JP2003270390A - Electron beam irradiation device - Google Patents

Electron beam irradiation device

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JP2003270390A
JP2003270390A JP2002069789A JP2002069789A JP2003270390A JP 2003270390 A JP2003270390 A JP 2003270390A JP 2002069789 A JP2002069789 A JP 2002069789A JP 2002069789 A JP2002069789 A JP 2002069789A JP 2003270390 A JP2003270390 A JP 2003270390A
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JP
Japan
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electron beam
irradiation
scanning
width
mask
Prior art date
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Application number
JP2002069789A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunichiro Yamada
俊一郎 山田
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Nissin High Voltage Co Ltd
Original Assignee
Nissin High Voltage Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin High Voltage Co Ltd filed Critical Nissin High Voltage Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a using efficiency of an electron beam and to reduce a power loss of a device by reducing the quantity of the electron beam lost by being shielded by a mask, regardless of the size of the irradiation width of the electron beam to an irradiating object. <P>SOLUTION: This electron beam irradiation device is equipped with a mask driving device 36 for moving the mask 22 and changing its opening width WM, and a control device 30 having a function for performing following controls based on set values of the irradiation width WI and an irradiation dose D of the electron beam 6 to the irradiation object 26, and an acceleration voltage VA of the electron beam 6: (a) a function for controlling the mask driving device 36 in order to control the opening width WM of the mask to satisfy a relation that WM is approximately equal to WI; (b) a function for controlling a scanning power source 20 in order to control a scanning current IS outputted therefrom to satisfy IS=K<SB>1</SB>×VA×(WI+α), wherein K<SB>1</SB>is a constant and α is the scanning marginal width; and (c) a function for controlling a filament power source 16 in order to control a current IE of the electron beam generated from a filament 4 to satisfy IE=K<SB>2</SB>×D×WI, wherein K<SB>2</SB>is a constant. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、被照射物の架
橋、重合、硬化、殺菌、改質等に用いられるものであっ
て、電子線を走査する走査型の電子線照射装置に関し、
より具体的には、被照射物に対する電子線の照射幅を決
定するマスクで遮られて無駄になる電子線の量を減らし
て、電子線の利用効率の向上ひいては装置の電力損失の
低減を可能にする手段に関する。 【0002】 【従来の技術】この種の電子線照射装置の従来例を図2
に示す。この電子線照射装置は、電子線加速器2から射
出された電子線6を、マスク22の開口部24を通し
て、照射雰囲気(例えば大気)中にある被照射物26に
照射する構成をしている。 【0003】電子線加速器2は、この例では、電子線6
