JP4742223B2 - 監視装置付き電子線照射装置 - Google Patents

Description

本発明は監視装置付き電子線照射装置に関し、特に電子線照射手段から被照射物に照射される電子線照射状況を把握し、電子線異常の際には異常原因を個別具体的に特定するのに好適な監視装置付き電子線照射装置に関する。

電子線照射装置には、被照射物に電子線がムラ無く均一に照射され、滅菌が正常に行われているか否かを確認するため監視装置が多く用いられている。従来、電子線照射の照射状況を監視するものとして、電子線が被照射物に照射される際に放出される発光を撮影し、その発光の強度分布を画像処理することで電子線照射状況を確認するものがあった（特許文献１参照）。またフィラメント切れを検知することで電子線照射状況の異常を判定するものとして、複数のフィラメントを２つのグループに分けて、両グループの電流の向きが相反するように配置し、両グループの電流値の差を変流器で計測し、電流値の均衡が破れた際にフィラメント切れと判定するものもあった（特許文献２参照）。さらには、電子線照射装置の運転中に照射窓の温度を検出する状態検出器を有し、照射窓の状態データに基づいて照射窓の寿命診断を行うと共に、照射窓の温度上昇とその分布から、電子線の照射量と照射分布を把握し、フィードバック回路で電子銃制御回路と電子線照射範囲調整用の電磁石にフィードバックを行い、照射窓が破損しない範囲で電子線照射装置を継続運転させることができるものもあった（特許文献３参照）。そのほか、画像処理装置の異常判定方法として、画像データを明部と暗部に２値化し、特定位置の輝度が複数の閾値のどの範囲にあるかで、画像処理装置の照明用の光源や撮像装置の異常原因を判定するものもあった（特許文献４参照）。

特開平８−２６５７３８ 特開平１１−８４０９９ 特開平８−３１３７００ 特開２００５−１２１９２５

しかしながら、特許文献１では電子線照射が正常か異常かの判断は行うものの、電子線照射が異常の際に異常原因を特定することは開示されておらず、その異常が、例えばフィラメントによるものなのか、真空窓によるものなのかを区別することは開示されていない。そのため特許文献１で異常と判断した際には、電子線照射装置を停止させて、異常箇所を全て確認した上で対応しなければならず、点検作業に多くの時間がかかるという恐れがあった。

また、特許文献２では瞬時にフィラメント切れを検知することができるものの、真空窓の異常や軸ずれによる異常は検知することは開示されていない。そのため特許文献２では、真空窓の異常や軸ずれがあっても、フィラメントに異常がなければ、電子線照射の異常を検知することは困難で、電子線が被照射物に十分に照射されないまま被照射物が滅菌処理を終える恐れがあった。

特許文献３では、照射窓の温度を測定することにより温度上昇とその分布を把握して照射窓の寿命診断を行うことから、照射窓の異常を検知できるものの、照射窓以外の異常原因については考慮されておらず、フィラメント切れによる異常原因や軸ずれによる異常原因を検知するためには別途検出装置が必要となり機器が煩雑化する恐れがあった。

特許文献４では画像データを閾値処理することで異常原因を特定しているが、被撮像物を照らす光源ランプや撮像装置の異常を対象としており、電子線が被照射物に照射されることにより放出される発光輝度を観測して、閾値処理を行い、電子線照射状況の異常原因を特定するものではない。換言すると電子線照射手段のいずれの箇所に異常原因があるのかを個別具体的に特定するものではない。

そこで本発明は上記課題に鑑み、電子線照射の正常又は異常の判断のみならず、異常の際には、異常原因を具体的に特定することで、点検作業にかかる時間を短縮すると共に、記憶手段に記憶された画像の輝度を用いることで１つの装置で複数の異常原因を判定することができる監視装置付き電子線照射装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る監視装置付き電子線照射装置は、複数のフィラメントが放出する熱電子を加速することで電子線を照射処理室内の被照射物に照射する電子線照射手段と、電子線が被照射物に照射されることにより放出する発光を撮影する撮影手段と、電子線照射状況が予め記憶された記憶手段と、撮影手段により撮影された画像を処理し、記憶手段に記憶された電子線照射状況を判定する演算手段とを有している。記憶手段には、電子線照射状況に対応する画像の輝度が記憶されると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、又は真空窓劣化のうち少なくとも３つの電子線照射状況が記憶され、演算手段は撮影手段により撮影された画像を取り込んで、記憶手段に記憶された画像の輝度と比較し、画像の輝度と関連する記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込んで電子線照射状況を判定する。記憶手段に記憶される電子線照射状況は「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」、「真空窓劣化」から任意の３つを選択し、決定することとなる。また、記憶手段に記憶される電子線照射状況に対応する画像の輝度には、少なくとも３つの電子線照射状況に対応する画像の輝度データや発光輝度を数値化した閾値が用いられる。演算手段では、記憶された画像を撮影手段により撮影された画像と比較し、記憶された画像の輝度データの中から一致するものを選択し、電子線照射状況を判定することとなる。画像の輝度に閾値を用いた場合には、演算手段では、撮影された画像の発光輝度の値と閾値とを比較し、閾値の上下により電子線照射状況を判定することとなる。なお、演算手段は撮影された画像を処理するに際し、撮影手段の設置される位置により、適宜補正を加えることになっている。

請求項２に係る監視装置付き電子線照射装置は、複数のフィラメントが放出する熱電子を加速することで電子線を照射処理室内の被照射物に照射する電子線照射手段と、電子線が被照射物に照射されることにより放出する発光を撮影する撮影手段と、電子線照射状況が予め記憶された記憶手段と、撮影手段により撮影された画像を処理し、記憶手段に記憶された電子線照射状況を判定する演算手段とを有している。記憶手段には、電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の上限値に設定される第１の閾値と、電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の下限値に設定され、かつ、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度よりも高い値に設定される第２の閾値と、この第２の閾値より低い値に設定され、かつ、フィラメント切れが生じた際に放出する発光輝度よりも高い値に設定され、かつ、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度の下限値に設定される第３の閾値と、が記憶されると共に、３つの閾値で区切られる領域に対応し、かつ、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、又は真空窓劣化のうち少なくとも３つの電子線照射状況が記憶される。演算手段は撮影手段により撮影された画像の発光輝度を取り込み、記憶手段に記憶された各閾値と比較し、第２の閾値以上かつ第１の閾値以下の際に、記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込み、電子線照射状況は正常と判定し、第２の閾値より低く第３の閾値以上の際に、記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込み、電子線照射状況は軸ずれと判定し、第３の閾値より低い際に、記憶手段に記憶された電子線照射状況のうち、電子線照射状況はフィラメント切れと判定する。なお、記憶手段に記憶される少なくとも３つの電子線照射状況は「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」、及び「真空窓劣化」から任意の３つを選択し、決定することとなる。少なくとも３つの電子線照射状況のうちに「真空窓劣化」が含まれる場合は、撮影された画像の発光輝度が第１の閾値より高い際に、記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込み、電子線照射状況は真空窓劣化と判定する。

