JP2022507900A - 照射源用の測定ツール及び放射線を測定する方法 - Google Patents

Abstract

後で包装容器に形成される包装材料を滅菌するために使用される照射領域（２）の少なくとも１つの電子ビームエミッタ（２ａ～ｂ）によって放出された放射線の送達された量を測定するための測定ツール（１）が提供される。測定ツール（１）は以下を含む：送達された放射線量の特性を別の特性に変換するように構成された少なくとも１つのトランスデューサ（３）；少なくとも１つのトランスデューサ（３）を保持し、少なくとも１つのトランスデューサ（３）を照射領域（２）に挿入するように構成されたフレーム（５）；及び、少なくとも１つのトランスデューサ（３）から、照射領域（２）から離れた読み出しシステム（９）への信号伝送を可能にするように構成された少なくとも１つのコネクタ（７）。前記ツールの使用、及び後で包装容器に形成される包装材料を滅菌するために使用される照射領域（２）の少なくとも１つの電子ビームエミッタ（２ａ～ｂ）によって放出される放射線量を較正するための方法も提供される。【選択図】 図１

Description

本発明は、送達された放射線量を測定するための測定ツール、及び放射線を測定するための方法に関する。具体的には、ツール及び方法は、後で複数の包装容器に形成される包装材料のウェブを滅菌するために使用される照射領域で使用されるように構成される。

包装容器が食品で満たされる場合、包装容器を密封する前に、低温殺菌された（又は他の手段で処理された）製品を無菌的に加えることができるように、包装容器の材料を滅菌する必要がある。

食品の保存可能期間を延ばすために、包装材料を充填された包装容器に形成する前に滅菌することが知られている。所望の保存可能期間に応じて、及び流通と保管が冷蔵又は周囲温度のどちらで行われるかに応じて、様々なレベルの滅菌を選択することができる。しかしながら、通常、完全な微生物学的死滅が実施される。

滅菌の１つの方法は、電子ビームユニットから放出された電子によって包装材料を照射することである。送達された放射線量を最小限に抑えながら十分な滅菌を達成するために、送達される量が正確である必要がある。したがって、送達された放射線量の測定が、設置中、及び実行時間の約数百時間ごと、例えば５００～１０００時間ごとに定期的に実行され、その後、電子ビームユニットの較正と検証が行われる。

一部の電子ビームエミッタは独自の測定機器を備えているが、これらにはいくつかの欠点があることがわかっている。それらは不正確である可能性があり、ずれる可能性があり、望ましくないノイズレベルに関連している可能性がある。これらの問題を最小限に抑えるために、この機器の定期的な再較正が有益な場合がある。

通常、エミッタは推奨されるキャリブレーション設定も有するが、これらは必ずしも通常の動作中にエミッタが使用される特定の環境を反映しているわけではない。したがって、送達された放射線量のさらなる測定が必要である。

今日、個々の包装容器への液体食品の包装などの食品の包装において、この測定は、包装材料に取り付けられたラジオクロミックフィルムによる線量測定である。包装材料が電子ビームエミッタを通過するときにフィルムが照射領域を通過し、次に線量が手動式の較正された測定システムによって読み取られる。データ分析は手作業で行う必要があるため、望ましくないほどに長い時間がかかる。この長く詳細なプロセスで間違いがあった場合、これはプロセスが完了するまで明らかにならない。

従来技術は、送達された放射線量を首尾よく測定する。しかしながら、それは包装材料を浪費し、時間がかかり、線量測定の訓練を受けた熟練した技術者を必要とする。

本発明の目的は、従来技術の上記で特定された制限の１つ又は複数を少なくとも部分的に克服することである。特に、高速で使いやすく、通常の手順を中断する必要のない測定ツールを提供することが目的である。

本発明の第１の態様によれば、本発明の上記及び他の目的は、後で包装容器に形成される包装材料を滅菌するために使用される照射領域の少なくとも１つの電子ビームエミッタによって放出された放射線の送達された量を測定するための測定ツールによって全体的又は少なくとも部分的に達成され、提供される。測定ツールは以下を含む：送達された放射線量の特性を別の特性に変換するように構成された少なくとも１つのトランスデューサ；少なくとも１つのトランスデューサを保持し、照射領域に挿入されるように構成されたフレーム；及び、少なくとも１つのトランスデューサから、照射領域から離れた読み出しシステムへの信号伝送を可能にするように構成された少なくとも１つのコネクタ。

測定ツールは、高速で使いやすく、通常の手順を中断する必要がないという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサの少なくとも１つは、熱電対であってもよい。

