At the same time, the rate at which heat radiated from the electron transmission window reaches the irradiation target can be reduced.

【0012】本発明の特許請求項3に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1又は2に記載の装置において、前
記の電子透過窓は、前記の被照射体を取り囲んで設けら
れており、前記の被照射体通路と角度を有して構成され
ていることを特徴とするものである。本発明を採用する
ことによって、被照射体通路を通過する被照射体に全周
方向から均一に電子線を照射するとともに、電子透過窓
と被照射体通路とが平行に対面しないので電子透過窓か
ら輻射される熱が被照射体に到達し難くなって高品質の
電子線処理を行えるようになった。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the electron beam irradiation apparatus according to the first or second aspect, wherein the electron transmission window is provided so as to surround the object to be irradiated. It is characterized in that it is configured to have an angle with the irradiation object passage. By adopting the present invention, an electron beam is uniformly irradiated from all directions around the irradiation object passing through the irradiation object passage, and the electron transmission window does not face the irradiation object passage in parallel. This makes it difficult for heat radiated from to reach the irradiation object, and high-quality electron beam processing can be performed.

【0013】本発明の特許請求項4に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1から3のいずれかに記載の装置に
おいて、前記の被照射体接触防止手段は、前記の電子透
過窓と前記の被照射体通路との間に、前記の被照射体の
幅よりも狭い開口の穴又はスリットを有する構造体を含
んで構成されていることを特徴とするものである。本発
明を採用することによって、簡単な構造で、電子が被照
射体通路内に到達するが前記の被照射体が前記の電子透
過窓に到達するのを防ぐ被照射体接触防止手段を実現す
ることができるとともに、この部分に電子が吸収されて
も構造体の熱伝導によって温度上昇を防止することがで
きる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiating apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the illuminated object contact preventing means includes the electron transmission window and the electron transmission window. And a structure having a hole or a slit having an opening smaller than the width of the irradiation object between the irradiation object passage and the irradiation object passage. By adopting the present invention, an irradiation object contact preventing means for preventing electrons from reaching the irradiation object passage, but preventing the irradiation object from reaching the electron transmission window can be realized with a simple structure. In addition to this, even if electrons are absorbed in this portion, the rise in temperature can be prevented by heat conduction of the structure.

【0014】本発明の特許請求項5に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1から4のいずれかに記載の装置に
おいて、前記の被照射体接触防止手段は、前記の電子透
過窓と前記の被照射体通路との間に、開口部分を有する
回転体を設けて構成されていることを特徴とするもので
ある。本発明を採用することによって、簡単な構造で、
電子が被照射体通路内に到達するが前記の被照射体が前
記の電子透過窓に到達するのを防ぐ被照射体接触防止手
段を実現することができるとともに、回転部分による流
体の吹き付けの冷却効果によって構造体の温度上昇を防
止することができる。特に、被照射体が流体である場合
や、流体を含んだ粒状物体である場合には、この回転体
によって圧力を生じさせることによってこれらの流体を
前記の被照射体通路に押し戻すことができるようになっ
ている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiating apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the means for preventing contact with the illuminated object includes the electron transmission window and the electron transmission window. A rotating body having an opening portion is provided between the rotating body and the irradiation object passage. By adopting the present invention, with a simple structure,
It is possible to realize an irradiation object contact preventing means for preventing electrons from reaching the irradiation object passage, but preventing the irradiation object from reaching the electron transmission window, and also to cool the fluid spray by the rotating portion. The effect can prevent the temperature of the structure from rising. In particular, when the irradiation target is a fluid or a granular object containing a fluid, by generating pressure by the rotating body, the fluid can be pushed back to the irradiation target passage. It has become.

【0015】本発明の特許請求項6に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1から5に記載の装置において、前
記の被照射体接触防止手段は、前記の被照射体を前記の
被照射体通路に押し戻す方向に流体を流す機構を含んで
いることを特徴とするものである。本発明を採用するこ
とによって、被照射体の中に微細な粉状の物体が混入し
ている場合や、被照射体が流体を含んでいる場合にも、
これらの物質が前記の電子透過窓に到達するのを防止で
き、電子透過窓の信頼性を高めた電子線照射装置を実現
させることができた。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiation apparatus according to the first to fifth aspects, wherein said means for preventing contact with the illuminated object comprises: It is characterized by including a mechanism for flowing a fluid in a direction of pushing back to the body passage. By employing the present invention, even when a fine powdery object is mixed in the irradiation target, or even when the irradiation target contains a fluid,
These substances can be prevented from reaching the above-mentioned electron transmission window, and an electron beam irradiation device with improved reliability of the electron transmission window can be realized.

【0016】本発明の特許請求項7に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1から6のいずれかに記載の装置に
おいて、前記の被照射体通路は筒状に構成されており、
前記の被照射体は被照射体通路の外周に近接して移動
し、前記の加速された電子が前記の被照射体通路の周囲
から被照射体に向かって照射されることを特徴とするも
のである。本発明を採用することによって、装置全体を
コンパクトに保ちながら、全周に広がって分布した多量
の被照射体を短時間に照射することによって、狭い設置
場所に於いて処理能力を高めることが出来るようになっ
た。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiation apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the irradiation object passage is formed in a cylindrical shape.
The irradiation object moves close to the outer periphery of the irradiation object passage, and the accelerated electrons are irradiated from the periphery of the irradiation object passage toward the irradiation object. It is. By adopting the present invention, it is possible to increase the processing capacity in a narrow installation place by irradiating a large amount of irradiated objects spread over the entire circumference in a short time while keeping the entire apparatus compact. It became so.

【0017】本発明の特許請求項8に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1から7のいずれかに記載の装置に
おいて、前記の被照射体通路内に於いて、被照射体を自
転させる被照射体回転手段を設けたことを特徴とするも
のである。本発明を採用することによって、高速度で移
動する粒状の被照射体を、より高速に自転させて被照射
体の全周囲を均一に照射処理できる電子線照射装置を実
現できた。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiation apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the irradiation object rotates in the irradiation object passage. An irradiation object rotating means is provided. By employing the present invention, it is possible to realize an electron beam irradiation apparatus capable of uniformly rotating the entire periphery of the irradiation target by rotating the granular irradiation target moving at a high speed more rapidly.

【0018】本発明の特許請求項9に係わる電子線照射
装置は、特許請求項1から8のいずれかに記載の装置に
おいて、前記の被照射体通路内に於いて、前記の被照射
体を螺旋状に移動させる手段を設けたことを特徴とする
ものである。本発明を採用することによって、簡単な構
造で、粒状の被照射体を前記の被照射体通路の電子線照
射位置の周辺に沿って長い距離を移動させることが出
来、高速度に且つ均一に電子線照射処理を行う事ができ
る電子線照射装置を実現できた。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiating apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the illuminated object is provided in the illuminated object passage. It is characterized in that a means for spirally moving is provided. By adopting the present invention, it is possible to move the granular irradiation object over a long distance along the periphery of the electron beam irradiation position of the irradiation object passage with a simple structure, and to achieve high speed and uniformity. An electron beam irradiation apparatus capable of performing electron beam irradiation processing has been realized.

【0019】本発明の特許請求項10に係わる電子線照
射装置は、特許請求項1から9のいずれかに記載の装置
において、前記の被照射体通路を構成する表面の少なく
とも1個の面が機械的に振動又は回転又は移動する様に
構成されていることを特徴とするものである。本発明を
採用することによって、簡単な構造で粒状の被照射体を
被照射体通路の周囲に沿って移動させるとともに粒状の
被照射体を自転させて高速度に且つ均一に電子線照射処
理を行う事ができる電子線照射装置を実現できた。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the electron beam irradiation apparatus according to the first aspect, wherein at least one of the surfaces constituting the passage of the object to be irradiated is provided. It is characterized by being configured to mechanically vibrate or rotate or move. By adopting the present invention, the electron beam irradiation process can be performed at high speed and uniformly by moving the granular object with a simple structure along the periphery of the object path and rotating the granular object by itself. An electron beam irradiation device that can be performed has been realized.