請求項３に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項２において、記憶手段には、電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の上限値に設定され、かつ、真空窓劣化が生じた際に放出される発光輝度よりも低い値に設定される第１の閾値が記憶されると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、及び真空窓劣化が記憶される。演算手段は、第１の閾値より高い際に、記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込み、電子線照射状況は真空窓劣化であると判定する。なお、記憶手段に記憶される電子線照射状況は「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」、及び「真空窓劣化」である。

請求項４に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項３において、電子線照射手段が複数のフィラメントに接続される定電流制御型のフィラメント電源を有すると共に、フィラメントの電圧を測定する電圧計を有する。記憶手段には、真空窓劣化を生じる際のフィラメント電圧よりも高い値に設定され、かつ、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電圧以下に設定される電圧設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶される。演算手段は、撮影手段により撮影された画像の発光輝度が第１の閾値より高い際に電圧計からフィラメント電圧を取り込み、記憶手段に記憶された電圧設定値と比較することにより、電圧設定値以上の場合にフィラメント劣化と判定する。なお、記憶手段に記憶される電子線照射状況は「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」、「真空窓劣化」、及び「フィラメント劣化」である。

請求項５に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項３において、電子線照射手段が複数のフィラメントに接続される定電圧制御型のフィラメント電源を有すると共に、フィラメントの電流を測定する電流計を有する。記憶手段には、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電流以上に設定され、かつ、軸ずれを生じる際のフィラメント電流よりも低い値に設定される電圧設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶される。演算手段は、撮影手段により撮影された画像の発光輝度が第２の閾値よりも低く、第３の閾値以上の際に電流計からフィラメント電流を取り込み、記憶手段に記憶された電流設定値と比較することにより、電流設定値以下の場合にフィラメント劣化を判定する。なお、記憶手段に記憶される電子線照射状況は「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」、「真空窓劣化」、及び「フィラメント劣化」である。

請求項６に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項３において、電子線照射手段が複数のフィラメントに接続される定電流制御型のフィラメント電源を有すると共に、フィラメントの電圧を測定する電圧計を有し、フィラメントの対向部にグリッド電源に接続されるグリッドを有すると共に、グリッド電源の電圧を調節することによりフィラメントが放出する熱電子量を一定に制御する制御手段を有する。記憶手段には、電子線が正常に行われる際のフィラメント電圧よりも高い値に設定され、かつ、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電圧以下に設定される電圧設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶される。演算手段は、撮影手段により撮影された画像の発光輝度が第２の閾値以上かつ第１の閾値以下の際に電圧計からフィラメント電圧を取り込み、記憶手段に記憶された電圧設定値と比較することにより、電圧設定値以上の場合にフィラメント劣化と判定する。なお、記憶手段に記憶される電子線照射状況は「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」、「真空窓劣化」、及び「フィラメント劣化」である。

請求項７に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項３において、電子線照射手段が複数のフィラメントに接続される定電圧制御型のフィラメント電圧を有すると共に、フィラメントの電流を測定する電流計を有し、フィラメントの対向部にグリッド電源に接続されるグリッドを有すると共に、グリッド電源の電圧を調節することによりフィラメントが放出する熱電子量を一定に制御する制御手段を有する。記憶手段には、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電流以上の値に設定され、かつ、電子線照射が正常に行われる際のフィラメント電流より低い値に設定される電流設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶される。演算手段は、撮影手段により撮影された画像の発光輝度が第１の閾値よりも高い際に電流計からフィラメント電流を取り込み、予め記憶手段に記憶された電流設定値と比較することにより、電流設定値以下の場合にフィラメント劣化と判定する。なお、記憶手段に記憶される電子線照射状況は「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」、「真空窓劣化」、及び「フィラメント劣化」である。

請求項８に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項４又は請求項６において、記憶手段に記憶された電圧設定値は、フィラメントの電圧初期値の１．１倍に設定される。電圧設定値の設定が困難な場合に、フィラメントの電圧初期値の１．１倍に設定することで、電圧設定値の計算を容易に行うことができる。

請求項９に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項５又は請求項７において、記憶手段に記憶された電流設定値はフィラメントの電流初期値の０．９倍に設定される。電流設定値の設定が困難な場合にフィラメントの電流初期値の０．９倍に設定することで、電流設定値の計算を容易に行うことができる。

請求項１０に係る監視装置付き電子線照射装置は、請求項１〜９のいずれかにおいて、演算手段は撮影された画像を複数のセグメントに分割し、セグメント毎の発光輝度を記憶手段に記憶された閾値と比較する。

本発明によれば、電子線照射装置の電子線照射状況の正常、異常を判定するのみならず、異常の際には、少なくとも２つの異常原因を判定することで、異常原因を個別具体的に把握することができる。異常原因を具体的に把握することにより、電子線照射手段の異常箇所を認識でき、運転を停止させる時間を短縮すると共に、点検作業にかかる時間を短縮することができる。

また、本発明によれば、異常の際には少なくとも２つの異常原因を判定することから、異常原因毎に監視装置を設ける必要はなく、１つの監視装置で複数の異常原因を判定することができる。これにより監視装置を簡素化でき、汎用性のある監視装置付き電子線照射装置とすることができる。

さらに、本発明によれば、記憶手段に記憶された画像の輝度に閾値を用いることで、撮影された画像の発光輝度の値と閾値とを比較し、閾値で区切られる領域により電子線照射状況を判定でき、演算手段の処理を迅速に行うことができる。

以下、本発明の監視装置付き電子線照射装置を、図面を参照して説明する。

図１及び図２は、被照射物を連続搬送するラインの一部を示しており、外部と遮断した搬送路９の上方に電子線照射手段４を配置し、搬送されてくる被照射物に電子線照射手段４から電子線を照射し、被照射物を滅菌処理するものである。図１では被照射物の例として、食品用の包装に用いられるプラスチックフィルム材１で説明する。プラスチックフィルム材１は、プラスチックフィルム材１を挟み込むように複数設けられたローラ２により図１上の右側から左側にかけて搬送される。その際にプラスチックフィルム材１は滅菌処理のため、ステンレス鋼材等の金属からなる中空箱状の搬送路９を通過する。搬送路９は電子線照射手段４を有すると共に、電子線がプラスチックフィルム材１に照射される照射処理室５とその前後に設けられた減圧室３で構成される。減圧室３には排気ポンプＰの減圧手段を接続し、照射処理室５内を大気圧以下の一定の減圧状態としている。これにより電子線照射の滅菌効率を向上させると共に、低い加速電圧の電子線発生装置が使用可能となる。また、搬送路９の搬入側及び搬出側のローラ２には、照射処理室５内が減圧状態を維持できるよう隔壁１０にて包囲されている。

