JP4928599B2 - 3次元の成形部品の特性変化を電子によって行うための装置および方法と、該装置の使用 - Google Patents
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Description
成形部品を複数回の通過で(DE19942142A1)、位置を変更して電子出射窓のそばを通過させることにより、3次元の成形部品の表面全体の特性に電子エネルギーによって作用することが公知である。成形部品特性を変性させるための電子を生成するための公知の装置は、電子出射窓全体にわたって近似的に一定の電子エネルギー密度が生成されて出力されるように構成されている。
したがって、本発明の基礎となる技術的課題は、従来技術の欠点を克服する装置および方法を提供することである。装置および方法はとりわけ、成形部品の表面全体または縁部層の変性が十分に均質に行われ、かつ、電子加速器の全体の構成から、生産性を制限する欠点を有しないように、3次元の成形部品の特性を時間的かつ技術的な小さい手間で変性するのに適している必要がある。また、過剰投与係数が成形部品の技術的/工学的な要件に相応するように該過剰投与係数を低くしなければならない。
Ub=加速電圧
ρW=水の密度
ρG=電子出射窓間の媒体の密度
ρF=窓フィルムの密度
dF=窓フィルムの厚さ
k1=1*V−1
k2=1*(g/m2)−1
f=間隔係数(0.5<1<1.5)
間隔aの範囲はここでは、間隔係数fの値領域から決定され、1の値の間隔係数から、間隔aの最適な計算値が得られる。
以下で本発明を、有利な実施例に基づき詳細に説明する。
図1 本発明による装置の概略的な断面図である。
図2 図1の相互に対向する電子出射窓5aおよび5bによって放射される電子の深さ方向の投与量の分布を示すグラフである。
図3 図1の反射器7a1および7b1を含むセンサシステムの概略図である。
Ub=加速電圧
ρW=水の密度
ρG=電子出射窓間の媒体の密度
ρF=窓フィルムの密度
dF=窓フィルムの厚さ
k1=1*V−1
k2=1*(g/m2)−1
f=間隔係数(0.5<1<1.5)
ここでは、f=1が最適な間隔を定義する。
Claims (24)
- 3次元の成形部品(2)の特性変化を電子によって行うための装置であって、
加速された電子を生成するための少なくとも1つの電子加速器(3a;3b)と、
前記少なくとも1つの電子加速器(3a;3b)によって加速された電子を出射させて前記成形部品(2)の表面に印加するための2つの電子出射窓(5a;5b)と
を有し、
両電子出射窓(5a;5b)は相互に対向して配置されている装置において、
当該装置は、相互に対向して配置された少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)を有し、
前記成形部品(2)が前記両電子出射窓(5a;5b)間に配置されたときに、該両電子出射窓(5a;5b)と該少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)とによって該成形部品(2)が包囲され、該両電子出射窓(5a;5b)から出射された電子が該少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)に当たったときに前記成形部品(2)の表面へ反射されるように構成されており、
前記少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)に対してそれぞれ少なくとも1つの測定装置が設けられており、該測定装置は、各反射器に当たった電子流を表す値を検出するように構成されており、
前記少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)に当たった電子流を表す値を使用して、空間的次元における電子流密度分布が導き出され、該電子流密度分布に基づいて、前記成形部品(2)に印加される電子が制御されるように構成されていることを特徴とする装置。 - 前記電子出射窓(5a;5b)の面は平坦に形成されている、請求項1記載の装置。
- 前記電子出射窓(5a;5b)の面は相互に平行に方向づけされている、請求項1または2記載の装置。
- 前記電子出射窓の面は相互間に角度を成す、請求項1または2記載の装置。
- 少なくとも1つの電子出射窓の面は前記成形部品に向かって凹形に形成されている、請求項1記載の装置。
- 少なくとも1つの電子出射窓の面は、前記成形部品のジオメトリに適合されている、請求項1記載の装置。
- 前記少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)はそれぞれ、相互に電気的に絶縁された少なくとも2つの部分反射器を有し、
