JP2009198355A - Electron beam irradiating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子線照射装置に関する。 The present invention relates to an electron beam irradiation apparatus.
下記特許文献1には、ベルトコンベアによって搬送される照射対象物に上方から電子線を照射することにより、照射対象物を殺菌あるいは滅菌する電子線照射装置が開示されている。この電子線照射装置は、電子銃から出射した電子線を加速管によって所定速度まで加速し、当該加速された電子線を移動方向(搬送方向)に直行する方向にスキャニングすることにより、照射対象物全体に電子線を照射するものである。また、この電子線照射装置は、真空引きされたスキャンホーン内で電子線を偏向させ、当該スキャンホーンの下部に設けられたチタン(Ti)製の取り出し窓から電子線を大気中に出射させる構成を備える。
なお、このような電子線照射装置に類似した装置は、下記特許文献2〜10にも開示されている。
An apparatus similar to such an electron beam irradiation apparatus is also disclosed in
ところで、上記従来の電子線照射装置は、電子線をスキャニングして照射対象物に照射するので、照射対象物の部位に応じて電子線の入射角が異なる。すなわち、照射対象物において電子線の偏向角が「ゼロ」に相当する部位、つまり加速管の電子線出射位置の直下に位置する照射対象物の部位には、入射角が最大入射角である90°となるが、それ以外の部位は電子線出射位置の直下から離れる程に入射角が小さくなるので、電子線をスキャニングして照射対象物に照射する従来の電子線照射装置では、照射対象物の各部位に均一な強度の電子線を照射することができず、よって照射対象物の各部位を均一に殺菌あるいは滅菌することができない。 By the way, the conventional electron beam irradiation apparatus scans an electron beam and irradiates the irradiation object, so that the incident angle of the electron beam differs depending on the part of the irradiation object. That is, the incident angle is the maximum incident angle at a portion of the irradiation object corresponding to the electron beam deflection angle of “zero”, that is, a portion of the irradiation object located immediately below the electron beam emission position of the acceleration tube. However, since the incident angle becomes smaller as the distance from the position immediately below the electron beam emission position becomes smaller, the conventional electron beam irradiation apparatus that scans the electron beam and irradiates the irradiation target object Therefore, it is not possible to irradiate each part of the irradiation object with an electron beam having a uniform intensity, and therefore, it is impossible to uniformly sterilize or sterilize each part of the irradiation object.
また、上記従来の電子線照射装置は、スキャンホーン内で偏向した電子線を取り出し窓から出射させて照射対象物に照射するが、電子線の透過によって高価な取り出し窓が劣化するため、一定時間運転すると取り出し窓を交換する必要があり、これによってランニングコストが高くなるという問題がある。 The conventional electron beam irradiation apparatus emits the electron beam deflected in the scan horn from the extraction window and irradiates the irradiation object. However, since the expensive extraction window deteriorates due to the transmission of the electron beam, the electron beam irradiation apparatus deteriorates for a certain period of time. When driving, it is necessary to replace the take-out window, which increases the running cost.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
(1)対象物の各部位に均一な強度の電子線を照射する。
(2)ランニングコストを従来よりも低減する。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has the following objects.
(1) Irradiate each part of the object with an electron beam of uniform intensity.
(2) The running cost is reduced as compared with the conventional case.
上記目的を達成するために、本発明では、第1の解決手段として、電子線発生部から対象物に向けて出射された電子線を走査部で走査して対処物に照射する電子線照射装置であって、各々の走査位置における電子線の進行方向を対象物の照射平面に略直交する方向に偏向する電子レンズを備える、という手段を採用する。
第2の解決手段として、上記第1の手段において、電子線発生部及び走査部が真空引きされた減圧空間であり、電子線の進行方向において走査部の先端に前記減圧空間と大気中とを仕切る電子線透過性の仕切板を備える、という手段を採用する。
第3の解決手段として、上記第1または第2の手段において、電子レンズは、走査線を挟んで異なる極性が対向する少なくとも一対の磁石である、という手段を採用する。
In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solution, an electron beam irradiation apparatus that scans an electron beam emitted from an electron beam generation unit toward an object and irradiates a countermeasure object with the scanning unit In this case, an electron lens that deflects the traveling direction of the electron beam at each scanning position in a direction substantially orthogonal to the irradiation plane of the object is employed.