搬送路９には電子線がプラスチックフィルム材１に照射される様子が観察することができる位置に観測窓７を設ける。図１では観測窓７は、照射処理室５内にステンレス鋼材等の金属に固定され、観測窓７の内部は撮影手段６が収納される空間が確保されている。なお、撮影手段６を収納するため観測窓７とステンレス鋼材等の金属で包囲された空間の上方は取り外し可能となっている。

撮影手段６には輝度センサを有するＣＣＤカメラを用いる。このＣＣＤカメラには画像処理を行うための記憶手段と演算手段を有していることが好ましい。記憶手段と演算手段を備えていないＣＣＤカメラを使用する場合には、別途、記憶手段と演算手段を有するパソコン（図示せず）に接続することも可能である。また、ＣＣＤカメラは演算手段で判定された結果を表示する表示手段８に接続される。表示手段８にはパソコンのディスプレイや電光掲示板、更には電源ユニットを制御する制御盤などの表示部分が用いられる。表示手段８には異常原因を表示する際にアラーム音が出るように設定されることが好ましい。

図２は図１のＡ−Ａ線断面であり、照射処理室５内でプラスチックフィルム材１に電子線照射手段４から電子線が照射されている様子を表している。中空箱状の搬送路９内はプラスチックフィルム材１が搬送される空間を除いて、閉じられた空間となっており、暗室となっている。かかる照射処理室５内で電子線がプラスチックフィルム材１に照射されると、照射面において電子線のエネルギーによって決定される波長と強度を持った発光が生じる。この発光の輝度を撮影手段６で観測することにより、電子線照射状況を判定する。

図３は電子線照射手段４の詳細を表す図面である。電子線照射手段４は、真空排気用のロータリーポンプＲＰとターボ分子ポンプＴＭＰ等を用いて高真空状態にする電子線発生室１１内に、電子線を発生させるカソード１３と、カソード１３で発生した電子線を真空空間で加速するアノード１５とを有する。カソード１３は、熱電子を放出するフィラメント１２と、フィラメント１２で発生した熱電子をコントロールするグリッド１４とを有する。フィラメント１２には例えば、２０〜３０本のフィラメントを所定の間隔をおいて一直線上に配置し、５本のフィラメントの組を５組つくり、それぞれの組は５本のフィラメントを直列に接続するようにする。このようにフィラメントを配置することで１本のフィラメント切れが生じた際でも、残り４本のフィラメントに電流が流れなくなり、フィラメント切れを生じた組からは熱電子を取り出すことができず、その個所に対応するプラスチックフィルム１上では発光が観測されず、発光輝度の相違を容易に発見することができる。

また、フィラメント１２はケーブル１７を介してフィラメント電源１８bに接続される。フィラメント電源１８bはフィラメント１２を加熱して熱電子を発生させる。フィラメント１２とグリッド１４との間には、電圧を印加し、熱電子を制御するためのグリッド電源１８ｃがケーブル１７を介して接続される。そしてグリッド１４と真空窓１６との間には、加速電圧を印加する高電圧直流電源１８aがケーブル１７を介して接続される。フィラメント電源１８ｂからの交流電流を通じて、フィラメント１２は加熱され、熱電子を放出し、グリッド１４を通過したものだけが電子線として有効に取り出される。そして電子線は高電圧直流からの加速電圧により加速され、真空窓１６を突き抜け、被照射物に電子線が照射される。

図４は記憶手段２１に記憶された画像の輝度に閾値を用いた例を表し、撮影手段６で撮影された画像から電子線照射状況を判定するまでをブロック図で表したものである。図４では少なくとも３つの電子線照射状況に「正常」、「軸ずれ」、「フィラメント切れ」を選択した例で説明する。なお、記憶手段２１に記憶された画像の輝度としては、閾値のほか少なくとも３つの電子線照射状況に対応した画像の輝度データを予め記憶手段２１に記憶しておき、撮影手段６で撮影された画像と記憶手段２１に記憶した画像の輝度データを比較することで電子線照射状況を判定するようにしてもよい。このような場合、記憶手段２１には多くの画像の輝度データが必要となるため、演算手段２０の処理速度を考慮すると、閾値を用いることが好ましい。

撮影手段６では、電子線が被照射物に照射されることにより放出される発光を撮影し、撮影手段６が有するメモリ（図示せず）に一時的に記憶する。そしてメモリに記憶された画像は演算手段２０に運ばれて、発光輝度Kが取り込まれる。発光輝度Kが取り込まれ、演算手段２０では記憶手段２１に予め記憶された所定の閾値S_１、S_２、S_３が読み込まれる。演算手段２０は、この読み込まれた閾値S_１、S_２、S_３と発光輝度Kとを比較し、発光輝度KがS_１、S_２、S_３で区切られる領域のいずれに属するかにより、記憶手段２１に記憶された少なくとも３つの電子線照射状況のいずれであるかを判定する。

ここで第1の閾値S_１は、電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の上限値に設定される。この上限値は予め電子線照射が正常に行われている際の発光輝度の値を一定期間、記録しておき、その記録された発光輝度の値のうち最大値に設定される。

第２の閾値S_２は、電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の下限値に設定され、かつ、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度よりも高い値に設定される。この下限値も、上限値を決めるのと同様に、電子線照射が正常に行われている際の発光輝度の値を一定期間、記録しておき、その記録された発光輝度の値のうち最小値に設定される。また、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度よりも高い値は、予め軸ずれを生じている状態で電子線が照射されている際に放出する発光輝度の値を一定期間、記録しておき、その記録された発光輝度の値のうち最大値よりも高い値に設定される。下限値と軸ずれの値は一致していることが好ましいが、仮に一致していない場合には、下限値を優先して設定することが好ましい。

