JP2018503101A - 低電圧電子ビームの線量計装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、包装材料の殺菌処理の期間の本質的な部分の間に、電子ビームの少なくとも１つの線量制御パラメータの連続的な測定のためのセンサ組立体に関連しており、前記センサ組立体は、電子出口窓（２）から電子ビーム（ｅ−）を発するように適合された電子ビームエミッタ（３）と、センサ装置（１）とを含み、前記センサ装置（１）は、電子励起可能材料（５）を含むセンサ表面（４）であって、電子励起可能材料（５）を励起させることで電子励起可能材料（５）が発光するように、前記電子ビーム（ｅ−）の少なくとも一部で放射されるように配置された電子励起可能材料（５）を含むセンサ表面（４）と、前記発光を検出するように配置及び適合された検出器（６）とを含み、前記電子ビームエミッタは、包装材料を照射及び殺菌するように所定の期間に連続的な電子ビーム（ｅ−）を発するように適合されている。

Description

本発明は、殺菌の目的で使用される低電圧電子ビームエミッタのための線量計として使用するのに適したセンサ装置に関連している。

食品業界の範囲内で、紙または板紙のコア層と、例えばポリマー材料またはアルミニウム箔の一つ以上のバリア層とを含む包装ラミネートから製造される包装容器に、液体及び部分的に液体の食品製品を包装することは一般的な方法である。

ますます一般的となった包装の種類は、上記の包装ラミネートの包装ブランクが、スリーブとして形成されて、且つ密封される、充填機において製造される「カートンボトル」である。前記スリーブは、熱可塑性材料の頂部がスリーブ末端部分で直接射出成型される一端で閉じられる。包装ラミネートのシートは、包装ラミネートのマガジンリールから切断され得る。

頂部が完成すると、包装容器は、まだ開いている底部を介して製品が充填され、それから密封され、最終的に折り畳まれる。充填操作の前に、包装容器は処理を受ける。配布及び保管がチルド温度でなされることになっている場合、包装容器は消毒（ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｅｄ）されるのに対して、配布及び保管が周囲温度でなされることになっている場合、包装容器は殺菌（ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ）される必要がある。充填する準備のできている包装容器を殺菌する従来の方法は、過酸化水素を、好ましくは気相において使用することである。

そのような包装容器を殺菌するもう一つの方法は、電子ビームエミッタから発される低電圧電子ビームによってそれを照射することである。充填する準備のできている包装容器の電子ビームによる線状の照射の実施例は、特許文献１（ＷＯ２００５／００２９７３）で開示されている。電子ビームエミッタは、先端部の一つに置かれた電子出口窓を有する円筒形である。包装容器は、殺菌サイクルの間に、電子ビームエミッタを取り囲むように持ち上げられる。包装容器の照射の他の実施例は、これらのケースにおいてはペットボトルであるが、例えば特許文献２（ＷＯ２０１１／０１１０７９）及び特許文献３（ＥＰ２ ３７１ ３９７）で説明されており、後者は回転システムを説明している。これらのシステムにおいて、エミッタは、ボトルのネック部分を通るのに十分小さい直径を有して使用される。

電子ビームエミッタの正確な操作を監視すること、及びその結果、無菌の保証レベルを確保することができるように、線量測定試験を実施することは一般的な方法である。これらの試験は、定期的に、通常は毎日、電子ビームエミッタの寿命を通してなされる。一般的に、線量測定試験は、正確な吸収線量が放射の間に得られる場合、線量計手段、すなわち放射被曝で反応するパッチを、測定する包装容器に加えることを含む。同時に、電圧及び電流の測定は、電子ビームエミッタでなされる。フィラメントの上の電流が測定される。フィラメントに供給された電流とフィラメントを離れる電流とを比較することにより、フィラメントから発せられる電子の量を決定することができる。加えて、電子出口窓とフィラメントとの間の電圧、すなわち電位が測定される。電圧及び電流の測定値はそれから、包装容器の製造の間に設定値として使用される。電流及び電圧は、製造の間に連続的に監視され、値が設定値より低くならない限り、包装容器は正確な線量を受けていると仮定される。

