JP2022169457A - トートに積載された商品に放射線を照射するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トートに積載された商品に放射線を照射するための装置を提供する。【解決手段】本発明は照射軸を中心とした照射体積に沿って放射線を放出する放射線源と、商品の第１部分を放射線に曝すように照射体積を通して垂直軸に沿って測定されたユニット高さの２つ以上の輸送ユニットに積載された商品を送るコンベアとを含む、Ｘ線又は電子ビームから選択された放射線を商品に照射する装置に関し、輸送ユニットはトートに積載され、コンベアは商品が積載された輸送ユニットを運搬するトートを送るように構成され、トートは全高にわたって延在する輸送ユニットを保持し、１つ又は複数の支持要素によってトート内の所定の位置に、全高がトート高さの４０％～１００％の間に含まれ、トートに積載された輸送ユニットが、全高の少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％に及び、全高がトート高さに対して±２０％の範囲内で中心を合わせるように保持される。【選択図】図５－２

Description

本発明は、最新式装置を用いるよりも、処理能力の向上と同時に放射線の均質性及びエネルギー効率の向上を確実にする、Ｘ線又は電子ビームから選択された放射線を商品に照射するための装置に関する。これは、トートの垂直軸（Ｚ）に沿って商品を位置決め及び分配するというある特定の制約に従ってトートに商品を積載することによって、可能になる。商品を運搬するトートは、コンベアによって照射体積を通して送られる。

Ｘ線又は電子ビームでの商品の照射は、滅菌、樹脂及び塗料の架橋結合、電気ケーブルのシースなどの焼き嵌めポリマーシート又はチューブなどを含む、さまざまな目的で使用されてきた。医療機器、器具、及び衣服のＸ線又は電子ビーム滅菌、並びに食料の滅菌は、当技術分野で報告されてきた。Ｘ線滅菌は、γ線照射、又はエチレンオキシド滅菌技術などの他のタイプの滅菌技術と比べて、Ｘ線が最大１．０ｇ／ｃｍ^３の密度を持つ満杯のパレット及び容器に深く透過することができ、これが前述の技術よりも高いという点で有利である。Ｘ線滅菌は、密度の変動に対して非常に高い耐性を有する。

Ｘ線は、高エネルギー電磁放射である。ほとんどのＸ線は、１０ｐｍ～１０ｎｍに及ぶ波長を有し、３×１０^１６Ｈｚ～３×１０^１９Ｈｚの範囲の周波数に対応する。１つの一般的な慣習は、それらの発生源を基準としてＸ線放射をγ線放射と区別することであり、Ｘ線は、加速電子とターゲット、好ましくは高Ｚ金属との相互作用によって放出されるのに対して、γ線は、コバルト６０などの原子核によって放出される。コバルト６０によって放出される光子のエネルギーは、１．１７ＭｅＶ及び１．３３ＭｅＶにおいて測定される。これらの高エネルギー光子は、すべての方向に、又は等方的な方式で放出される。Ｘ線のエネルギーは、電子エネルギーに直接関連している。Ｘ線は、加速（エネルギー）電子をターゲット材料中の原子と相互作用させることによって発生する。高エネルギー電子が原子核の近傍を通過するとき、電子のエネルギーのすべて又は一部は、電子から解離して、電磁放射（＝Ｘ線）として空間を伝播する。元素が重いほど（すなわち、原子番号又は「Ｚ値」が高いほど）、Ｘ線の変換効率が大きくなる。タンタル（Ｔａ）又はタングステン（Ｗ）などの金属が、通常、ターゲット材料として使用される。結果として生じるＸ線エネルギースペクトルは、ゼロから入射電子エネルギーの最大値まで及ぶ。変換器の設計は、Ｘ線の特性に重要な役割を果たす。変換器材料（Ｚ値）及びその厚さは、それぞれ、収量を決定し、エネルギースペクトルを微調整する。通常、本発明に適した産業的な加速器は、最大１０ＭｅＶの電子エネルギーを生成するように設計され、通常５～７ＭｅＶ電子がＸ線を生成するために使用される。

加速器で電子を加速することによって、Ｘ線発生又は電子ビームの直接使用の両方のための電子のエネルギーを増加させることができる。以下の加速器が市場で入手可能である。
・ Ｌ帯線形加速器（１ＧＨｚの範囲の加速ＲＦ、複数キャビティを通した単一パス、例えばＩｍｐｅｌａ）
・ ＤＣ加速器（直流、例えばＤｙｎａｍｉｔｒｏｎ）
・ Ｒｈｏｄｏｔｒｏｎ（ＲＦ型加速器、単一キャビティを通した多重パス、例えばＴＴ２００）

入射電子ビームがＸ線発生のために１００ｋｅＶ未満であるとき、結果として生じる光子は、すべての方向に等しく放出される。入射放射線のエネルギーが増加するにつれて、制動放射の放射線ビームは、より「前方ピーク」になる。変換器（又はターゲット材料）から放出される照射体積の幾何学的配置を制御するために、逆漏斗形状のスキャンホーン（１１ｈ）が使用される。スキャンホーンの形状及び寸法は、特定のスキャンホーンを備えたＸ線源によって発生した照射体積（Ｖｘ）の幾何学的配置及び寸法を決定する。

Ｘ線又は電子ビームを照射すべき商品のバッチは、パレットに積み重ねるか、又は容器に封入することができる。容器は、自立式にすることができ、又はそれら自体をパレットの上に置くことができる。そのような商品のバッチ及びパレット及び／又は容器は、集合的に「輸送ユニット」と呼ばれる。図１（ａ）及び図１（ｂ）に例示したように、輸送ユニットは、一般に、Ｘ線及び電子ビームから選択された放射線源（１１）の前で、横軸（Ｙ）に沿って、水平方向にそれらを送るコンベア上の従来技術のシステムで運ばれる。そのようなシステムを用いた商品上の線量堆積分布は、照射軸（Ｘ）に沿った吸収によって急速に減少し、照射体積は、当技術分野で周知のように照射軸（Ｘ）を中心としている。

所与の方向又は平面に沿った線量堆積分布の変動を数量化する１つの方法は、前記方向又は平面に沿った線量均斉度（ＤＵＲｉ）を計算することであり、ＤＵＲｉ＝ＤＭｉ／Ｄｍｉ、式中ＤＭｉは、前記方向に沿って堆積された最大線量、Ｄｍｉは最小線量であり、ｉ＝Ｘ、Ｙ、又はＺである。ＤＵＲ＝１⇔ＤＭｉ＝Ｄｍｉの値は、所与の方向ｉに沿った完全に均質な線量堆積分布を定義する。ＤＵＲｉの値が大きいほど、方向ｉに沿った線量堆積の変動が大きい。

今までに、２つの主要な代替技術、１レベル及び２レベル照射システムが現在使用されている。図１（ａ）に例示した、１レベル照射システムでは、商品は、１つのレベルでのみ単一コンベア上に整列され、オーバースキャンで、すなわち、輸送ユニット（１ｉ）のユニット高さ（ｈ１ｉ）よりも大きい、垂直軸（Ｚ）に沿った高さ（ｈｘ）の照射体積をもたらすスキャンホーンを使用して照射される。１レベルシステムは、商品の第１の部分を照射するために単一パスが必要とされるという点で有利である（残りの部分は、引き続き解説するように、商品を回転させ、新しい部分を放射線に曝すことによって照射することができる）。しかしながら、より大きいスキャンホーンが必要とされ、それに応じて設置コストが増加する。

２レベルシステムが図１（ｂ）に例示され、（特許文献１）に説明されている。それは、２つのレベルで商品を運ぶために重ねて配置される２つの多層コンベア軌道を必要とする。放射線は、それぞれ下部軌道及び上部軌道によって送られる２つの多層輸送ユニットの全高（ｈｔ）の中間レベルをほぼ中心とし、アンダースキャンするように、すなわち、輸送ユニットの全高（ｈｔ）よりも低い、垂直軸（Ｚ）に沿って測定された走査幅（ｈｘ）の照射体積をもたらすスキャンホーンを使用して配置される。上部又は下部コンベアで運ばれるときに１回目に照射された輸送ユニットは、上部コンベアと下部コンベアの間でそれらの位置を逆にした後、逆に照射のために２回目に通過する。輸送ユニットを照射体積に２回通過させなければならないことは、１レベルシステムと比較して半分に処理能力が低下することを直感的に示唆することになる。しかしながら、２レベルシステムでは、２つの輸送ユニットが各パスで同時に照射されるので、これは当てはまらない。さらにまた、ＤＵＲは、１レベルシステムと比較して２レベルシステムで低減される（すなわち、向上する）。１レベルシステム又は２レベルシステムを使用する選択は、利用可能な機器、処理する商品のタイプ、照射が使用されるプロセスのタイプ（滅菌、重合など）などに応じて、オペレータの裁量及び選択にとどまる。

コンベアは、横軸（Ｙ）に沿って制御された速度で照射体積（Ｖｘ）を通して商品を送るので、コンベアの横軸（Ｙ）に沿った線量堆積分布は、実質的に一定であり、横軸（Ｙ）に沿ったＤＵＲｙは１に近い。照射軸（Ｘ）に沿った（すなわち、照射軸に平行な）線量堆積分布は、侵入深さとともに減少し、図７（ｂ）、破線で示すように、ＤＵＲｘの高い値をもたらす。ＤＵＲｘの値は、垂直軸を中心に商品を回転させ、照射体積を通して必要に応じて何度でもそれらを送って、商品の異なる部分を放射線に曝すことによって低減することができる。図７（ｂ）の実線は、輸送ユニットを１８０°回転することによって輸送ユニットの２つの対向する部分を曝す、照射体積を通した２つのパスの後に照射軸（Ｘ）に沿って堆積された線量（＝２つの破線の合計）を示す。代替として、第１の放射線源によって照射される表面と対向する輸送ユニットの表面に向けて第２の放射線源を設けてもよい（図示せず）。後者の解決策は、処理能力が増加するという点で有利であるが、第２の放射線源の購入により、それに応じて設置コストが増加する。