As a second solution, in the first means described above, the electron beam generator and the scanning unit are evacuated vacuum spaces, and the reduced pressure space and the atmosphere are disposed at the tip of the scanning unit in the traveling direction of the electron beams. A means of providing an electron beam transparent partition plate for partitioning is employed.
As a third solving means, in the first or second means, a means is adopted in which the electron lens is at least a pair of magnets having different polarities facing each other across the scanning line.
本発明によれば、各々の走査位置における電子線の進行方向を対象物の照射平面に略直交する方向に偏向する電子レンズを備えるので、照射対象物の各部位に均一な強度の電子線を照射することが可能であり、これによって照射対象物の各部位を均一に殺菌あるいは滅菌することができる。
また、電子線の進行方向において走査部の先端に前記減圧空間と大気中とを仕切る電子線透過性の仕切板を備えるタイプの場合、電子レンズを備えることによって仕切板を小型化することができるので、同一の機械強度を満足するための仕切板の厚さを従来よりも薄くすることが可能であり、よって仕切板の寿命を延ばすことができるので、ランニングコストを低減することができる。
According to the present invention, since the electron lens that deflects the traveling direction of the electron beam at each scanning position in a direction substantially orthogonal to the irradiation plane of the object is provided, an electron beam having a uniform intensity is applied to each part of the irradiation object. Irradiation is possible, whereby each part of the irradiation object can be uniformly sterilized or sterilized.
Further, in the case of a type including an electron beam transmissive partition plate that partitions the decompressed space and the atmosphere at the tip of the scanning unit in the traveling direction of the electron beam, the partition plate can be reduced in size by including an electron lens. Therefore, it is possible to make the thickness of the partition plate for satisfying the same mechanical strength thinner than that of the conventional one, and thus the life of the partition plate can be extended, so that the running cost can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る電子線照射装置の概略構成を示す模式図である。この図において、符号1は電子銃、2は加速管、3は走査部、4はスキャンホーン、5は電子レンズ、6は仕切板、7は遮蔽枠、またXは商品箱、Yはベルトコンベヤである。本電子線照射装置は、電子銃1→加速管2→走査部3→スキャンホーン4→電子レンズ5→仕切板6の順で連接して構成された照射装置本体を鉛直姿勢でベルトコンベヤYの上方に固定し、当該ベルトコンベヤY上を移送される商品箱Xに、上方から電子線を照射して殺菌あるいは滅菌するものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electron beam irradiation apparatus according to the present embodiment. In this figure,
電子銃1は、図示しない制御装置から入力される制御信号に基づいて電子線を発生して加速管2に、つまり下方に向けて放出する。加速管2は、所定長を有する円筒状部材からなり、一端(上端)から入射した自由電子に電界を作用させることによって所定速度まで加速して他端(下端)から走査部3に向けて出射する。上記電子銃1と加速管2とは、電子線発生部を構成している。
The
走査部3は、上記加速管2から入射した電子線に磁力を作用させることにより当該電子線を商品箱Xの移送方向に直交する方向、かつ矩形状の商品箱Xの上面(矩形状の照射平面)の幅(移送方向に直行する方向の幅)に亘って走査するものである。すなわち、走査部3における電子線の走査方向(走査線の方向)は、商品箱Xの移送方向に直交する方向であり、また走査部3における電子線の走査範囲は、商品箱Xの上面の幅相当である。
The
スキャンホーン4は、上記走査部3によって走査された電子線が通過する空間を形成するホーン状部材であり、その水平断面は上記走査方向及び走査範囲を内包する形状である。電子レンズ5は、スキャンホーン4を通過して入射した走査状の電子線に磁界を作用させることにより、各々の走査位置における電子線の進行方向を商品箱Xの照射平面に略直交する方向に偏向する。
The