しかしながら、使い捨ての線量計パッチまたは線量計フィルムの使用は、線量計測定を実施するために、多くの手作業を必要としている。線量計フィルムはまた、線量計の値を得るために、実験室で処理される必要がある。線量計フィルムはさらに、高温に耐えることができず、測定期間を制限している。このように、自動化された線量計測定の必要がある。特許文献４（ＷＯ２００７／０５０００７）及び特許文献５（ＷＯ２０１４／０８６６７４）は、電子ビームのエミッタ窓の前に一時的にまたは永久に置かれた導体を有する線量測定装置を用いた解法を提案している。導体は電子ビームによって帯電し、電子ビームの強度に比例する電流が測定され、線量はこのようにして計算され得る。各導体が電子ビームに曝される導体の拡張に沿って集約されたライン測定に対応するので、これらの線量測定装置は、しかしながら、電子ビームプロファイルの非常に粗い測定値を作り出す。窓の前に永久に置かれるとき、それらは電子ビームプロファイルの一部分を陰にしている遮蔽を提供する。各導体はまた、それに衝突する電子により加熱されるので、電子ビームエミッタの出口窓に損傷を与えるリスクを示している。

このように、線量計フィルムの解像度と同じくらい良好か、またはそれよりも良好な解像度を有する電子ビームエミッタのための線量計測定に対して改善されたセンサ装置の必要性がある。

国際公開第２００５／００２９７３号 国際公開第２０１１／０１１０７９号 欧州特許出願公開第２３７１３９７号明細書 国際公開第２００７／０５０００７号 国際公開第２０１４／０８６６７４号

現在の最新技術を改善し、先行技術の問題を解決し、電子ビームの少なくとも１つの線量制御パラメータの測定のための改善されたセンサ装置を提供することが本発明の目的である。

これら及び他の目的は、包装材料の殺菌処理の期間の本質的な部分の間に、電子ビームの少なくとも１つの線量制御パラメータの連続的な測定値のためのセンサ組立体によって達成され、前記センサ組立体は、電子ビームエミッタの電子出口窓からの電子ビームを発するように適合された電子ビームエミッタと、センサ装置とを含む。センサ装置は、電子励起可能材料を含むセンサ表面であって、前記電子励起可能材料を励起させることで前記電子励起可能材料が発光を放射するように、前記電子ビームの少なくとも一部で放射されるように配置された電子励起可能材料を含むセンサ表面と、前記発光を検出するように配置及び適合された検出器とを含む。前記電子ビームエミッタはさらに、包装材料を照射及び殺菌するために所定の期間の間に連続的な電子ビームを放射するようにさらに適合されている。

前記電子励起可能材料からの発光は、蛍光または燐光の形態であり、電子励起可能材料のセンサ表面に衝突する電子ビームの強度に比例している。センサ表面に衝突する各電子は、電子が表面に衝突する場所において前記発光を作り出す。センサ表面及び電子励起可能材料は、誘導された発光に対して透明である。放射された発光のいくつかを収集することのできる検出器を配置することにより、すなわち前記検出器が電子励起可能材料を見ることで、電子ビームの強度が評価されてもよく、その結果、電子ビームエミッタにより発せられる電子の線量が評価される。２Ｄ検出器を用いる場合、センサ表面の画像は、各画素における強度が画像の画素において放射を誘発している電子ビームの強度に一致している画像を作り出して記録されてもよい。

励起可能材料の励起した状態は、２、３ナノ秒から２、３ミリ秒の範囲にある寿命で一時的であり、励起可能材料が脱励起されて発光を生じる。材料はこのように、電子ビームによって永久には影響を受けず、センサ表面はこのように再使用でき、無制限の期間の間に電子ビームプロファイル強度の連続的に時間分解された測定値のために使用され得る。時間分解された解像度の制限は、検出器が十分に速い限り、前記寿命によって決定される。