第３の閾値S_３は、第２の閾値S_２より低い値に設定され、かつ、フィラメント切れが生じた際に放出する発光輝度よりも高い輝度に設定され、かつ、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度の下限値に設定される。フィラメント切れが生じた際に放出する発光輝度よりも高い輝度は、予め複数のフィラメントのうち１つがフィラメント切れを生じている状態で電子線が照射されている際に放出する発光輝度の値を一定期間、記録しておき、その記録された発光輝度の値のうち、最大値よりも高い値に設定される。また、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度の下限値は、予め軸ずれを生じている状態で電子線が照射されている際に放出する発光輝度の値を一定期間、記録しておき、その記録された発光輝度の値のうち最小値に設定される。フィラメント切れの値と軸ずれの値は一致していることが好ましいが、仮に一致していない場合には、フィラメント切れの値を優先して設定することが好ましい。

また電子線照射状況には、電子線照射状況が正常に行われている際の「正常」と、電子線照射状況が異常を生じている際の「軸ずれ」、「フィラメント切れ」がある。「正常」とは、被照射物に電子線が所定量均一に照射されている状態を意味する。「軸ずれ」とは、図２のアノード１５とグリッド１４との穴がずれた状態を意味し、このようなずれを生じた状態で電子線照射が行われると、熱電子が上手く真空窓１６を突き抜けることなく、被照射物に十分な電子線が照射されないこととなり、照射漏れの原因となりうる。「フィラメント切れ」とは、複数のフィラメント１２のうち１つでもフィラメントが切れ、電流を流さなくなった状態を意味する。かかる状態で電子線照射が行われると、フィラメント切れを生じた箇所のみ電子線が被照射物に照射されず、照射漏れを生じる。

演算手段２０で判定された電子線照射状況の結果は表示手段８に運ばれ出力可能となる。

図５は演算手段２０の具体的処理を表したフローチャート図である。演算手段２０ではまず撮影手段６により撮影された画像から発光輝度Kを取り込む（S1）。発光輝度Kを取り込んだ後、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された第１の閾値S_１を取り込み、撮影された画像の発光輝度Kと比較する（S2）。比較の際には、発光輝度Kが第１の閾値S_１以下か否かを比較する（S3）。発光輝度Kが第１の閾値S_１以下であれば、演算手段２０は続いて、記憶手段２１から第２の閾値S_２を取り込み、第２の閾値S_２と発光輝度Kとを比較する（S４）。比較の際には、発光輝度Kが第２の閾値S_２以上か否かを比較する（S５）。 一方、発光輝度Kが第１の閾値S_１より高ければ、本実施例では演算手段２０は特段判定を行うことなく処理を終了する。なお、かかる場合、電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の上限値に設定される閾値S_１より、発光輝度Kが高いので、何らかの異常があるものとして、異常を判定するようにしてもよい。少なくとも３つの電子線照射状況のうちに「真空窓劣化」が含まれる場合は、発光輝度Kが閾値S_１より高い際に真空窓劣化と判定する。S5の処理において、発光輝度Kが第２の閾値S_２以上の際には、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された少なくとも３つの電子線照射状況から「正常」を読み込み、電子線照射状況は正常と判定する。一方、発光輝度Kが第２の閾値S_２より低い際には、演算手段２０は、記憶手段２１から第３の閾値S_３を取り込み、第３の閾値S_３と発光輝度Kとを比較する（S6）。比較の際には、発光輝度Kが第３の閾値S_３以上か否かを比較する（S7）。発光輝度Kが第３の閾値S_３以上の際には、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された少なくとも３つの電子線照射状況から「軸ずれ」を読み込み、電子線照射状況は軸ずれと判定する。一方、発光輝度Kが第３の閾値S_３より低い際には、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された少なくとも３つの電子線照射状況から「フィラメント切れ」を読み込み、電子線照射状況はフィラメント切れと判定する。

実施例２は実施例１と比較して、電子線照射状況に真空窓劣化を加えた例である。図６のブロック図を参照して説明する。なお図４と同一部分には同一符号を用い、図４と重複する箇所については説明を省略する。

実施例２では、真空窓劣化を判定するべく、記憶手段２１に記憶された第１の閾値は、電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の上限値に設定され、かつ、真空窓劣化が生じた際に放出される発光輝度よりも低い値に設定される。この真空窓劣化が生じた際に放出される発光輝度よりも低い値は、予め真空窓劣化を生じている状態で、電子線が照射されている際に放出する発光輝度の値を一定期間、記録しておき、その記録された発光輝度の最小値よりも低い値に設定される。この値と正常時の発光輝度の上限値は一致していることが好ましいが、仮に一致していない場合には正常時の発光輝度の上限値を優先して設定することが好ましい。また記憶手段２１には、真空窓劣化という４番目の電子線照射状況が記憶される。「真空窓劣化」とは、経年の使用により、グラファイトシート等からなる真空窓が消耗し、厚さが減少し、電子線照射手段４から必要以上の電子線が被照射物に照射されている状態を意味する。このような場合、被照射物には過剰な量の電子線が照射され、被照射物の劣化、オゾンの発生による異臭の原因となりかねない。また、過剰な量の電子線が照射されることから発光輝度は正常時と比較し、明るくなる。そこで実施例２では、このような発光輝度の明るさを捉え、真空窓劣化を判定する。

真空窓劣化を判定するに際し、演算手段２０では、撮影手段６で撮影された撮影画像の発光輝度Kを取り込み、第１の閾値S_１と比較し、発光輝度Kがこの第１の閾値S_１より高い際に、記憶手段２１に記憶された真空窓劣化の電子線照射状況を読み込み、電子線照射状況は真空窓劣化と判定する。そして判定結果は表示手段８に運ばれ出力可能となる。

続いて、演算手段２０の具体的処理を表した図７のフローチャート図を用いて説明する。なお、図５と同一部分には同一符号を用い、図５と重複する箇所については説明を省略する。

図７では、S3の過程において、発光輝度Kが第１の閾値よりも高い際に、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「真空窓劣化」を読み込み、電子線照射状況は真空窓劣化と判定する。このほかの処理は実施例１と同様である。

実施例３は、フィラメント電源１８ｂに定電流制御型のフィラメント電源を用いた例で、実施例２と比較して電子線照射状況にフィラメント劣化が加わっている。図８のブロック図を参照して説明する。なお、図４又は図６と同一部分には同一符号を用い、図４又は図６と重複する箇所については説明を省略する。