熱電対は照射プロセスによって大量の熱が生成されるという点で有利であり、つまり、熱電対は正確な測定値を生成する。

少なくとも１つの熱電対は、少なくとも１つの受動要素とさらに結合されてもよい。

受動要素は、トランスデューサよりも大きな面積を有してもよく、損傷を及ぼす放射線にトランスデューサを直接露出しないという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサの少なくとも１つは、電荷コレクタであってもよい。

電荷コレクタは、使いやすく、測定結果を伝達しやすいという点で有利である。

少なくとも１つの電荷コレクタは、少なくとも１つの金属又は半導体要素を含んでもよい。

金属又は半導体要素は、電荷コレクタの効率を高めるという点で有利である。

少なくとも１つの電荷コレクタは、少なくとも１つのスリットを備えたシールドの中空管に挿入された少なくとも１つの金属又は半導体ワイヤを含んでもよい。

少なくとも１つのスリットを備えたシールドの中空管に挿入されたワイヤは、電荷コレクタを最小量の放射線に露出しながら、送達された放射線量の信頼できる測定値を提供するという点で有利である。

少なくとも１つの電荷コレクタは、耐放射線性材料でコーティングされてもよい。

耐放射線性材料は、トランスデューサの耐久性と安定性を向上させるという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサの少なくとも１つは、シンチレータであってもよい。

シンチレータは、放射線を測定するために十分に確立されており、標準化された信頼性の高い測定値が得られるという点で有利である。

少なくとも１つのシンチレータは、耐放射線性材料でコーティングされてもよい。

耐放射線性材料は、トランスデューサの耐久性と安定性を向上させるという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサの少なくとも１つは、薄膜固体検出器であってもよい。

薄膜固体検出器は、非常に小さくそして薄く作ることができるという点で有利である。

薄膜固体検出器は、電子ビームエミッタから異なる距離に配置された少なくとも２つの活性層を含んでもよい。

エミッタから異なる距離に配置された少なくとも２つの活性層は、衝突する放射線のエネルギーに関連する情報を導き出すことができる個々の信号のセットを提供してもよい。

少なくとも１つの薄膜固体検出器は、耐放射線性材料でコーティングされてもよい。

耐放射線性材料は、トランスデューサの耐久性と安定性を向上させるという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサは冷却要素に結合することができる。

冷却要素は、放射線領域がトランスデューサ及び／又はフレームを損傷するのに十分に高い温度を有し得るという点で有利である。

冷却要素は、照射領域に挿入される受動要素に結合されてもよく、受動要素を一定の温度に保つように構成されてもよい。

受動要素を一定の温度に保つことは、測定と標準化が容易であるという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサは、シールドをさらに含んでもよい。

シールドは、トランスデューサの耐久性と安定性を高め、方向性のある又は空間的な測定を可能にするという点で有利である。

シールドは少なくとも１つのスリットを有してもよい。

スリットは、より方向性のある空間的な測定を可能にし、トランスデューサに当たる放射線を低減し、それによってトランスデューサの耐久性と安定性を向上させるという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサは、低エネルギーフィルタリングシールドをさらに含んでもよい。

低エネルギーフィルタリングシールドは、ノイズを低減するという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサは、衝突する放射線に直接露出される少なくとも１つのシールド層；放射線を検出するための少なくとも１つの活性層；及びシールド層と活性層との間の少なくとも１つの中間絶縁層を含んでもよい。

これらの層は、実質的に平坦なままで、トランスデューサの測定部分を保護するという点で有利である。好ましくは、シールド層は金属製であってもよく、及び／又は接地されてもよい。絶縁層は、電気的及び／又は熱的に絶縁性であってもよい。

少なくとも１つのトランスデューサは片面であってもよい。

片面トランスデューサは、いくつかの側に電子エミッタを備えたトンネル内で１つの電子エミッタのみの測定を可能にするという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサは両面であってもよい。