しかしながら、商品を収容する輸送ユニットの高さは、輸送ユニットごとにかなり変化する可能性があるので、垂直軸（Ｚ）に沿った線量堆積分布は、実質的に変化する。高エネルギーＸ線は前方にピークのあるパターンで伝播するので、照射軸（Ｘ）のレベルでより高いＸ線線量が商品に堆積され、垂直軸（Ｚ）に沿って堆積されるＸ線線量は、照射軸（Ｘ）からの距離が増加するとともに減少する。その結果、ターゲットユニットの高さの変動は、垂直軸（Ｚ）に沿った線量堆積分布の実質的な対応する変動をもたらし、したがって、垂直軸（Ｚ）に沿った対応するＤＵＲｚ＞＞１の値を増加させる。２レベルシステムは、この垂直軸（Ｚ）に沿った線量堆積変動を軽減するが、大幅なエネルギー浪費を犠牲にする。滅菌、架橋結合などの照射プロセスの目標を果たすために十分な最小線量を商品の体積全体が受けなければならないので、多くの用途で均質な線量堆積（すなわち、ＤＵＲ→１）が重要である。これは、商品に堆積する最小線量（Ｄｍｚ）が少なくとも十分な線量と等しくなくてはならないことを意味する。ＤＵＲｚ＝ＤＭｚ／Ｄｍｚ＞＞１である場合、商品のいくつかの部分に堆積する最大線量（Ｄｍｚ）は、商品の完全性のために高すぎる場合があり、商品の前記部分は、過剰な照射によって劣化する場合がある。それゆえ、ＤＵＲｚを低減し、ひいてはすべての方向に沿ったＤＵＲが十分に１に近いこと、例えば、ＤＵＲ＜１．４を確実にすることが重要である。

図１（ａ）に描写したような１レベルシステムで垂直方向のＤＵＲｚの値を最小化するために、スキャンホーン（１１ｈ）は、垂直軸（Ｚ）を中心としたほぼ放物線形状の線量堆積曲線の比較的平らな下部セグメントに従って線量を堆積させるように、ターゲット製品の境界を越えてオーバースキャンするように寸法決めされなければならない。Ｘ線スキャンホーンのサイズ及びコストを制限するために、オーバースキャンは、一般に、輸送ユニット境界を越えて２０～３０ｃｍに制限される。しかしながら、輸送ユニットのユニット高さ（ｈ１ｉ）は、輸送ユニットごとに大幅に変化する可能性があるので、妥当なコストですべての高さに適合する単一スキャンホーンを用いてＤＵＲｚを最適化することは不可能である。２つのターゲット製品間でスキャンホーンを変更することは、煩雑で非実用的であることに留意されたい。

図１（ｂ）、図５（ｅ）及び図５（ｆ）に例示した２レベルシステムは、垂直軸（Ｚ）に沿って交換した位置で照射体積を通して２回商品を送ることによって、より低い（より良い）ＤＵＲｚの値をもたらす。このように、下部コンベアと上部コンベアの両方の輸送ユニットのＤＵＲｚは、第１のパスの後に非常に高いが、第２のパスでそれらの位置を交換することによって、線量堆積の変動は、逆にされ、第１のパスの間に蓄積された変動を補償する。しかしながら、上部コンベア及び下部コンベアは、固定位置にあり、修正することができない固定されたコンベア分離距離（ｈ３）によって互いに分離されている。コンベア分離距離（ｈ３）は、２つの主な欠点を有する。第１に、それは、下部コンベアによって送ることができる輸送ユニットのユニット高さ（ｈ１ｉ）の上限（ｈ１ｉ＜ｈ３）を規定する。第２に、図５（ｇ）に示すように、ｈ３よりもずっと低い高さ（ｈ１ｉ）を有する輸送ユニット（すなわち、ｈ１ｉ＜＜ｈ３）の場合、上部コンベアと下部コンベアによって送られる輸送ユニットの上部との間に大きな隙間があり、そこでＸ線又は電子ビームが失われるため、封じ込めなければならず、かなりのエネルギーの浪費につながる。これは、下部コンベア軌道及び上部コンベア軌道によって運搬される輸送ユニット（１．１、１．２）のユニット高さ（ｈ１１、ｈ１２）の合計の全高（ｈｔ）に対する比率として定義される、曝露比率

によって数量化することができる。曝露比率が大きいほど、輸送ユニットに当たっている放射線の部分が大きくなる。

ＤＵＲｚを下げる（改善する）ために、（特許文献２）は、放射線源の前で製品を回転させる回転システムを開示している。Ｘ線放射が上下に走査されるにつれて、パレットはその垂直軸を中心にゆっくりと回される。一対のＸ線吸収扉からなるシャッター装置がスキャンホーンＸ線変換プレートとパレットとの間に位置し、パレットの面がスキャンホーンに向けられている時に、Ｘ線パターンを形づくり、Ｘ線強度を減衰させる。

このＸ線照射システムの不利な点は、シャッターが貴重なＸ線エネルギーを熱に変換させ、浪費させることである。さらなる欠点は、所望の線量均一性を達成するために、照射されるターゲット材料の正確な機械的移動及び回転に依存することである。シャッター扉のタイミング及び制御は、変化する材料の厚さを補償するためにターンテーブル上のパレットの回転と正確に機械的に同期させなければならない。

（特許文献３）は、放射線源、可変絞りを有するコリメータ、及びターンテーブルを含む、ターゲット製品の放射線処理のための装置について説明している。コリメータは、パッケージの照射に先立って、その絞りを調節するように適合される。

改善されたＤＵＲで異なる密度の多種多様な製品を照射するために、代替の照射方法が開発されている。上記で引用された（特許文献４）は、同時照射のために少なくとも２つのパレットを回転手段に積載するプロセスを提案している。上記で論じた（特許文献１）は、パレットが、２つの重ねられたレベルに配置され、Ｘ線ビームが、前記パレットのセットの下位レベルの中間の高さから上位レベルの中間の高さまでの間に含まれる距離に対応する高さに沿って向けられる、２レベルＸ線照射システムを開示している。次に、パレットのレベルが、完全に照射するために切り替えられる。

従来技術の解決策は、輸送ユニットが特定の形状を有するか、又はすべて実質的に同じ高さ（ｈ１ｉ）を有する状況に適合される。高さの異なる輸送ユニットをそのようなシステムで処理する必要がある場合、処理の非効率性を回避するためにビーム走査幅を製品の高さに適合させる必要がある。その結果、スケジューリング戦略が複雑になる。

欧州特許第１７３８７７６号明細書 米国特許第６５０４８９８号明細書 米国特許第６９４０９４４号明細書 欧州特許出願公開第１４５９７７０号明細書

本発明は、すべての方向、特に、Ｘ線又は電子ビームによって照射される異なる形状及び寸法の輸送ユニットに収容される商品の垂直軸（Ｚ）において、ＤＵＲを低減するための簡単で実装が容易な解決策を提案する。本発明のこれらの利点及び他の利点は、引き続き提示する。

本発明は、添付の独立請求項で定められる。好ましい実施形態は従属請求項で定められる。特に、本発明は、Ｘ線又は電子ビームから選択された放射線（１１ｘ）を商品に照射するための装置であって、
・ 照射軸（Ｘ）を中心とした照射体積（Ｘｖ）に沿って放射線（１１ｘ）を放出するように構成された、Ｘ線及び電子ビームから選択された放射線源と、
・ 商品の第１の部分を放射線に曝すように照射体積を通して、照射軸（Ｘ）と垂直軸（Ｚ）の両方に垂直な横軸（Ｙ）に沿って、照射軸（Ｘ）に垂直な垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さ（ｈ１ｉ）の２つ以上の輸送ユニット（１．ｉ）に積載された商品を送るように構成されたコンベア（３）と
を含む装置に関する。

輸送ユニットは、下端高さ（Ｈ５０）に位置する下端から上端高さ（Ｈ５１）に位置する上端まで垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたトート高さ（ｈ５＝Ｈ５１－Ｈ５０）のトートに積載され、コンベアは、商品が積載されたＮ個の輸送ユニットを運搬するトート（５）を送るように構成され、
・ トートは、輸送ユニットを支持するための支持要素を含み、支持要素は、トートのトート高さ（ｈ５）に沿って異なるレベルに位置付けることができ、
・ トートは、下部ユニット高さ（Ｈｔ０）においてトートの下端の最も近くに位置する第１の輸送ユニットの最下部から上部ユニット高さ（Ｈｔ１）においてトートの上端の最も近くに位置するＮ番目の輸送ユニットの最上部まで垂直軸（Ｚ）に沿って測定された全高（ｈｔ＝Ｈｔ１－Ｈｔ０）にわたって延在する、重ねて配置されるＮ個の輸送ユニットを保持し、ここで

且つＮ≧１である。

各輸送ユニットは、１つ又は複数の支持要素によってトート内の所定の位置に、
〇 全高（ｈｔ）が、トート高さ（ｈ５）の４０％～１００％の間（すなわち、４０％ｈ５≦ｈｔ≦ｈ５）、好ましくはトート高さ（ｈ５）の６０％～８０％の間に含まれ、
〇 トートに積載されたＮ個の輸送ユニットが、全高（ｈｔ）の少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％に及び（すなわち、

）、
〇 全高（ｈｔ）が、トート高さ（ｈ５）に対して±２０％の範囲内（すなわち、（Ｈｔ１－１／２ｈｔ）＝１／２ｈ５±２０％）、好ましくは±１０％の範囲内（すなわち、（Ｈｔ１－１／２ｈｔ）＝１／２ｈ５±１０％）で中心を合わせる
ように保持される。

好ましい実施形態では、装置は、
・ 輸送ユニットをトートに積載するのに先立って、輸送ユニットのユニット高さ（ｈ１．ｉ）を測定することと、
・ 輸送ユニットの重さを量り、輸送ユニットの対応する密度を決定することと、
・ 垂直軸（Ｚ）に沿って測定された照射体積の高さに従ってターゲット全高（ｈｔ０）を決定し、トート高さ（ｈ５）よりも低くターゲット全高の±１０％の範囲内に含まれる全高（ｈｔ）に到達するように、各トート（５）に積載すべきＮ個の輸送ユニットを選択すること（すなわち、ｈｔ＝ｈｔ０±１０％＜ｈ５）と、
・ 各トートに対して、対応するトートに積載される輸送ユニット（１．ｉ）の全高（ｈｔ）に照射体積の高さを最適化することと、
・ 輸送ユニットの積載方式を決定し、
〇 トート高さ（ｈ５）に対する全高（ｈｔ）の充填率（ｈｔ／ｈ５）を最大化するように、このように測定された輸送ユニットのユニット高さ（ｈ１．ｉ）に従って、及び／又は
〇 トートに積載されるＮ個の輸送ユニットが±２５％の範囲内の同様の密度を有するように、このように決定された密度に従って、
どの輸送ユニットをどのトートに積載すべきかを割り当て、好ましくは垂直軸に沿ってトート内の各輸送ユニットの積載位置を割り当てることと、
・ 同じトート内の２つの隣接する輸送ユニットごとに分離する合計隙間

の全高（ｈｔ）に対する隙間比

を最小化するために、輸送ユニットのユニット高さに従って最適化された各支持要素の位置を割り当てることと、
のうちの１つ又は複数を行うように構成された処理制御ユニット（ＰＣＳ）を含む。

この実施形態では、装置は、積載方式に従って、及び好ましくは積載位置に従って、輸送ユニットをトートに積載するように構成された積載ステーションを含むことが好ましい。積載ステーションは、隙間比