【0020】本発明の特許請求項11に係わる電子線照
射装置は、特許請求項1から10のいずれかに記載の装
置において、前記の被照射体通路を構成する表面の少な
くとも1個の面から流体を被照射体に吹き付けて被照射
体を回転させるるように構成されていることを特徴とす
るものである。本発明を採用することによって、被照射
体通路壁の穴から高圧ガスを吹き付けて粒状の被照射体
を前記の被照射体通路の周囲で高速度で自転させること
が出来、被照射体の全周囲にわたって均一に電子線照射
処理を行う事ができる電子線照射装置を実現できた。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiation apparatus according to any one of the first to tenth aspects, wherein at least one of the surfaces constituting the passage of the object to be irradiated is provided. The apparatus is characterized in that the object is rotated by spraying a fluid onto the object. By employing the present invention, a high-pressure gas can be blown from a hole in a wall of an irradiation object to rotate a granular irradiation object at a high speed around the irradiation object passage, and the entire irradiation object can be rotated. An electron beam irradiation apparatus capable of uniformly performing electron beam irradiation processing over the periphery was realized.

【0021】本発明の特許請求項12に係わる電子線照
射装置は、特許請求項3に記載の装置において、前記の
電子透過窓は前記の被照射体通路と実質的に直交して構
成されたことを特徴とするものである。本発明を採用す
ることによって、電子線照射窓を簡単に製造することが
出来、電子線透過窓から放射される熱が被照射体に到達
する割合を最も減少させた電子線照射装置を実現でき
た。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiation apparatus according to the third aspect, wherein the electron transmission window is formed substantially orthogonal to the irradiation object passage. It is characterized by the following. By employing the present invention, an electron beam irradiation window can be easily manufactured, and an electron beam irradiation apparatus in which the rate of heat radiated from an electron beam transmission window reaching an object to be irradiated is minimized can be realized. Was.

【0022】本発明の特許請求項13に係わる電子線照
射装置は、特許請求項1から12のいずれかに記載の装
置において、前記の電子透過窓に入射する電子の軌道は
前記の被照射体が移動する方向と鋭角を成していること
を特徴とするものである。本発明を採用することによっ
て、電子透過窓に至るまでの電子軌道が前記の電子集中
手段としての磁石の影響を受け難いだけでなく、前記の
陰極を小型に出来、全体がコンパクトでありながら、被
照射体に全周方向から電子線を照射できる電子線照射装
置を実現できた。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the electron beam irradiation apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the trajectory of electrons incident on the electron transmission window is controlled by the irradiating object. Is at an acute angle to the direction in which it moves. By employing the present invention, not only is the electron trajectory up to the electron transmissive window hardly affected by the magnet as the electron concentrating means, but the cathode can be reduced in size, and the whole is compact, An electron beam irradiation device capable of irradiating an object to be irradiated with an electron beam from all directions has been realized.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態で
ある電子線照射装置の縦断面図であり、図2は図1の一
部分を拡大しており、本発明の作用を説明する為の断面
図、図3は図1のAA’の矢印方向から見た横断面図
で、本発明の作用を説明する為の図面、図4は本発明の
主要構成要素である電子集中手段としての電磁石の構造
と磁束の分布の例を表す断面図、図5から図7までは本
発明の原理を説明する原理図、図8は他の変形した実施
形態を示す縦断面図、図9は従来の電子線照射装置を示
す横断面図である。同じ部分は同じ番号を付与してい
る。簡略化の為に断面のハッチングは部分的に省略して
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electron beam irradiation apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view for explaining the operation of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1 and is a drawing for explaining the operation of the present invention. FIG. FIG. 5 to FIG. 7 are principle diagrams for explaining the principle of the present invention, FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing another modified embodiment, and FIG. 9 shows a conventional electron beam irradiation apparatus. FIG. The same parts are given the same numbers. For the sake of simplicity, cross-sectional hatching is partially omitted.

【0024】図1において、1は真空容器であり、排気
管16に接続された図示しない真空ポンプによって排気
されて常時10−6〜10−8Torr程度の真空度に
保たれた真空空間101を形成している。真空空間10
1内において真空容器1の壁に絶縁筒13が取り付けら
れており、絶縁筒13の他端には環状の電子銃取付台1
4が固定されている。電子銃取付台14には環状の取付
金具17を介して環状の陰極2と環状の集束電極3が同
軸状に取り付けられている。環状の陰極2はバリウム含
浸型カソードであり、内部に取り付けられたヒーターに
よって加熱されて熱電子を放出する。環状の陰極2及び
図示しないヒーターには高電圧リード線15からー10
0KV程度の負の高電圧が印加される。高電圧リード線
15は図示しない高電圧端子を介して外部の図示しない
高電圧電源に接続されている。集束電極3は陰極2に対
して正のバイアス電圧が印加でき、このバイアス電圧は
前記の高電圧電源によって可変でき、電子の分布状態を
制御できるるようになっている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vacuum vessel which evacuates a vacuum space 101 which is evacuated by a vacuum pump (not shown) connected to an exhaust pipe 16 and is always kept at a degree of vacuum of about 10 -6 to 10 -8 Torr. Has formed. Vacuum space 10
1, an insulating cylinder 13 is attached to the wall of the vacuum vessel 1 and the other end of the insulating cylinder 13 has an annular electron gun mounting base 1 attached thereto.
4 is fixed. The annular cathode 2 and the annular focusing electrode 3 are coaxially attached to the electron gun mounting base 14 via an annular mounting member 17. The annular cathode 2 is a barium-impregnated cathode, and emits thermoelectrons when heated by a heater mounted inside. The high voltage leads 15 to -10 are connected to the annular cathode 2 and the heater (not shown).
A negative high voltage of about 0 KV is applied. The high voltage lead 15 is connected to an external high voltage power supply (not shown) via a high voltage terminal (not shown). A positive bias voltage can be applied to the focusing electrode 3 with respect to the cathode 2, and this bias voltage can be varied by the high-voltage power supply so that the distribution state of electrons can be controlled.

【0025】前記の陰極2に対向した位置に環状の電子
通過孔401を形成する陽極構体4と陽極リング5が同
軸状に設けられており、前記の陰極2と組み合わせて電
子加速手段を形成している。陽極構体4の一部である平
板部402は真空容器1の一部分を形成している。陽極
構体4の中心位置には、陽極構体4を貫通した状態で大
気圧になった被照射体通路10が設けられている。図1
に示した陽極構体4の平板部402には放射状に設けら
れた多数の窪み405があり、その一部は前記の電子通
過孔401と繋がっており電子通路406を形成してい
る。前記の個々の窪み405の間には図示しない隔壁が
あり、機械的強度を保っている。窪み405の近傍には
冷却水路が設けられており、強制冷却されるようになっ
ている。
An anode structure 4 and an anode ring 5 for forming an annular electron passage hole 401 are provided coaxially at a position facing the cathode 2. Electron acceleration means is formed in combination with the cathode 2. ing. The flat plate portion 402 which is a part of the anode structure 4 forms a part of the vacuum vessel 1. At the center position of the anode structure 4, there is provided an irradiation object passage 10 which is at atmospheric pressure while penetrating the anode structure 4. FIG.
In the flat plate portion 402 of the anode structure 4 shown in (1), there are a large number of radially provided depressions 405, some of which are connected to the electron passage holes 401 to form electron passages 406. There are partition walls (not shown) between the individual depressions 405 to maintain mechanical strength. A cooling water passage is provided in the vicinity of the depression 405 so as to be forcibly cooled.