両面トランスデューサは、いくつかの側に電子エミッタを備えたトンネル内でいくつかの電子エミッタの測定を可能にするという点で有利である。

少なくとも１つのトランスデューサ及びフレームは、共通の平面において実質的に平坦であってもよい。

実質的に平坦であることは、ツールが任意の照射領域に適合し得るという点で有利である。

フレームは、少なくとも１つのトランスデューサを照射領域に交互に露出することを可能にするシャッタを含んでもよい。

シャッタは、環境が安定した後にのみ、少なくとも１つのトランスデューサが放射線に露出されることを可能にするという点で有利である。

フレームは、照射領域への少なくとも１つのトランスデューサの自動挿入を提供するように構成されたモータを含んでもよい。

モータは、自動化又は補助、及び放射線領域でのツールの正確な露出時間を可能にし、ツールの耐久性を延ばすという点で有利である。

フレームは、照射領域への少なくとも１つのトランスデューサの挿入中に補助するように構成されたハンドルを含んでもよい。

ハンドルは、ツールをより使いやすくするという点で有利である。

ハンドルは、使用中にフレームを安定させるようにさらに構成されてもよい。

安定化は、より信頼性の高い測定を可能にするという点で有利である。

ツールは、二次元マトリックスに配置された所定の空間分解能を備えたいくつかのトランスデューサをさらに含んでもよい。

二次元マトリックスに配置された所定の空間分解能を有するトランスデューサは、二次元の空間的な測定を可能にするという点で有利である。

読み出しシステムは、少なくとも１つの電子ビームエミッタによって放出される放射線プロファイルの空間マップを提供するように構成されてもよい。

空間マップは、電子エミッタのより正確な診断と較正を可能にするという点で有利である。

第２の態様によれば、照射領域内の少なくとも１つの電子ビームエミッタによって放出される放射線量を測定するための第１の態様による測定ツールの使用が提供される。

このように測定ツールを使用することは、すばやく簡単に使用でき、通常の手順を中断する必要がないという点で有利である。

第３の態様によれば、包装容器へと作られる包装材料を滅菌するために使用される照射領域の少なくとも１つの電子ビームエミッタによって放出される放射線量を較正するための方法が提供される。この方法は、以下のステップを含む：フレームを使用して、少なくとも１つのトランスデューサを照射領域に挿入するステップ；少なくとも１つのトランスデューサを使用して、照射領域で放出された送達された放射線量を測定するステップ；及び、少なくとも１つのコネクタを使用して、照射領域から離れた読み出しシステムに測定値を伝達するステップ。

この方法は、高速で単純であり、通常の手順を中断する必要がないという点で有利である。

この方法は、少なくとも１つのトランスデューサを挿入する前に、照射領域から包装材料を除去するステップをさらに含んでもよい。

包装材料の除去は、包装材料が測定に干渉する可能性があり、それを除去することが実際の生産環境により近くなるという点で有利である。

挿入ステップは自動的に実行されてもよい。

自動挿入は、人為的ミスの可能性を減らすという点で有利である。

本発明のさらに他の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な記載及び図面から明らかになるであろう。

ここで本発明の実施形態を、例として、添付の概略図を参照して記載する。

一実施形態による測定ツールの斜視図である。 いくつかの異なる実施形態による異なるトランスデューサの斜視図である。 異なる実施形態による使用中の異なるトランスデューサの側面図である。 使用中の一実施形態による測定ツールの側面図である。 一実施形態による包装材料を滅菌する方法の概略図である。

図１を参照すると、測定ツール１が示されている。測定ツール１は、液体食品を保存する包装容器などの包装容器に後で形成される包装材料を滅菌するために使用される照射領域２（図３～４に示される）の少なくとも１つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂによって放出される放射線の送達線量を測定するように構成される。

測定ツール１は５つのトランスデューサ３を備えているが、任意の数が可能である。トランスデューサ３は、送達された放射線量の特性を別の特性に変換するように構成される。３つ以上のトランスデューサ３を使用する場合、測定された特性値の合計又は平均のいずれかを使用することができる。示される実施形態では、５つのトランスデューサ３はすべて、送達された放射線量の放出されたパワーを電荷に変換する電荷コレクタである。

比較的高い空間分解能を備えた多くのトランスデューサ３を使用することにより、カメラで使用されるＣＣＤ光センサと同様の方法で、測定された送達された放射線量を、放出された放射線プロファイルの空間マップとして使用することができる。

一実施形態では、所定の空間分解能を有するいくつかのトランスデューサ３が２次元マトリックスに配置されている。所定の分解能は、マトリックス内の各トランスデューサ３を互いに区別するのに十分に高い。

これらのトランスデューサ３は、少なくとも１つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂによって放出される放射線プロファイルの２次元マップを測定し得る。この空間マップは、後で記載するように、リモート読み出しシステム９に表示することができる。

電荷コレクタ３は、金属又は半導体材料から作製され得る電荷収集要素を備える。これらの電荷収集要素は、ワイヤ又はプレートとして配置することができる。電荷コレクタ３の経時的な安定性を高めるために、これらの電荷収集要素は、耐放射線性材料でコーティングされてもよい。

少なくとも１つの電荷コレクタ３は、少なくとも１つのスリットを備えたシールド１１の中空管に挿入された少なくとも１つの金属又は半導体ワイヤを含んでもよい。これは、電荷コレクタ３を最小量の放射線に曝露しながら、送達された放射線量の信頼できる測定を提供するという点で有利である。