を発生させるフィラメント4と、この電子線6を加速す
る加速管8と、加速された電子線6を一定方向(これを
走査方向と呼ぶ)Yに往復走査する走査コイル10と、
走査された電子線6を導く末広がりの走査管12と、こ
の走査管12の先端部に設けられていて走査管12の内
外の雰囲気(内部は真空雰囲気、外部は前記照射雰囲
気)を分離すると共に電子線6を透過させる窓箔14と
を備えている。この電子線加速器2の出力部(具体的に
は窓箔14の部分)における電子線6の走査幅をWS
する。 【0004】フィラメント4には、それを加熱して電子
線6を放出させる電力がフィラメント電源16から供給
される。加速管8(およびフィラメント4)には、電子
線6の前記加速用の直流の加速電圧VA が加速電源18
から印加される。走査コイル10には、電子線6の前記
走査用の走査電流IS が走査電源20から供給される。
走査電流IS は、三角波に近い波形をしている。 【0005】電子線加速器2の出力部(具体的には窓箔
14)と被照射物26との間には、電子線加速器2から
射出された電子線6の走査方向Yの両端部を遮って、被
照射物26に照射される電子線6の照射幅WI を決定す
る可動式のマスク22が設けられている。 【0006】このマスク22は、矢印Hに示すように電
子線6の走査方向Yに沿って往復動可能な2枚のマスク
板22aから成り、その開口部24の開口幅WM が可変
である。マスク22は、物理的に電子線6を遮断して、
被照射物26上において、(a)電子線6の照射領域の
形状を整形する、(b)電子線6の照射領域と非照射領
域との境界を明確に分ける、等の目的で設けられてい
る。 【0007】従来の電子線照射装置における上記走査幅
S 、開口幅WM および照射幅WIの関係は、次式のと
おりである。 【0008】 【数1】WM ≒WI 【0009】 【数2】WS >WM 【0010】被照射物26は、例えば、電子線6の走査
方向Yと直交する方向(これを搬送方向と呼ぶ)Xに搬
送される。 【0011】上記電子線照射装置において、被照射物2
6への電子線6の照射幅WI を変える場合、従来は、電
子線6の走査幅WS および電子線6の電流(これを電子
線電流と呼ぶ)IE は一定にしたままで、マスク22の
開口幅WM を調整することによって、所望の照射幅WI
を実現していた。 【0012】より具体的には、装置の停止中にマスク2
2を手動でスライドさせて、開口幅WM を調整してい
た。しかし照射幅WI を変える場合でも、走査電源20
から走査コイル10へ供給する走査電流IS (より具体
的にはその最大値)は一定にしていた。フィラメント4
から発生させる電子線電流IE も一定にしていた。 【0013】但し、加速電圧VA は走査幅WS に影響を
及ぼすので、一定の走査幅WS を実現するためには、加
速電圧VA に応じて走査電流IS を変化させる必要があ
り、その走査電流IS の演算制御と、被照射物26に対
する電子線6の照射線量Dに応じた電子線電流IE の演
算制御とを行うために、制御装置28を用いていた。 【0014】 【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
子線照射装置では、電子線6の走査幅WS は一定である
ので、取り得る最大の照射幅WI に対しても、前記数1
および数2の関係を満たして対応することができるだけ
の大きな走査幅WS を実現しておく必要がある。 【0015】その結果、照射幅WI を小さくするほど、
電子線6がマスク22で遮られて無駄になる領域S
1 (即ち無駄になる量)が大きくなり、電子線6の利用
効率が低下する。ひいては、装置で無駄な電力が消費さ
れることになり、装置の電力損失も大きくなる。 【0016】そこでこの発明は、被照射物に対する電子
線の照射幅の大小に拘わらず、マスクで遮られて無駄に
なる電子線の量を減らして、電子線の利用効率の向上ひ
いては装置の電力損失の低減を可能にすることを主たる
目的とする。 【0017】 【課題を解決するための手段】この発明の電子線照射装
置は、前記マスクを動かしてその開口幅WM を変化させ
るマスク駆動装置と、前記照射幅WI 、前記加速電圧V
A および前記被照射物に対する電子線の照射線量Dが設
定され、それらに基づいて次の(a)〜(c)の制御を
行う制御機能を有する制御装置とを備えていることを特
徴としている。 【0018】(a)前記マスク駆動装置を制御して、前
記マスクの開口幅WM を、実質的に次式を満たすように
制御する開口幅制御機能。 【0019】 【数3】WM ≒WI 【0020】(b)前記走査電源を制御して、それから
出力する前記走査電流IS を、実質的に次式を満たすよ
うに制御する走査電流制御機能。ここで、K1 は加速電
圧V A に応じて定まる定数、αは所定の走査余裕幅。 【0021】 【数4】IS =K1 ・VA ・(WI +α) 【0022】(c)前記フィラメント電源を制御して、
前記フィラメントから発生させる電子線の電流IE を、
実質的に次式を満たすように制御する電子線電流制御機
能。ここで、K2 は被照射物の搬送速度および装置の構
造に応じて定まる定数。 【0023】 【数5】IE =K2 ・D・WI 【0024】上記構成によれば、マスクの開口幅W
M は、数3に示すように、被照射物に対する電子線の照
射幅WI の設定値に応じたものに自動的に制御される。 【0025】走査電源から出力する走査電流IS も、数
4に示すように、被照射物に対する電子線の照射幅WI
の設定値に応じたものに自動的に制御される。その結
果、電子線の走査幅WS も、照射幅WI に応じたものに
自動的に制御される。 【0026】また仮に、走査電流IS (即ち走査幅
S )を照射幅WI に応じたものに変化させるだけであ
って、電子線電流IE を一定にしたままだと、走査幅W
S の変化に応じて電子線の密度が変化する(例えば、走
査幅WS が小になると電子線密度は大になる)ので、被
照射物に対する電子線の照射線量が変化してしまう。こ