電子ビームエミッタは、包装材料上の全てのバクテリアを殺すのに十分長い所定の期間の間に、包装材料を電子で照射するように適合されており、このようにして殺菌をしている。センサ組立体は、その期間の本質的な部分の間に線量制御パラメータを監視するように、そのような殺菌処理の全期間を測定するように適合されている。

ビームプロファイルの線量制御パラメータを測定するとき、ビームプロファイルの強度は、それが定常状態に到達する前に最初に変化するので、電子ビームエミッタがある期間の間に操作されているときに測定を実施することが望ましい。定常状態は、殺菌の目的のために使用される電子ビームエミッタの通常の動作状態である、ビームプロファイルを測定するのに望ましい状態である。電子ビームエミッタをパルスさせることは、紛らわしい結果を生み出し、おそらくビームエミッタの実際の動作状態に対応していない。

本発明の好ましい実施形態によれば、電子ビームエミッタは、低電圧電子ビームエミッタである。２０から８００ｋｅＶ、好ましくは４０から４００ｋｅＶ、より好ましくは６０から２５０ｋｅＶ、最も好ましくは７０から１５０ｋｅＶの範囲にある低電圧ビームエミッタの使用は、ビームプロファイルを大きくさせる。それはまた、センサ表面で生成される熱が電子ビームエミッタの電圧に比例するような熱問題がより少ない上述したセンサ装置を使用して、ビームプロファイルの連続的測定も可能にさせている。高圧電子ビームエミッタは非常に多くの熱を引き起こす場合があり、センサ装置のセンサ表面またはセンサ装置の他の部品に損傷を与える。

センサ装置の励起可能材料は、例えばＹＡＧ：Ｃｅ結晶、ＹＡＧ：Ｃｅ粉末、ＣａＦ_２：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、ＬｕＡＧ：Ｃｅ、ＹＡＰ：Ｃｅ（Ｍｇ_４ＦＧｅＯ_６：Ｍｎ）、または測定可能な周波数にある放射を作り出す電子によって励起可能な他の任意の材料であり得る。ＹＡＧ：Ｃｅシンチレータ結晶を使用する場合、センサ表面は結晶の透明なプレートで全面的に作られている。そのような透明な結晶で作り出される測定の空間的分解能は非常に高い。しかしながら、被覆した粉末の平坦でない表面に起因して分解能がいくぶん減少するにも関わらず、ＹＡＧ：Ｃｅの発光粉末または透明プレートに被覆される上で列挙した材料のいずれかも、同様に作用するであろう。ＹＡＧ：Ｃｅは、およそ９５ｎｍの半値全幅（ＦＷＨＭ）で、５３０ｎｍのまわりに広帯域の発光を有している。

センサ装置の検出器は、ＣＣＤカメラ、ＩＣＣＤカメラ、ＣＯＭＳカメラ、光電子増倍管、フォトダイオードまたは誘導された発光放射を検出するのに適した他のセンサであり得る。電子励起可能材料としてＹＡＧ：Ｃｅを使用する場合、およそ５３０ｎｍの強い黄色の放射は通常のカメラの使用を可能にさせ、高価な専門の検出器の必要性を避ける。

本発明のさらなる実施形態によれば、本発明によるセンサ組立体は、電子ビームエミッタに面する金属被覆によって被覆されるセンサ装置上のセンサ表面をさらに有している。金属被覆は、電子が電子励起可能材料に向かって通過すると同時に、誘導発光のためのミラーとして作用する。ミラーの金属被覆は、発光の信号強度を強化し、及びカメラに対して電子エミッタに面する側から源を発する可視スペクトルにおける大部分の放射を防ぐので、検出器に対するコントラストを強化する。測定におけるバックグラウンド発光の問題が、このようにしてかなり減少される。ミラーの金属被覆は例えば、電子エミッタにより引き起こされるプラズマを起源とする放射に対する保護を提供する。