トランスデューサ３は、照射領域２に挿入可能であるように構成される。照射領域２は、実質的に平坦であり、これは、トランスデューサ３も実質的に平坦である必要があることを意味する。照射領域２は、例えば、２つ以上の電子エミッタ２ａ～ｂよって形成される照射トンネルであってもよく、又は１つのみの電子エミッタ２ａのすぐ前の領域であってもよい。

トランスデューサ３は、トランスデューサ３を保持し、トランスデューサ３を照射領域２に挿入するように構成されたフレーム５に配置されている。

フレーム５はさらに、トランスデューサ３と共に照射領域２内に挿入されるように構成されてもよい。したがって、フレーム５は、少なくとも照射領域２に挿入される部分において実質的に平坦である。フレーム５は、長方形、楕円形、又はわずかに凹んだ円など、いずれかの実質的に平坦な形状を有してもよい。フレーム５によって定位置に保持されたトランスデューサ３は、フレーム５がそうであるように、それらが共通平面Ｐ内で実質的に平坦であるようにフレーム内に配置されている（図４を参照）。

トランスデューサ３は、１つの電子エミッタ２ａだけなど、特定の方向における放射線測定を導くためのシールド１１（図２ｂを参照）を備えてもよい。シールド１１は、例えば、ステンレス鋼、鉛、ウォルフラム、スズ、アンチモン、ビスマスなどのシールド金属を含み得る。シールド１１は、フレーム５のように共通平面Ｐにおいて実質的に平坦又はわずかに凹状又は凸状であってもよい。

トランスデューサ３の片側にシールド１１を設けることにより、そのトランスデューサ３は片面であると言うことができる。少なくともトランスデューサ３の両側にシールド１１を設けないことにより、そのトランスデューサ３は両面であると言うことができる。いくつかの片面トランスデューサ３は、フレーム５内に、すべてが片側を向くように、又は異なる側の間で交互になるように配置することができる。

シールド１１は、少なくとも１つのスリットをさらに含んでもよい。スリットは、放出された全放射線の一部のみがトランスデューサ３に到達することを許す。この部分が明確な読み取りを提供するのに十分である限り、低下した放射線被曝によりトランスデューサ３の経時的な安定性が高められる。

トランスデューサ３のすべての側にシールド１１を提供し、片側のみに少なくとも１つのスリットを提供することにより、トランスデューサ３は片面であると言うことができる。片面トランスデューサ３の完全に遮蔽された反対側に少なくとも１つのスリットを配置することができ、これにより、放射線が２つの側からそれに到達することが可能になるので、片面トランスデューサは両面トランスデューサ３に変わる。

シールド１１は、入ってくる放射線の方向に面する少なくとも１つのスリットを管内に備えた中空管であってもよい。

トランスデューサ３は、追加的又は代替的に、低エネルギーフィルタリングシールド１１などのフィルタを含んでもよい。低エネルギーフィルタリングシールド１１は、放射線量の測定においてノイズを生成する低エネルギー電子をフィルタリングする。フィルタは、大地電圧に動作可能に接続されたシールド材料の薄膜及び／又はコーティングであり得る。大地に接続された任意の構成要素は、例えば、空気、電気絶縁層及び／又は熱絶縁層によって、トランスデューサ３の測定部分から分離することができる。

フレーム５は、照射領域２に挿入されるか、又は照射領域２に近接するのに適した任意の材料から作製されてもよく、１つ又は複数の部品に製造されてもよい。

フレーム５は、ハンドル８をさらに備えてもよい。ハンドル８は、少なくとも１つのトランスデューサ３を照射領域２に挿入する際に補助するように構成される。ハンドル８は、照射領域２に挿入されないフレーム５の部分に配置され、したがって、フレーム５と同じ平面内で実質的に平坦である必要はない。ハンドル８は、開口部、溝、又は高摩擦の端部など、手又は機械のいずれかによってフレーム５を容易に操作するのに適した任意の形状を有してもよい。

ハンドル８は、追加的又は代替的に、使用中にフレーム５を安定させるように構成されてもよい。これは、照射領域２（図４に示す）の近くに配置されたスタビライザ又はホルダと連携することで実現することができる。

測定ツール１は、トランスデューサ３から、照射領域２から離れた読み出しシステム９への信号伝送を可能にするように構成された少なくとも１つのコネクタ７をさらに備える。電荷コレクタ３で示される実施形態では、伝送される信号は、電流が既知の方法を使用して送達された放射線の量として解釈される電荷である。次に、計算された送達線量は、読み出しシステム９に表示される。