れを防止するためにこの発明では、フィラメントから発
生させる電子線電流IE を、数5に示すように、被照射
物に対する電子線の照射幅WI の設定値に応じたものに
自動的に制御するようにしている。これによって、電子
線の照射幅WI ひいては走査幅WS を変化させても、所
定の照射線量Dを実現することができる。 【0027】以上の結果、この発明によれば、被照射物
に対する電子線の照射幅の大小に拘わらず、マスクで遮
られて無駄になる電子線の量を減らすことができる。そ
の結果、電子線の利用効率の向上ひいては装置の電力損
失の低減が可能になる。しかもそれを、被照射物に対す
る照射線量を所定の値に保ったままで実現することがで
きる。 【0028】 【発明の実施の形態】図1は、この発明に係る電子線照
射装置の一例を示す図である。図2に示した従来例と同
一または相当する部分には同一符号を付し、以下におい
ては当該従来例との相違点を主に説明する。 【0029】この電子線照射装置は、前記マスク22を
動かしてその開口幅WM を変化させるマスク駆動装置3
6と、前記制御装置28に代わる制御装置30とを備え
ている。 【0030】マスク駆動装置36は、この例では、マス
ク22を構成する前記2枚のマスク板22aをそれぞ
れ、前記矢印Hに沿う方向に往復駆動して開口部24の
開口幅WM を変化させる二つのモータ32と、両モータ
32を駆動かつ制御するモータ制御器34とを備えてい
る。両モータ32は、例えばサーボモータである。モー
タ制御器34は、具体的には、制御装置30からの開口
幅WM の指令値を受けてそれを実現するように両モータ
32を制御する。 【0031】制御装置30は、前記フィラメント電源1
6、走査電源20およびマスク駆動装置36(具体的に
はそのモータ制御器34)を制御するものである。この
制御装置30には、例えば外部から、前記被照射物26
に対する電子線6の所望の照射幅WI 、前記加速電源1
8から加速管8に印加する所望の加速電圧VA および前
記被照射物26に対する電子線6の所望の照射線量Dが
設定される。 【0032】制御装置30は、上記設定情報に基づい
て、次の(a)〜(c)の制御を行う制御機能を有して
いる。 【0033】(a)前記マスク駆動装置36(具体的に
はそのモータ制御器34)を制御して、前記マスク22
の開口幅WM を、実質的に前記数3を満たすように制御
する開口幅制御機能。 【0034】図1では、図示の都合上、WM <WI のよ
うに見えるけれども、実際の装置では、走査コイル10
の中心部(即ち電子線6の走査の中心部。以下同じ)と
マスク22との間の距離に比べて、マスク22と被照射
物26との間の距離は小さいので、マスク22と被照射
物26との間における電子線6の走査による広がりは小
さく、従って、前記数3を実質的に満たすようにマスク
22を制御することで、設定された照射幅WI を実現す
ることができる。 【0035】上記制御によって、マスク22の開口幅W
M は、被照射物26に対する電子線6の照射幅WI の設
定値に応じたものに自動的に制御される。 【0036】(b)前記走査電源20を制御して、それ
から出力して走査コイル10に供給する前記走査電流I
S を、実質的に前記数4を満たすように制御する走査電
流制御機能。 【0037】より具体的には、走査電流IS は実際は三
角波に近い波形をしているので、当該走査電流IS の最
大値が前記数4を満たすように制御する。 【0038】前記数4は、次の関係から導かれたもので
ある。即ち、電子線6の走査幅WSとマスク22の開口
幅WM とは、次式を満たすように制御される。 【0039】 【数6】WS =WM +α 【0040】上記αは、マスク22による電子線6の整
形を確実に行うために、電子線6をマスク22の開口幅
M よりも少し余分に走査する走査余裕幅であり、例え
ば5〜10cm程度である。 【0041】なお、図1では、図示の都合上、WS <W
M のように見えるけれども、実際の装置では、走査コイ
ル10の中心部と窓箔14との間の距離に比べて、窓箔
14とマスク22との間の距離は小さいので、窓箔14
とマスク22との間における電子線6の走査による広が
りは小さく、従って上記数6を満たすことで、電子線6
を開口幅WM よりも少し余分に走査することができる。 【0042】一方、上記走査電流IS は、走査幅WS
用いて表せば、次式を満たすように制御される。 【0043】 【数7】IS =K1 ・VA ・WS 【0044】上記K1 は、加速電圧VA に応じて定まる
定数である。つまり、加速電圧VAは走査幅WS に影響
を及ぼし、走査電流IS を一定とした場合、加速電圧V
A が大きくなると走査幅WS は小さくなる。換言すれ
ば、一定の走査幅WS を実現するためには、加速電圧V
A に応じて走査電流IS を変化させる必要がある。この
加速電圧VA および走査幅WS と走査電流IS との関係
は、加速電圧VA の所定の運転範囲内では、定数K1
比例関係に近似して表すことができる。この定数K1
値は、当該電子線照射装置について予め求めておくこと
ができ、それを例えば制御装置30内に格納しておけば
良い。このような定数K1 を用いれば、走査電流IS
数7のような単純な式で表すことができるので、制御装
置30による走査電流IS の制御が簡単になる。 【0045】前記数7に、数6および数3の関係を代入
して整理すると、前記数4の関係が得られる。 【0046】上記制御によって、走査電源20から出力
する走査電流IS の値も、被照射物26に対する電子線
6の照射幅WI の設定値に応じたものに自動的に制御さ
れる。その結果、電子線6の走査幅WS も、照射幅WI
に応じたものに自動的に制御される。その結果、照射幅
I および開口幅WM を変えても、マスク22で遮られ
て無駄になる電子線6の領域S2 を小さくして、無駄に
なる電子線6の量を減らすことができる。 【0047】(c)前記フィラメント電源16を制御し
て、前記フィラメント4から発生させる電子線の電流I
E を、実質的に前記数5を満たすように制御する電子線