金属被覆は、ロジウム、ジルコニウム、白金、オスミウム、イリジウム、ルテニウム及びパラジウムの群に含まれる金属で好ましくは作られ得る。被覆は、電子エミッタからの電子放射の多くを吸収しないように、好ましくは薄く、２０ｎｍから１μｍ、好ましくはおよそ１００ｎｍの範囲の厚さを有している。白金族金属からの材料は、それらが腐食に非常によく耐え、それ故劣化なしに、または電子放射を吸収し得る妨害腐食からの表面を洗浄する必要なしに、長期間所望のミラー効果を示すので、特に適している。ロジウムは、腐食によく耐え、センサ表面上の被覆に十分適しているので、好ましい選択である。

金属表面は、薄く且つ均一に厚い層を得るために物理気相蒸着法（ＰＶＤ）を使用して、センサ表面に好ましくは被覆される。

本発明のさらなる態様によると、センサ表面上の被覆された金属表面は、金属被覆上に堆積された任意の電荷を連れ去るように接地されている。金属被覆上の電荷は、さもなければ、センサ装置の測定を妨げ得る。

本発明のさらなる態様によれば、センサ装置は、センサ表面と熱接触して配置されたガラス窓、例えばサファイヤ窓を含んでいてもよく、前記窓は、検出器に面しており、前記ガラス窓及び前記センサ表面からの熱を伝導するように、さらなる熱伝導性要素に熱接触している。これは、センサ表面が過度の加熱で損傷を受けないように、センサ表面に誘発された熱を連れ去ることで、電子ビームのエネルギーを増大させる可能性を促進している。

本発明のさらなる態様によれば、センサ装置は、センサ表面と検出器との間に配置される鉛窓を含み得る。鉛窓は、電子ビームエミッタにより作り出された任意のＸ線放射を遮ると同時に、電子励起可能材料から誘発された発光が透過することを可能にするように薄い。この実施形態は、Ｘ線放射が、電子励起可能材料のＸ線放射に対して存在する遮蔽を透過するのに十分強いとき、特に良好である。

本発明のさらなる態様によれば、前記検出器は、光ファイバを経て前記センサ表面からの発光を収集している。検出器は、その場合には、離れて配置されてもよく、検出器がＸ線放射から保護されて配置されている場合、鉛窓を不必要にさせる。センサ表面、好ましくはＹＡＧ：Ｃｅ結晶の小さい窓で作られたセンサ表面は、およそファイバと同じ直径を有していてもよく、金属被覆及びサファイヤ窓の有無にかかわらず、ファイバ先端上に直接取り付けられてもよい。光ファイバはＸ線放射を導かないので、鉛窓はこの実施形態において重要なものではない。点測定のための非常に小さな検出器は、その結果光ファイバを使用して達成される。１Ｄまたは２Ｄ測定が必要とされる場合、ファイバ検出器のアレイまたはマトリクスは、一つに束ねられ得る。

測定された線量制御パラメータは、出力測定の結果が線量測定に対する産業基準に適合している従来の線量測定機器と比較できるように、線量率（ｋＧｙ／ｓ）であり得る。

センサ装置がセンサからの情報を処理するための処理手段に接続されており、電子ビームの線量制御パラメータの１Ｄまたは２Ｄ画像を作り出すように配置されていることがさらに好ましい。処理手段は、電子励起可能材料から誘発された発光の時間分解した強度測定値からの線量率を計算するのに適合され得る。１Ｄ検出器の場合、電子ビームエミッタの総線量率が測定されてもよく、２Ｄ検出器の場合、線量率の２Ｄ画像が測定されてもよい。

センサ表面は、電子ビームエミッタの全線量率を測定及び／または画像化することができるように、電子ビームの全断面を捕獲するのに十分大きいことがさらに好ましい。

本発明はさらに、本発明による上述のセンサ装置を含む、食品包装を生産するための包装機に関連している。センサ装置を包装機内に配置することは、特に電子ビームエミッタが機械内で動いている場合、一つまたは複数の電子ビームエミッタのオンライン測定を可能にしている。

本発明はさらに、包装材料の殺菌処理の期間の本質的な部分の間に、電子ビームエミッタの電子ビームの少なくとも１つの線量制御パラメータの連続的な測定のための方法に関連しており、前記方法は、電子ビームの電子を強制的にセンサ表面へ衝突させるステップであって、前記センサ表面は、電子（ｅ⁻）が衝突するときに、発光を生成するように適合されているステップと、少なくとも１つの検出器によって発生を検出するステップとを含む。