コネクタ７は、例えば、電気コード、光ファイバ、熱伝導体、又は読み出しシステム９の端部に対応する受信機を備えた光線であってもよい。

読み出しシステム９は、スクリーン、プロジェクション、又はホログラムなどの任意の種類のディスプレイであってもよく、又は、スピーカ若しくはカラーライトなどの別のタイプのインターフェースであってもよい。読み出しシステム９は、熱エネルギーと電子信号との間の変換器、及び既知の方法を使用して変換された電子信号を送達された放射線量の量として解釈するためのプロセッサなど、任意の数の変換器及び受信した信号を解釈するためのプロセッサを含んでもよい。少なくともインターフェースは、ユーザを放射線への不必要な曝露から保護するために、照射領域２の外側から見える、聞こえる、又は相互作用可能であるべきである。

読み出しシステム９は、照射を実行する充填機に含まれてもよい。少なくとも１つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂの少なくとも１つの設定を変更する（１５０）ために読み出しシステム９と制御を統合することが有益である。変更される設定は、例えば、電流、強度、エネルギー、曝露時間、又は放出される放射線に影響を与える他の任意の設定であってもよい。少なくとも１つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂの少なくとも１つの設定は、包装材料の処理の速度に関連して線形に変化するように構成されてもよい。

受信信号と送達された放射線量との相関関係の標準値を確立するために、従来技術を使用することができる。

図２ａ～ｃを参照して、フレーム５に配置されたトランスデューサ３の異なる実施形態を記載する。図２ａは、部分的にフレーム５内に配置され、部分的にフレーム５の外側に延びる４つの薄膜固体検出器３を示している。トランスデューサ３をフレーム５の外側に延ばすことにより、フレーム５は、トランスデューサ３を挿入するための照射領域２に挿入する必要がない。

薄膜固体検出器３は放出された放射線の送達された放射線量を電荷に変換する。次に、電荷は、前述の方法でコネクタ７を使用して伝送される。薄膜固体検出器３は、既知の方法で放射線を変換するドープ又は非ドープ半導体の薄膜の少なくとも１つの活性層から作製されてもよい。使用される半導体は、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化ケイ素、及びガリウムヒ素又はリン化インジウムなどのＩＩＩ－ＩＶ族半導体化合物からなる群から選択されてもよい。

薄膜固体検出器３のいくつかは、前述のように経時的な安定性を高め、ノイズ信号を除去するために、耐放射線性材料でコーティングすることができる。

薄膜固体検出器３のいくつかは、絶縁層及び／又は受動層によって分離された異なる活性層を備えた多層ユニットとして配置されてもよい。放射線の起点となる表面から異なる深さにある異なる活性層は、衝突する放射線のエネルギーに関連する情報を導き出すことができる個々の信号のセットを提供し得る。

図２ａはさらに、少なくとも１つのトランスデューサ３を照射領域２に交互に露出することを可能にするシャッタ１２を含むフレーム５を示す。この実施形態のシャッタ１２は２つの可動放射線シールドプレート１１を含むが、任意の形状のシールドユニットの任意の数からなるセットを含んでもよく、そのうちの少なくとも１つは移動可能である。シャッタは、手動又は自動で操作可能であり、放射線が少なくとも１つのトランスデューサ３に到達するのをシールドプレート１１が遮断する第１の位置（図２ａに示される）と、シールドプレート１１が放射線を遮断しない第２の位置との間を移動する。シャッタ１２は、環境が安定した後にのみ、少なくとも１つのトランスデューサ３が放射線に露出されることを可能にするという点で有利である。

図２ａはさらに、冷却要素４に結合されているトランスデューサ３の１つを示している。冷却要素４は、例えば、ファン、プレート熱交換器、又は任意の他の適切な要素であってもよい。冷却要素４に結合されているトランスデューサ３は、任意のタイプのトランスデューサ３であってもよく、任意の数の冷却要素４がトランスデューサ３に結合されてもよく、逆もまた同様である。冷却要素４は、送達された放射線量の収集された放出パワーの散逸を増強し得る。

少なくとも１つの冷却要素４を有する実施形態では、冷却要素４は、照射領域２に挿入されるように、金属板などの１つ又は複数の受動要素１０に結合されてもよい。冷却要素４はしたがって、照射領域２の放射線に露出されている間、１つ又は複数の受動要素１０を固定温度に保つように構成されてもよい。温度を一定に保つために冷却要素４によって消費されるパワーを測定し、トランスデューサ２を介して又は直接冷却要素４に接続されたコネクタ７を使用することによって、送達された放射線量を計算し、読み出しシステム９に表示することができる。