電流制御機能。 【0048】前記数5の定数K2 は、被照射物26の搬
送速度および当該電子線照射装置の構造に応じて定まる
定数である。より具体的には、装置固有の定数をk、被
照射物26の搬送速度をvとすると、定数K2 は次式で
表される。 【0049】 【数8】K2 =k・v 【0050】上記のように、フィラメント4から発生さ
せる電子線電流IE を、被照射物26に対する電子線6
の照射幅WI の設定値に応じたものに自動的に制御する
ことによって、電子線6の照射幅WI ひいては走査幅W
S を変化させても、所定の照射線量Dを実現することが
できる。 【0051】以上の結果、この電子線照射装置によれ
ば、被照射物26に対する電子線6の照射幅WI の大小
に拘わらず、マスク22で遮られて無駄になる電子線6
の領域S2 を小さくして、無駄になる電子線6の量を減
らすことができる。その結果、電子線6の利用効率の向
上ひいては装置の電力損失の低減が可能になる。しかも
それを、被照射物26に対する照射線量Dを所定の値に
保ったままで実現することができる。 【0052】 【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、被照射
物に対する電子線の照射幅の大小に拘わらず、マスクで
遮られて無駄になる電子線の量を減らすことができる。
その結果、電子線の利用効率の向上ひいては装置の電力
損失の低減が可能になる。しかもそれを、被照射物に対
する照射線量を所定の値に保ったままで実現することが
できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
It is used for bridges, polymerization, curing, sterilization, modification, etc.
A scanning electron beam irradiation device that scans an electron beam,
More specifically, the irradiation width of the electron beam to the irradiation target is determined.
Reduce the amount of electron beam wasted due to the mask
Therefore, the efficiency of electron beam utilization is improved, and the power loss of the equipment is reduced.
Means for enabling reduction. [0002] 2. Description of the Related Art A conventional example of this type of electron beam irradiation apparatus is shown in FIG.
Shown in This electron beam irradiation device emits light from the electron beam accelerator 2.
The emitted electron beam 6 passes through the opening 24 of the mask 22.
To the irradiation object 26 in an irradiation atmosphere (for example, the atmosphere).
It is configured to irradiate. In this example, the electron beam accelerator 2 comprises an electron beam 6
And electron beam 6 which accelerates
The accelerating tube 8 and the accelerated electron beam 6
A scanning coil 10 for reciprocating scanning in Y)
A divergent scanning tube 12 for guiding the scanned electron beam 6;
Of the scanning tube 12
Outside atmosphere (inside is vacuum atmosphere, outside is the irradiation atmosphere
And a window foil 14 for separating the electron beam 6
It has. The output part of the electron beam accelerator 2 (specifically,
Is the scanning width of the electron beam 6 in the window foil 14).SWhen
I do. [0004] The filament 4 is heated by heating
Power for emitting wire 6 is supplied from filament power supply 16
Is done. The accelerator tube 8 (and the filament 4) contains electrons
DC acceleration voltage V for the acceleration on line 6AIs the accelerating power supply 18
Is applied. The scanning coil 10 has the electron beam 6
Scanning current I for scanningSAre supplied from the scanning power supply 20.