図８では、記憶手段２１に電圧設定値Ｖ_０と５つ目の電子線照射状況であるフィラメント劣化が記憶される。電圧設定値Ｖ_０は真空窓劣化を生じる際のフィラメント電圧よりも高い値に設定され、かつ、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電圧以下に設定される。電圧設定値Ｖ_０を設定するに際し、真空窓劣化時のフィラメント電圧とフィラメント劣化時のフィラメント電圧を把握しておくことが好ましい。また、電圧設定値Ｖ_０は、フィラメントの電圧初期値の１．１倍に設定することも可能である。ここで、「フィラメント劣化」とは、経年の使用により、フィラメントが劣化し、フィラメントの抵抗が大きくなった状態を意味する。本実施例の場合、定電流制御型のフィラメント電源を用いていることから、フィラメントの抵抗が大きくなっても、フィラメント電流は常に一定に保たれ、抵抗が大きくなった分、フィラメント電圧も大きくなる。その結果、フィラメント劣化が生じた状態で電子線照射が行われると、フィラメント電圧が大きくなり、被照射物には過剰な量の電子線照射が行われ、被照射物の劣化、オゾンの発生による異臭の原因となりかねない。そこでかかるフィラメント劣化を判定すべく、フィラメントとフィラメント電源の間には電圧計２２が設置される。この電圧計２２はフィラメントのフィラメント電圧Ｖを測定しており、複数のフィラメントにおけるフィラメント電圧Ｖの合計値を測定するようにすることが好ましい。なお、電圧計２２が複数のフィラメントにおけるフィラメント電圧Ｖの合計値を測定する場合、記憶手段２１に記憶される電圧設定値Ｖ_０も複数のフィラメントの合計値を考慮した値に設定される。電圧計２２で測定されたフィラメント電圧Ｖは所定の場合、演算手段２０に取り込まれる。

演算手段２０では、フィラメント劣化を判定するに際し、撮影手段６で撮影された撮影画像の発光輝度Ｋを取り込み、第１の閾値Ｓ_１と比較し、発光輝度Ｋがこの第１の閾値Ｓ_１より高いと判断した場合に、電圧計２２からフィラメント電圧Ｖを取り込み、このフィラメント電圧Ｖと記憶手段２１に記憶された電圧設定値Ｖ_０とを比較する。その結果、フィラメント電圧Ｖが電圧設定値Ｖ_０よりも小さい場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶された真空窓劣化を読み込み、電子線照射状況は真空窓劣化と判定する。一方、フィラメント電圧Ｖが電圧設定値Ｖ_０以上である場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶されたフィラメント劣化を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。そして判定結果は表示手段８に運ばれ出力可能となる。

続いて、演算手段２０の具体的処理を表した図９のフローチャート図を用いて説明する。なお、図５又は図７と同一部分には同一符号を用い、図５又は図７と重複する箇所については説明を省略する。

演算手段２０では、Ｓ３の過程において発光輝度Ｋが第１の閾値Ｓ_１以下でないと判断した場合、電圧計２２からフィラメント電圧Ｖを取り込む（Ｓ８）。そして、演算手段２０はこのフィラメント電圧Ｖが記憶手段２１に記憶された電圧設定値Ｖ_０以上か否かを判断する（Ｓ９）。フィラメント電圧Ｖが電圧設定値Ｖ_０以上であれば、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「フィラメント劣化」を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。一方、フィラメント電圧Ｖが電圧設定値Ｖ_０以上でない場合、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「真空窓劣化」を読み込み、電子線照射状況は真空窓劣化と判定する。

実施例４は、フィラメント電源１８ｂに定電圧制御型のフィラメント電源を用いた例で、実施例３と同様、電子線照射状況にフィラメント劣化が加わっている。図１０のブロック図を参照して説明する。なお、図４、図６、又は図８と同一部分には同一符号を用い、図４、図６又は図８と重複する箇所については説明を省略する。

図８では記憶手段２１に電流設定値Ｉ_０と５つ目の電子線照射状況であるフィラメント劣化が記憶される。電流設定値Ｉ_０は、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電流以上に設定され、かつ、軸ずれを生じる際のフィラメント電流よりも低い値に設定される。電流設定値Ｉ_０を設定するに際し、フィラメント劣化時のフィラメント電流と軸ずれ時のフィラメント電流を把握しておくことが好ましい。また、電流設定値Ｉ_０はフィラメントの電流初期値の０．９倍に設定することも可能である。

本実施の場合、定電圧制御型のフィラメント電源を用いていることから、フィラメントが経年の使用で劣化した場合、フィラメントの抵抗は大きくなっても、フィラメント電圧は常に一定に保たれ、抵抗が大きくなった分、フィラメント電流は小さくなる。その結果熱電子の量は減少し、フィラメント劣化が生じた状態で電子線照射が行われると、被照射物に十分な量の電子線が照射されず、照射漏れの原因となりうる。また、被照射物には十分な量の電子線が照射されないことから、発光量も「正常」の際の発光量と比較し、減少する。

フィラメントとフィラメント電源の間には電流計２３が設置され、電流計２３はフィラメントのフィラメント電流Iを測定する。フィラメントは複数用いられることから、電流計２３で複数のフィラメントにおけるフィラメント電流Iの合計値を測定するようにすることが好ましい。なお、かかる場合、記憶手段２１に記憶される電流設定値Ｉ_０も複数のフィラメントの合計値を考慮した値に設定される。電流計２３で測定されたフィラメント電流Iは、所定の場合に演算手段２０に取り込まれる。

演算手段２０では、フィラメント劣化を判定するに際し、撮影手段６で撮影された撮影画像の発光輝度Kを取り込み、第２の閾値Ｓ_２及び第３の閾値Ｓ_３と比較し、発光輝度Kが第３の閾値Ｓ_３以上で、かつ第２の閾値Ｓ_２より小さい場合に電流計２３からフィラメント電流Iを取り込み、このフィラメント電流Iと記憶手段２１に記憶された電流設定値Ｉ_０とを比較する。その結果、フィラメント電流Iが電流設定値Ｉ_０以下の場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶されたフィラメント劣化を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。一方、フィラメント電流Iが電流設定値Ｉ_０より大きい場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶された軸ずれを読み込み、電子線照射手段は軸ずれと判定する。そして判定結果は表示手段８に運ばれ出力可能となる。

続いて、演算手段２０の具体的処理を表した図１１のフローチャート図を用いて説明する。なお、図５、図７又は図９と同一部分には同一符号を用い、図５、図７又は図９と重複する箇所については説明を省略する。

演算手段２０では、S７の過程において発光輝度Kが第３の閾値Ｓ_３以上であると判断した場合、電流計２３からフィラメント電流Iを取り込む（S１０）。そして、演算手段２０はこのフィラメント電流Iが記憶手段２１に記憶された電流設定値Ｉ_０以下か否かを判断する（S１１）。フィラメント電流Iが電流設定値Ｉ_０以下であれば、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「フィラメント劣化」を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。一方、フィラメント電流Iが電流設定値Ｉ_０以下でない場合、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「軸ずれ」を読み込み、電子線照射状況は軸ずれと判定する。