本発明の方法は、本発明の装置に関連して上述した特徴のいずれかを組み込んでもよく、同じ対応する利点を有していてもよいことが明記されるべきである。

以下では、添付の図面と共に本発明がさらに詳細に説明される。

本発明によるセンサ組立体の概略図を示している。 簡略化された検出器を有する本発明によるセンサ組立体の第２の実施形態の概略図を示している。 光ファイバを使用して簡略化された検出器を有する本発明によるセンサ組立体の第３の実施形態の概略図を示している。 本発明によるセンサ組立体がオンラインで使用される包装機を示している。

図１は、本発明のセンサ組立体の概略図を示している。電子エミッタ３は、例えばボトルの内側または包装材料シートの表面のような包装材料を殺菌するための低電圧電子ビームエミッタである。低電圧電子ビームエミッタは、全体の電子ビーム（ｅ⁻）がセンサ装置１のセンサ表面４に衝突するようにセンサ装置１に向けられる。センサ表面４は、そこに取り付けられる電子励起可能材料、例えば蛍光材料を有しているが、センサ表面４及び電子励起可能材料５は同じであってもよく、シンチレータ結晶のプレート５から作られてもよい。この実施形態において、電子励起可能材料５は、約５３０ｎｍの広帯域（９５ｎｍのＦＷＨＭ）の蛍光発光を有している、ＹＡＧ：Ｃｅで作られたシンチレータプレートである。

センサ表面４は、図１においてロジウムまたはジルコニウムで作られた薄い、約１００ｎｍの厚さの金属被覆７で被覆されている。金属被覆７は、電子ビームエミッタ３に面する側に配置される。電子励起可能材料の他側には、鉛窓９及びサファイア窓８が置かれている。後者の窓８、９の順番は逆にされてもよい。

図１において、カメラ６の形態にある検出器６は、センサ表面５の画像をカメラのカメラセンサチップ６２上に投影している（点線で図示されている）レンズ装置６１を有して置かれている。レンズ装置６１は、当然例示のみであり、センサ表面４の画像化に適した任意のレンズパッケージであり得る。

電子励起可能材料５は、センサ表面４の各位置において発光を誘導する電子ビーム（ｅ⁻）の電子によって励起される。誘導された発光は、電子励起可能材料５における各点から全方向に放射される。金属被覆７は、誘導された発光に対するミラーとして作用し、最大１００％までカメラ６に対する信号を増大させる。カメラ６から見ると、金属被覆の反対側のいかなるものが金属被覆７によって妨げられるので、コントラストもまた増大する。

電子ビーム（ｅ⁻）がセンサ装置に衝突するところでセンサ装置１の表面上に堆積されるいかなる電荷を連れ去るように、金属被覆７は（図１においてはセンサ装置１のハウジングを経て）さらに接地されている。

サファイヤ窓８は、ヒートパイプ１９を経た他の層７、５、９からの熱をセンサ装置の別の熱伝導性部分まで熱を連れていく機能を有しており、図１において、センサ装置１のハウジングはヒートシンクとして機能している。サファイヤ窓はこのように、電子ビームエミッタによって生成される過剰な熱がＹＡＧ：Ｃｅ結晶から離れて伝導され得るように、電子励起可能材料、ＹＡＧ：Ｃｅシンチレータ結晶のためのヒートシンクとして機能している。そのように、ＹＡＧ：Ｃｅシンチレータ結晶のプレートまたはそれに取り付けられる他の層のいずれかに損傷を与えることなく電子ビームのエネルギーを増大させることができる。

サファイヤ窓８は好ましくは電子励起可能材料５と直接接触しており、特に電子励起可能材料５は、センサ材料５からの熱伝導を最大化するためにシンチレータプレートである。

センサ材料５は、それが発光粉末である場合、サファイヤ窓の上に直接被覆されてもよい。

電子ビームエミッタ３を操作するとき、Ｘ線放射が生成され、検出器カメラ６を妨げるか、または損傷を与え得る。しかしながら、鉛窓９は、いかなるＸ線放射を吸収し、Ｘ線放射から検出器６を保護している。