Scan current ISHas a waveform close to a triangular wave. The output portion of the electron beam accelerator 2 (specifically, a window foil
14) between the electron beam accelerator 2 and the irradiation target 26.
Both ends of the emitted electron beam 6 in the scanning direction Y are blocked and
The irradiation width W of the electron beam 6 irradiated to the irradiation object 26IDetermine
A movable mask 22 is provided. [0006] As shown by an arrow H, the mask 22
Two masks that can reciprocate along the scanning direction Y of the slave wire 6
The opening width W of the opening 24 is made of a plate 22a.MIs variable
It is. The mask 22 physically blocks the electron beam 6,
On the irradiation target 26, (a) the irradiation area of the electron beam 6
Shape the shape. (B) Irradiation area and non-irradiation area of electron beam 6
It is provided for the purpose of clearly separating the border from the area.
You. The above-mentioned scanning width in a conventional electron beam irradiation apparatus
WS, Opening width WMAnd irradiation width WIIs related to
It is a cage. [0008] [Equation 1] WM≒ WI [0009] [Equation 2] WS> WM The object 26 is scanned by the electron beam 6, for example.
Transport in the direction X (which is called the transport direction) orthogonal to the direction Y
Sent. In the above-mentioned electron beam irradiation apparatus, the object to be irradiated 2
6 irradiation width W of electron beam 6IWhen changing the
Scan width W of slave line 6SAnd the current of the electron beam 6 (this is
Line current) IEIs kept constant, and the mask 22
Opening width WMIs adjusted to obtain the desired irradiation width W.I
Was realized. More specifically, the mask 2 is stopped while the apparatus is stopped.
2 by manually sliding the opening width WMHas been adjusted
Was. However, the irradiation width WIIs changed, the scanning power supply 20
Scan current I supplied to the scan coil 10 from theS(More specific
The maximum value was kept constant. Filament 4
Beam current I generated fromEWas also constant. However, the acceleration voltage VAIs the scanning width WSAffect
The scanning width WSIn order to achieve
Speed voltage VAScanning current ISNeed to change
The scanning current ISCalculation control and the irradiation object 26
Beam current I according to the irradiation dose D of the electron beam 6EPerformance
The control device 28 is used to perform arithmetic control. [0014] SUMMARY OF THE INVENTION The above-described conventional electric
In the child beam irradiation device, the scanning width W of the electron beam 6SIs constant
Therefore, the maximum possible irradiation width WIThe above equation 1
And can satisfy the relationship of Equation 2
Large scanning width WSNeeds to be realized. As a result, the irradiation width WIThe smaller the
Area S where electron beam 6 is wasted because it is blocked by mask 22
1(That is, the amount of waste) increases, and the electron beam 6 is used.
Efficiency decreases. As a result, unnecessary power is consumed by the device.
Power loss of the device. Accordingly, the present invention provides a method for controlling an electron beam on an object to be irradiated.
Regardless of the irradiation width of the line, it is blocked by the mask and wasteful
To improve the efficiency of electron beam utilization.
To reduce the power loss of the equipment
Aim. [0017] An electron beam irradiation apparatus according to the present invention is provided.
The mask is moved by moving the mask to open the opening W.MChange
Mask driving device and the irradiation width WI, The acceleration voltage V
AAnd the irradiation dose D of the electron beam to the object to be irradiated is set.
And the following controls (a) to (c) are performed based on them.
Control device having a control function for performing
It is a sign. (A) By controlling the mask driving device,
Opening width W of the maskMSo that substantially the following equation is satisfied.
Aperture width control function to control. [0019] [Equation 3] WM≒ WI (B) controlling the scanning power supply and then
The scanning current I to be outputSSatisfies the following equation
Scan current control function. Where K1Is the accelerating power
Pressure V AAnd α is a predetermined scanning margin width. [0021] ## EQU4 ##S= K1・ VA・ (WI+ Α) (C) controlling the filament power supply to
The current I of the electron beam generated from the filamentETo
Electron beam current controller that controls to substantially satisfy the following equation
Noh. Where KTwoIs the transport speed of the irradiation target and the structure of the device.