実施例５は、実施例３の例にグリッド電圧を調整し、フィラメントが放出する熱電子量を一定に制御するフィードバック制御手段（図示せず）を有する例である。かかる制御手段により、熱電子量が正常の範囲を超えた場合でも、グリッド電圧の調節により、引き続き正常の範囲で電子線照射を行うことができる。この制御手段を用いた例を図１２のブロック図を参照して説明する。なお、図４、図６、図８、図１０と同一部分には同一符号を用い、これらと重複する箇所については説明を省略する。

図１２では、記憶手段２１にフィラメント劣化が記憶されると共に、電圧設定値Ｖ_０が記憶される。電圧設定値Ｖ_０は電子線照射が正常に行われる際のフィラメント電圧により高い値に設定され、かつ、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電圧以下に設定される。電圧設定値Ｖ_０を設定するに際し、正常時のフィラメント電圧とフィラメント劣化時のフィラメント電圧を把握しておくことが好ましい。また、電圧設定値Ｖ_０はフィラメントの電圧初期値の１．１倍に設定することも可能である。

本実施例の場合、実施例３と同様に、定電流制御型のフィラメント電源を用いていることから、フィラメントが経年の使用により劣化した場合、フィラメントの抵抗が大きくなると共に、フィラメント電圧も増加し、過剰な電子線照射が行われることになる。また本実施では、制御手段を有していることから、多少フィラメント劣化が生じた場合でも、制御手段によりグリッド電圧を調節し、正常時の電子線照射と変わらない状態とすることができる。フィラメント劣化が進み制御手段では調節できない範囲となった場合、演算手段２０は電圧設定値Ｖ_０と比較し、フィラメント劣化と判定することとなる。

演算手段２０では、フィラメント劣化を判定するに際し、撮影手段６で撮影された撮影画像の発光輝度Kを取り込み、第１の閾値Ｓ_１及び第２の閾値Ｓ_２と比較し、発光輝度Kが第２の閾値Ｓ_２以上で、かつ、第１の閾値Ｓ_１以下である場合に、電圧計２２からフィラメント電圧Vを取り込み、このフィラメント電圧Vと記憶手段２１に記憶された電圧設定値Ｖ_０とを比較する。その結果、フィラメント電圧Vが電圧設定値Ｖ_０以上の場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶されたフィラメント劣化を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。一方、フィラメント電圧Vが電圧設定値Ｖ_０より小さい場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶された正常を読み込み、電子線照射状況は正常と判定する。そして判定結果は表示手段８に運ばれ出力可能となる。

続いて、演算手段２０の具体的処理を表した図１３のフローチャート図を用いて説明する。なお、図５、図７、図９、図１１と同一部分には同一符号を用い、これらと重複する箇所については説明を省略する。

演算手段２０では、S５の過程において発光輝度Kが第２の閾値Ｓ_２以上であると判断した場合、電圧計２２からフィラメント電圧Vを取り込む（S１２）。そして、演算手段２０はこのフィラメント電圧Vが記憶手段２１に記憶された電圧設定値Ｖ_０以上か否かを判断する（Ｓ１３）。フィラメント電圧Ｖが電圧設定値Ｖ_０以上であれば、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「フィラメント劣化」を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。一方、フィラメント電圧Ｖが電圧設定値Ｖ_０以上でない場合、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「正常」と読み込み、電子線照射状況は正常と判定する。

実施例６は、実施例４の例に、実施例５と同様のグリッド電圧を調節し、フィラメントが放出する熱電子量を一定に制御するフィードバック制御手段（図示せず）を有する例である。かかる制御手段により、熱電子量が正常の範囲を超えた場合でもグリッド電圧の調節により、引き続き正常の範囲で電子線照射を行うことができる。定電圧制御型のフィラメント電源を用い、制御手段を用いる例について、図１４のブロック図を参照して説明する。なお、図４、図６、図８、図１０、図１２と同一部分には同一符号を用い、これらと重複する箇所については説明を省略する。

図１４では記憶手段２１にフィラメント劣化が記憶されると共に、電流設定値Ｉ_０が記憶される。電流設定値Ｉ_０はフィラメント劣化を生じる際のフィラメント電流以上の値に設定され、かつ、電子線照射が正常に行われる際のフィラメント電流より低い値に設定される。電流設定値Ｉ_０を設定するに際し、フィラメント劣化時のフィラメント電流と正常時のフィラメント電流を把握しておくことが好ましい。また電流設定値Ｉ_０はフィラメントの電流初期値の０．９倍に設定することも可能である。

本実施例の場合、定電圧制御型のフィラメント電源を用いていることから、フィラメントが経年の使用により劣化した場合、フィラメントの抵抗が大きくなると共に、フィラメント電流は減少し、十分な電子線照射が行われなくなる。また本実施例では、制御手段を有していることから、多少フィラメント劣化が生じた場合でも、制御手段によりグリッド電圧を調節し、正常時の電子線照射と変わらない状態とすることができる。フィラメント劣化が進み、制御手段では調節できない範囲となった場合、演算手段２０は電流設定値Ｉ_０と比較し、フィラメント劣化を判定する。この際、制御手段によるグリッド電圧の調節は最大限のものとなっているものの、フィラメント劣化により、取り出せる熱電子の量は減少し、発光輝度は正常時と比較し暗くなる。

演算手段２０では、フィラメント劣化を判定するに際し、撮影手段６で撮影された撮影画像の発光輝度Ｋを取り込み、第１の閾値Ｓ_１及び第２の閾値Ｓ_２と比較し、発光輝度Ｋが第２の閾値Ｓ_２以上でかつ第１の閾値Ｓ_１以下である場合に電流計２３からフィラメント電流Ｉを取り込み、このフィラメント電流Ｉと記憶手段２１に記憶された電流設定値Ｉ_０とを比較する。その結果、フィラメント電流Ｉが電流設定値Ｉ_０以下の場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶されたフィラメント劣化を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。一方、フィラメント電流Ｉが電流設定値Ｉ_０より大きい場合、演算手段２０は記憶手段２１に記憶された正常を読み込み、電子線照射状況は正常と判定する。そして判定結果は表示手段８に運ばれ出力可能となる。

続いて、演算手段２０の具体的処理を表した図１５のフローチャート図を用いて説明する。なお、図５、図７、図９、図１１、図１３と同一部分には同一符号を用い、これらと重複する箇所については説明を省略する。