を最小化するために輸送ユニットのユニット高さに従って、最適化された位置に支持要素を位置付けるように構成され得る。同様の密度の輸送ユニットは、好ましくは１つ又は一連のトートに積載される。コンベアは、１つ又は一連のトートに積載された輸送ユニットの平均密度に応じた速度で照射体積を通して１つ又は一連のトートを送るように構成され得る。

装置は、トートを回転角（θ）だけ回転させるように構成された回転要素を含み得、コンベアは、トートが回転角だけ回転するたびに、商品の第２、第３などの部分を放射線に曝すように、照射体積を通してトートを数回送るように構成される。

装置は、照射体積がトート高さ（ｈ５）全体を含み、トートに積載されたすべてのＮ個の輸送ユニットの商品の第１の部分が単一パスで必要とされる線量に曝されるように、オーバースキャンするように構成されたスキャンホーンを使用する、トートの１レベル照射のために構成され得る。代替として、装置は、照射体積がトート高さ（ｈ５）全体を含まず、トートに積載されたＮ個の輸送ユニットの商品の第１の部分が２つのパスで必要とされる線量に曝されるように、アンダースキャンするように構成されたスキャンホーンを使用する、トートの２レベル照射のために構成され得、
〇 第１のパスで、輸送ユニットの第１の選択がトートの上半分部分（すなわち、１／２ｈ５よりも上）に積載され、輸送ユニットの第２の選択がトートの下半分部分（すなわち、１／２ｈ５よりも下）に積載され、
〇 第２のパスで、輸送ユニットの第１の選択がトートの下半分部分に積載され、輸送ユニットの第２の選択がトートの上半分部分に積載される。

装置が２レベル照射のために構成される場合、装置は、第１のトートの上半分部分に積載された輸送ユニット（１．ｉ）を第２のトート（５）の下半分部分に移送し、第１のトートの下半分部分に積載された輸送ユニットを第２のトートの上半分部分に移送し、照射体積を通して第２のトートを送るように構成された、交換ユニットを含むことが好ましい。

コンベアは、トート（５）が吊るされて送られる、高架軌道の形式であってもよい。代替として、それは、トート（５）が立って送られるローラコンベアの形式であってもよい。

トートは、５００～６５０ｃｍの間、好ましくは５５０～６００ｃｍの間に含まれるトート高さ（ｈ５）を有し得る。これらの寸法は、２レベルシステムに好ましい。１レベルシステムの場合、トート高さ（ｈ５）は、２９０～３５０ｃｍ、好ましくは３００～３３０ｃｍなど、好ましくはより低いが、必ずしもそうである必要はない。輸送ユニットは、５０～３８０ｃｍの間、好ましくは１００～２８０ｃｍの間に含まれるユニット高さ（ｈ１ｉ）を有し得る。同じトート内の２つの隣接する輸送ユニットを分離する隙間（ｈｖｉ）は、８～３０ｃｍの間、好ましくは１５～２５ｃｍの間に含まれ得る。

本発明による装置で、輸送ユニットの最下部と輸送ユニットの最上部との間の垂直軸（Ｚ）の関数として照射軸（Ｘ）に沿って商品に堆積された最大線量（ＤＭｘ）の最小線量（Ｄｍｘ）に対する比率（ＤＭｘ／Ｄｍｘ）として定義される線量均斉度（ＤＵＲｘ）をもたらすことが可能であり、それは、０．１ｇ／ｃｍ^３の均一な商品密度の場合、１．４以下、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．１５以下である。

本発明は、同様に、輸送ユニットに積載された商品にＸ線及び電子ビームから選択された放射線を照射するための方法であって、
・ 上記で定めたような装置を提供するステップと、
・ 上記で定めたような輸送ユニットを支持する支持要素を備えたトートに輸送ユニットを積載するステップと、
・ 商品の第１の部分を曝すために、横軸（Ｙ）に沿って、照射体積を通してトートを送るステップと、
・ トートが照射体積を通して送られるときに、放射線を輸送ユニットに照射するステップと、
を含む方法に関する。

好ましい実施形態では、商品の一部分を曝すための照射体積を通したパスの後、トートを回転角（θ）だけ回転させて、照射体積を通して送り返し、輸送ユニットに収容された商品の異なる部分を曝す。

コンベアがトートの２レベル照射のために構成され、装置が交換ユニットを含む場合、方法は、
・ 第１のトートの上半分部分に積載された輸送ユニットを第２のトートの下半分部分に移送するステップと、
・ 第１のトートの下半分部分に積載された輸送ユニットを第２のトートの上半分部分に移送するステップと、
・ 照射体積（Ｖｘ）を通して第２のトートを送るステップと、
を含む。

本発明の方法は、同じスキャニングホーン及び照射軸（Ｘ）が、輸送ユニットの高さ（ｈ１ｉ）及び商品の密度にかかわらずプロセス全体の間一定に維持され得るという利点を有する。

本発明の性質をより完全に理解するために、添付図面と併せてとられる以下の詳細な説明を参照されたい。

図１（ａ）は、最新技術による１レベル照射システムの斜視図を示し、図１（ｂ）は、最新技術による２レベル照射システムの斜視図を示す。 図２（ａ）は、本発明による、トートを形成する個々の構成要素を示し、図２（ｂ）は、異なる高さ（ｈ１１及びｈ１２）の２つの輸送ユニットを示し、図２（ｃ）は、所定の位置に支持要素があり、図２（ｂ）の輸送ユニットが積載された、図２（ａ）のトートを示す。 図３（ａ）は、さまざまな寸法で、最新技術の２レベルシステムを示し、図３（ｂ）は、さまざまな寸法の本発明による２つの輸送ユニットが積載されたトートを示す。 図４（ａ）は、本発明による照射システムの第１の実施形態の斜視図を示し、図４（ｂ）は、本発明による照射システムの第２の実施形態の斜視図を示す。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明によるトートに積載された輸送ユニットの２レベル照射の２つの段階を示し、図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、最新技術の２つの多層軌道のコンベアに積載された輸送ユニットの２レベル照射の２つの段階を示し、図５（ｅ）及び図５（ｆ）は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に例示した本発明による２レベル照射システムの２つの段階の側面図を示し、図５（ｇ）及び図５（ｈ）は、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に例示した最新技術による２レベル照射システムの２つの段階の側面図を示す。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明によるトートに積載された輸送ユニットの１レベル照射の斜視図及び側面図を示す。 図７（ａ）は、１レベルシステム（１－Ｌ）及び２レベルシステム（２－Ｌ）について、輸送ユニットの密度の関数として平面（Ｘ，Ｚ）に沿ったＤＵＲｘｚのグラフを示し、図７（ｂ）は、１つの部分のみ放射線に曝したとき（破線、θ＝０及びθ＝π）、及び２つの対向する部分を曝したとき（実線、Ｍ＝２）の照射軸（Ｘ）に沿った線量堆積をプロットする。 図８（ａ）は、本発明による２レベルシステムの側面図を示し、図８（ｂ）は、図８（ａ）によるシステムの垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さの関数として照射軸（Ｘ）に沿って堆積された最小線量（Ｄｍｘ）をプロットし、図８（ｃ）は、図８（ａ）によるシステムの垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さの関数として照射軸（Ｘ）に沿ったＤＵＲｘをプロットする。 図９（ａ）は、最新技術による２レベルシステムの斜視図を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）によるシステムの垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さの関数として照射軸（Ｘ）に沿って堆積された最小線量（Ｄｍｘ）をプロットし、図９（ｃ）は、図９（ａ）によるシステムの垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さの関数として照射軸（Ｘ）に沿ったＤＵＲｘをプロットする。 図１０（ａ）は、輸送ユニットの密度の関数として照射軸（Ｘ）に沿って堆積された最小線量（Ｄｍｘ）をプロットし、図１０（ｂ）は、輸送ユニットの密度の関数として照射軸（Ｘ）に沿ったＤＵＲｘをプロットする。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、本発明によるコンベアの２つの実施形態を示す。 図１２（ａ）～図１２（ｆ）は、２レベルシステムにおける交換ユニットの第１の実施形態を用いて、輸送ユニットを第１のトートから第２のトートへと交換するためのさまざまな段階を示す。 図１３（ａ）～図１３（ｆ）は、２レベルシステムにおける交換ユニットの第２の実施形態を用いて、輸送ユニットを第１のトートから第２のトートへと交換するためのさまざまな段階を示す。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に例示したように、本発明は、照射軸（Ｘ）中心とした照射体積（Ｘｖ）に沿って放射線（１１ｘ）を放出するように構成された放射線（１１ｘ）源（１１）を含む、Ｘ線又は電子ビームから選択された放射線（１１ｘ）を商品に照射するための装置に関する。商品は、パレット、容器、パレットに積載された容器などであり得る輸送ユニット（１．ｉ）に支持又は封入されて、照射体積（Ｘｖ）を通して運ばれる。コンベア（３）が、商品の第１の部分を放射線に曝すように照射体積を通して、照射軸（Ｘ）と垂直軸（Ｚ）の両方に実質的に垂直な横軸（Ｙ）に沿って、照射軸（Ｘ）に垂直な垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さ（ｈ１ｉ）の２つ以上の輸送ユニット（１．ｉ）に積載された商品を送るように構成される。

本発明の要点は、１つ又は複数の輸送ユニット（１．ｉ）をトート（５）に積載し、商品を収容するＮ個の輸送ユニットを運搬するトート（５）を、照射体積（Ｘｖ）を通して送るようにコンベア（３）を構成することであり、ここでＮ≧１である。トートは、下端高さ（Ｈ５０）に位置する下端から上端高さ（Ｈ５１）に位置する上端まで垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたトート高さ（ｈ５＝Ｈ５１－Ｈ５０）を有する。トート（５）は、下部ユニット高さ（Ｈｔ０）においてトート（５）の下端の最も近くに位置する第１の輸送ユニット（１．１）の最下部から上部ユニット高さ（Ｈｔ１）においてトートの上端の最も近くに位置するＮ番目の輸送ユニット（１．Ｎ）の最上部まで垂直軸（Ｚ）に沿って測定された全高（ｈｔ＝Ｈｔ１－Ｈｔ０）にわたって延在する、重ねて配置されるＮ個の輸送ユニットを保持し、ここで

且つＮ≧１である。

図３（ｂ）を参照すると、本発明によれば、各輸送ユニット（１．ｉ）が、１つ又は複数の支持要素（５ｓ）によってトート（５）内の所定の位置に、
〇 全高（ｈｔ）が、トート高さ（ｈ５）の４０％～１００％の間（すなわち、４０％ｈ５≦ｈｔ≦ｈ５）、好ましくは５０％～９０％の間、より好ましくはトート高さ（ｈ５）の６０％～８０％の間に含まれ、
〇 トートに積載されたＮ個の輸送ユニット（１．１～１．Ｎ）は、全高（ｈｔ）の少なくとも７０％（すなわち、