Constant determined according to the structure. [0023] ## EQU5 ##E= KTwo・ D ・ WI According to the above configuration, the opening width W of the mask is obtained.
MIs, as shown in Equation 3, the irradiation of the irradiation target with the electron beam.
Range WIIs automatically controlled according to the set value of. Scan current I output from scan power supplySWell, number
As shown in FIG. 4, the irradiation width W of the electron beam to the irradiation objectI
Is automatically controlled according to the set value of. The result
As a result, the scanning width W of the electron beamSAlso the irradiation width WIAccording to
Controlled automatically. It is assumed that the scanning current IS(Ie scan width
WS) Irradiation width WIJust change it to something according to
The electron beam current IEIs constant, the scanning width W
SThe electron beam density changes in response to changes in
Inspection width WSBecomes smaller, the electron beam density becomes larger).
The irradiation dose of the electron beam to the irradiation object changes. This
In the present invention, to prevent
Generated electron beam current IEAs shown in Equation 5
The irradiation width W of the electron beam on the objectIDepending on the set value of
It is controlled automatically. This allows the electronic
Line irradiation width WIConsequently, the scanning width WSIs changed,
A constant irradiation dose D can be realized. As a result, according to the present invention, the object to be irradiated
Regardless of the size of the irradiation width of the electron beam to the
It is possible to reduce the amount of wasted electron beams. So
As a result, the efficiency of electron beam utilization is improved, and the power
Loss can be reduced. Moreover, it is applied to the irradiated object.
It can be realized while maintaining the irradiation dose at a predetermined value.
Wear. [0028] FIG. 1 shows an electron beam illuminator according to the present invention.
It is a figure which shows an example of a shooting device. Same as the conventional example shown in FIG.
The same reference numerals are given to one or corresponding parts, and
The differences from the conventional example will be mainly described. This electron beam irradiation apparatus uses the mask 22
Move the opening width WMDriving device 3 that changes
6 and a control device 30 in place of the control device 28
ing. In this example, the mask driving device 36
Each of the two mask plates 22a constituting the mask 22
Reciprocatingly driving in the direction along the arrow H
Opening width WMAnd two motors 32
32 and a motor controller 34 for driving and controlling
You. Both motors 32 are, for example, servo motors. Mo
The controller 34 is, specifically, an opening from the controller 30.
Width WMBoth motors receive the command value of
32. The control device 30 controls the filament power supply 1
6, scanning power supply 20 and mask driving device 36 (specifically,
Controls the motor controller 34). this
The control device 30 includes, for example, an external
Desired irradiation width W of electron beam 6 with respect toI, The acceleration power source 1
8 to the desired acceleration voltage V applied to the acceleration tube 8AAnd before
The desired irradiation dose D of the electron beam 6 to the irradiation target 26 is
Is set. [0032] The control device 30 is based on the setting information.
And has a control function for performing the following controls (a) to (c).
I have. (A) The mask driving device 36 (specifically,
Controls the motor controller 34) so that the mask 22
Opening width WMIs controlled so as to substantially satisfy Equation 3 above.
Aperture width control function. In FIG. 1, for convenience of illustration, WM<WINo
Although it looks like, in an actual device, the scanning coil 10
(That is, the center of scanning of the electron beam 6; the same applies hereinafter)
Compared to the distance between the mask 22 and the mask 22,
Since the distance between the mask 26 and the object 26 is small,
The spread of the electron beam 6 with the object 26 due to the scanning is small.
Therefore, the mask is set so as to substantially satisfy Equation (3).
22 to control the irradiation width W that has been set.IAchieve
Can be By the above control, the opening width W of the mask 22 is obtained.
MIs the irradiation width W of the electron beam 6 on the irradiation target 26.ISetting
It is automatically controlled according to the fixed value. (B) controlling the scanning power supply 20 to
The scanning current I output from the scanning coil 10 and supplied to the scanning coil 10
SIs controlled so as to substantially satisfy Equation 4 above.
Flow control function. More specifically, the scanning current ISIs actually three
Since it has a waveform close to an angular wave, the scanning current ISMost
Control is performed so that the large value satisfies the above equation (4). Equation 4 is derived from the following relationship.
is there. That is, the scanning width W of the electron beam 6SAnd opening of mask 22
Width WMIs controlled so as to satisfy the following equation. [0039] [Formula 6] WS= WM+ Α The above α is an alignment of the electron beam 6 by the mask 22.