【0026】図1に示すように、前記の平板部402の
表面に電子透過窓構体6が取り付けられている。電子透
過窓構体6の中央には貫通した穴があり、被照射体通路
10の一部を形成している。前記の平板部402と電子
透過窓構体6との間はO―リングなどによって気密に接
続されている。電子透過窓構体6には多数の窪み601
と、これと連通した部分を有する環状の溝602が設け
られている。これらの近傍に環状の冷却水路603が設
けられており、強制冷却されるようになっている。個々
の窪み601の間には図示しない隔壁があり、機械的強
度を保つようになっている。図1に示すように、電子透
過窓構体6の環状溝602の端部には環状の電子透過窓
7が電子ビーム溶接等により気密に取り付けられてお
り、真空容器1の一部を形成して真空空間101を高真
空状態に保っている。電子透過窓7は、厚みが10μm
程度のチタニューム箔で出来ており、100KeVのエ
ネルギーを持って入射した電子のおよそ50%を透過す
ることができる。
As shown in FIG. 1, an electron transmission window structure 6 is mounted on the surface of the flat plate portion 402. There is a penetrating hole at the center of the electron transmission window structure 6 and forms a part of the irradiation object passage 10. The flat plate portion 402 and the electron transmission window structure 6 are airtightly connected by an O-ring or the like. The electron transmission window structure 6 has a large number of depressions 601.
And an annular groove 602 having a portion communicating therewith. An annular cooling water passage 603 is provided in the vicinity of these, and is forcibly cooled. There are partition walls (not shown) between the individual recesses 601 to maintain mechanical strength. As shown in FIG. 1, an annular electron transmission window 7 is hermetically attached to an end of the annular groove 602 of the electron transmission window structure 6 by electron beam welding or the like, and forms a part of the vacuum vessel 1. The vacuum space 101 is kept in a high vacuum state. The electron transmission window 7 has a thickness of 10 μm.
It is made of a small amount of titanium foil and can transmit about 50% of incident electrons with an energy of 100 KeV.

【0027】図1に示すように、電子透過窓7の外側に
はアルミニューム等の原子番号が鉄よりも小さい材質で
出来た照射室壁11があり、前記の被照射体通路10よ
りも大きな半径を有する照射室空間111を形成してい
る。前記の電子透過窓7の外側表面に対向した位置にお
いて、電子集中手段としての電磁石8が照射室壁11の
外側に取り付けられている。電磁石8は、被照射体通路
10と同軸的に設けられた環状の第1の磁極802と、
これと同軸的に設けられており、第1の磁極802より
も大きな径を持った環状の第2の磁極801と、この間
に巻かれたコイル803とを有しており、電子集中手段
を構成している。第2の磁極801の先端部分には半径
がより小さい磁極804が設けられている。
As shown in FIG. 1, an irradiation chamber wall 11 made of a material having an atomic number smaller than iron, such as aluminum, is provided outside the electron transmission window 7 and is larger than the above-described irradiation object passage 10. An irradiation chamber space 111 having a radius is formed. At a position facing the outer surface of the electron transmission window 7, an electromagnet 8 as an electron concentrating means is mounted outside the irradiation chamber wall 11. The electromagnet 8 includes an annular first magnetic pole 802 provided coaxially with the irradiation object passage 10,
It is provided coaxially therewith and has an annular second magnetic pole 801 having a diameter larger than that of the first magnetic pole 802 and a coil 803 wound therebetween to form an electron concentrating means. are doing. A magnetic pole 804 having a smaller radius is provided at the tip of the second magnetic pole 801.

【0028】電磁石8によって生じる磁束805の分布
の例を図4に示している。図4に示すように、前記の第
1の磁極802、第2の磁極801の形状により、電子
透過窓7に近い側にコーン状に広がった磁束分布を呈し
ている。前記の第1の磁極802の内径は電子透過窓7
の内径よりも小さくなっており、第2の磁極801の内
径は電子透過窓7の外径よりも大きくなっている。
FIG. 4 shows an example of the distribution of the magnetic flux 805 generated by the electromagnet 8. As shown in FIG. 4, due to the shapes of the first magnetic pole 802 and the second magnetic pole 801, a magnetic flux distribution spreading in a cone shape near the electron transmission window 7 is exhibited. The inner diameter of the first magnetic pole 802 is determined by the electron transmission window 7.
The inner diameter of the second magnetic pole 801 is larger than the outer diameter of the electron transmission window 7.

【0029】図1に示すように、電磁石8の外側には遮
蔽体12が設けられており、X線の遮蔽をしている。被
照射体通路10は装置全体を貫通しており、この被照射
体通路10の内部に被照射体回転移送器150が回転自
在に配設されており、図示しない軸受によって回転自在
に支承されるとともに、図示しない回転駆動機構によっ
て回転させられるようになっている。この被照射体回転
移送器150は回転円筒151と、この回転円筒151
の表面に取り付けられた螺旋状の薄板で出来た被照射体
ガイド152と、回転円筒151に設けられた多数のガ
ス噴出口153を含んでいる。回転円筒151の内側に
は圧縮空気や圧縮窒素などのガスが供給されており、前
記のガス噴出口153から高速度で外側の被照射体通路
10内に噴出される。粒状の被照射体100は被照射体
通路10の通路内壁154と、回転円筒151の外表面
と、被照射体ガイド152とで囲まれた螺旋状の空間1
55内に閉じ込められた状態で転がりながら鉛直下方に
移送される。この螺旋状の空間155にある粒状の被照
射体100には前記のガス噴出口153から高速度で噴
出されたガスが衝突して高速度で回転させられるように
なっている。このように、被照射体100は高速度で自
転しながら螺旋状に公転して鉛直下方に移送される。
As shown in FIG. 1, a shield 12 is provided outside the electromagnet 8 to shield X-rays. The irradiation object passage 10 penetrates the entire apparatus, and an irradiation object rotation transfer device 150 is rotatably disposed inside the irradiation object passage 10, and is rotatably supported by a bearing (not shown). At the same time, it is rotated by a rotation drive mechanism (not shown). The irradiation object rotary transfer device 150 includes a rotating cylinder 151 and the rotating cylinder 151.
An irradiation target guide 152 made of a helical thin plate attached to the surface of the object and a number of gas outlets 153 provided in the rotating cylinder 151 are included. A gas such as compressed air or compressed nitrogen is supplied to the inside of the rotary cylinder 151, and the gas is ejected from the gas ejection port 153 into the outside irradiation object passage 10 at a high speed. The granular irradiation target 100 is a spiral space 1 surrounded by a passage inner wall 154 of the irradiation target passage 10, an outer surface of the rotating cylinder 151, and an irradiation target guide 152.
It is transported vertically downward while rolling in a state of being confined in 55. The gas ejected from the gas ejection port 153 at a high speed collides against the granular irradiation target 100 in the spiral space 155 and is rotated at a high speed. In this manner, the irradiation target 100 revolves spirally while rotating at a high speed, and is transported vertically downward.

【0030】図1の一部分を拡大した縦断面を図2に示
しており、図1のAA’から見た横断面図の主要部を図
3に表している。図1から図3に示すように、前記の照
射室空間111と前記の被照射体通路10の間には被照
射体隔壁156があり、粒状の被照射体100が前記の
電子透過窓7に接触しない様になっている。被照射体隔
壁156は中心軸Zに平行な多数のスリット157を有
しており、照射室空間111と前記の被照射体通路10
の間の開口率は80%以上になっているので、照射室空
間111から飛来する電子は大部分が被照射体通路10
内に進入して、回転しながら通過する被照射体100の
表面に吸収される。一部の電子が被照射体隔壁156に
吸収されて熱に変わるが、被照射体隔壁156の熱伝導
と前記の高圧ガスの吹き付けによる強制冷却で温度上昇
が低く抑えられている。高圧ガスの吹き付けによって被
照射体100は被照射体隔壁156に接触するが、被照
射体隔壁156の温度が低く成っており被照射体100
を変質させることは無いようにしている。又、環状の電
子透過窓7は被照射体通路10と直交して配設されてい
るので、電子透過窓7が電子の吸収によって高温度にな
っても、その輻射熱が被照射体100に至り難くなって
いる。被照射体100に与えられる熱は少量であり、被
照射体100は高圧ガスの吹き付けによって高速回転す
るとともに冷却されるので温度上昇は低く抑えられる。
FIG. 2 shows an enlarged vertical cross section of a part of FIG. 1, and FIG. 3 shows a main part of a cross section viewed from AA 'in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, an irradiation target partition 156 is provided between the irradiation chamber space 111 and the irradiation target passage 10, and the granular irradiation target 100 is disposed in the electron transmission window 7. It does not touch. The irradiation target partition 156 has a number of slits 157 parallel to the central axis Z, and the irradiation chamber space 111 and the irradiation target passage 10 are formed.
Is 80% or more, most of the electrons that fly from the irradiation chamber space 111 pass through the irradiation object passage 10.
And is absorbed by the surface of the irradiation object 100 that passes while rotating. Some of the electrons are absorbed by the irradiation target partition 156 and converted into heat, but the temperature rise is suppressed low by heat conduction of the irradiation target partition 156 and the forced cooling by spraying the high-pressure gas. The irradiation target 100 comes into contact with the irradiation target partition 156 by spraying the high-pressure gas, but the temperature of the irradiation target partition 156 is low and the irradiation target 100 is
So that there is no alteration. Further, since the ring-shaped electron transmission window 7 is disposed orthogonal to the irradiation object passage 10, even if the electron transmission window 7 becomes high in temperature due to the absorption of electrons, the radiant heat reaches the irradiation object 100. It has become difficult. A small amount of heat is applied to the irradiation target 100, and the irradiation target 100 is rotated at high speed and cooled by blowing high-pressure gas, so that the temperature rise can be suppressed to a low level.