）、好ましくは少なくとも８０％（すなわち、

）に及び、換言すれば、曝露比率、

、好ましくは≧８０％であり、これは、第１の輸送ユニットの最上部と、第１の輸送ユニットの上に位置付けられた隣接する第２の輸送ユニットの最下部とを分離する、垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたすべての隙間高さ（ｈｖｉ）が、合計して全高（ｈｔ）の３０％を超えない（すなわち、

）、好ましくは２０％を超えない（すなわち、

）ことを意味し、
〇 全高（ｈｔ）が、トート高さ（ｈ５）に対して±２０％の範囲内（すなわち、（Ｈｔ１－１／２ｈｔ）＝１／２ｈ５±２０％）、好ましくは±１０％の範囲内（すなわち、（Ｈｔ１－１／２ｈｔ）＝１／２ｈ５±１０％）で中心を合わせ、このように、放射線源（１１）の照射軸（Ｘ）は、任意の高さ（ｈ１ｉ）の輸送ユニット（１．ｉ）に対して、トートの中間の高さにおいてほぼ中心を合わせることができる
ように保持される。

図３（ａ）は、最新技術による、２つの多層軌道システムを示しており、それは、本発明の図３（ｂ）の実施形態によって有利に置き換えることができる。

輸送ユニット及びトート
照射すべき商品は、放射線処理に適した任意のタイプの商品であり得る。例えば、滅菌プロセスの場合、商品は、食料、薬、医療機器、電子部品、衣服などであり得る。重合、架橋結合及び焼き嵌めの場合、商品は、ポリマー及びポリマー前駆体を含み得る。商品は、パレットに積み重ねることができる。商品は、実質的に放射線を透過させる材料で作られた容器に保管してもよい。商品は、同様に、パレット上に立っている容器に保管してもよい。商品を保持しているパレット及び容器は、それらが開放構造であるか密閉容器であるかにかかわらず、集合的に輸送ユニット（１．ｉ）と呼ばれる。

図２（ｂ）を参照すると、輸送ユニットは、平面（Ｘ，Ｙ）上で１００～１５０ｃｍあたり約１００～１５０ｃｍの実質的に標準化された接地面積を有する。ヨーロッパでは、多くのパレットが１００×１２０ｃｍ^２の標準寸法を有する。しかしながら、輸送ユニット（１．ｉ）の垂直軸（Ｚ）に沿った高さ（ｈ１ｉ）は、ユニットごとに大幅に変化する可能性がある。例えば、輸送ユニットのユニット高さ（ｈ１ｉ）は、数十センチメートルから、例えば、３０ｃｍ～最大４００ｃｍ、又は５０～３８０ｃｍ、好ましくは１００～３００ｃｍ、より好ましくは１２０～２８０ｃｍの範囲で変化する可能性がある。２つの輸送ユニット間のユニット高さの差は、最新式設備で処理される異なるユニット高さの輸送ユニット間で観察される高さの関数としてのＤＵＲｘの値が大きく変動する理由の１つである。同様に処理された異なる輸送ユニット間の線量堆積のこのような不均質は望ましくなく、いくつかの用途では受け入れられない。

トートは、Ｎ個の輸送ユニットを順に重ねて保持するための支持要素を含む構造である。支持要素は、トート高さ（ｈ５）に沿って異なるレベルに位置付けることができる。トートは、開放構造又は密閉構造とすることができる。トートが密閉構造である場合、放射線に曝される部分は、Ｘ線又は電子ビームを実質的に透過させる材料で作られていなければならない。図２（ａ）は、棚の形をした支持要素を備えた半開放構造の形式のトートを表す。垂直軸（Ｚ）に沿った所与の位置において対応する輸送ユニットを所定の位置に保持するように構成される限り、支持要素が任意の形状及び幾何学的配置を有し得ることは、明らかである。図２（ａ）に表したような棚の代わりに、支持要素は、例えば、パレットの隅をそれぞれ支持するように構成された、ペグなどの不連続のモジュールの形式、又は輸送ユニットの縁部を支持するために照射軸（Ｘ）に沿って若しくは横軸（Ｙ）を横切って延在するレッジ若しくはロッドの形式であってもよい。トートの構造は、上記で論じたような支持要素を収めるために、垂直軸（Ｚ）に沿って異なる高さに分布する開口部又は溝を備えていてもよい。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の２つの輸送ユニットが積載された、図２（ａ）のトートを示す。支持要素（５ｓ）は、垂直軸（Ｚ）に沿ってさまざまな高さでトートに結合することができるので、任意の基準に従って輸送ユニットの位置を調整することが可能である。例えば、隙間高さ（ｈｖｉ）を低減して全高（ｈｔ）を低減するだけでなく、商品によって充填された全高（ｈｔ）の割合を定義する、曝露比率

を高める。トートの上端及び下端をそれに隣接する輸送ユニットからそれぞれ分離する距離（ｈｄ、ｈｕ）の値を変えることによって、垂直軸（Ｚ）に沿って輸送ユニットの全高（ｈｔ）を上下に動かすことが同様に可能である。

Ｎは、自然数であり、全高（ｈｔ）がトート高さ（ｈ５）よりも小さいまま、すなわち、ｈｔ＜ｈ５である限り、任意の値をとることができる。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、Ｎ＝１、２、又は３である、Ｎ個の輸送ユニットを積載したトートを例示している。前述の条件ｈｔ＜ｈ５が満たされる限り、４、５、又はより多くの輸送ユニットを運搬するトートで、より高いＮの値が可能である。

平面（Ｘ，Ｙ）の上のトートの設置面積は、輸送ユニットを受け入れるように適合される。上に述べたように、ヨーロッパのパレットの標準サイズは、１００×１２０ｃｍ^２であるため、トートは、輸送ユニット設置面積よりも少し大きい、すなわち、１３０～１４０ｃｍあたり約１１０～１２０ｃｍの設置面積を有するべきである。トート高さ（ｈ５）は、１レベルシステムと２レベルシステムで異なる場合がある。１レベルシステムでは、照射がオーバースキャンモードで進行し、２レベルシステムでは、照射がアンダースキャンモードで進行する。垂直軸（Ｚ）に沿って測定された、例えば、３００ｃｍの走査幅（ｈｘ）を有する同じスキャンホーン（１１ｈ）が使用されると想定すると、トート内に積み重ねられた輸送ユニットの全高（ｈｔ）は、１レベルシステムの場合には走査幅（ｈｘ）よりも小さく、２レベルシステムの場合には走査幅（ｈｘ）よりも大きくなければならないことになる。

全高（ｈｔ）の任意の値に対して同じトート高さ（ｈ５）を使用することができるが、装置が１レベル又は２レベルシステムとしてのみ動作するように設計されている場合、トート高さ（ｈ５）は、走査幅（ｈｘ）及び１つのトート内に積み重ねられた輸送ユニット（１．ｉ）の対応する全高（ｈｔ）に合うように最適化することができる。例えば、２つの輸送ユニット間に高さの隙間ｈｖ１＝１５ｃｍがある、ユニット高さｈ１１＝１２０ｃｍ及びｈ１２＝１４０ｃｍのＮ＝２つの輸送ユニット（１．１、１．２）を想定すると、全高ｈｔ＝１２０＋１４０＋１５＝２７５ｃｍがもたらされる。走査幅ｈｘ＝３００ｃｍ＞ｈｔを有するスキャンホーンが１レベルシステムに適していることになる。トート高さ（ｈ５）は、１レベルシステムの場合、２９０～３５０ｃｍ、好ましくは３００～３３０ｃｍのオーダであり得る。同じことが、例えば、ｈ１１＝２７０ｃｍのユニット高さの単一輸送ユニット（１．１）を保持するトート（５）に当てはまる。

対照的に、高さの隙間ｈｖ＝１５ｃｍがある、高さｈ１１＝ｈ１２＝２７０ｃｍのＮ＝２つの輸送ユニット（１．１、１．２）（２×２７０＋１５＝５５５ｃｍの全高をもたらす）を保持するために、５００～６５０ｃｍ、好ましくは５５０～６２０ｃｍ、より好ましくは５８０～６１０ｃｍのオーダのトート高さ（ｈ５）が必要とされる。２つの輸送ユニットが積載されたトートが、走査幅ｈｘ＝３００ｃｍのスキャンホーンを使用する２レベルシステムでの処理に適していることになる。前述の図は、寸法の規模を与えるために純粋に例示的である。それらは、本発明の好ましい実施形態から逸脱することなく±２０％の範囲内で変化し得る。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に例示した輸送ユニット＃（１．ｊ）、（１．（ｊ＋１））、（１．（ｊ＋２））で示すように、トートが、トート高さ（ｈ５）、ユニット高さ（ｈ１ｉ）、隙間高さ（ｈｖ）、及び結果として生じる全高（ｈｔ）、並びに走査幅（ｈｘ）及び輸送ユニットに適用される１レベルシステム又は２レベルシステムのタイプに応じて、１つ又は２つよりも多くの輸送ユニット（１．ｉ）を運搬することができる。トートに積載される２つの隣接する輸送ユニット間の隙間は、８～３０ｃｍの間、好ましくは１２～２５ｃｍの間、より好ましくは１５～２０ｃｍの間に含まれる隙間高さ（ｈｖｉ）を有し得る。Ｎは任意の自然数であり得る。大多数の用途で、Ｎは、１～６の間、好ましくは２～４の間に含まれ得る。

輸送ユニット（１．ｉ）の容積に収容される商品は、通常、０．０５～０．５ｇ／ｃｍ^３の間に含まれる密度を有する。放射線が商品を透過するときの放射線の吸収は、密度とともに増加するので、輸送ユニットの密度は、関連性がある。この理由で、輸送ユニットがそれらの密度の関数として分類されること、及び１つのトート内に積載されたＮ個の輸送ユニットが同様の密度を有することが好ましい。いくつかのトートのバッチに同様の密度の輸送ユニットを積載することがさらに好ましい。このように、そのようなバッチのトートは、一定速度で照射体積（Ｖｘ）を通して連続的に送ることができる。

各トート（５）への輸送ユニット（１．ｉ）の積載の最適化
本発明の好ましい実施形態では、装置は、トート内及び異なるトート（５）にわたる輸送ユニットの積載の順序を最適化するように構成された処理制御ユニット（ＰＣＳ）（７）を含む。ＰＣＳ（７）は、輸送ユニット（１．ｉ）のユニット高さ（ｈ１．ｉ）、重量、及び／又は密度などの、輸送ユニット上の１つ又は複数のパラメータを測定するための測定器を含むか、又は測定器に結合することができる。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、測定は、輸送ユニットをトート（５）に積載するのに先立って行われる。次に、ＰＣＳは、垂直軸（Ｚ）に沿って測定された照射体積の高さに従ってターゲット全高（ｈｔ０）を決定し、トート高さ（ｈ５）よりも低くターゲット全高の±１０％の範囲内に含まれる全高（ｈｔ）（すなわち、ｈｔ＝ｈｔ０±１０％＜ｈ５）に到達するように、各トート（５）に積載すべきＮ個の輸送ユニット（１．ｉ～１．Ｎ）を選択するために、測定値を使用することができる。同じスキャンホーンを用いて、垂直軸（Ｚ）に沿って測定された照射堆積の走査幅（ｈｘ）をある一定の範囲内で変えることが可能である。ＰＣＳ（７）は、Ｎ個の輸送ユニットの全高（ｈｔ）に従って各トートの照射をさらに最適化するために、照射体積の走査幅（ｈｘ）を適合させるように構成され得る。