図１の低電圧電子ビームエミッタは、例えば、２つのＬＶＥＢエミッタが、殺菌目的のためにＬＶＥＢエミッタの間に供給される包装に対して展開されたカートンシートを有して互いに向き合って置かれている包装機において使用され得る。ＬＶＥＢエミッタが殺菌のために特定量の電子を放射することを確実とするために、ＬＶＥＢエミッタのビームプロファイルの線量率は、定期的に確認される必要がある。図１に示される配置は、ＬＶＥＢエミッタのそのようなサービスチェックであってもよく、ここで、ＬＶＥＢは線量測定のために包装機から一時的に取り除かれている。

図２は、本発明による単純化された検出器組立体を示している。検出器は、単純な検出器であり、例えばフォトダイオードまたは光電子増倍管である。他の層は、検出器６に直接取り付けられている。鉛窓は、サファイヤ窓８とセンサ表面４との間に含まれることもできるが、図２においては省略されている。センサ表面はまた、この実施形態において好ましくはロジウムの金属被覆で被覆されている。

図３は、本発明のさらなる実施形態を示している。センサ組立体は、検出器６がセンサ表面４及び隣接する層から分離されている相違を有して、図２の場合のように単純化された検出器である。センサ表面からの発光は、光ファイバ６３により検出器６に導かれる。センサ表面４及び他の層は、ファイバの直径と同じくらい小さく作られてもよく、カメラまたはファイバ束でさえ決して適さない狭い場所で測定することができる非常に小さな検出器を作り出す。

図４は、本発明のさらなる実施形態を示している。図は、いくつかの上述した電子ビームエミッタ３が配置されている放射装置３６を示している。この実施形態において、６つのエミッタ３が、回転キャリア３８に提供されている。回転キャリア３８は、この実施形態において、ホイールとして成形されており、センターシャフト４０のまわりで回転可能である。回転の方向は、矢印Ｒで図示されており、回転運動は連続的である。エミッタ３は、キャリア３８が回転するときにそれらが運ばれるように、キャリア３８に固定されている。包装容器の輸送は、エミッタ３の縦方向延長に対して横方向になされる。

放射装置３６は、キャリアの回転運動と同期して、かつ電子ビームエミッタ３と一直線に並んで、搬入位置４２から搬出位置４４まで包装容器１０を搬送するのに適している、図示しない包装容器搬送手段をさらに含む。図４における点線を見ると、包装容器１２は電子ビームエミッタ３と同期して移動し、包装容器１２の縦方向中心軸は電子ビームエミッタ３の縦方向中心軸に一致している。

包装容器搬送手段はさらに、電子ビームエミッタ３に対して垂直に包装容器１２を移動させるように適合されている。示された実施形態において、電子ビームエミッタ３はキャリア３８に固定して配置され、包装容器１２へ向かって移動することはできない。包装容器搬送手段は、包装容器１２及び電子ビームエミッタ３が互いに係合しない非係合位置と包装容器１２及び電子ビームエミッタ３が互いに完全に係合する係合位置との間で、包装容器１２を移動させることができる。搬入および搬出位置４２、４４で、包装容器１２は非係合位置に置かれており、すなわち電子ビームエミッタ３と係合していない。

搬入位置４２で、包装容器１２は、放射装置３６に供給される。各包装容器１２は、対応する電子ビームエミッタ３に位置決めされる。キャリア３８が回転するとき、電子ビームエミッタ３及び包装容器１２が搬入位置４２から搬出位置４４まで回転するように、包装容器搬送手段は包装容器１２を電子ビームエミッタ３に向かって移動させ、電子ビームエミッタ３は包装容器１０を殺菌するために包装容器１２の開口部３４に受け入れられる。搬入位置４２と搬出位置４４との間のどこかで、包装容器１２が電子ビームエミッタ３と完全に係合されるように、包装容器１２は移動される。