演算手段２０では、Ｓ５の過程において、発光輝度Ｋが第２の閾値Ｓ_２以上であると判断した場合、電流計23からフィラメント電流Ｉを取り込む（Ｓ１４）。そして、演算手段２０はこのフィラメント電流Ｉが記憶手段２１に記憶された電流設定値Ｉ_０以下か否かを判定する（Ｓ１５）。フィラメント電流Ｉが電流設定値Ｉ_０以下であれば、演算手段２０は記憶手段２１に予め記憶された電子線照射状況から「フィラメント劣化」を読み込み、電子線照射状況はフィラメント劣化と判定する。一方、フィラメント電流Ｉが電流設定値Ｉ_０以下でない場合、演算手段２０は記憶手段２１で予め記憶された電子線照射状況から「正常」を読み込み、電子線照射状況は正常と判定する。

実施例７は、演算手段２０が撮影手段６により撮影された画像を複数のセグメントに分割し、セグメント毎の発光輝度を取り込む例である。図１６は撮影手段６により撮影されたプラスチックフィルム材１の平面図を表し、演算手段２０により１２のセグメントに分割されている。プラスチックフィルム材１は図１６中の矢印の方向に搬送され、セグメント毎に分割されたプラスチックフィルム材１の上部には電子線照射手段４（図示せず）を有している。演算手段２０は、このようにセグメントに分割された箇所の発光輝度Ｋを取り込み、記憶手段２１に記憶された各閾値と比較することで、セグメント毎の発光輝度Ｋを把握することができ、電子線照射状況が異常時の異常箇所を、セグメントの位置に対応させて、より詳細に把握することができる。図１６中の黒い箇所は、フィラメント切れを生じた際の発光輝度Ｋを表し、セグメントの上部に設置されたフィラメントが切れていることを意味する。なお、本実施では１２のセグメントに分割された例を説明したが、セグメントの数はプラスチックフィルム材１の幅、搬送速度により適宜変更可能である。

実施例８は、撮影手段６の配置を示した例である。図１７から図１９を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を用い、これらと重複する箇所については説明を省略する。

図１７では、図１において照射処理室５内に設置されていた撮影手段６を収納する観測窓７とステンレス鋼材等の金属で包囲された空間が照射処理室５外である紙面手前方向に設置されている。

図１８は図１７のＢ−Ｂ線断面であり、照射処理室５内でプラスチックフィルム材１に電子線照射手段４から電子線が照射されている様子を表している。図１８において、撮影手段６を収納する空間は中空箱状の搬送路９の側面に平行して設置される。図１において、撮影手段６は観測窓７越しにプラスチックフィルム材１の搬送方向に対向する位置から発光を撮影していたのに対し、図１８において、撮影手段６は観測窓７越しにプラスチックフィルム材１の搬送方向に直角する側面から発光を撮影する。かかる位置に撮影手段６を収納する空間を設置することで、減圧下である照射処理室５内に撮影手段６を収納する空間を設けるのに比べ、観測窓７の気密を考慮するだけでよく、撮影手段６を収納する空間の取り付けが容易となる。なお、撮影手段６はプラスチックフィルム材１の幅方向全体が撮影できるよう、プラスチックフィルム材１の斜め上方に配置することが好ましい。プラスチックフィルム材１の幅が広い場合、奥行き方向の撮影が困難となるため、かかる場合、図１９に示すミラー２４を設けることがより好ましい。ミラー２４を用いた場合、撮影手段６は観測窓７越しにミラー２４にレンズを向け、ミラー２４で反射した発光を撮影することとなる。その際ミラー２４はプラスチックフィルム材１の発光が捉えられるよう、斜めに傾けた状態で設置する。

本発明の実施例１を示す監視装置付き電子線照射装置の横断面概略図である。 図１をＡ−Ａ線で断面した際の縦断面図である。 本発明の実施例１から実施例８を示す監視装置付き電子線照射装置における電子線照射手段の概略図である。 本発明の実施例１を示す監視装置付き電子線照射装置の監視装置を表すブロック図である。 図４の演算手段で行われる具体的処理を表すフローチャート図である。 本発明の実施例２を示す監視装置付き電子線照射装置の監視装置を表すブロック図である。 図６の演算手段で行われる具体的処理を表すフローチャート図である。 本発明の実施例３を示す監視装置付き電子線照射装置の監視装置を表すブロック図である。 図８の演算手段で行われる具体的処理を表すフローチャート図である。 本発明の実施例４を示す監視装置付き電子線照射装置の監視装置を表すブロック図である。 図１０の演算手段で行われる具体的処理を表すフローチャート図である。 本発明の実施例５を示す監視装置付き電子線照射装置の監視装置を表すブロック図である。 図１２の演算手段で行われる具体的処理を表すフローチャート図である。 本発明の実施例６を示す監視装置付き電子線照射装置の監視装置を表すブロック図である。 図１４の演算手段で行われる具体的処理を表すフローチャート図である。 本発明の実施例７を示す監視装置付き電子線照射装置の撮影手段により撮影された画像を演算手段が捉えた際の平面図である。 本発明の実施例８を示す監視装置付き電子線照射装置の横断面概略図である。 図１７をＢ−Ｂ線で断面した際の縦断面図である。 本発明の実施例８における他の実施例であり、図１７をＢ−Ｂ線で断面した際の縦断面図である。

符号の説明

１…プラスチックフィルム材、３…減圧室、４…電子線照射手段、５…照射処理室、６…撮影手段、７…観測窓、８…表示手段、９…搬送路、１１…電子線発生室、１２…フィラメント、１３…カソード、１４…グリッド、１５…アノード、１６…真空窓、１８…電源ユニット、２０…演算手段、２１…記憶手段、２２…電圧計、２３…電流計、２４…ミラー。

Claims (10)