ＰＣＳ（７）は、輸送ユニット（１．ｉ）の積載方式を決定し、どの輸送ユニット（１．ｉ）をどのトートに積載すべきかを割り当て、好ましくは垂直軸に沿ってトート内の各輸送ユニット（１．ｉ）の積載位置を割り当てるように構成されることが好ましい。トート及び輸送ユニットの積載位置は、
・ トート高さ（ｈ５）に対する全高（ｈｔ）の充填率（ｈｔ／ｈ５）を最大化するように、このように測定された輸送ユニットのユニット高さ（ｈ１．ｉ）に従って、及び／又は
・ トートに積載されるＮ個の輸送ユニット（１．１～１．Ｎ）が±２５％の範囲内の同様の密度を有するように、このように決定された密度に従って、
割り当てることができる。

ＰＣＳ（７）は、同様に、曝露比率を最大化するために、又は、換言すれば、同じトート内の２つの隣接する輸送ユニット（１．ｉ、１．（ｉ＋１））ごとに分離する合計隙間

の全高（ｈｔ）に対する隙間比

を最小化するために、輸送ユニット（１．ｉ）のユニット高さに従って最適化された各支持要素（５ｓ）の位置を割り当てるように構成され得る。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ＰＣＳ（７）は、好ましくは積載ステーション（４）に結合される。積載ステーションは、例えば、隙間比

を最小化するために輸送ユニット（１．ｉ）のユニット高さに従って、上に論じたように最適化された位置に支持要素（５ｓ）を位置付けるように構成され得る。積載ステーション（４）は、同様に、積載方式に従って、及び好ましくは各トート内の積載位置に従って、輸送ユニット（１．ｉ）をトート（５）に積載するように構成され得る。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ロボットが、ＰＣＳ（７）によって最適化されるように、識別された輸送ユニット（１．ｉ）を対応する空トート（５ｅ）に積載することができる。

コンベア（３）
コンベア（３）は、図４（ｂ）に例示したように、トート（５）が吊るされて送られる、高架軌道の形式であってもよい。代替として、コンベア（３）は、図４（ａ）に示すように、トート（５）が立って送られる、ローラコンベアであってもよい。安定性の理由から、高架軌道は、大きなトート高さ（ｈ５）のトートを運搬するのに好ましく、通常２レベルシステムに使用され、５００～６２０ｃｍのオーダのトート高さを必要とする。より低いトート高さの場合、通常１レベルシステムに使用され、ローラコンベア又は吊り下げ式軌道のうちの何れか１つが使用され得る。

コンベア設計の実施例を図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に例示している。コンベアは、高さ、重量、及び／又は密度の測定のためにＰＣＳ（７）の前に個別に輸送ユニット（１．ｉ）を運ぶための区間を含み得る。積載ステーション（４）は、ＰＣＳ（７）に結合され、ＰＣＳ（７）によって決定及び最適化された垂直軸（Ｚ）に沿った規定位置で、個々の輸送ユニットを対応するトートに積載する。空トート（５ｅ）は、積載ステーション（４）の届く範囲に一時的に置かれ、Ｎ個の輸送ユニットがそれぞれに積載されるのを待っている。コンベア（３）は、このように積載されたトートを放射線源（１１）の前で、所定の速度で照射体積（Ｖｘ）を通して送る。

好ましい実施形態では、同様の密度の輸送ユニット（１．ｉ）が積載ステーション（４）によって１つ又は一連のトート（５）に積載され、コンベアは、１つ又は一連のトートに積載された輸送ユニット（１．ｉ）の平均密度に応じた速度で照射体積を通して１つ又は一連のトートを送るように構成される。

コンベア（３）は、トート（５）を回転角（θ）だけ回転させるように構成された回転要素（３ｒ）を搭載していることが好ましい。コンベア（３）は、トートが回転角だけ回転するたびに、商品の第２、第３などの部分を放射線に曝すように、照射体積を通してトートを数回送るように構成される。簡単であるが好ましい実施形態では、θ＝１８０°であり、コンベア（３）は、処理されたトート（５ｘ）を退避させる前に、放射線に最初に曝された部分に対向する部分を曝す第２のパスのためにトートを送る。代替として、回転要素（３ｒ）は、照射体積（Ｖｘ）の範囲内に位置して、トートが照射されているときにトートを回転させてもよい。

１レベルシステムと２レベルシステムの両方で、トートを運ぶために同じ構造を使用することができる。唯一の違いは、スキャンホーンの走査幅（ｈｘ）と全高（ｈｔ）の走査比（ｈｘ／ｈｔ）にある。走査比ｈｘ／ｈｔ＞１が１レベルシステムに適したオーバースキャンモードを定義し、走査比ｈｘ／ｈｔ＜１が２レベルシステムに適したアンダースキャンモードを定義する。

図１１（ｂ）に示すように、２レベルシステムは、第１のトート（５）の上半分部分に積載された輸送ユニット（１．ｉ）を第２のトート（５）の下半分部分に移送し、第１のトート（５）の下半分部分に積載された輸送ユニット（１．ｉ）を第２のトート（５）の上半分部分に移送し、照射体積を通して第２のトートを送るように構成された交換ユニット（９）を同様に必要とする。

２レベルシステムでは、ＰＣＳ（７）は、同様に、第２のトートの数及び順序、並びに放射線への最初の曝露の後に第１のトート（５ｘ）から輸送ユニット（１．ｉｘ）を受け取るために待機している空の第２のトート（５ｅ）の支持要素の位置を最適化するように構成され得る。空の第２のトートは、第１のトート（５ｘ）と相対して一時的に置かれ、支持要素（５ｓ）は、輸送ユニットを上から下及び下から上に交換するための対応する位置にある。図１２（ａ）～図１２（ｆ）に例示したように、交換ユニット（９）は、第１のトート（５ｘ）の第１の輸送ユニットを回収し、（図１２（ａ）参照）、第１の輸送ユニットを、空の第２のトート内でそれに割り当てられた、垂直軸（Ｚ）に沿った対応する新しい位置に持って行き（図１２（ｂ）参照）、次に、輸送ユニットをそれに割り当てられた所定の位置で第２のトートに積載する（図１２（ｃ）参照）ように構成されたエレベータの形式であってもよい。同じ動作は、第１のトートに残っている各輸送ユニットで繰り返される（図１２（ｄ）～図１２（ｆ）参照）。

図１３（ａ）～図１３（ｆ）に例示した別の実施形態では、交換ユニットは、輸送ユニットをトートから回収し、保持し、トートに積載するためのハンドリング手段をそれぞれ備えた２つの回転アームを含む。それぞれのアームに沿ったハンドリング手段の位置を変えることができる。図１３（ａ）に示すように、２つのアームは、最初に垂直に保持され、ハンドリング手段は、交換すべき対応する輸送ユニットと同じ高さになる。２つのハンドリング手段は、２つの輸送ユニットを回収し（図１３（ｂ）参照）、２つのアームは、中心軸を中心に１８０°の角度だけ回転して、輸送ユニットを第２のトート内の新しく割り当てられたそれぞれの位置に向き合わせる（図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）参照）。必要な場合、２つの輸送ユニットを運搬するハンドリング手段の位置は、第２のトート内の対応する新しい位置に向き合うように変えることができる。ハンドリング手段は、それぞれの輸送ユニットをそれらの新しく割り当てられた位置で第２のトートに積載することができる（図１３（ｅ）及び図１３（ｆ）参照）。

これらの動作は、第１レベルの照射を受けたすべての第１のトートについて、第１のトートに積載された輸送ユニットごとに繰り返される。このように積載された第２のトートは、２レベルシステムの第２レベルの照射を受けるために、照射体積（Ｖｘ）を通して輸送ユニットを送る準備ができている。空の第１のトートは、新しいＮ個の輸送ユニットのセットを再び積載する前に、退避させ改装することができる。支持要素の数及び位置は、上に解説したように、輸送ユニットの新しい積載に適合させることができる。

１レベルシステム
上に解説し、図６（ａ）及び図６（ｂ）に例示したように、１レベルシステムは、輸送ユニット（１．ｉ）の全高（ｈｔ）よりも大きい走査幅（ｈｘ）で、オーバースキャンモードで輸送ユニットを照射する（すなわち、ｈｘ／ｈｔ＞１）。スキャンホーン（１１ｈ）のコストは、それが与える走査幅（ｈｘ）に対して直線的よりも増加する。それゆえ、設置コストを制限するために、走査幅（ｈｘ）を妥当なサイズ内に保つ財政的な傾向がある。それゆえ、１レベルシステムは、一般に、３００ｃｍ以下（すなわち、ｈｔ＜３００ｃｍ）のオーダの全高（ｈｔ）にわたってトート内に積み重ねられた輸送ユニットに好ましい。例えば、走査幅ｈｘ＝３００ｃｍを有するスキャンホーンを想定し、輸送ユニット（１．ｉ）の下と上の両方で約１５ｃｍのオーバースキャンを可能にすると、トート（５）は、２７０ｃｍのオーダの全高にわたるＮ個の輸送ユニットを運搬することができる。

１レベルシステムは、２レベルシステムよりも操作が簡単であり、２レベルシステムよりも明らかに高速である。実際には、１レベルシステムと２レベルシステムのプロセス処理能力は、以下の理由でそれほど違わない。２レベルシステムでトートに積載された輸送ユニットは、２回目に照射体積（Ｖｘ）を通過しなければならないが、２レベルシステムの１つのパスで照射体積（Ｖｘ）を通して送られる輸送ユニットの全高（ｈｔ）は、１レベルシステムにおける全高（ｈｔ）の約２倍であり得る。

図７（ａ）は、ユニット高さｈ１１＝２６０ｃｍの単一輸送ユニット（１．１）を運搬するトートを照射する１レベルシステムと、高さの隙間ｈｖ＝１５ｃｍで互いに分離された、各ユニット高さｈ１１＝ｈ１２＝２６０ｃｍの２つの輸送ユニット（１．１、１．２）を運搬するトートを照射する２レベルシステムで得られた、１レベルシステム（破線）及び２レベルシステム（実線）で得られた輸送ユニット密度（ρ）の関数としての平面（Ｘ，Ｚ）に沿ったＤＵＲｘｚの計算値を比較している。走査幅ｈｘ＝３００ｃｍである。図７（ａ）は、１レベルシステムで得られたＤＵＲｘｚは、２レベルシステムで得られたＤＵＲｘｚよりも高い（劣っている）ことを示す。