【0031】以下において、電子透過窓7を透過した電
子を被照射体通路10内の領域に集中させる電子集中手
段の作用について図2から図7を参照して述べる。被照
射体通路10の中心軸と直交して同軸的に配設された環
状の電子透過窓7を拡大して図5に模式的に示してい
る。ここで、Z軸は被照射体通路10の中心軸と一致し
ており、図1の下側が正の座標になっており、R軸は半
径方向を表している。図5に示すように任意の点の座標
を円柱座標(r、θ、z)で表す。電子透過窓7上の点
(r、θ、z)において、半径方向に角度φ
だけZ軸に対して傾斜して、真空領域に在る環状の溝
602から電子が入射した場合を考える。入射した電子
は電子透過窓7内でエネルギーを減少するとともに散乱
されて図5に示すように点P(r、θ、z)と
Z軸を含む平面内、及びこれと直交する面の方向に立体
的に広がった指向性の速度分布を有して電子透過窓7の
外側の大気圧領域である照射室空間111に進入する。
The operation of the electron concentrating means for concentrating the electrons transmitted through the electron transmission window 7 in the region within the irradiation object passage 10 will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 schematically shows, on an enlarged scale, an annular electron transmission window 7 disposed coaxially perpendicular to the central axis of the irradiation target passage 10. Here, the Z axis coincides with the central axis of the irradiation object passage 10, the lower side of FIG. 1 has positive coordinates, and the R axis represents the radial direction. As shown in FIG. 5, the coordinates of an arbitrary point are represented by cylindrical coordinates (r, θ, z). At a point P 1 (r 1 , θ 1 , z 1 ) on the electron transmission window 7, an angle φ in the radial direction is set.
Consider a case in which electrons are incident from an annular groove 602 in a vacuum region inclined at 0 with respect to the Z axis. The incident electrons decrease in energy and are scattered in the electron transmission window 7, and as shown in FIG. 5, in a plane including the point P 1 (r 1 , θ 1 , z 1 ) and the Z axis, and at right angles to the plane. The electron beam enters the irradiation room space 111 which is an atmospheric pressure region outside the electron transmission window 7 with a directivity velocity distribution which is three-dimensionally spread in the direction of the surface.

【0032】図5の点P(r、θ、z)とZ軸
を含む平面における断面図を図6−aに、これと直角な
方向の断面図を図6−bに示している。図6−aの角度
φはRZ平面内における電子の散乱角度を示してお
り、半径方向散乱角と呼ぶ。図6−bにおける角度φ
はRZ平面に垂直な面内における電子の散乱角度を示し
ており、横方向散乱角と呼ぶ。100KeVの運動エネ
ルギーを持って初速度v で角度φだけ傾斜して電子
透過窓7に入射した電子は、20KeV程度のエネルギ
ーを減少させて透過した電子の初速度が幾分減少する。
これをvとすると、透過電子のR,θ、Z方向の速度
成分v、vθ、vは、それぞれ、v=v・si
n(φ−φ)・cos(φ)、vθ=―v・c
os(φ−φ)・sin(φ)、v=v・c
os(φ−φ)・cos(φ)で表される。
The point P in FIG.1(R1, Θ1, Z1) And Z axis
FIG. 6A is a cross-sectional view in a plane including
A cross-sectional view in the direction is shown in FIG. 6-a angle
φ1Indicates the scattering angle of electrons in the RZ plane.
This is called the radial scattering angle. Angle φ in FIG. 6-b2
Indicates the scattering angle of electrons in a plane perpendicular to the RZ plane.
And is called the lateral scattering angle. 100 KeV exercise energy
Initial speed v with lugie iAt angle φ0Just tilted electron
The electrons incident on the transmission window 7 have an energy of about 20 KeV.
And the initial velocity of the transmitted electrons is somewhat reduced.
This is v0Then, the velocity of the transmitted electron in the R, θ, and Z directions
Component vr, Vθ, VzAre vr= V0・ Si
n (φ1−φ0) · Cos (φ2), Vθ= -V0・ C
os (φ1−φ0) ・ Sin (φ2), Vz= V0・ C
os (φ1−φ0) · Cos (φ2).

【0033】環状の電子透過窓7の外側には電子集中手
段としての前記の電磁石8が、その中心軸がZ軸に一致
するように設けられており、電子透過窓7の内側の近傍
及び外側では図4に示すように半径方向の磁束密度成分
,Z軸方向の磁束密度成分Bをもった磁束805
が存在するので、この領域に入った電子は概略e(v
−v)の中心軸の回りの回転力を与えられる
ことになる。ここで、vとvは電子のZ方向速度成
分とR方向速度成分を、eは素電荷をそれぞれ表してい
る。電子が電磁石8に近づくに従って強い回転力を与え
るように磁束密度の各成分B,Bの空間分布を与え
ておくと、電子は電磁石8に近づくにつれて強い正方向
回転力を受けてZ軸の周りで正方向に回転しようとす
る。図7−aには、Z軸の回りで正方向回転している電
子が磁束密度成分、B,Bによって受ける力の方向
を模式的に示している。この場合には電子は正方向に回
転しながらZ軸方向に減速され、半径が縮小する方向に
力を受けることになる。図7−bには、Z軸の回りで負
方向に回転している電子が磁束密度成分、B,B
よって受ける力を示している。この場合には電子はZ軸
の回りで負方向に回転しながらZ軸方向に加速され、R
軸の方向に発散されることになる。電子透過窓7を透過
した直後の電子のθ方向速度vθが図6−bにおける負
方向である場合には正方向回転が強調され、電子はZ軸
方向に向かう力を受けながらZ軸に近づいてゆく。θ方
向速度vθの影響でZ軸から逸れた軌道となるが、この
電子の軌道は、磁束密度成分、B,Bがゼロの場合
に比べてZ軸への最近接距離が小さくなっている。この
様子を模式的に図2、図3に示している。
Outside the ring-shaped electron transmission window 7, an electron concentration hand
The electromagnet 8 as a step has its central axis coincident with the Z axis
Near the inside of the electron transmission window 7
And on the outside, the magnetic flux density component in the radial direction as shown in FIG.
Br, Magnetic flux density component B in the Z-axis directionz805 with magnetic flux
Exists, the electrons entering this region are roughly e (v z
Br-VrBz) Can be given a rotational force around the central axis
Will be. Where vzAnd vrIs the velocity component of the electron in the Z direction.
Minute and R direction velocity components, and e represents elementary charge, respectively.
You. As the electron approaches the electromagnet 8, it gives a strong rotational force.
Each component B of the magnetic flux densityr, BzGives the spatial distribution of
Keep in mind that electrons move in a positive
Attempts to rotate in the positive direction around the Z axis due to rotational force
You. FIG. 7-a shows an electric rotating in the positive direction around the Z-axis.
Is the magnetic flux density component, Br, BzDirection of force received by
Is schematically shown. In this case, the electrons are turned in the positive direction.
While rotating, it is decelerated in the Z-axis direction, and the radius decreases.
You will receive power. FIG. 7-b shows a negative around the Z axis.
The electron rotating in the direction is the magnetic flux density component, Br, BzTo
Therefore, the force received is shown. In this case, the electron is the Z axis
Is accelerated in the Z-axis direction while rotating in the negative direction around
It will diverge in the axial direction. Transmission through electron transmission window 7
Velocity v of the electron immediately afterθIs negative in FIG.
If the direction is positive, forward rotation is emphasized, and electrons are
It approaches the Z-axis while receiving the force in the direction. θ direction
Heading speed vθOrbit deviates from the Z axis due to the effect of
The orbit of the electron is the magnetic flux density component, Br, BzIs zero
, The closest distance to the Z-axis is smaller. this
The situation is schematically shown in FIGS.