図２ｂは、フレーム５内に異なる角度で配置された３つのシンチレータ３及び２つの薄膜固体検出器３を示している。トランスデューサ３はまた、スリットを備えたシールド１１を備えるが、スリットの有無にかかわらずシールド１１は、任意の適切なタイプのトランスデューサ３に使用できることに留意されたい。異なる角度は、測定される送達された照射線量に影響を及ぼす可能性があるため、異なる角度で測定することによって、より代表的な平均値を計算することができる。

シンチレータ３は、放出された放射線の送達された放射線量を光信号に変換する。次に、光信号は、コネクタ７を使用して、光ファイバ又は空気のいずれかを介して伝送され、次いで、読み出しシステム９の端部で受信される。受信された光信号は、それらの強度及び／又は周波数を使用して解釈され、数学を使用して、又は従来技術の方法を使用して収集された既知の値と比較して、送達された放射線量の量に相関される。光信号はまた、前述のようにコネクタ７を使用して伝送される前に電気信号に変換されてもよい。

シンチレータ３は、例えば、有機シンチレータ、プラスチックシンチレータ、無機シンチレータ、ガスシンチレータ、ガラスシンチレータ、又は任意の適切なシンチレータであってもよい。

シンチレータ３は部分的に、信号の経時的な安定性を高め、ノイズを除去するために、耐放射線性材料でコーティングすることができる。

図２ｃは、フレーム５に配置された金属板１０を含む４つの熱電対３を示している。熱電対３は、送達された放射線量の放出パワーを熱に変換してもよい。次に、熱は、熱伝導接続手段７を使用して読み出しシステム９に直接伝達されるか、又は前述のように伝達される前に電気信号又は光信号に変換されてもよい。熱は、加熱された媒体の温度を測定し、これを前述のように送達された照射線量の量と相関させることによって解釈される。

熱電対３は、例えば、接合型熱電対、ニッケル合金熱電対、白金／ロジウム合金熱電対、タングステン／レニウム合金熱電対、又は任意の他の適切な熱電対又はサーモパイルであり得、好ましくは、数百ケルビンの広い温度範囲での使用に適している。

熱電対３は、放射線に直接露出されるように構成されるか、又は図２ｃに見られるような金属板などの少なくとも１つの受動要素１０をさらに含んでもよい。受動要素１０は、信号の強度をさらに増加させ得る。

熱電対３は、代替的又は追加的に、前述のように伝送されるように熱を電気に変換するように構成されてもよい。測定される熱は、少なくとも１つの受動要素１０が照射されているときにそれによって生成されてもよい。

図２ａ～ｃに示される実施形態は、単なる例であり、当業者は、添付の特許請求の範囲で定義された主題の範囲内で、いくつかの方法で配置されたトランスデューサ３の任意の数及び組み合わせが可能であることを理解するであろう。

図３ａは、いくつかの層を含むトランスデューサ３の一実施形態を示している。最外層は、衝突する放射線に直接露出される少なくとも１つのシールド層１１である。シールド層１１は、放射線を遮断するのに適した任意の材料を含んでもよい。シールド層１１は、さらに、内層として配置されてもよい。

図３ａのトランスデューサ３は、少なくとも１つの活性層１３をさらに含む。活性層１３は、放射線を検出及び変換するように構成されたトランスデューサ３の活性構成要素である。活性層１３は、例えば、金属板又はワイヤ、ドープ半導体、又は発光材料であってもよい。少なくとも２つの活性層１３が、少なくとも１つの電子ビームエミッタ（２ａ～ｂ）から異なる距離に配置されて、衝突する放射線のエネルギーに関連する情報を導き出すことができる個々の信号のセットを提供してもよい。

トランスデューサ３は、少なくとも１つの中間層１４をさらに含んでもよい。少なくとも１つの中間層１４は、シールド層１１と活性層１３との間に配置されるが、中間層１４は、２つの活性層１３の間に配置されてもよく、いくつかの中間層１４は他の層の各セットの間に提供されてもよい。中間層はトランスデューサ３のタイプに応じて、何らかの方法で絶縁性であってもよい。トランスデューサ３が熱電対である場合、断熱材が有益であり得る。トランスデューサ３が電荷コレクタである場合、電気絶縁体が有益であり得る。トランスデューサ３がシンチレータである場合、光絶縁体が有益であり得る。したがって、中間層１４は、ガス、プラスチック、シリコン、金属、半導体、又は液体を含む任意の数の材料を含んでもよい。

図３ｂは、いくつかの層を含むトランスデューサ３の別の実施形態を示している。これらの層は平坦ではない。活性層１３は、シールド１１の中空管に挿入されたワイヤである。シールド層１１は、少なくとも１つのスリットを含む場合もあれば、含まない場合もある。シールド層１１とワイヤ１３との間には、空気からなる中間層１４がある。