２レベルシステム
図５（ａ）及び図５（ｂ）並びに図５（ｅ）及び図５（ｆ）に例示したように、２レベルシステムでは、トートに積載された輸送ユニットは、２つのパスの間にトートの上半分部分と下半分部分との間で輸送ユニット（１．ｉ）を交換して、２回照射しなければならない。図１２及び図１３（ａ）～（ｆ）を参照して上記で論じたように、トートの上部分と下部分との間の輸送ユニット（１．ｉ）の交換は、前もって照射体積（Ｖｘ）を通して送られた第１のトート（５ｘ）と、空で第１のトートから輸送ユニットを受け取る準備ができている第２のトート（５ｅ）との間に位置する交換ユニット（９）を用いて行うことができる。交換ユニット（９）は、第１の輸送ユニット（１．１）を第１のトートの上半分部分から収集し、第１の輸送ユニットをトートの下半分部分のレベルまで下げ、第１の輸送ユニット（１．１）を第２のトートの下部分に移送する。動作は、すべての輸送ユニットを第１のトートから第２のトートに移送するために必要に応じて何度でも繰り返すことができる。前述の動作は、オペレータが望む任意の順序で行うことができる。このように新しく積載された第２のトートは、照射体積（Ｖｘ）を通して輸送ユニットの第２のパスのために送ることができる。

必須ではないが、２レベルシステムでは、トートは、下端と上端の両方から等しい距離（１／２ｈ５）に位置する垂直軸（Ｚ）に垂直な平面として画定される、トートの半分の高さ（１／２ｈ５）から±３０ｃｍの範囲内、好ましくは±２０ｃｍの範囲内、より好ましくは±１０ｃｍの範囲内、最も好ましくは±５ｃｍの範囲内に位置する支持要素（５ｓ）を含むことが望ましい。このように、トートの下半分部分と上半分部分との間の輸送ユニットの交換は、第２のパスの間に、第１のパスの間に堆積された第１のパスの線量と相補的な第２のパスの線量を堆積させることを可能にし、したがって、より低いＤＵＲの値をもたらす。同時に、全高（ｈｔ）は照射軸をほぼ中心とするように注意するべきである。それゆえ、第２のトート内の支持要素（５ｓ）は、必ずしも第１のトート内と同じレベルにあるわけではない。

トートに同様の高さの輸送ユニットが積載される場合、第２のトートの支持要素（５ｓ）は、第１のトート内と同じ位置に単純に位置し得る。しかしながら、図１２及び図１３（ａ）～（ｆ）に示すように、異なる高さの輸送ユニットがトートに積載され、異なるユニット高さ（ｈ１１、ｈ１２）の２つの輸送ユニット（１．１、１．２）がある場合、第２のトートの支持要素（５ｓ）の位置は、第１のトート内のそれらの位置と異ならなければならない場合がある。別の実施例では、第１のトートの上半分部分がユニット高さ（ｈ１１）の第１の輸送ユニット（１．１）を運搬し、下半分部分にユニット高さ（ｈ１２、ｈ１３）の第２及び第３の輸送ユニット（１．２、１．３）が積載され、ｈ１２＋ｈ１３≒ｈ１１である場合、第１のトートは、第１の輸送ユニット（１．１）を支持するために上半分部分に単一の（セットの）支持要素（５ｓ）を含み、一方、下半分部分は、第２及び第３の輸送ユニット（１．２、１．３）を支持するための２つの（セットの）支持要素（５ｓ）を備える。輸送ユニットを交換するとき、第２のトートが、第２及び第３の輸送ユニット（１．２、１．３）を支持するためにその上半分部分に２つの（セットの）支持要素（５ｓ）を含み、第１の輸送ユニット（１．１）を支持するために下半分部分に単一の（セットの）支持要素（５ｓ）を含まなければならないことは、明らかである。処理制御ユニット（ＰＣＳ）（７）は、輸送ユニットの交換を最良の条件で可能な限り迅速に操作するために必要とされる位置に第２のトートが支持要素（５ｓ）を備えることを確実にするように構成され得る。

２レベルシステム用のトート（５）は、普通は５００～６５０ｃｍのオーダの大きなトート高さ（ｈ５）を有するので、安定性の問題で、トート（５）が吊るされる高架軌道を含むコンベア（３）でそれらを送ることが一般に好ましい。

照射軸（Ｘ）に沿った線量堆積分布
放射線（１１ｘ）による輸送ユニット（１．ｉ）への照射軸（Ｘ）に沿った線量堆積分布を図７（ｂ）に例示している。輸送ユニットの１つの部分のみを曝すことによって得られる、ＤＭｘ１とＤｍｘ１との差ΔＤｘ１＝ＤＭｘ１－Ｄｍｘ１（図７（ｂ）の実線及び破線参照）を減少させるために、異なる向きから輸送ユニットを照射することが好ましいことがある。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に例示した１つの実施形態では、コンベアは、トートを角度θ＝２π／Ｍｒａｄだけ回転させ、各回転後に、合計Ｍ回のパスのために照射体積（Ｖｘ）を通してトート（５）を（Ｍ－１）回再び送るために、照射体積（Ｖｘ）から離れた回転要素（３ｒ）を含み得る。実際は、θ＝πで、Ｍは２と等しくすることができ、したがって２回のパスで輸送ユニットの正反対の表面を曝すことができる。図７（ｂ）で、輸送ユニットの１つの部分のみを照射することによって得られたΔＤｘ１（破線、Ｍ＝１、「θ＝０」及び「θ＝π」）と、２つの対向する部分を照射することによって得られたΔＤｘ２（実線、「Ｍ＝２」）を比較すると、θ＝πの回転を伴う２つのパスにより、照射軸（Ｘ）に沿った線量堆積分布の均質性が大幅に改善されることが分かる。しかしながら、トートを回転させて２回目に通過させるには時間がかかるので、処理時間は、それに応じて延長される。

代替の実施形態では、回転要素は、各トート（５）が照射体積（Ｖｘ）の範囲内に立っているときに垂直軸（Ｚ）を中心に連続的又は断続的に回転するように、照射体積の範囲内に位置する。例えば、コンベアは、トートを角度θ＝２π／Ｍｒａｄだけ（Ｍ－１）回回転させて、トートに積載された輸送ユニット（１．ｉ）のＭ個の部分を照射体積（Ｖｘ）に続けて曝すように構成された回転要素を含み得る。この解決策は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）と関連して上記で論じたように、均質性の向上に関して同じ利点をもたらす。

さらに別の実施形態では、装置は、輸送ユニット（１．ｉ）の第２の部分を照射するように、第２の照射軸を中心とした第２の照射体積に沿って放射線を放出するように構成された第２の放射線源を含み得る。第２の照射軸は、好ましくは第１の照射軸（Ｘ）に平行であり、より好ましくは第１の照射軸（Ｘ）と同軸であり、照射は、第１の放射線源（１１）による照射に対向する方向に進行する。このように、輸送ユニットの２つの対向する部分を同時に照射することができ、したがって、それに応じて処理能力を高めることができる。しかしながら、この解決策は、第２の放射線源を必要とするので、前の解決策よりも実質的に高価である。

トート（５）を使用する２レベルシステム対最新式複線軌道システム
輸送ユニット（１．ｉ）が、分離距離（ｈ３）によって互いに分離された２つの多層軌道（３）上ではなく、トート内に１段ずつ積み重ねられる、２レベルシステムに適用される本発明の要点は、輸送ユニットの分布を変えて最適化し、隣接する輸送ユニット（１．ｉ、１．（ｉ＋１））間の隙間（ｈｖｉ）を最小化することができることである。これは、いくつかの利点を有する。

第１に、合計隙間高さ

を最小化することができる。合計隙間高さが大きいほど、浪費されるエネルギーの量が大きくなる。最新式の多層軌道では、単一の隙間高さ（ｈｖ１）は、制御することができず、ｈｖ１＝ｈ３－ｈ１１として、下段軌道に積載された輸送ユニット（１．１）のユニット高さ（ｈ１１）に依存する。最新式の多層軌道におけるより大きな隙間高さ（ｈｖ１）に起因するエネルギーの浪費は、２レベルシステムについて、一方では
・ 図１０（ａ）では、輸送ユニットの密度の関数として、垂直軸（Ｚ）に沿ったすべての位置について、照射軸（Ｘ）に沿って堆積された最小線量（Ｄｍｘ）をプロットし、他方では、
・ 図８（ｂ）（実線）にプロットしたような、本発明によるトート（５）に積載された同じユニット高さｈ１１＝ｈ１２＝１００ｃｍの２つの多層輸送ユニット（１．１、１．２）への、垂直軸（Ｚ）に沿った位置の関数としての照射軸（Ｘ）に沿って堆積された最小線量（Ｄｍｘ）を、図９（ｂ）（実線）の２つの最新式の多層軌道に積載された同じ２つの輸送ユニット（１．１、１．２）と比較することによって
例示される。

同じ照射ビーム（ここでは７ＭｅＶのＸ線ビーム）の場合、隙間高さ（ｈｖ１＝１５ｃｍ）を最小化するトートに積載されるとき、４０～５０ｋＧｙの間に含まれる全最小線量Ｄｍｘが各輸送ユニットに堆積され、一方、多層軌道に積載された各輸送ユニットに堆積される全最小線量Ｄｍｘは２０～３０ｋＧｙの間にのみ含まれることが、図８（ｂ）及び図９（ｂ）から分かる。２つの間の堆積線量の差は、最新式の多層軌道で浪費される。本発明による実線と最新式の２つの多層軌道システムによる破線を比較することによって、図１０（ａ）から同じ結論に到達することができる。本発明による装置で、より低いエネルギーの放射線源（１１）を使用して、放射線源（１１）のコストを減少させることができ、又はトートをより高い速度で照射体積（Ｖｘ）を通して送り、したがって処理能力を高めることができるということになる。両方の場合に、本発明でエネルギー、時間、及びコストの大幅な節約を生み出すことができる。図８（ｂ）及び図９（ｂ）の実線で表される全最小線量Ｄｍｘは、トートの下半分部分又は下段軌道（点線、「ｄ」＝ｄｏｗｎ）に位置付けられたとき、及びトートの上半分部分又は上段軌道（破線、「ｕ」＝ｕｐ）に位置付けられたときに、輸送ユニット（１．１）に照射軸（Ｘ）に沿って堆積された最小線量の合計である。