1. 複数のフィラメントが放出する熱電子を加速することで電子線を照射処理室内の被照射物に照射する電子線照射手段と、
   前記電子線が前記被照射物に照射されることにより放出する発光を撮影する撮影手段と、
   電子線照射状況が予め記憶された記憶手段と、
   前記撮影手段により撮影された画像を処理し、前記記憶手段に記憶された電子線照射状況を判定する演算手段と、
   を有する監視装置付き電子線照射装置であって、
   前記記憶手段は、
   前記電子線照射状況に対応する画像の輝度が記憶されると共に、前記電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、又は真空窓劣化のうち少なくとも３つの電子線照射状況が記憶され、
   前記演算手段は、
   前記撮影手段により撮影された画像を取り込んで、前記記憶手段に記憶された画像の輝度と比較し、前記画像の輝度と関連する前記記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込んで電子線照射状況を判定することを特徴とする監視装置付き電子線照射装置。
2. 複数のフィラメントが放出する熱電子を加速することで電子線を照射処理室内の被照射物に照射する電子線照射手段と、
   前記電子線が前記被照射物に照射されることにより放出する発光を撮影する撮影手段と、
   電子線照射状況が予め記憶された記憶手段と、
   前記撮影手段により撮影された画像を処理し、前記記憶手段に記憶された電子線照射状況を判定する演算手段と、
   を有する監視装置付き電子線照射装置であって、
   前記記憶手段は、
   電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の上限値に設定される第１の閾値と、
   電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の下限値に設定され、かつ、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度よりも高い値に設定される第２の閾値と、
   前記第２の閾値より低い値に設定され、かつ、フィラメント切れが生じた際に放出する発光輝度よりも高い値に設定され、かつ、軸ずれを生じている際に放出する発光輝度の下限値に設定される第３の閾値と、が記憶されると共に、
   前記３つの閾値で区切られる領域に対応し、かつ、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、又は真空窓劣化のうち少なくとも３つの電子線照射状況が記憶され、
   前記演算手段は、
   前記撮影手段により撮影された画像の発光輝度を取り込み、前記記憶手段に記憶された各閾値と比較し、
   前記第２の閾値以上かつ前記第１の閾値以下の際に、前記記憶手段に記憶された電子線 照射状況を読み込み、前記電子線照射状況は正常と判定し、
   前記第２の閾値より低く前記第３の閾値以上の際に、前記記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込み、前記電子線照射状況は軸ずれと判定し、
   前記第３の閾値より低い際に、前記記憶手段に記憶された電子線照射状況のうち、前記電子線照射状況はフィラメント切れと判定することを特徴とする監視装置付き電子線照射装置。
3. 前記記憶手段は、
   電子線照射が正常に行われている際に放出する発光輝度の上限値に設定され、かつ、真空窓劣化が生じた際に放出される発光輝度よりも低い値に設定される第１の閾値が記憶されると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、及び真空窓劣化が記憶され、
   前記演算手段は、前記第１の閾値より高い際に、前記記憶手段に記憶された電子線照射状況を読み込み、前記電子線照射状況は真空窓劣化であると判定することを特徴とする請求項２に記載の監視装置付き電子線照射装置。
4. 前記電子線照射手段は、前記複数のフィラメントに接続される定電流制御型のフィラメント電源を有すると共に、前記フィラメントの電圧を測定する電圧計を有し、
   前記記憶手段は、
   真空窓劣化を生じる際のフィラメント電圧よりも高い値に設定され、かつ、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電圧以下に設定される電圧設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶され、
   前記演算手段は、
   前記撮影手段により撮影された画像の発光輝度が前記第１の閾値より高い際に前記電圧計からフィラメント電圧を取り込み、
   前記記憶手段に記憶された電圧設定値と比較することにより、前記電圧設定値以上の場合にフィラメント劣化と判定することを特徴とする請求項３に記載の監視装置付き電子線照射装置。
5. 前記電子線照射手段は、前記複数のフィラメントに接続される定電圧制御型のフィラメント電源を有すると共に、前記フィラメントの電流を測定する電流計を有し、
   前記記憶手段は、
   フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電流以上に設定され、かつ、軸ずれを生じる際のフィラメント電流よりも低い値に設定される電圧設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶され、
   前記演算手段は、
   前記撮影手段により撮影された画像の発光輝度が前記第２の閾値より低く、前記第３の閾値以上の際に前記電流計からフィラメント電流を取り込み、
   前記記憶手段に記憶された電流設定値と比較することにより、前記電流設定値以下の場合にフィラメント劣化を判定することを特徴とする請求項３に記載の監視装置付き電子線照射装置。
6. 前記電子線照射手段は、前記複数のフィラメントに接続される定電流制御型のフィラメント電源を有すると共に、前記フィラメントの電圧を測定する電圧計を有し、前記フィラメントの対向部にグリッド電源に接続されるグリッドを有すると共に、前記グリッド電源の電圧を調節することにより前記フィラメントが放出する熱電子量を一定に制御する制御手段を有し、
   前記記憶手段は、
   電子線照射が正常に行われる際のフィラメント電圧より高い値に設定され、かつ、フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電圧以下に設定される電圧設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶され、
   前記演算手段は、
   前記撮影手段により撮影された画像の発光輝度が前記第２の閾値以上かつ前記第１の閾値以下の際に前記電圧計からフィラメント電圧を取り込み、前記記憶手段に記憶された電圧設定値と比較することにより、前記電圧設定値以上の場合にフィラメント劣化と判定することを特徴とする請求項３に記載の監視装置付き電子線照射装置。
7. 前記電子線照射手段は、前記複数のフィラメントに接続される定電圧制御型のフィラメント電源を有すると共に、前記フィラメントの電流を測定する電流計を有し、
   前記フィラメントの対向部にグリッド電源に接続されるグリッドを有すると共に、前記グリッド電源の電圧を調節することにより前記フィラメントが放出する熱電子量を一定に制御する制御手段を有し、
   前記記憶手段は、
   フィラメント劣化を生じる際のフィラメント電流以上の値に設定され、かつ、電子線照射が正常に行われる際のフィラメント電流より低い値に設定される電流設定値を記憶すると共に、電子線照射状況を表す正常、軸ずれ、フィラメント切れ、真空窓劣化、及びフィラメント劣化が記憶され、
   前記演算手段は、前記撮影手段により撮影された画像の発光輝度が前記第１の閾値より高い際に前記電流計からフィラメント電流を取り込み、予め前記記憶手段に記憶された電流設定値と比較することにより、前記電流設定値以下の場合にフィラメント劣化と判定することを特徴とする請求項３に記載の監視装置付き電子線照射装置。
8. 前記記憶手段に記憶された前記電圧設定値は前記フィラメントの電圧初期値の１．１倍に設定されることを特徴とする請求項４又は請求項６に記載の監視装置付き電子線照射装置。
9. 前記記憶手段に記憶された前記電流設定値は前記フィラメントの電流初期値の０．９倍に設定されることを特徴とする請求項５又は請求項７に記載の監視装置付き電子線照射装置。
10. 前記演算手段は、前記撮影手段により撮影された画像を複数のセグメントに分割し、前記セグメント毎の発光輝度を前記記憶手段に記憶された閾値と比較することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の監視装置付き電子線照射装置。

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