JP4479093B2 - 電子線照射装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線照射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来の電子線照射装置の概念図である。
【0003】
電子線照射装置1は、主に電子線発生装置2と、電子線発生装置2からの電子線を取り出すための電子線取り出し部3とで構成されており、対象物に電子線を照射する装置である。電子線発生装置2は、電子銃と、電子銃からの電子を加速する加速管とで構成されている(いずれも図示せず。)。これら電子銃、加速管及び電子線取り出し部は電子線を効率よく加速し進行させるため真空に保持されている。
【0004】
電子線取り出し部3の照射口4には電子線が透過するTi(若しくはAl)等の金属薄膜からなる窓5が設けられている。この電子線照射装置の窓5から対象物(図示せず。)に電子線6が照射されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子線照射装置が作動すると、電子線6が窓5を通過する際に、電子線6の一部が窓5の金属原子等と相互作用を起こして熱を発生する。このため、エアーブローや冷却水の循環等によりこの熱を除去するようにしているが、その放熱量には限界があり、窓5の寿命の低下の原因となる。特に高出力の電子線照射装置では電子線のエネルギーが大きいため、発熱量が大きく窓5の一部を電子線が透過し続けると、放熱が間に合わず昇温し、最終的には溶解してしまうという問題があった。
【0006】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、高出力の電子線照射にも耐えることができる電子線照射装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の電子線照射装置は、電子線発生装置で発生した電子線を対象物に照射する電子線照射装置において、電子線発生装置の照射口の近傍に設けられ電子線の照射方向に略平行な回転軸を有する回転機構と、中心が回転軸に接続されると共に、照射口を覆うディスク状の窓と、窓と照射口との間に設けられ電子線照射装置内を真空保持するため窓を回転自在にシールするシール機構とを備えたものである。
【0008】
上記構成に加え本発明の電子線照射装置は、窓の露出部を冷却する冷却手段を有するのが好ましい。
【0009】
上記構成に加え本発明の電子線照射装置の窓は照射口と対向するリング状の領域が電子線を透過する金属薄膜からなっており、残りの部分が電子線を遮断する部材からなっているのが好ましい。
【0010】
本発明によれば、回転機構によりディスク状の窓が回転するので、電子線が窓を透過する際に窓の金属原子等と相互作用を起こして熱が発生しても窓の他の領域に伝導して自然冷却される。すなわち、ディスク状の窓自体が放熱板として機能する。この結果、窓が熱で溶けたりするのが防止され窓の寿命が伸びる。また、窓の露出部を冷却手段で冷却することにより、高出力の電子線が照射された場合でも窓が十分に冷却されるので高出力の電子線に耐えることができる。さらに、窓のうち電子線発生装置の照射口と対向するリング状の領域だけを電子線が透過する金属薄膜とすることにより、窓の強度を増すと共に低コスト化することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0012】
図1は本発明の電子線照射装置の一実施の形態を示す側面断面図である。図2は図1に示した電子線照射装置の底面図である。図3は図1に示した電子線照射装置のA−A線断面図である。
【0013】
図1に示す電子線発生装置2は、電子銃と、電子銃からの電子を加速する加速管とで構成されている(いずれも図示せず。)。電子線発生装置2の出射口は電子線取り出し部3に接続されている。これら電子銃、加速管及び電子線取り出し部3は電子線を効率よく加速し進行させるため真空に保持されている。電子線取り出し部3の照射口4には、シール機構としての磁気シール(若しくはOリング)10、11を介してディスク状の窓12が配置されている。15aは窓保持板であり、15bは窓保持リングであり、窓保持板15aと窓保持リング15bとで窓12が保持されるようになっている(窓全体が円板であってもよい)。16は一方の側面(図では下側の側面)に環状の開口部17を有する環状のダクトである。このダクト16は電子線取り出し部3と連通しており、磁気シール10、11を挟むように窓保持板15a及び窓保持リング15bに配置されている。すなわち、窓12の一方の面(電子線発生装置2側)は真空に保持され、他方の面(底面)は大気開放されていることになる。ディスク状の窓12は、照射口4の内径の約5倍の半径を有している(窓12の大きさはこの大きさに限定されるものではなく、照射口4を常に覆うことができればよい)。窓12は、照射口4の近傍に設けられた回転機構(例えばギヤードモータ)13の回転軸14に接続されており、回転機構13により窓12の中心を軸として回転するようになっている。
【0014】
窓12の露出部には窓12を冷却する冷却手段(例えばファン)18が設けられている。
【0015】
なお、磁気シール10、11とは、磁性流体を用いた回転導入シールである。
【0016】
この電子線照射装置19が作動すると、回転機構13によりディスク状の窓12が回転するので、電子線が窓12を透過する際に窓12の金属原子等と相互作用を起こして熱が発生しても窓12の他の領域に伝導して自然冷却される。すなわち、ディスク状の窓12自体が放熱板として機能する。この結果、窓12が熱で溶けたりするのが防止され窓12の寿命が伸びる。また、窓12の露出部をファン18で冷却することにより、高出力の電子線が照射された場合でも窓12が十分に冷却されるので耐えることができる。さらに、窓12のうち電子線発生装置の照射口4と対向するリング状の領域だけを電子線が透過する金属薄膜とすることにより、窓12の強度を増すと共に低コスト化することができる。
【0017】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【0018】
高出力の電子線照射にも耐えることができる電子線照射装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子線照射装置の一実施の形態を示す側面断面図である。
【図2】図1に示した電子線照射装置の底面図である。
【図3】図1に示した電子線照射装置のA−A線断面図である。
【図4】従来の電子線照射装置の概念図である。
【符号の説明】
2 電子線発生装置
3 電子線取り出し部
4 照射口
11 磁気シール(シール機構)
12 窓
13 回転機構
14 回転軸
15a 窓保持板
15b 窓保持リング
16 ダクト
18 ファン(冷却手段)
Claims (3)
- 電子線発生装置で発生した電子線を対象物に照射する電子線照射装置において、上記電子線発生装置の照射口の近傍に設けられ電子線の照射方向に略平行な回転軸を有する回転機構と、中心が該回転軸に接続されると共に、上記照射口を覆うディスク状の窓と、該窓と上記照射口との間に設けられ上記電子線照射装置内を真空保持するため上記窓を回転自在にシールするシール機構とを備えたことを特徴とする電子線照射装置。
- 上記窓の露出部を冷却する冷却手段を有する請求項1に記載の電子線照射装置。
- 上記窓は上記照射口と対向するリング状の領域が電子線を透過する金属薄膜からなっており、残りの部分が電子線を遮断する部材からなっている請求項1または2に記載の電子線照射装置。
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