図2(a)は、図1におけるA-A線矢視図であり、上記電子レンズ5の詳細構成を示すものである。この図に示すように、電子レンズ5は、走査線を挟んで異なる極性が互いに対向する一対の棒磁石5A,5Bによって構成されている。すなわち、電子レンズ5において、N極とS極とからなる一対の棒磁石5A,5Bは、互いに異なる極性が走査線を挟んで対向するように、また走査線に対して平行対峙すると共に水平姿勢で配置されている。
FIG. 2A is a view taken along the line AA in FIG. 1 and shows a detailed configuration of the
このように配置された一対の棒磁石5A,5Bは、走査線に対して図2(b)に示す磁場強度分布となる。すなわち、各棒磁石5A,5Bは、N極とS極との区分位置、つまり長さの中間位置においては磁場強度がゼロであるが、中間位置から離れる程に磁場強度が強くなるので、走査線に対して図2(b)に示す磁場強度分布となる。走査線上の各位置(走査位置)における電子線は、このような磁場強度分布を有する電子レンズ5によって、進行方向が商品箱Xの照射平面に略直交する方向に偏向される。
なお、上記一対の棒磁石5A,5Bは、図示するように矩形の断面形状を有するスキャンホーン4の下端近傍かつ側方に近接配置されており、スキャンホーン4内を通過する電子線に上述した磁場を作用させる。
The pair of
The pair of
仕切板6は、互いに連接された加速管2、走査部3及びスキャンホーン4の内部空間(真空引きされることによって減圧された減圧空間)と外部空間(大気中)とを仕切る電子線透過性の薄板である。この仕切板6は、例えばチタン(Ti)製の薄板であり、上記走査線の長さを多少上回る長さを有する矩形板である。仕切板6は、矩形の断面形状を有するスキャンホーン4の矩形開放端(下端)において、走査線に符合する位置に設けられている。なお、スキャンホーン4の矩形開放端において、仕切板6以外の領域は、スキャンホーン4と同一材料からなる板部材によって塞がれている。
遮蔽枠7は、上記スキャンホーン4とベルトコンベヤYとを取り囲むように設けられた枠体であり、電子線から発生する放射線の外部への漏洩を防止するための安全具である。
The partition plate 6 is an electron beam transmissive material that partitions the internal space (the decompressed space decompressed by being evacuated) and the external space (in the atmosphere) of the accelerating
The
商品箱Xは、商品が収納された矩形状の箱であり、ベルトコンベヤY上に所定間隔で載置されている。ベルトコンベヤYは、図示しないモータによって駆動され、上記商品箱Xを所定の一定速度で一定方向に順次搬送する。 The product box X is a rectangular box in which products are stored, and is placed on the belt conveyor Y at predetermined intervals. The belt conveyor Y is driven by a motor (not shown), and sequentially conveys the product box X in a constant direction at a predetermined constant speed.
次に、このように構成された本電子線照射装置の動作について図3をも参照して詳しく説明する。 Next, the operation of the electron beam irradiation apparatus configured as described above will be described in detail with reference to FIG.
本電子線照射装置では、電子銃1から出射された電子線は加速管2で加速されることにより商品箱Xを滅菌あるいは殺菌するに十分なエネルギまで加速される。そして、このように加速された電子線は走査部3で走査されてスキャンホーン4内を通過し、当該スキャンホーン4の下端近傍に設けられた電子レンズ5によって図2(b)に示したような磁場強度分布の影響を受ける。
In the present electron beam irradiation apparatus, the electron beam emitted from the
図3は、上記磁場強度分布の電子線に与える作用を示す模式図である。電子レンズ5の中心、つまり偏向角が「ゼロ」で磁場強度がゼロの位置に入射した電子線は、磁場強度分布の影響を受けないので偏向することなく電子レンズ5を通過するが、偏向角が「ゼロ以外」つまり磁場強度がゼロ以外の位置に入射した電子線は、磁場強度の大きさに応じた偏向角で偏向するので、電子レンズ5を通過した電子線は、何れの走査位置においても進行方向が商品箱Xの上面(照射平面)に略直交する方向となる。そして、このような電子線は、所定速度で一定方向に移送される商品箱Xの上面(照射平面)の全域に亘って照射される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the effect of the magnetic field intensity distribution on the electron beam. The electron beam that has entered the center of the
したがって、本電子線照射装置によれば、商品箱Xの上面において走査線に沿った各位置には、略垂直に電子線が入射する状態、つまり均一な強度の電子線が照射される状態となるので、商品箱Xを均一に殺菌あるいは滅菌することができる。 Therefore, according to the present electron beam irradiation apparatus, each position along the scanning line on the upper surface of the product box X is in a state in which the electron beam is incident substantially vertically, that is, a state in which an electron beam having a uniform intensity is irradiated. Therefore, the product box X can be uniformly sterilized or sterilized.