包装容器搬送手段は、この発明の中心ではないので詳細に説明していない。それはキャリア３８上に、または、電子ビームエミッタ３上に、またはそれらの組合せで配置されてもよい。あるいはそれは、キャリア３８から離れて配置されてもよいが、キャリアの回転と同期して包装容器１２を運ぶことが可能である。例えば、それはキャリア３８を包囲する放射遮蔽装置上に配置されてもよい。包装容器搬送手段は、包装容器１２を掴むのに適した包装容器握持手段を備えている。

搬出位置４４に到達するとき、包装容器１２の殺菌サイクルまたは放射サイクルは完了し、包装容器１２は係合位置から非係合位置へ引き戻される。このように、包装容器１２はそれから、充填装置（図示せず）へのさらなる移動のために、放射装置３６から供給される準備ができる。搬出位置４４から搬入位置４２へ戻る、キャリア３８のさらなる回転において、電子ビームエミッタ３は任意の包装容器１２と係合していないが、運転を維持しており、すなわち同じ電子ビームをまだ放射している。搬入位置４２に再び到達するとき、搬入位置４２に供給される新たな包装容器１２と共に新たな殺菌サイクルが開始される。

搬入位置４２で、包装容器１２は、放射装置３６のキャリア３８へ移動される。搬入（図示せず）は、任意の従来の種類、例えばスターホイールの運搬装置であり得る。搬出位置４４で、包装容器１２は、充填ステーションへのさらなる輸送のために、キャリア３８から搬出（図示せず）まで移される。搬入（図示せず）のように、搬出（図示せず）も、任意の従来の種類、例えばスターホイールの運搬装置であり得る。

本発明の放射装置３６において、センサ装置１は、搬出位置４４と搬入位置４２との間の領域、すなわち包装容器１２が放射装置３６に存在していない領域）に固定して配置される。電子ビームエミッタ３がセンサ表面４を通過することができるように、センサ装置１が配置され、それはさらに、電子ビームエミッタ３がその上を通過するとき、センサ装置１が前記電子ビームエミッタ３の電子ビームの線量制御パラメータを測定することを可能にするように、電子出口窓２は一時的にセンサ装置１と一致するように、配置されている。

電子ビームエミッタ３がセンサ装置１を通過するとき、センサ表面４及び電子出口窓２を示す平面は、少なくとも互いに一時的に実質的に平行となる。さらに、センサ装置１が電子出口窓２の平面を介して放射される全体の電子ビーム１６からの情報を収集することができるように、電子ビームエミッタ３の縦軸はセンサ表面４の中心に一致させられる。約０．５から１５ｍｍの範囲にある距離ｄが、電子出口窓２とセンサ表面４との間に形成される。好ましくは、約１から１０ｍｍの範囲にある距離ｄが、電子出口窓２とセンサ表面４との間に形成される。その距離は、電子出口窓の箔とセンサ表面４との間で測定される。通常、間隙がより小さいほど、測定がより良好であるというのは確かである。

放射装置３６は、概略的な方法で説明されている。本発明に含まれている放射装置３６の部品だけが説明されているが、放射装置がまた、キャリア３８及び包装容器搬送手段を駆動するための駆動ユニット、電子及びＸ線が装置の外側の環境に広がらないことを確保するための放射装置３６を包囲する放射遮蔽、並びに無菌区域を作り出し、かつ維持するための、フローバリアまたは物理的な壁のどちらか、または二つの組合せである無菌的遮蔽などのような追加の部品を含むことが理解できる。

本発明における他の変化が考えられ、いくつかの例において、本発明のいくつかの特徴が他の特徴の対応する使用なしに採用され得ることが理解できる。当業者であれば、検出器またはカメラ６が、電子ビームと一直線に並ぶ代わりに、ある角度から電子励起可能材料５からの発光を見ることができると理解する。ミラーはまた、検出器６を別に置くために使用される。従って、添付の特許請求の範囲が本発明の範囲と一致する方法で広く解釈されることが適切である。