第２に、最新式の２つの多層軌道で、互いに積み重ねることができる輸送ユニットの数Ｎは、２つの軌道間の分離距離（ｈ３）よりも低いすべてのユニット高さ（ｈ１ｉ）（すなわち、∀ｈ１ｉ＜ｈ３）に対してＮ＝２に制限される。本発明によるトートを使用することによって、全高（ｈｔ）がトート高さ（ｈ５）よりも低いまま（すなわち、ｈｔ＜ｈ５）である限り、２つを超える輸送ユニットを互いに積み重ねることができる。

例えば、分離距離ｈ３＝３００ｃｍで互いに分離された２つの多層軌道は、トート高さｈ５＝６００ｃｍのトート（５）と比較することができる。ユニット高さｈ１ｉ＝１２０ｃｍの輸送ユニット（１．ｉ）を処理しなければならない場合、隙間高さｈｖ１＝３００－１２０＝１８０ｃｍの２つの多層軌道で一度に２つの輸送ユニットを照射することができる。全高（ｈｔ）に沿って分布する商品の割合を定義する、曝露比率

は、全高の２×１２０／（２×１２０＋１８０）＝５７％と等しい。これは、全高（ｈｔ）の４３％が隙間でできており、したがって放出された放射線のエネルギーの４３％を浪費していることを意味する。

トート高さｈ５＝６００ｃｍのトートで、ユニット高さｈ１．ｉ＝１２０ｃｍの４つの輸送ユニットを、２つの輸送ユニットごとの間のｈｖｉ＝１５ｃｍの隙間で１つのトートに積載することができ、合計隙間高さ

のみをもたらし、照射の間に商品によって充填された全高の曝露比率

である。全高（ｈｔ）の９％のみが隙間でできている。この実施例は、最新式の多層軌道システムに勝る本発明の利点を例示しており、多層軌道の場合の２つの代わりに４つの輸送ユニットが各パスで照射されて、２倍の処理能力をもたらし、３４％高い曝露比率で、対応するエネルギーの節約をもたらす。

図８（ｃ）及び図９（ｃ）は、垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さ（ｈ１ｉ）の関数として照射軸（Ｘ）に沿ったＤＵＲｘの値をプロットする。トートと多層軌道の両方で、ＤＵＲｘ＝ＤＭｘ／Ｄｍｘの値は１．３未満であり、それはかなり許容可能であることが分かる。図１０（ｂ）は、本発明（実線）及び２つの多層軌道システム（破線）による、図８及び図９を参照して論じた２レベルシステムにおける輸送ユニットの密度の関数として照射軸（Ｘ）に沿ったＤＵＲｘの値をプロットする。本発明によるＤＵＲｘの値は、２つの多層軌道設備で得られたＤＵＲｘの値を維持していることが分かる。

本発明によれば、輸送ユニット（１．ｉ）の最下部と輸送ユニット（１．ｉ）の最上部との間の垂直軸（Ｚ）の関数として照射軸（Ｘ）に沿って商品に堆積された最大線量（ＤＭｘ）の最小線量（Ｄｍｘ）に対する比率（ＤＭｘ／Ｄｍｘ）として定義される線量均斉度（ＤＵＲｘ）が、０．１ｇ／ｃｍ^３の均一な商品密度の場合、１．４以下、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．１５以下であることが好ましい。

第３に、トートを使用することによって、従来の設備のように電動式ローラコンベアを使用するのではなく吊り下げ式軌道を使用して、輸送ユニットが積載されたトートを、照射体積（Ｖｘ）を通して送ることができる。吊り下げ式軌道は、照射体積（Ｖｘ）の範囲内及びその周囲の領域内の侵食性環境に曝される可動部品及び電動部品をそれほど必要としないので有利である。ローラコンベアと異なり、吊り下げ式軌道は、照射体積（Ｖｘ）から十分に離れて位置し得るモータによって引っ張られるチェーン又はケーブルを使ってトートを送り、したがって機器の有効寿命を延長し、コンベアの停止を必要とする故障の数を低減する。必要に応じて、ローラコンベアを本発明で使用することができることに留意されたい。

放射線を商品に照射するための方法
本発明の装置は、輸送ユニット（１．ｉ）に収容された商品にＸ線及び電子ビームの中から選択された放射線を照射するための方法において有利に使用することができる。方法は、
・ 上記で論じたような装置を提供するステップと、
・ 上記で論じたような輸送ユニット（１．ｉ）を支持する支持要素（５ｓ）を備えたトート（５）に輸送ユニット（１．ｉ）を積載するステップと、
・ 商品の第１の部分を曝すために、横軸（Ｙ）に沿って、照射軸（Ｘ）を中心とした照射体積を通してトート（５）を送るステップと、
・ トート（５）が照射体積を通して送られるときに、放射線（１１ｘ）を輸送ユニット（１．ｉ）に照射するステップと、
を含む。

ＤＵＲｘの値を減少させるために、商品の一部分を曝すための照射体積を通したパスの後、このように照射されたトート（５ｘ）を回転角（θ）だけ回転させて、照射体積を通して送り返し、輸送ユニット（１．ｉ）に収容された商品の異なる部分を曝すことが好ましい。代替として、トートを照射体積（Ｖｘ）の範囲内で回転させてもよい。

好ましい実施形態で、方法は、トート（５）の２レベル照射を適用し、装置は、上記で論じたような交換ユニット（９）を含む。この実施形態では、方法は、
・ 第１のトート（５）の上半分部分に積載された輸送ユニット（１．ｉ）を第２のトート（５）の下半分部分に移送するステップと、
・ 第１のトート（５）の下半分部分に積載された輸送ユニット（１．ｉ）を第２のトート（５）の上半分部分に移送するステップと、
・ 照射体積（Ｖｘ）を通して第２のトートを送るステップと、
を含む。

結論
本発明は、異なるユニット高さ（ｈ１ｉ）及び密度の輸送ユニットを照射するためのプロセス全体の間に、放射線エネルギー、スキャニングホーン（１１ｈ）、及び照射軸（Ｘ）を含むすべての照射パラメータを一定に維持することができるという利点を有する。照射体積（Ｖｘ）を通したトートの送り速度は、好ましくは、各トート（５）に積載される輸送ユニットの密度に適合される。

全高（ｈｔ）がトート高さ（ｈ５）よりも低いまま（すなわち、ｈｔ＜ｈ５）である限り、２つを超える輸送ユニットを１つのトートに積載することができるので、最新式設備と比較して処理能力を高めることができる。

合計隙間高さ

を低減することができ、それに応じて曝露比率

高めることができるので、２つの輸送ユニット間の隙間を通って浪費される放射線が少なくなり、プロセスの有効性は、最新式の２つの多層軌道システムと比較して大幅に向上する。

本出願の装置及び方法は、１レベル照射技術と２レベル照射技術の両方に適用することができる。

同じ放射線源（１１）を使用する最新式装置と同様に本発明による装置を用いてより高い最小線量（Ｄｍｘ）を堆積させることができる。

１．ｉ 輸送ユニット
１－Ｌ １レベルシステム
２－Ｌ ２レベルシステム
３ コンベア
３ｒ 回転要素
４ 積載ステーション
５ トート
５ｅ 空トート
５ｘ 照射されたトート
７ プロセス制御システム（ＰＣＳ）
９ 交換ユニット
１１ 放射線源
１１ｈ 放射線源のスキャンホーン
ｄ１ｉ 照射軸（Ｘ）に沿った輸送ユニット（１．ｉ）の寸法
ｄ５ 照射軸（Ｘ）に沿ったトート（５）の寸法
ＤＭｉ 方向又は平面ｉに沿った最大線量堆積、ｉ＝ｘ、ｙ、ｚ
Ｄｍｉ 方向又は平面ｉに沿った最小線量堆積、ｉ＝ｘ、ｙ、ｚ
ＤＵＲｉ 線量均斉度ＤＵＲｉ＝ＤＭｉ／Ｄｍｉ、ｉ＝ｘ、ｙ、ｚ、ｙｚ
ｈ１ｉ 垂直軸（Ｚ）に沿って測定された輸送ユニットのユニット高さ
ｈ３ 下段軌道と上段軌道との間の分離距離
ｈ５ 垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたトート高さ
ｈｄ トートの下端をそれに隣接する支持ユニットから分離する距離
ｈｔ 輸送ユニットによって占められるトートの全高
ｈｕ トートの上端をそれに隣接する第１の支持ユニットから分離する距離
ｈｖｉ 垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたｉ番目の輸送ユニットと（ｉ＋１）番目の輸送ユニットとの間の隙間高さ
Ｈ５０ 垂直軸（Ｚ）に沿ったトートの下端の位置
Ｈ５１ 垂直軸（Ｚ）に沿ったトートの上端の位置
Ｈｔ０ 垂直軸（Ｚ）に沿ったトートの下端に隣接した輸送ユニットの下端の位置
Ｈｔ１ 垂直軸（Ｚ）に沿ったトートの上端に隣接した輸送ユニットの上端の位置
Ｍ トートの回転数
Ｎ １つのトート中の輸送ユニットの数
ｗ５ 照射軸（Ｘ）に沿ったトートの寸法
ｗ１ｉ 照射軸（Ｘ）に沿った輸送ユニットの寸法
Ｘ 照射軸
Ｙ 横軸
Ｚ 垂直軸
ΔＤｍｘ１ ＝ＤＭｘ－Ｄｍｘ、Ｍ＝１
ΔＤｍｘ２ ＝ＤＭｘ－Ｄｍｘ、Ｍ＝２

Claims (15)

1. Ｘ線又は電子ビームから選択された放射線（１１ｘ）を商品に照射するための装置であって、
   ・ 照射軸（Ｘ）を中心とした照射体積（Ｘｖ）に沿って前記放射線（１１ｘ）を放出するように構成された、Ｘ線及び電子ビームから選択された放射線（１１ｘ）源（１１）と、
   ・ 前記商品の第１の部分を前記放射線に曝すように前記照射体積を通して、照射軸（Ｘ）と垂直軸（Ｚ）の両方に垂直な横軸（Ｙ）に沿って、前記照射軸（Ｘ）に垂直な垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたユニット高さ（ｈ１ｉ）の２つ以上の輸送ユニット（１．ｉ）に積載された前記商品を送るように構成されたコンベア（３）と、
   を含む装置において、
   前記輸送ユニット（１．ｉ）は、下端高さ（Ｈ５０）に位置する下端から上端高さ（Ｈ５１）に位置する上端まで前記垂直軸（Ｚ）に沿って測定されたトート高さ（ｈ５＝Ｈ５１－Ｈ５０）のトート（５）に積載され、トート（５）は、下部ユニット高さ（Ｈｔ０）において前記トート（５）の前記下端の最も近くに位置する第１の輸送ユニット（１．１）の最下部から上部ユニット高さ（Ｈｔ１）において前記トートの前記上端の最も近くに位置するＮ番目の輸送ユニット（１．Ｎ）の最上部まで前記垂直軸（Ｚ）に沿って測定された全高（ｈｔ＝Ｈｔ１－Ｈｔ０）にわたって延在する、重ねて配置されるＮ個の輸送ユニットを保持し、ここで
   