また、本電子線照射装置によれば、仕切板6の走査線方向の長さを従来よりも短くすることが可能であり、これによって従来と同一の機械強度を得るための厚さを従来よりも薄くすることが可能であり、よって電子線の透過に起因する仕切板6の劣化を従来よりも抑制することができるので、結果として仕切板6の寿命を従来よりも延ばすことができるので、ランニングコストを低減することができる。
さらに、電子レンズ5の構成は、図2に示したように極めて単純な構成であり、よって本電子線照射装置は、従来の電子線照射装置に対して大幅なコストアップを来たすことなく、商品箱Xの均一な殺菌あるいは滅菌を実現することができる。
Further, according to the present electron beam irradiation apparatus, the length of the partition plate 6 in the scanning line direction can be made shorter than before, and thereby the thickness for obtaining the same mechanical strength as before can be increased. Since the deterioration of the partition plate 6 due to the transmission of the electron beam can be suppressed as compared with the conventional one, the life of the partition plate 6 can be extended as compared with the conventional one. Running cost can be reduced.
Further, the configuration of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)図4は、変形例としての電子レンズ5’の詳細構成を示す矢視図(図2に対応するもの)である。この電子レンズ5’は、上述した一対の棒磁石5A,5Bに代えて、2対の方形磁石5C〜5Fから構成されている。各方形磁石5C〜5F表面側がN極で裏面側がS極となる方形状の磁石であり、図示するように走査線を挟んで異なる極性が対向するように配置されている。このような電子レンズ5’によっても、上述した電子レンズ5とほぼ同様な磁場強度分布を持つ。
なお、棒磁石5A,5B及び方形磁石5C〜5Fについては、永久磁石として構成してもあるいは電磁石として構成しても良い。
(2)また、対処物は商品箱Xに限定されない。殺菌や滅菌を必要とするものであれば、如何なるものであっても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) FIG. 4 is an arrow view (corresponding to FIG. 2) showing a detailed configuration of an
The
(2) Further, the countermeasure is not limited to the product box X. Any material may be used as long as it requires sterilization or sterilization.
1…電子銃、2…加速管、3…走査部、4…スキャンホーン、5…電子レンズ、6…仕切板、7…遮蔽枠、X…商品箱、Y…ベルトコンベア
DESCRIPTION OF
Claims (3)
各々の走査位置における電子線の進行方向を対象物の照射平面に略直交する方向に偏向する電子レンズを備えることを特徴とする電子線照射装置。 An electron beam irradiation device that irradiates a countermeasure object by scanning an electron beam emitted from an electron beam generator toward an object with a scanning unit,
An electron beam irradiation apparatus comprising: an electron lens that deflects the traveling direction of an electron beam at each scanning position in a direction substantially orthogonal to an irradiation plane of an object.
電子線の進行方向において走査部の先端に前記減圧空間と大気中とを仕切る電子線透過性の仕切板を備えることを特徴とする請求項1記載の電子線照射装置。 The reduced pressure space where the electron beam generator and the scanning unit are evacuated,
2. The electron beam irradiation apparatus according to claim 1, further comprising an electron beam transmissive partition plate that partitions the decompressed space and the atmosphere at the tip of the scanning unit in the traveling direction of the electron beam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008041100A JP2009198355A (en) | 2008-02-22 | 2008-02-22 | Electron beam irradiating device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008041100A JP2009198355A (en) | 2008-02-22 | 2008-02-22 | Electron beam irradiating device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103268779A (en) * | 2013-04-28 | 2013-08-28 | 江苏达胜加速器制造有限公司 | Protecting device of irradiated products |
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2008
- 2008-02-22 JP JP2008041100A patent/JP2009198355A/en not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
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A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20091028 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |