JP2012520457A - 電子出口窓の組立て方法および電子出口窓組立体 - Google Patents

Abstract

本発明は電子ビーム発生装置の電子出口窓組立体に窓箔（２０６）を配置する方法に関するものであって、この方法は、電子ビーム発生装置のハウジングに箔支持プレート（２０８）を配置する段階と、窓箔（２０６）を連続した接着線（２１０）に沿って箔支持プレート（２０８）に接着する段階と、接着線（２１０）より半径方向外方へ伸長する前記窓箔（２０６）のスカート部分（２１２）を連続した取付け線に沿ってハウジングに取付ける段階とを含んで成る。本発明はまた、電子ビーム発生装置の電子出口窓組立体にも関するものである。

Description

本発明は電子出口窓の組立て方法および電子出口窓組立体に関するものである。

電子ビーム発生装置は、食品パッケージや医療機器を殺菌するように物品の殺菌に使用されたり、例えばインクを凝固させることに使用される。一般に、これらの装置は箔と、その箔を支持するプレートとにより形成される電子出口窓を含んでいる。銅で作られるのが好ましい支持プレートは複数の開口を有しており、作動時に電子は電子ビーム発生装置からそれらの開口を通して出て行く。箔は約６〜１０μｍの厚さを有しており、チタンで作ることができる。この厚さ故に電子の大部分は箔を通過することができる。

本発明は基本的に、ウェブ材の照射に使用する電子ビーム発生装置、すなわち比較的大きな電子出口窓を有する電子ビーム発生装置に関するのである。

上述形式の電子ビーム装置の製造に現在使用されている方法または工程を、図１および図２を参照して以下に説明する。

電子ビーム装置１００は２個の部品、すなわち電子ビームを発生して成形する組立体１０３を収容し保護するチューブ体１０２と、窓箔１０６や、電子ビーム装置１００の内部が真空圧になったときに窓箔１０６が押し潰されてしまうのを防止する箔支持プレート１０８などの電子ビームの出口部分に関する構成要素を担持するフランジ１０４とを含んで構成されている。さらに、電子ビーム装置の作動時には、箔は過度の熱作用を受ける。そのために、箔支持プレート１０８は使用時に、箔１０６に発生した熱を装置の箔から伝導により逃がすという重要な目的も果たすのである。箔の温度をほどほどに維持することで、箔１０６の十分に長い寿命を達成することができる。

製造において、銅製の支持プレート１０８はフランジ１０４に接着されるのであり、この段階ではフランジ１０４はチューブ体１０２から分離されている。フランジ１０４は一般にステンレス鋼で作られる。その後、窓箔１０６が箔支持プレート１０８の全周沿いに伸長する線に沿って支持プレート１０８に対して接着され（図示していないが、図３の接着線２１０と同様位置にて接着が行われる）、また、余った窓箔１０６は切除される。その後、例えば伝熱に関する特性を改善するために、箔１０６に被覆を施すことができる。フランジ１０４はその後チューブ体１０２に取付けられて密封ハウジングが形成される。

本発明の発明者は、電子ビーム装置が例えば酸素を含む雰囲気の中で使用される場合には、このような従来のやり方は適切でないことを発見した。このような環境の下では、加速された電子は、強い侵食性物質であるオゾンを発生させることになる。オゾンは銅製の支持材を腐食し、このことはハウジングの密封状態および電子ビーム装置の機能を危うくする。さらに加えて、食品パッケージを製造するパッケージ機械では、パッケージの製造開始前の機械部品の殺菌に過酸化水素がしばしば使用されている。従って、銅製の支持材は十分に過酸化水素に触れることになる。過酸化水素は銅製の支持材に対する強い腐食性物質でもあるのだ。

最も影響を受けやすい箇所は、箔１０６との接着線における銅製部分である。ここでは、たった数十分の一ミリメートルほどの接着線の下側に腐食が生じるだけで上述した悪い結果をもたらすのである。

本発明は、電子ビーム発生装置の電子出口窓の組立て方法を提供することによってこの問題の解決を図ることを目的とするものであり、この組立て方法とは、電子ビーム発生装置のハウジングに箔支持プレートを配置する段階と、窓箔を少なくとも１本の連続した接着線に沿って箔支持プレートに接着する段階と、少なくとも１本の接着線より半径方向外方へ伸長する前記窓箔のスカート部分を少なくとも１本の連続した取付け線に沿ってハウジングに取付ける段階とを含んで成る。

本発明の方法には幾つかの利点がある。１つはハウジングに対する箔の取付けが密封状態を形成することであり、このことが銅製の支持プレートを、腐食や密封性崩壊をもたらす腐食性物質の影響から保護することになる。

好ましい実施例は、従属請求項に記載されている。

本発明はまた、電子ビーム発生装置の電子出口窓組立体をも含む。この電子出口窓組立体は箔支持プレートおよび窓箔を含んで構成される。前記箔支持プレートは電子ビーム発生装置のハウジングに取付けられており、前記窓箔は少なくとも１本の連続した接着線に沿って箔支持プレートに接着され、前記窓箔の少なくとも１本の接着線よりも半径方向外方へ伸長するスカート部分は少なくとも１本の連続した取付け線に沿ってハウジングに取付けられる。

好ましい実施例は、従属請求項に記載されている。

本発明の現在の好ましい実施例を、以下に添付図面を参照して非常に詳細に説明する。

従来技術による電子ビーム装置の概略等角横断面図である。 分解図で示した図１の装置の概略部分横断面図である。 図２の横断面図と対比するための、本発明の第１の実施例による装置の概略部分横断面図である。 本発明の第１の実施例による装置の概略部分横断面図である。 第２の実施例による窓組立体の概略頂面図である。

図１および図２については既に記載した。図３は図２に類似するが分解されてはいない本発明の第１の実施例の横断面図である。図２および図３が類似しているのは、本発明を容易に理解できるようにするために意図したからである。しかしながら、この類似性が本発明の発明性を貶めると解釈するべきではない。何故なら、これには目に留まる以上に重要な内容があるからである。

銅製の箔支持プレート２０８はフランジ２０４に接着される。可能な１つの接着技術はろう付けである。これとは別の段階において、チタンで作られた窓箔２０６が箔支持プレート２０８に接着される。可能な接着技術は、例えばレーザー溶接、電子ビーム溶接、ろう付け、超音波溶接、拡散接合および膠接着である。この接着は、銅製支持プレート２０８の周囲の接着線２１０に沿って行われる。この例示実施例での接着技術は、拡散接合である。接着線２１０は、電子ビーム装置の内部に真空圧を維持できるように、連続とされる。この「連続」の言葉は、接着線が無端すなわち閉結されていると定義するために使用される。さらに、接着線２１０は支持プレート２０８の周囲に沿って伸長するものと定義するべきである。接着線２１０は、フレーム支持プレート２０８の全周から距離を隔てた位置を伸長している。さらに、少なくとも１本の接着線２１０が形成される。従って、２本や３本の接着線を形成することができる。例えば、内側接着線および外側接着線を形成することができ、また、それらの２本の接着線を例えば互いに同心的に形成することができる。

フランジ２０４、銅製の支持プレート２０８および箔２０６は窓の副組立体を形成する。箔２０６はその後任意であるが被覆を施すことができ、また、被覆工程においては窓の副組立体だけを処理する必要がある。被覆工程の後、フランジ２０４がチューブ体２０２に接着される。可能な１つの接着技術は、例えばプラズマ溶接である。

接着線２１０の半径方向外方に余った箔部分を切除する代わりに、円周方向のスカート部分２１２が取付けられないままに残される。このスカート部分２１２の自由端はその後フランジ２０４に形成されている膠２１４の塗付された溝２１６の中に位置される。膠はガスおよび水分のシール材として機能し、従って接着線２１０の周りの影響を受け易い部分の有害な腐食を防止する。膠は高温耐性膠であることが好ましい。溝２１６は連続していて、スカート部分２１２のための連続した取付け線を形成する。さらに、溝２１６はフランジ２０４に形成されている穴形状の全周から距離を隔てた位置に位置決めされる。この穴形状の上から支持プレート２０８が取付けられ、また、この穴形状を通して電子が通過するように構成される。

第２の実施例が図４に示されている。第１の実施例と同様なやり方で支持プレート３０８はフランジ３０４に取付けられ、箔３０６は接着線３１０に沿って支持プレート３０８に取付けられる。相違点は、溝３１６がスカート部分３１２の頂面の上からフレーム３１８を受入れることができるほど十分に大きく形成されていることである。前記フレーム３１８はフランジ３０４に対してスカート部分３１２を容易に拘束することができる。膠３１４はフレーム３１８を溝３１６に取付けるために使用されている。フレーム３１８は連続体であることが好ましい。

図３および図４から、組み立て後に箔支持プレート２０８，３０８の一部分たりとも外部雰囲気、すなわち電子ビーム装置を取り囲む大気に対して露出されないこと、および、このことによって銅製の箔支持プレート２０８，３０８の腐食が防止されることを見て取ることができる。

本発明は現在の好ましい実施例に関して記載されてきたが、特許請求の範囲の欄に記載した本発明の目的および範囲から逸脱することなくさまざまな改良や変更を行えることを理解するべきである。

接着線よりも半径方向外方へ伸長するスカート部分は、溝を形成することなくハウジングに直接に取付けることができる。同様に、スカート部分を拘束するために使用できるフレームは、ハウジングに直接に取付けることができる。

Claims (13)

1. 電子ビーム発生装置の電子出口窓を組立てる方法であって、
   電子ビーム発生装置のハウジングに箔支持プレート（２０８；３０８）を配置する段階と、
   窓箔（２０６；３０６）を少なくとも１本の連続した接着線（２１０；３１０）に沿って箔支持プレート（２０８；３０８）に接着する段階と、
   箔支持プレート（２０８；３０８）の一部分たりとも外部の大気に露出させないように、前記少なくとも１本の接着線（２１０；３１０）より半径方向外方へ伸長する前記窓箔のスカート部分（２１２；３１２）を少なくとも１本の連続した取付け線に沿ってハウジングに取付ける段階とを含んで成る電子出口窓の組立て方法。
2. ハウジングに形成される溝（２１６；３１６）の形態をした前記少なくとも１本の取付け線を備える段階と、その中にスカート部分（２１２；３１２）を位置決めする段階とを含んで成る請求項１に記載の方法。
3. スカート部分（２１２；３１２）を前記溝に膠接着する段階を含んで成る請求項２に記載の方法。
4. フレーム（３１８）によってスカート部分（３１２）を前記溝（３１６）内に拘束する段階を含んで成る請求項２に記載の方法。
5. 取付け線に沿って前記フレーム（３１８）をハウジングに膠接着する段階を含んで成る請求項４に記載の方法。
6. 前記箔支持プレート（２０８；３０８）をハウジングのフランジ（２０４；３０４）に配置する段階を含み、前記フランジ（２０４；３０４）は箔支持プレート（２０８；３０８）および窓箔（２０６；３０６）を取付けることでハウジングの他の部分から隔離される請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の方法。
7. 前記窓箔（２０６；３０６）を箔支持プレート（２０８；３０８）に拡散結合する段階を含んで成る請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の方法。
8. 箔支持プレート（２０８；３０８）および窓箔（２０６；３０６）を含んで構成される電子ビーム発生装置の電子出口窓組立体であって、
   前記箔支持プレート（２０８；３０８）が電子ビーム発生装置のハウジングに取付けられ、
   前記窓箔（２０６；３０６）が少なくとも１本の連続した取付け線（２１０；３１０）に沿って箔支持プレート（２０８；３０８）に接着され、
   箔支持プレート（２０８；３０８）の一部分たりとも外部の大気に露出させないように、前記少なくとも１本の連続した取付け線（２１０；３１０）よりも半径方向外方へ伸長する前記窓箔（２０６；３０６）のスカート部分（２１２；３１２）が少なくとも１本の連続した取付け線に沿ってハウジングに取付けられる電子出口窓組立体。
9. 前記少なくとも１本の取付け線がハウジングに備えられた溝（２１６；３１６）として形成され、スカート部分（２１２；３１２）がその溝内に配置される請求項８に記載の電子出口窓組立体。
10. カート部分（２１２；３１２）が前記溝（２１６；３１６）に膠接着される請求項９に記載の電子出口窓組立体。
11. スカート部分（３１２）がフレーム（３１８）によって前記溝（３１６）の中に拘束される請求項９に記載の電子出口窓組立体。
12. 前記フレーム（３１８）が取付け線に沿ってハウジングに膠接着さる請求項１１に記載の電子出口窓組立体。
13. 前記窓箔（２０６；３０６）が箔支持プレート（２０８；３０８）に拡散接着される請求項８から請求項１２までのいずれか一項に記載の電子出口窓組立体。

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