   

   且つＮ≧１であり、
   前記コンベア（３）は、前記商品が積載されたＮ個の輸送ユニット（１．ｉ）を運搬する前記トート（５）を送るように構成され、
   ・ 前記トートが輸送ユニット（１．ｉ）を支持するための支持要素（５ｓ）を含み、前記垂直軸（Ｚ）に沿って２つの隣接する支持要素を分離する距離を前記対応する輸送ユニット（１．ｉ）の高さに適合させるために、前記支持要素を前記トートのトート高さ（ｈ５）に沿って異なるレベルに位置付けることができることと、
   各輸送ユニット（１．ｉ）が１つ又は複数の支持要素（５ｓ）によってトート（５）内の所定の位置に保持され、前記トート高さ（ｈ５）に沿った前記支持要素（５ｓ）のレベルは、
   〇 前記全高（ｈｔ）が、前記トート高さ（ｈ５）の４０％～１００％の間（すなわち、４０％ｈ５≦ｈｔ≦ｈ５）、好ましくは前記トート高さ（ｈ５）の６０％～８０％の間に含まれ、
   〇 トートに積載された前記Ｎ個の輸送ユニット（１．１～１．Ｎ）が、前記全高（ｈｔ）の少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％に及び（すなわち、
   

   

   ）、
   〇 前記全高（ｈｔ）が、前記トート高さ（ｈ５）に対して±２０％の範囲内（すなわち、（Ｈｔ１－１／２ｈｔ）＝１／２ｈ５±２０％）、好ましくは±１０％の範囲内（すなわち、（Ｈｔ１－１／２ｈｔ）＝１／２ｈ５±１０％）で中心を合わせる
   ように選択されることと、を特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   ・ 前記輸送ユニット（１．ｉ）をトート（５）に積載するのに先立って、前記輸送ユニット（１．ｉ）の前記ユニット高さ（ｈ１．ｉ）を測定することと、
   ・ 前記輸送ユニット（１．ｉ）の重さを量り、前記輸送ユニット（１．ｉ）の対応する密度を決定することと、
   ・ 前記垂直軸（Ｚ）に沿って測定された前記照射体積の高さに従ってターゲット全高（ｈｔ０）を決定し、前記トート高さ（ｈ５）よりも低く前記ターゲット全高の±１０％の範囲内に含まれる全高（ｈｔ）に到達するように（すなわち、ｈｔ＝ｈｔ０±１０％＜ｈ５）、各トート（５）に積載すべき前記Ｎ個の輸送ユニット（１．１～１．Ｎ）を選択することと、
   ・ 各トートに対して、前記対応するトート（５）に積載される前記輸送ユニット（１．ｉ）の前記全高（ｈｔ）に前記照射体積の前記高さを最適化することと、
   ・ 前記輸送ユニットの積載方式を決定し、
   〇 前記トート高さ（ｈ５）に対する前記全高（ｈｔ）の充填率（ｈｔ／ｈ５）を最大化するように、このように測定された前記輸送ユニットの前記ユニット高さ（ｈ１．ｉ）に従って、及び／又は
   〇 トートに積載される前記Ｎ個の輸送ユニット（１．１～１．Ｎ）が±２５％の範囲内の同様の密度を有するように、このように決定された前記密度に従って、
   どの輸送ユニット（１．ｉ）をどのトートに積載すべきかを割り当て、好ましくは前記垂直軸に沿ってトート内の各輸送ユニット（１．ｉ）の積載位置を割り当てることと、
   ・ 同じトート内の２つの隣接する輸送ユニット（１．ｉ、１．（ｉ＋１））ごとに分離する合計隙間
   

   

   の前記全高（ｈｔ）に対する隙間比
   

   

   を最小化するために、前記輸送ユニット（１．ｉ）の前記ユニット高さに従って最適化された各支持要素（５ｓ）の位置を割り当てることと、
   のうちの１つ又は複数を行うように構成された処理制御ユニット（ＰＣＳ）（７）を含むことを特徴とする装置。
3. 請求項２に記載の装置において、前記積載方式に従って、及び好ましくは前記積載位置に従って、前記輸送ユニット（１．ｉ）を前記トート（５）に積載するように構成された積載ステーション（４）を含むことを特徴とする装置。
4. 請求項３に記載の装置において、前記積載ステーション（４）は、前記隙間比
   

   

   を最小化するために、前記輸送ユニット（１．ｉ）の前記ユニット高さに従って最適化された位置に前記支持要素（５ｓ）を位置付けるように構成されることを特徴とする装置。
5. 請求項２又は３に記載の装置において、同様の密度の輸送ユニット（１．ｉ）が１つ又は一連のトート（５）に積載され、前記コンベアは、前記１つ又は前記一連のトートに積載された前記輸送ユニット（１．ｉ）の平均密度に応じた速度で前記照射体積を通して前記１つ又は前記一連のトートを送るように構成されることを特徴とする装置。
6. 請求項１～５の何れか１項に記載の装置において、前記トート（５）を回転角（θ）だけ回転させるように構成された回転要素（３ｒ）を含み、前記コンベア（３）は、前記トートが前記回転角だけ回転するたびに、前記商品の第２、第３などの部分を前記放射線に曝すように、前記照射体積を通して前記トートを数回送るように構成されることを特徴とする装置。
7. 請求項１～６の何れか１項に記載の装置において、
   ・ 前記照射体積が前記トート高さ（ｈ５）全体を含み、トート（５）に積載されたすべての前記Ｎ個の輸送ユニット（１．ｉ）の前記商品の前記第１の部分が単一パスで必要とされる線量に曝されるように、オーバースキャンするように構成されたスキャンホーン（１１ｈ）を使用する、前記トート（５）の１レベル照射、又は
   ・ 前記照射体積が前記トート高さ（ｈ５）全体を含まず、トート（５）に積載された前記Ｎ個の輸送ユニット（１．ｉ）の前記商品の前記第１の部分が２つのパスで前記必要とされる線量に曝されるように、アンダースキャンするように構成されたスキャンホーン（１１ｈ）を使用する、前記トート（５）の２レベル照射であって、
   〇 第１のパスで、輸送ユニットの第１の選択が前記トートの上半分部分（すなわち、１／２ｈ５よりも上）に積載され、輸送ユニットの第２の選択が前記トートの下半分部分（すなわち、１／２ｈ５よりも下）に積載され、
   〇 第２のパスで、輸送ユニットの前記第１の選択が前記トートの前記下半分部分に積載され、輸送ユニットの前記第２の選択が前記トートの前記上半分部分に積載される、
   前記トート（５）の２レベル照射の何れかのために構成されることを特徴とする装置。
8. 請求項７に記載の装置において、前記トート（５）の２レベル照射のために構成され、第１のトート（５）の前記上半分部分に積載された前記輸送ユニット（１．ｉ）を第２のトート（５）の前記下半分部分に移送し、前記第１のトート（５）の前記下半分部分に積載された前記輸送ユニット（１．ｉ）を前記第２のトート（５）の前記上半分部分に移送し、前記照射体積を通して前記第２のトートを送るように構成された交換ユニット（９）を含むことを特徴とする装置。
9. 請求項１～８の何れか１項に記載の装置において、前記コンベア（３）は、
   ・ 前記トート（５）が吊るされて送られる高架軌道、又は
   ・ 前記トート（５）が立って送られるローラコンベア
   の何れかの形式であることを特徴とする装置。
10. 請求項１～９の何れか１項に記載の装置において、
    ・ 前記トート高さ（ｈ５）は、５００～６５０ｃｍの間、好ましくは５５０～６００ｃｍの間に含まれ、
    ・ 前記輸送ユニットの高さ（ｈ１ｉ）は、５０～３８０ｃｍの間、好ましくは１００～２８０ｃｍの間に含まれ、
    ・ 同じトート内の２つの隣接する輸送ユニット（１．ｉ、１．（ｉ＋１））を分離する隙間（ｈｖｉ）は、８～３０ｃｍの間、好ましくは１５～２５ｃｍの間に含まれる
    ことを特徴とする装置。
11. 請求項１～１０の何れか１項に記載の装置において、前記輸送ユニット（１．ｉ）の最下部と前記輸送ユニット（１．ｉ）の最上部との間の前記垂直軸（Ｚ）の関数として前記照射軸（Ｘ）に沿って商品に堆積された最大線量（ＤＭｘ）の最小線量（Ｄｍｘ）に対する比率（ＤＭｘ／Ｄｍｘ）として定義される線量均斉度（ＤＵＲｘ）が、０．１ｇ／ｃｍ^３の均一な商品密度の場合、１．４以下、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．１５以下であることを特徴とする装置。
12. 輸送ユニット（１．ｉ）に積載された商品にＸ線及び電子ビームから選択された放射線（１１ｘ）を照射するための方法において、
    ・ 請求項１～１１の何れか１項に記載の装置を提供するステップと、
    ・ 請求項１に記載の輸送ユニット（１．ｉ）を支持する前記支持要素（５ｓ）を備えた前記トート（５）に輸送ユニット（１．ｉ）を積載するステップと、
    ・ 前記商品の前記第１の部分を曝すために、前記横軸（Ｙ）に沿って、前記照射体積を通して前記トート（５）を送るステップと、
    ・ 前記トート（５）が前記照射体積を通して送られるときに、前記放射線（１１ｘ）を前記輸送ユニット（１．ｉ）に照射するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、前記商品の一部分を曝すための前記照射体積を通したパスの後、前記トート（５ｘ）を回転角（θ）だけ回転させて、前記照射体積を通して送り返し、前記輸送ユニット（１．ｉ）に収容された前記商品の異なる部分を曝すことを特徴とする方法。
14. 請求項１１又は１２に記載の方法において、前記コンベアは、前記トート（５）の２レベル照射のために構成され、前記装置は前記交換ユニット（９）を含み、前記方法は、
    ・ 第１のトート（５）の前記上半分部分に積載された前記輸送ユニット（１．ｉ）を第２のトート（５）の前記下半分部分に移送するステップと、
    ・ 前記第１のトート（５）の前記下半分部分に積載された前記輸送ユニット（１．ｉ）を前記第２のトート（５）の前記上半分部分に移送するステップと、
    ・ 前記照射体積（Ｖｘ）を通して前記第２のトートを送るステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
15. 請求項１１～１３の何れか１項に記載の方法において、スキャニングホーン（１１ｈ）及び前記照射軸（Ｘ）は、前記輸送ユニット（１．ｉ）の前記高さ（ｈ１ｉ）及び前記商品の前記密度にかかわらず前記プロセス全体の間一定に維持されることを特徴とする方法。

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