図４は使用中の測定ツール１を示す。測定ツール１は、照射領域２の上部に挿入され、２つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂによって照射される。任意の数の電子ビームエミッタ２ａ～ｂが存在してもよく、電子ビームエミッタ２ａ～ｂの多くの異なる実装が可能である。

測定ツール１は、追加的又は代替的に、照射領域２の底部に挿入されてもよい。測定ツール１は、通常の動作中に、又は好ましくは包装材料が照射領域２に存在しない状態で挿入されてもよい。

フレーム５は、見られるように照射領域２に収まるのに十分に平坦である必要があり、好ましくは、電子ビームエミッタ２ａ～ｂによって放出される放射線がトランスデューサ３によって測定され得るように、少なくとも１つのトランスデューサ３を保持する。フレーム５は、その最も平坦な部分で幅が１０～３０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍである。図４のフレーム５は、照射領域２への少なくとも１つのトランスデューサ３の自動挿入を提供するように構成されたモータ６を備える。モータ６及び挿入運動は、フレーム５から少なくとも１つのトランスデューサ３を延ばす、フレーム５自体を動かす又はシャッタ１２を作動させるなど、少なくとも１つのトランスデューサ３を照射領域２に露出させる当業者によって知られている任意の数の方法で達成することができる。

図５は、後で包装容器に形成される包装材料を滅菌するために使用される照射領域２において少なくとも１つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂによって放出される放射線量を較正するための方法１００の概略図を示す。放射線量の較正は、送達された放射線量が事前に決定された許容範囲内にあることを保証するものとして解釈されてもよい。

図５に示す方法１００は一例に過ぎない。方法１００は、いくつかのステップ１１０～１５０を含む。これらのステップは、任意の順序で実行することができる、任意の回数繰り返すことができる、又は完全にスキップすることができる。したがって、各ステップを個別に記載する。

除去ステップ１１０は、少なくとも１つのトランスデューサ３を挿入する前に、照射領域２から包装材料を除去すること（１１０）を含む。このステップ１１０は、手動で又は自動的に実行され得る。送達された放射線量を測定する前に包装材料を除去することにより、より正確な測定環境を得ることができる。

挿入ステップ１２０は、フレーム５を使用して、少なくとも１つのトランスデューサ３を照射領域２に挿入することを含む。このステップ１２０は、手動で又は自動的に、例えば前述のようにモータ６を使用して実行されてもよい。フレーム５は、照射領域２に収めるために回転させる必要があり得る。強い信号を得るために、フレーム５を電子ビームエミッタ２ａ～ｂと整列させることが有益であり得る。フレーム５及び／又は少なくとも１つのトランスデューサ３を照射領域２から除去することは詳細には記載されていないが、当業者は、照射領域２に挿入されたあらゆるものはある時点で除去されることを理解するだろう。

測定ステップ１３０は、少なくとも１つのトランスデューサ３を使用して、照射領域２で放出された放射線の送達量を測定することを含む。トランスデューサ３の様々な測定機能は先に詳細に記載しているのでここでは繰り返さない。

伝達ステップ１４０は、少なくとも１つのコネクタ７を使用して、照射領域２から離れた読み出しシステム９に測定値を伝達することを含む。次に、読み出しシステム９は、これらの測定値を表示する。表示は、視覚的、聴覚的であり得、又はその他の感覚を使用し得る。表示される測定値は、正確な詳細の、放出された放射線プロファイルのマップ、実行されたすべての測定値の平均、合計、又はリストであり得る。追加的又は代替的に、表示された測定値は、測定値が所定の許容範囲から逸脱した場合に警告を表示することを含み得る。

伝達ステップ１４０は、測定値が所定の許容範囲から逸脱した場合にのみ情報を伝達するように構成されてもよい。所定の許容範囲は、業界の専門知識又は事前の測定値及び評価を使用して設定することができる。

変更ステップ１５０は、少なくとも１つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂの少なくとも１つの設定を変更することを含む。変更される設定は、例えば、強度、エネルギー、露出時間、又は放出される放射線に影響を与えるいずれかの他の設定であってもよい。

変更ステップ１５０は、好ましくは、表示された測定値が所定の許容範囲から逸脱している場合にのみ実行される。送達された放射線量が所定の許容範囲よりも低いと測定された場合（１３０）、好ましくは、設定の変更により、放出される放射線が増加され、逆もまた同様である。