【0034】図2は、−100KVの電圧が印加された
環状の陰極2から放出されておよそ−100KVが印加
された集束電極3によって均一な電子密度をもって集束
されて、環状の電子通過孔401を形成して接地電位に
設定された陽極構体4、陽極リング5から成る電子加速
手段によって加速された電子ビーム701がコーン状の
軌道で走行し、環状の電子透過窓7を透過して80Ke
Vの運動エネルギーをもって横方向散乱角φ、半径方
向散乱角φで散乱された電子の軌道をRZ平面に投影
して模式的に表している。電子透過窓7上の点P(r
、θ、z)において透過した電子が半径方向散乱
角φで散乱された電子は、電子集中手段としての前記
の電磁石8が無い場合には、大気中における散乱の影響
を無視すると、破線702’で表すように直線的に進行
して被照射体100に到達しない。しかるに、前記の電
磁石8がある場合には、上記の電子は磁束密度成分、B
,Bによって偏向されて、実線で表した軌道702
で示す様に、被照射体通路10と成す角度が大きくなっ
て走行するので、被照射体100に到達する電子の割合
が増加している。
FIG. 2 shows that the electron is emitted from the annular cathode 2 to which a voltage of -100 KV is applied and is focused with a uniform electron density by the focusing electrode 3 to which approximately -100 KV is applied. An electron beam 701 formed and accelerated by an electron accelerating means comprising an anode structure 4 and an anode ring 5 set to a ground potential travels on a cone-shaped orbit, passes through an annular electron transmission window 7 and has a wavelength of 80 Ke.
The trajectory of the electrons scattered at the lateral scattering angle φ 2 and the radial scattering angle φ 1 with the kinetic energy of V is projected on the RZ plane and schematically represented. Point P 1 (r
1 , θ 1 , z 1 ), the electrons scattered at the radial scattering angle φ 1 are considered to be ignorable by the effects of scattering in the atmosphere when the electromagnet 8 is not provided as the electron concentrating means. , Do not reach the irradiation target 100 in a straight line as indicated by a broken line 702 ′. However, when the above-described electromagnet 8 is provided, the above-mentioned electron is a magnetic flux density component, B
trajectory 702 deflected by r , B z and represented by a solid line
As shown by the arrow, since the vehicle travels at an increased angle with the irradiation target passage 10, the ratio of electrons reaching the irradiation target 100 increases.

【0035】図3において、真空領域に在る環状の溝6
02を通って電子透過窓7に近づいてくる電子の軌道の
代表例が701に示されている。環状陰極2の平均半径
の部分から走行して点P(r、θ、z)におい
て電子透過窓7に入射して半径方向散乱角φと横方向
散乱角φとをもって散乱された電子の軌道を模式的に
702に示している。これらの電子軌道702は前記の
電磁石8が無い場合、つまり磁束密度Bが0の場合に
は、大気中における散乱の影響を無視すると、大略直線
状に進行するので被照射体に到達しない。しかしなが
ら、図3から判るように、電磁石8の磁束密度Bが最適
な値に設定された場合には、前記の電子集中手段の効果
によって電子軌道が702に示される様に被照射体10
0に向かって曲げられて、被照射体100に照射される
ようになる。このように、電磁石8を設けることによっ
て電子軌道のZ軸への最近接距離が小さくできるので被
照射体通路10の外周表面に垂直に近づいた角度で接近
し、被照射体100への電子の命中率は向上する。一
方、θ方向の初速度vθが図8−bにおける正方向であ
る場合にも前記の磁束密度に起因する正方向回転力が電
子の進行とともに大きくなり、電子は正方向回転を行う
ようになって上記と同様の集中効果を生じることにな
る。
In FIG. 3, an annular groove 6 in the vacuum region
A representative example of the trajectory of an electron approaching the electron transmission window 7 through the reference numeral 02 is shown at 701. It travels from the portion of the average radius of the annular cathode 2 and enters the electron transmission window 7 at a point P 1 (r 1 , θ 1 , z 1 ) and scatters with a radial scattering angle φ 1 and a lateral scattering angle φ 2. The orbit of the electron thus obtained is schematically shown at 702. When the electromagnet 8 is not provided, that is, when the magnetic flux density B is 0, these electron trajectories 702 proceed substantially in a straight line, ignoring the influence of scattering in the atmosphere, and do not reach the irradiation target. However, as can be seen from FIG. 3, when the magnetic flux density B of the electromagnet 8 is set to an optimum value, the electron trajectory is indicated by 702 by the effect of the electron concentrating means.
It is bent toward zero, and is irradiated on the irradiation target 100. Thus, by providing the electromagnet 8, the closest distance of the electron trajectory to the Z axis can be reduced, so that the electron orbit approaches the outer peripheral surface of the irradiation object passage 10 at an angle approaching perpendicularly, and the electron Accuracy improves. On the other hand, even when the initial velocity vθ in the θ direction is the positive direction in FIG. 8B, the positive direction rotational force due to the magnetic flux density increases with the progress of the electrons, and the electrons rotate in the positive direction. As a result, the same concentration effect as described above occurs.

【0036】以上において代表的な動作条件での電子軌
道の説明を行ったが、半径方向散乱角φが異なった場
合や透過電子のエネルギーが異なった場合などについて
も同様な効果があるので、本発明の電子集中手段として
の電磁石8を設けることによって、電子透過窓7を透過
した電子の被照射体100への命中率が全体として改善
され、電子透過窓7における電子密度を高めることなく
被照射体100に多量の電子を照射することができる電
子線照射装置を実現できる。
[0036] have been described in the electron orbit in a typical operating conditions in the above, there is a similar effect for a case where the energy of the case or a transmission electron radial scattering angle phi 1 is different or different, By providing the electromagnet 8 as the electron concentrating means of the present invention, the hit rate of the electrons transmitted through the electron transmission window 7 to the irradiation target 100 is improved as a whole, and the electron density in the electron transmission window 7 can be increased without increasing the electron density. An electron beam irradiation apparatus capable of irradiating the irradiation body 100 with a large amount of electrons can be realized.

【0037】上述のように、電子集中手段の例である前
記の電磁石8の電子集中効果により、電子透過窓7を透
過した電子がRZ平面の方向にも、Rθ平面の方向にも
被照射体100に近づく様に偏向されるので、被照射体
100に照射される電子は合計でおよそ10倍増加する
ことが実験によって確かめられている。図3に示したよ
うに、被照射体通路10の全周囲から同様に集中された
電子が多数の被照射体100に照射される。多数の粒状
の被照射体100は前述のように高速度で自転しながら
螺旋状に被照射体通路10の外周領域をZ軸の方向に移
動するので、個々の被照射体100の全表面に均一に照
射される。照射される電子の運動エネルギーは80Ke
V程度と低い為に被照射体100の表面のみで吸収さ
れ、深部には到達しない。また、電子透過窓7の表面は
被照射体通路10の中心軸Zと直行しているので、電子
透過窓7からの輻射熱は被照射体100に到達し難くな
っている。
As described above, due to the electron concentration effect of the electromagnet 8 which is an example of the electron concentration means, the electrons transmitted through the electron transmission window 7 can be irradiated in both the direction of the RZ plane and the direction of the Rθ plane. It has been experimentally confirmed that the number of electrons applied to the irradiation target 100 increases approximately 10 times in total because the light is deflected to approach 100. As shown in FIG. 3, a large number of similarly irradiated electrons are irradiated to a large number of irradiated objects 100 from all around the irradiated object passage 10. As described above, since a large number of granular irradiated objects 100 spirally move around the outer peripheral region of the irradiated object passage 10 in the Z-axis direction while rotating at a high speed, the entire surface of each irradiated object 100 Irradiated uniformly. The kinetic energy of the irradiated electrons is 80 Ke
Since it is as low as about V, it is absorbed only on the surface of the irradiation object 100 and does not reach a deep part. Further, since the surface of the electron transmission window 7 is perpendicular to the central axis Z of the irradiation object passage 10, radiant heat from the electron transmission window 7 does not easily reach the irradiation object 100.

【実施例】次に本発明の電子線照射装置の作用及び効果
について実施例を用いて更に説明する。被照射体通路の
内径は10cmであり、電子透過窓7は、厚みが10μ
m、外径が16cmで内径12cmのチタニュームの環
状薄膜で構成されており、表面積は88cmであり、
電子がこの表面に均一に広がって入射するの場合につい
て述べる。このような薄膜に信頼性を保って許容される
電子入射密度は20W/cm程度であるので、本実施
例で許容される入力は1760Wである。入射電子のエ
ネルギーが100KeVである場合には、17.6mA
の電流に相当する。入射した電子のおよそ50%が電子
透過窓7で吸収され、残りのおよそ50%程度が運動エ
ネルギー80KeVをもって透過する。透過した電子の
パワーは704Wである。被照射体100が半径2.5
mmの球形であり、密度が1.2g/cmであるとす
ると、電子線が進入する深さはおよそ40μmであるの
で、電子線が照射される部分の1個当りの体積は0.0
031cmであり、この部分の質量は0.0037g
である。前記の電子集中手段としての電磁石8を用いな
い場合において、透過した電子のパワーの8%が被照射
体100に命中するものとし、被照射体1個当りに2K
Gyの線量を照射する必要がある場合には、1分間に3
5Kgの被照射体を処理できることになる。
Next, the operation and effects of the electron beam irradiation apparatus of the present invention will be further described with reference to examples. The inner diameter of the irradiation target passage is 10 cm, and the electron transmission window 7 has a thickness of 10 μm.
m, an outer diameter of 16 cm, an inner diameter of 12 cm, made up of a circular thin film of titanium, a surface area of 88 cm 2 ,
The case where electrons are uniformly spread and incident on this surface will be described. Since the electron incidence density allowed for such a thin film while maintaining reliability is about 20 W / cm 2 , the input allowed in this embodiment is 1760 W. When the energy of the incident electron is 100 KeV, 17.6 mA
Current. About 50% of the incident electrons are absorbed by the electron transmission window 7, and about 50% of the remaining electrons are transmitted with a kinetic energy of 80 KeV. The power of the transmitted electrons is 704 W. Irradiated object 100 has a radius of 2.5
mm, and the density is 1.2 g / cm 3 , the depth of penetration of the electron beam is about 40 μm, so that the volume of each part irradiated with the electron beam is 0.0
031cm 3 and the mass of this part is 0.0037g
It is. In the case where the electromagnet 8 is not used as the electron concentrating means, it is assumed that 8% of the power of the transmitted electrons hits the irradiation target 100, and 2K per irradiation target.
If it is necessary to irradiate a dose of Gy,
An object to be irradiated of 5 kg can be processed.

【0038】電子集中手段としての前記の電磁石8を取
付けて最適の磁束密度を与えると、前述のように被照射
体100への命中率がおよそ10倍改善されるので被照
射体100の処理速度は1分間に350Kgに改善され
る。この電子線照射装置1台の全長はおよそ50cmで
あるので直列に装置を接続して使用すると被照射体10
0の照射線量はそれだけ増強できる。例えば、5台を直
列に接続すると、装置の全長は2.5mになるが、被照
射体100の照射線量は20KGyに増強され、十分な
照射線量を得ることができる。更に処理能力を高める必
要があれば、電子透過窓7の面積を大きくして電子透過
窓7に入射する電子の分布を広げ、電子透過窓7におけ
る電子密度を小さく保った状態で電子透過窓7を透過さ
せ、透過した電子を前記の電子集中手段で被写体に命中
させることによって容易に達成できる。電子の分布を広
げることは、例えば電子分散手段としての集束電極3の
バイアス電圧を高めることによって容易に実現できる。
When the above-described electromagnet 8 as the electron concentrating means is attached to give an optimum magnetic flux density, the hit rate on the irradiation target 100 is improved by about 10 times as described above. Is improved to 350 kg per minute. Since the total length of one electron beam irradiation device is about 50 cm, when the devices are connected in series and used,
A dose of 0 can be increased accordingly. For example, when five units are connected in series, the total length of the device becomes 2.5 m, but the irradiation dose of the irradiation object 100 is increased to 20 KGy, and a sufficient irradiation dose can be obtained. If it is necessary to further increase the processing capacity, the area of the electron transmission window 7 is increased to increase the distribution of electrons incident on the electron transmission window 7, and the electron transmission window 7 is kept in a state where the electron density in the electron transmission window 7 is kept low. Can be easily achieved by allowing the transmitted electrons to hit the subject by the electron concentrating means. Broadening the electron distribution can be easily realized by, for example, increasing the bias voltage of the focusing electrode 3 as the electron dispersion means.

【0039】上記の実施形態及び実施例では、電子銃は
環状の陰極2を有しており、その中心軸は被照射体通路
10の中心軸と同心状に取り付けられているが、直径が
4mm程度の円形の陰極を多数個環状に配列して構成し
ても良いことは勿論である。この場合には既存の陰極を
採用できるメリットが生じる。電子銃の集束電極3も同
様に多数個に分割されて配設されても良いことは勿論で
ある。電子透過窓7も、多数に分割されたセグメントで
環状に構成されていても良いことは勿論である。
In the above embodiments and examples, the electron gun has the annular cathode 2 and its central axis is mounted concentrically with the central axis of the irradiation object passage 10, but has a diameter of 4 mm. Of course, a large number of circular cathodes may be arranged in a ring shape. In this case, there is an advantage that an existing cathode can be adopted. Needless to say, the focusing electrode 3 of the electron gun may also be divided into a plurality of pieces. Needless to say, the electron transmission window 7 may also be formed in an annular shape with a large number of divided segments.

【0040】照射室空間111には不活性ガスの導入口
112と排出口113とがあり、電子透過窓7に不活性
ガスを吹き付けて強制冷却するようになっている。この
不活性ガスは高速度で被照射体通路10の方向に移動す
る様になっているので、被照射体通路10から微紛や流
体が飛来した場合にも、これらを押し戻す作用があり、
前記の被照射体接触防止手段として作用している。電子
透過窓7を透過した電子が照射室空間111の壁11に
衝突した場合にX線の発生を少なくする様にアルミニユ
ームの様な原子番号が鉄よりも小さい物質で作られてい
る。
The irradiation chamber space 111 has an inlet 112 and an outlet 113 for an inert gas. The inert gas is blown onto the electron transmission window 7 to forcibly cool it. Since the inert gas moves in the direction of the irradiation target passage 10 at a high speed, even when fine powder or fluid comes from the irradiation target passage 10, there is an action of pushing them back.
It functions as the above-mentioned irradiation object contact prevention means. It is made of a substance such as aluminum having an atomic number smaller than that of iron so that generation of X-rays is reduced when electrons transmitted through the electron transmission window 7 collide with the wall 11 of the irradiation room space 111.