１ センサ装置
２ 電子出口窓
３ 電子ビームエミッタ
４ センサ表面
５ 電子励起可能材料
６ 検出器またはカメラ
７ 金属被覆
８ サファイヤ窓
９ 鉛窓
１２ 包装容器
１６ 電子ビーム
１９ ヒートパイプ
３４ 開口部
３６ 放射装置
３８ 回転キャリア
４０ センターシャフト
４２ 搬入位置
４４ 搬出位置
６１ レンズ装置
６２ カメラセンサチップ
６３ 光ファイバ

Claims (16)

1. 包装材料の殺菌処理の期間の本質的な部分の間に、電子ビームの少なくとも１つの線量制御パラメータの連続的な測定のためのセンサ組立体であって、前記センサ組立体は、
   − 電子出口窓（２）から電子ビーム（ｅ⁻）を発するように適合された電子ビームエミッタ（３）と、
   − センサ装置（１）とを含み、
   前記センサ装置（１）は、
   − 電子励起可能材料（５）を含むセンサ表面（４）であって、前記電子励起可能材料（５）を励起させることで前記電子励起可能材料（５）が発光を放射するように、前記電子ビーム（ｅ⁻）の少なくとも一部で放射されるように配置された電子励起可能材料（５）を含むセンサ表面（４）と、
   − 前記発光を検出するように配置及び適合された検出器（６）とを含み
   前記電子ビームエミッタは、包装材料を照射及び殺菌するために所定の期間の間に連続的な電子ビーム（ｅ⁻）を発するように適合されている、センサ組立体。
2. 前記電子ビームエミッタ（３）は、低電圧電子ビームエミッタである、請求項１に記載のセンサ組立体。
3. 前記励起可能材料は、ＹＡＧ：Ｃｅ結晶、ＹＡＧ：Ｃｅ粉末、ＣａＦ_２：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、ＬｕＡＧ：Ｃｅ及びＹＡＰ：Ｃｅ（Ｍｇ_４ＦＧｅＯ_６：Ｍｎ）の群に含まれる材料である、請求項１または２に記載のセンサ組立体。
4. 前記検出器（６）は、ＣＣＤカメラ、ＩＣＣＤカメラ、ＣＯＭＳカメラ、光電子増倍管及びフォトダイオードの群の中の一つである、請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
5. 前記センサ表面（４）は、前記電子ビームエミッタに面している金属被覆（７）によって被覆されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
6. 前記金属被覆は、ロジウム、白金、オスミウム、イリジウム、ルテニウム、パラジウム及び金の群に含まれる金属で作られている、請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
7. 前記金属被覆は、ロジウムで作られている、請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
8. 前記金属被覆は接地されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
9. 前記センサ表面と熱的接触して配置されたガラス窓をさらに含み、前記窓は前記検出器に面しており、及び追加の熱伝導性素子と熱的接触している、請求項１から８のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
10. 前記センサ表面と前記検出器との間に配置された鉛窓をさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
11. 前記線量制御パラメータは、線量率（ｋＧｙ／ｓ）である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
12. 前記検出器４は、光ファイバを経て前記センサ表面５からの発光を収集している、請求項１から１１のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
13. 前記センサ装置は、
    − 前記センサからの情報を処理するための処理手段に接続されており、及び
    − 前記電子ビームの前記線量制御パラメータの１Ｄまたは２Ｄ画像を生成するように配置されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
14. 前記センサ表面の面積は、前記電子ビームの全断面を捕獲するのに十分大きい、請求項１から１３のいずれか一項に記載のセンサ組立体。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のセンサ組立体を含む、食品包装を製造するための包装機。
16. 包装材料の殺菌処理の期間の本質的な部分の間に、電子ビームエミッタの電子ビームの少なくとも１つの線量制御パラメータの連続的な測定のための方法であって、前記方法は、
    − 電子ビームの電子（ｅ⁻）を強制的にセンサ表面へ衝突させるステップであって、前記センサ表面は、前記電子（ｅ⁻）が衝突するときに、発光を生成するように適合されている、ステップと、
    − 少なくとも１つの検出器によって、生成された発光を検出するステップと、を含む方法。

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