In order to ensure the shape, the electron beam 6 is applied to the opening width of the mask 22.
WMIt is a scan margin width that scans a little extra than
It is about 5 to 10 cm. In FIG. 1, for convenience of illustration, WS<W
MAlthough it looks like
Window foil 14 compared to the distance between the center of the
Since the distance between the mask 14 and the mask 22 is small,
Between the mask and the mask 22 by the scanning of the electron beam 6.
Therefore, by satisfying the above Expression 6, the electron beam 6
Is the opening width WMYou can scan a little bit more than that. On the other hand, the scanning current ISIs the scanning width WSTo
If expressed using, it is controlled so as to satisfy the following equation. [0043] ## EQU7 ## IS= K1・ VA・ WS The above K1Is the acceleration voltage VADetermined according to
It is a constant. That is, the acceleration voltage VAIs the scanning width WSAffects
And the scanning current ISIs constant, the acceleration voltage V
ABecomes larger, the scanning width WSBecomes smaller. Paraphrase
If the scanning width WSIn order to realize, the acceleration voltage V
AScanning current ISNeeds to be changed. this
Acceleration voltage VAAnd scanning width WSAnd scanning current ISRelationship with
Is the acceleration voltage VAWithin a predetermined operating range of1so
It can be expressed by approximating a proportional relationship. This constant K1of
Values must be determined in advance for the electron beam irradiation device.
If it is stored in the control device 30, for example,
good. Such a constant K1Is used, the scanning current ISTo
Since it can be expressed by a simple expression such as Equation 7, the control device
Scan current I by the device 30SControl becomes simple. The relationship of Equations 6 and 3 is substituted into Equation 7 above.
Then, the relationship of Equation 4 is obtained. With the above control, the output from the scanning power supply 20 is output.
Scanning current ISIs also the value of the electron beam
6 irradiation width WIIs automatically controlled according to the set value of
It is. As a result, the scanning width W of the electron beam 6SAlso the irradiation width WI
Is automatically controlled according to As a result, the irradiation width
WIAnd opening width WMIs changed, but it is blocked by the mask 22
Area S of electron beam 6 which is wastedTwoSmall and useless
The amount of the electron beam 6 can be reduced. (C) controlling the filament power supply 16
The current I of the electron beam generated from the filament 4
EIs controlled so as to substantially satisfy Expression 5.
Current control function. The constant K of the above equation (5)TwoTransports the irradiation target 26
Depends on the feed speed and the structure of the electron beam irradiation device
It is a constant. More specifically, the device-specific constant is k,
Assuming that the transport speed of the irradiation object 26 is v, a constant KTwoIs
expressed. [0049] [Equation 8] KTwo= Kv As described above, the filament 4
Electron beam current IEWith the electron beam 6 with respect to the irradiation target 26.
Irradiation width WIControl automatically according to the set value of
Thereby, the irradiation width W of the electron beam 6 is obtained.IConsequently, the scanning width W
SCan achieve a predetermined irradiation dose D even if
it can. As described above, according to this electron beam irradiation apparatus,
For example, the irradiation width W of the electron beam 6 on the irradiation target 26 isIBig and small
Regardless, the electron beam 6 that is blocked by the mask 22 and wasted
Area STwoTo reduce the amount of wasted electron beam 6
I can do it. As a result, the use efficiency of the electron beam 6 is improved.
In addition, the power loss of the device can be reduced. Moreover
The irradiation dose D to the irradiation target 26 is set to a predetermined value.
It can be realized while keeping it. [0052] As described above, according to the present invention, the irradiation
Regardless of the size of the irradiation width of the electron beam to the object, with a mask
It is possible to reduce the amount of electron beams that are blocked and wasted.
As a result, the efficiency of electron beam utilization is improved, and the power
The loss can be reduced. In addition, it is
Can be achieved while maintaining the prescribed irradiation dose at a predetermined value.
it can.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明に係る電子線照射装置の一例を示す図
である。 【図2】従来の電子線照射装置の一例を示す図である。 【符号の説明】 2 電子線加速器 4 フィラメント 6 電子線 8 加速管 10 走査コイル 12 走査管 14 窓箔 16 フィラメント電源 18 加速電源 20 走査電源 22 マスク 26 被照射物 30 制御装置 36 マスク駆動装置
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an example of an electron beam irradiation device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventional electron beam irradiation device. [Description of Signs] 2 Electron beam accelerator 4 Filament 6 Electron beam 8 Acceleration tube 10 Scanning coil 12 Scanning tube 14 Window foil 16 Filament power supply 18 Acceleration power supply 20 Scanning power supply 22 Mask 26 Irradiated object 30 Control device 36 Mask driving device

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 電子線を発生させるフィラメントと、こ
のフィラメントを加熱するフィラメント電源と、前記フ
ィラメントで発生させた電子線を加速する加速管と、こ
の加速管に加速電圧VA を印加する加速電源と、前記加
速管で加速した電子線を走査する走査コイルと、この走
査コイルに走査電流IS を供給する走査電源と、前記走
査コイルで走査された電子線を導く末広がりの走査管
と、この走査管の先端部に設けられていて当該走査管の
内外の雰囲気を分離すると共に電子線を透過させる窓箔
と、この窓箔と被照射物との間に設けられていて被照射
物に照射される電子線の照射幅WI を決定する可動式の
マスクとを備える電子線照射装置において、 前記マスクを動かしてその開口幅WM を変化させるマス
ク駆動装置と、 前記照射幅WI 、前記加速電圧VA および前記被照射物
に対する電子線の照射線量Dが設定され、それらに基づ
いて次の(a)〜(c)の制御を行う制御機能を有する
制御装置とを備えていることを特徴とする電子線照射装
置。 (a)前記マスク駆動装置を制御して、前記マスクの開
口幅WM を、実質的に次式を満たすように制御する開口
幅制御機能。 WM ≒WI (b)前記走査電源を制御して、それから出力する前記
走査電流IS を、実質的に次式を満たすように制御する
走査電流制御機能。ここで、K1 は加速電圧V A に応じ
て定まる定数、αは所定の走査余裕幅。 IS =K1 ・VA ・(WI +α) (c)前記フィラメント電源を制御して、前記フィラメ
ントから発生させる電子線の電流IE を、実質的に次式
を満たすように制御する電子線電流制御機能。ここで、
2 は被照射物の搬送速度および装置の構造に応じて定
まる定数。 IE =K2 ・D・WI
[Claims] A filament for generating an electron beam;
A filament power supply for heating a plurality of filaments;
An accelerating tube for accelerating the electron beam generated by the filament.
Acceleration voltage VAAcceleration power supply for applying
A scanning coil that scans the electron beam accelerated by the speed tube,
Scan current ISA scanning power supply for supplying
A divergent scanning tube for guiding an electron beam scanned by a scanning coil
And provided at the tip of the scanning tube,
Window foil that separates the atmosphere inside and outside and allows electron beams to pass through
Between the window foil and the object to be irradiated
Irradiation width W of electron beam irradiated on objectIMovable to determine
In an electron beam irradiation apparatus including a mask, By moving the mask, its opening width WMChanging mass
Drive unit, The irradiation width WI, The acceleration voltage VAAnd the object to be irradiated
The irradiation dose D of the electron beam is set for
And has a control function for performing the following controls (a) to (c).
An electron beam irradiation device, comprising: a control device.
Place. (A) controlling the mask driving device to open the mask;
Mouth width WMIs controlled to substantially satisfy the following equation:
Width control function. WM≒ WI (B) controlling the scanning power supply and outputting the control signal from the scanning power supply;
Scan current ISIs controlled to substantially satisfy the following equation:
Scan current control function. Where K1Is the acceleration voltage V AAccording to
Is a predetermined scanning margin width. IS= K1・ VA・ (WI+ Α) (C) controlling the filament power supply to control the filament
Current I of the electron beam generated from theEIs substantially equal to
Electron beam current control function to control to satisfy. here,
KTwoIs determined according to the transport speed of the irradiation target and the structure of the device.
The whole constant. IE= KTwo・ D ・ WI
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272336A (en) * 2009-05-21 2010-12-02 Kyoto Denkiki Kk Power supply device for electron beam scanning
JP2020127641A (en) * 2019-02-08 2020-08-27 Jfeエンジニアリング株式会社 Electron beam sterilization method

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