【0041】次に、変形された実施形態について図8を
用いて説明する。図8において、被照射体接触防止手段
としてスリット157を有する円筒ファン状構造体を採
用しており、羽根158が角度を持って照射室空間11
1内において被照射体通路10の周囲に回転自在に取り
付けられている。図示しない回転駆動機構によって矢印
159の方向に高速度で回転される為に、電子線透過窓
7から吹き付ける不活性ガスが高圧力で被照射体通路1
0内に吹き付けられる。被照射体100内に微細な粒子
や流体が含まれる場合に、このガス圧によってこれらの
微細な粒子や流体は被照射体通路10内に押し戻される
ので、電子透過窓7の信頼性が向上する。この被照射体
接触防止手段を採用すると、被照射体100が有毒ガス
のような流体であっても、被照射体100が電子透過窓
7に到達するのが防止され、本発明の電子線照射装置は
有効である。又、回転部分によって被照射体が損傷を受
ける可能性がある場合には、図1に示したスリット付き
の固定構造体の周囲に図8に示した回転構造体を取り付
けることによって解決される。
Next, a modified embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 8, a cylindrical fan-like structure having a slit 157 is employed as a means for preventing contact with an irradiation object, and the blades 158 have an angle with the irradiation chamber space 11.
1, it is rotatably mounted around the irradiation object passage 10. Since the inert gas blown from the electron beam transmission window 7 is rotated at a high pressure by the rotation driving mechanism (not shown) at a high speed in the direction of the arrow 159, the irradiation object passage 1 is rotated.
It is sprayed in 0. When fine particles and fluid are contained in the irradiation object 100, the gas pressure pushes these fine particles and fluid back into the irradiation object passage 10, so that the reliability of the electron transmission window 7 is improved. . When this irradiation target contact preventing means is employed, even if the irradiation target 100 is a fluid such as a toxic gas, the irradiation target 100 is prevented from reaching the electron transmission window 7 and the electron beam irradiation of the present invention is prevented. The device is valid. In addition, in the case where the irradiated object may be damaged by the rotating portion, the problem can be solved by attaching the rotating structure shown in FIG. 8 around the fixed structure having slits shown in FIG.

【0042】本発明を実施形態及び実施例に関連して説
明したが、本発明は、ここに例示した実施形態及び実施
例の構造及び形態に限定されるものではなく、本発明の
精神及び範囲から逸脱することなく、いろいろな実施形
態が可能であり、いろいろな変更及び改変を加えること
ができることを理解されたい。例えば、電子集中手段と
しての電磁石8は永久磁石に替えても良いことは勿論で
ある。更に、図1に示す本実施形態では電子透過窓7を
円形の平板状に構成して作りやすくしているが、これを
コーン状に構成しても良いことは当然である。前記の被
照射体接触防止手段としての構造体は網状のものであっ
ても良いことは当然である。前記の被照射体接触防止手
段としての回転体は前記の電子透過窓に平行に設けても
良いことは当然である。被照射体接触防止手段は同種又
は異種のものを複数個採用しても良い。又、被照射体を
水平方向に移動させるように構成しても良いことは当然
である。
Although the present invention has been described in connection with the embodiments and examples, the present invention is not limited to the structures and forms of the embodiments and examples illustrated here, but the spirit and scope of the present invention. It should be understood that various embodiments are possible and that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, it goes without saying that the electromagnet 8 as the electron concentration means may be replaced with a permanent magnet. Further, in the present embodiment shown in FIG. 1, the electron transmission window 7 is formed in a circular flat plate shape to make it easy to form, but it is a matter of course that the electron transmission window 7 may be formed in a cone shape. It is a matter of course that the structure as the means for preventing contact with the irradiated object may be in the form of a net. The rotating body as the means for preventing contact with the irradiated object may be provided in parallel with the electron transmission window. A plurality of the same type or different types of irradiation object contact prevention means may be employed. Further, it is natural that the irradiation target may be configured to be moved in the horizontal direction.

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子線照射
装置を採用すると、粒状の形状を有する物体の表面に塗
布した樹脂の硬化、改質等の処理や、その表面の殺菌な
どを全表面に渡って完全に行うことを目的としてこれら
の被照射体に電子線を照射する場合に、これらの被照射
体をシート状に広げるこよなく、狭い場所でこれらの処
理が行えるとともに、被照射体に過大な熱を与えること
なく粒状の被照射体の全表面を均一に電子線を照射し
て、被照射体の全表面を完全に電子線処理でき、コンパ
クトで信頼性が高い電子線照射装置を提供することがで
きる。特に、殻付きの穀物の表面を、処理速度を大きく
した状態で殻の部分だけに電子線を照射して穀物を変質
することなく、完全に殺菌を行える電子線照射装置を提
供することができる。これらの電子線照射の場合に、被
照射体が電子線透過窓に近づかないので信頼性が確保で
きる。更に、電子透過窓が被照射体と角度を有して取り
付けられているので、被照射体の蒸発などによって汚染
され難く、信頼性が高いだけでなく、全長が短くコンパ
クトであり、シリーズに接続して更に処理能力を高めた
電子線照射装置を提供することができる。また、有毒ガ
スの分解などにも使用できる。
As described above, by employing the electron beam irradiation apparatus of the present invention, it is possible to completely cure and modify the resin applied to the surface of a granular object and to sterilize the surface. When irradiating these irradiated objects with an electron beam for the purpose of completely performing over the surface, these processing can be performed in a narrow place without spreading these irradiated objects in a sheet shape. A compact and highly reliable electron beam irradiator that can irradiate the entire surface of a granular object uniformly with an electron beam without applying excessive heat to the entire surface of the object, and can completely process the entire surface of the object. Can be provided. In particular, it is possible to provide an electron beam irradiation apparatus capable of completely sterilizing the surface of a grain with shells by irradiating only the shell portion with an electron beam in a state where the processing speed is increased and without altering the grain. . In the case of these electron beam irradiations, reliability can be ensured because the irradiated object does not approach the electron beam transmission window. Furthermore, since the electron transmission window is attached at an angle to the irradiation target, it is not easily contaminated by evaporation of the irradiation target, and is not only highly reliable, but also has a short overall length and is compact, and is connected to a series. As a result, it is possible to provide an electron beam irradiator with further improved processing ability. It can also be used for the decomposition of toxic gases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である電子線照射装置の縦
断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electron beam irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態の縦断面図である図1の一部
分を拡大した図面である。
FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. 1 which is a longitudinal sectional view of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態の縦断面図である図1のA
A’の矢印方向から見た横断面図である。
3 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, FIG.
It is the cross-sectional view seen from the arrow direction of A '.

【図4】本発明の主要構成要素ある電子集中手段として
の電磁石の構造と磁束の分布を表す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of an electromagnet as an electron concentrating means as a main component of the present invention and the distribution of magnetic flux.

【図5】本発明の原理を説明する原理図であり、電子透
過窓における電子の散乱を模式的に示している。
FIG. 5 is a principle diagram for explaining the principle of the present invention, and schematically shows scattering of electrons in an electron transmission window.

【図6】本発明の原理を説明する原理図であり、電子透
過窓における電子の散乱の角度関係を示している。
FIG. 6 is a principle diagram for explaining the principle of the present invention, and shows an angle relationship of electron scattering in an electron transmission window.

【図7】本発明の原理を説明する原理図であり、周回運
動する電子に磁束密度が及ぼす効果を示している。
FIG. 7 is a principle diagram for explaining the principle of the present invention, and shows the effect of magnetic flux density on orbiting electrons.

【図8】本発明の変形した実施形態を表す横断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a modified embodiment of the present invention.

【図9】従来の電子線照射装置の概略横断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a conventional electron beam irradiation apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空容器 2 陰極 3 集束電極 4 陽極構体 5 陽極リング 6 電子透過窓構体 7 電子透過窓 8 電磁石 9 電子線のコーン状の電子軌道の延長線と被
照射体通路10の中心線との交点 10 被照射体通路 11 照射室壁 12 遮蔽体 13 絶縁筒 14 電子銃取付台 15 高電圧リード線 16 排気管 17 取付金具 100 被照射体 101 真空空間 111 照射室空間 112 ガスの導入口 113 ガスの排出口 150 被照射体回転移送器 151 回転円筒 152 被照射体ガイド 153 ガス噴出口 154 被照射体通路内壁 155 螺旋状の空間 156 被照射体隔壁 157 スリット 158 羽根 401 電子通過孔 402 陽極構体4の一部である平板部 405 放射状に設けられた多数の窪み 406 電子通路 601 放射状に設けられた多数の窪み 602 環状の溝 603 冷却水路 701 電子軌道 702 電子軌道 702’ 電子軌道 801 環状の第2の磁極 802 環状の第1の磁極 803 コイル 804 磁極 805 等磁位曲線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Cathode 3 Focusing electrode 4 Anode structure 5 Anode ring 6 Electron transmission window structure 7 Electron transmission window 8 Electromagnet 9 Intersection of extension line of cone-shaped electron orbit of electron beam and center line of irradiation object passage 10 10 Irradiated body passage 11 Irradiation chamber wall 12 Shield 13 Insulation cylinder 14 Electron gun mount 15 High voltage lead wire 16 Exhaust pipe 17 Mounting bracket 100 Irradiated body 101 Vacuum space 111 Irradiation room space 112 Gas inlet 113 Gas exhaust Outlet 150 Irradiated object rotary transfer device 151 Rotating cylinder 152 Irradiated object guide 153 Gas ejection port 154 Irradiated object passage inner wall 155 Spiral space 156 Irradiated object partition 157 Slit 158 Blade 401 Electron passing hole 402 One of anode structure 4 Plate portion 405 a large number of radially provided depressions 406 electron passages 601 radially provided multiple Recess 602 annular groove 603 cooling channel 701 electron orbit 702 electron trajectory 702 'electron orbits 801 annular second pole 802 first pole 803 coil 804 magnetic pole 805 like magnetic potential curve of the annular

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空領域を構成する真空容器と、この真
空容器の外部に在る被照射体を通過させる為の被照射体
通路と、前記の真空容器の内部で電子を放出する陰極
と、この陰極から放出された電子を加速する電子加速手
段と、この電子加速手段によって加速された電子を真空
容器の外部に透過させる電子透過窓と、この電子透過窓
に前記の被照射体が接触するのを防止する被照射体接触
防止手段とを有して構成されていることを特徴とする電
子線照射装置。
A vacuum container constituting a vacuum region, an irradiation object passage for passing an irradiation object outside the vacuum container, a cathode for emitting electrons inside the vacuum container, An electron acceleration means for accelerating the electrons emitted from the cathode; an electron transmission window for transmitting the electrons accelerated by the electron acceleration means to the outside of the vacuum vessel; and the object to be irradiated comes into contact with the electron transmission window. An electron beam irradiating apparatus, comprising: an irradiation object contact preventing means for preventing the irradiation.
【請求項2】 前記の電子透過窓を透過した電子の進行
方向と前記の被照射体通路との成す角度を大きくする様
に作用する電子集中手段を有して構成されていることを
特徴とする請求項1に記載の電子線照射装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising electron concentrating means for increasing an angle between a traveling direction of the electrons transmitted through the electron transmission window and the passage of the irradiation object. The electron beam irradiation apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記の電子透過窓は、前記の被照射体を
取り囲んで設けられており、前記の被照射体通路と角度
を有して構成されていることを特徴とする請求項1また
は2のいずれか1つに記載の電子線照射装置。
3. The device according to claim 1, wherein the electron transmission window is provided so as to surround the object to be irradiated, and has an angle with the passage of the object to be irradiated. 3. The electron beam irradiation apparatus according to any one of 2.
【請求項4】 前記の被照射体接触防止手段は、前記の
電子透過窓と前記の被照射体通路との間に、前記の被照
射体の幅よりも狭い開口の穴又はスリットを有する構造
体を含んで構成されていることを特徴とする請求項1か
ら3のいずれか1つに記載の電子線照射装置。
4. A structure in which the irradiation object contact preventing means has a hole or a slit having an opening smaller than the width of the irradiation object between the electron transmission window and the irradiation object passage. The electron beam irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the electron beam irradiation apparatus is configured to include a body.
【請求項5】 前記の被照射体接触防止手段は、前記の
電子透過窓と前記の被照射体通路との間に、開口部分を
有する回転体を設けて構成されていることを特徴とする
請求項1から4のいずれか1つに記載の電子線照射装
置。
5. The illuminated body contact preventing means is characterized in that a rotating body having an opening is provided between the electron transmission window and the illuminated body passage. The electron beam irradiation apparatus according to claim 1.
【請求項6】 前記の被照射体接触防止手段は、前記の
被照射体を前記の被照射体通路に押し戻す方向に流体を
流す機構を含んでいることを特徴とする請求項1から5
のいずれか1つに記載の電子線照射装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein said irradiation object contact preventing means includes a mechanism for flowing a fluid in a direction of pushing said irradiation object back to said irradiation object passage.
The electron beam irradiation apparatus according to any one of the above.
【請求項7】 前記の被照射体通路は筒状に構成されて
おり、前記の被照射体は被照射体通路の外周に近接して
移動し、前記の加速された電子が前記の被照射体通路の
周囲から被照射体に向かって照射されることを特徴とす
る請求項1から6のいずれか1つに記載の電子線照射装
置。
7. The irradiation object passage is formed in a cylindrical shape, the irradiation object moves close to the outer periphery of the irradiation object passage, and the accelerated electrons are irradiated with the irradiation light. The electron beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the irradiation is performed from around the body passage toward the irradiation target.
【請求項8】 前記の被照射体通路内に於いて、被照射
体を自転させる被照射体回転手段を設けたことを特徴と
する請求項1から7のいずれか1つに記載の電子線照射
装置。
8. An electron beam according to claim 1, wherein an irradiation object rotating means for rotating the irradiation object is provided in the irradiation object passage. Irradiation device.
【請求項9】 前記の被照射体通路内に置いて、前記の
被照射体を螺旋状に移動させる手段を設けたことを特徴
とする請求項1から8のいずれか1つに記載の電子線照
射装置。
9. The electronic device according to claim 1, further comprising means for helically moving the irradiation object placed in the irradiation object passage. Line irradiation equipment.
【請求項10】 前記の被照射体通路を構成する表面の
少なくとも1個の面が機械的に振動又は回転又は移動す
る様に構成されていることを特徴とする請求項1から9
のいずれか1つに記載の電子線照射装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the surfaces constituting the passage of the irradiation object is mechanically vibrated, rotated or moved.
The electron beam irradiation apparatus according to any one of the above.
【請求項11】 前記の被照射体通路を構成する表面の
少なくとも1個の面から流体を被照射体に吹き付けて被
照射体を回転させるるように構成されていることを特徴
とする請求項1から10のいずれか1つに記載の電子線
照射装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein a fluid is sprayed from at least one of the surfaces constituting the irradiation object passage to the irradiation object to rotate the irradiation object. The electron beam irradiation apparatus according to any one of 1 to 10.
【請求項12】 前記の電子透過窓は前記の被照射体通
路と実質的に直交して構成されたことを特徴とする請求
項3に記載の電子線照射装置。
12. The electron beam irradiation apparatus according to claim 3, wherein said electron transmission window is formed substantially orthogonal to said irradiation object passage.
【請求項13】 前記の電子透過窓に入射する電子の軌
道は前記の被照射体が移動する方向と鋭角を成している
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1つに記
載の電子線照射装置。
13. The method according to claim 1, wherein a trajectory of electrons incident on the electron transmission window forms an acute angle with a direction in which the irradiation object moves. Electron beam irradiation equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114906420A (en) * 2021-02-07 2022-08-16 湖州超群电子科技有限公司 Novel electron beam sterilization and disinfection system and method for open container

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