図５に示される方法１００の実施形態は、４つのステップ１１０～１５０を有する。挿入ステップ１２０が最初に実行され、続いて測定ステップ１３０が実行される。次に、伝達ステップ１４０が実行され、次に、伝達された測定値が所定の許容範囲から逸脱する場合、変更ステップ１５０が実行される。変更ステップ１５０が、所定の許容範囲内に送達された放射線量を設定するという所望の効果を有することを確実にするために、測定ステップ１３０及び伝達ステップ１４０が繰り返される。送達された放射線量が所定の許容範囲内にある場合、方法１００は完了し、少なくとも１つの電子ビームエミッタ２ａ～ｂによって放出される放射線量は較正される。そうでない場合は、送達された放射線量が所定の許容範囲内になるまで、ステップ１３０～１５０が繰り返される。

上の記載から続くのは、本発明の様々な実施形態を記載し、示してきたが、本発明はそれに限定されず、以下の特許請求の範囲で定義される主題の範囲内で他の方法で実施できる。

Claims (15)

1. 後で包装容器に形成される包装材料を滅菌するために使用される照射領域（２）の少なくとも１つの電子ビームエミッタ（２ａ～ｂ）によって放出された放射線の送達された量を測定するための測定ツール（１）であって、
   前記送達された放射線量の特性を別の特性に変換するように構成された少なくとも１つのトランスデューサ（３）と、
   前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）を保持し、前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）を前記照射領域（２）に挿入するように構成されたフレーム（５）と、
   少なくとも１つのトランスデューサ（３）から、前記照射領域（２）から離れた読み出しシステム（９）への信号伝送を可能にするように構成された少なくとも１つのコネクタ（７）と
   を備える測定ツール（１）。
2. 前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）の少なくとも１つが、少なくとも１つの金属板（１０）と結合された熱電対である、請求項１に記載の測定ツール（１）。
3. 前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）の少なくとも１つが、少なくとも１つの金属又は半導体要素（１３）を備える電荷コレクタである、請求項１又は２に記載の測定ツール（１）。
4. 少なくとも１つの電荷コレクタ（３）が、少なくとも１つのスリットを備えたシールド（１１）の中空管に挿入された少なくとも１つの金属又は半導体ワイヤ（１３）を備える、請求項３に記載の測定ツール（１）。
5. 前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）の少なくとも１つがシンチレータである、請求項１～４のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
6. 前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）の少なくとも１つが薄膜固体検出器である、請求項１～５のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
7. 少なくとも１つの薄膜固体検出器（３）が、前記電子ビームエミッタ（２ａ～ｂ）から異なる距離に配置された少なくとも２つの活性層（１３）を備える、請求項６に記載の測定ツール（１）。
8. 少なくとも１つのトランスデューサ（３）が冷却要素（４）に結合され、
   前記冷却要素（４）は、前記照射領域（２）に挿入される金属板（１０）に結合され、前記金属板（１０）を一定の温度に保つように構成される、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
9. 少なくとも１つのトランスデューサ（３）が、少なくとも１つのスリットを備えるシールド（１１）をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
10. 少なくとも１つのトランスデューサ（３）が、
    衝突する放射線に直接露出される少なくとも１つのシールド層（１１）と、
    放射線を検出するための少なくとも１つの活性層（１３）と、
    前記シールド層（１１）と前記活性層（１３）との間の少なくとも１つの中間（１４）絶縁層と
    を備える、請求項１～９のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
11. 前記フレーム（５）が、少なくとも１つのトランスデューサ（３）を前記照射領域（２）に交互に露出することを可能にするシャッタ（１２）を備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
12. 前記フレーム（５）が、前記照射領域（２）への前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）の自動挿入を提供するように構成されたモータ（６）を備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
13. 前記フレーム（５）が、前記照射領域（２）への前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）の挿入中に補助するように、及び使用中に前記フレーム（５）を安定させるように構成されたハンドル（８）を備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載の測定ツール（１）。
14. 照射領域（２）内の少なくとも１つの電子ビームエミッタ（２ａ～ｂ）によって放出された放射線量を測定するための請求項１～１３のいずれか一項に記載の測定ツール（１）の使用。
15. 後で包装容器に形成される包装材料を滅菌するために使用される照射領域（２）の少なくとも１つの電子ビームエミッタ（２ａ～ｂ）によって放出される放射線量を較正するための方法（１００）であって、
    フレーム（５）を使用して、少なくとも１つのトランスデューサ（３）を前記照射領域（２）に挿入するステップ（１２０）と、
    前記少なくとも１つのトランスデューサ（３）を使用して、前記照射領域（２）で放出された放射線の送達された量を測定するステップ（１３０）と、
    少なくとも１つのコネクタ（７）を使用して、前記照射領域（２）から離れた読み出しシステム（９）に測定値を伝達するステップ（１４０）と
    を含む方法（１００）。

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