前記各部分反射器にそれぞれ前記測定装置が設けられている、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。 - 次のような第1の装置を有する、すなわち、少なくとも1つの電子出射窓(5a,5b)の個々の部分領域を介して出力される電子流密度が異なるように、該少なくとも1つの電子出射窓(5a,5b)の面を介して出力される電子流密度を制御するための第1の装置を有する、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも2つの反射器(7a1と7a2、7b1と7b2)は鏡面対称的に、前記処理室の対向する側面に配置されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも2つの反射器または部分反射器において、接地または別の電位に対する電圧が検出されるように構成されている、請求項1から9までのいずれか1項記載の装置。
- 前記電子流密度分布は、直角座標系のx方向および/またはy方向および/またはz方向に検出されるように構成されている、請求項1から10までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも1つの電子出射窓は、前記成形部品のジオメトリおよび/または該電子出射窓間の該成形部品の位置に依存して可動に設けられている、請求項1から11までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも1つの電子出射窓(5a;5b)は真空密のフィルムとして形成されている、請求項1から12までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも1つの電子出射窓(5a;5b)は、電子加速器と処理室との間の気体透過性の圧力段構成体として形成されている、請求項1から13までのいずれか1項記載の装置。
- センサシステムが、前記電子加速器のパワーを、成形部品が前記処理室内に存在しないか否かに依存して、処理固有の値に調整可能に設けられている、請求項1から14までのいずれか1項記載の装置。
- 1つの電子出射窓からの電子の出射方向を制御するための第2の装置が設けられている、請求項1から15までのいずれか1項記載の装置。
- 前記電子加速器はバンド放射源またはアキシャルビーム生成器として構成されている、請求項1から16までのいずれか1項記載の装置。
- 加速された電子を生成するための少なくとも1つの電子加速器(3a;3b)と、
前記少なくとも1つの電子加速器(3a;3b)によって加速された電子を出射させて成形部品(2)の表面に印加するための2つの電子出射窓(5a;5b)と
を有する装置を使用して、3次元の成形部品(2)を電子によって特性変化するための方法であって、
両電子出射窓(5a;5b)は相互に対向して配置されており、
前記装置は、相互に対向して配置された少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)を有し、
前記装置は、前記成形部品(2)が前記両電子出射窓(5a;5b)間に配置されたときに、該両電子出射窓(5a;5b)と該少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)とによって該成形部品(2)が包囲され、該両電子出射窓(5a;5b)から出射された電子が該少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)に当たったときに前記成形部品(2)の表面へ反射されるように構成されており、
前記装置は、前記少なくとも2つの反射器(7a1;7a2;7b1;7b2)に対してそれぞれ少なくとも1つの測定装置を有し、
前記測定装置によって、各反射器に当たった電子流を表す値を検出し、
前記反射器に当たった電子流を表す値から、空間的次元における電子流密度分布を導き出し、
前記電子流密度分布に基づいて、前記成形部品(2)に印加される電子を制御する
ことを特徴とする方法。 - 前記両電子出射窓(5a;5b)から放射される電子流が相互間で与える影響が無視できる程度になるように、前記電子流密度分布に基づいて、前記電子出射窓の間隔を電子の加速電圧と該電子出射窓(5a;5b)の厚さおよび密度とに依存して調整する、請求項18記載の方法。
- 前記成形部品(2)を一定の速度で前記両電子出射窓(5a;5b)間を通過させ、その間に電子を印加する、請求項18記載の方法。
- 前記成形部品を前記両電子出射窓(5a;5b)間に案内し、定常状態で1回または複数回の照射工程で電子を印加する、請求項18記載の方法。
- 前記成形部品にステップアンドリピート方式で電子を印加する、請求項18記載の方法。
- 前記成形部品を前記両電子出射窓(5a;5b)間において、両電子出射窓間に延在する軸を中心として回転し、その間に、1回または複数回の照射工程で電子を印加する、請求項18記載の方法。
- 請求項1から17までのいずれか1項記載の装置を、プラスチックの変性に使用するか、または、製薬産業の製品/中間生成物の殺菌に使用するか、または、パッケージの消毒および/または滅菌に使用するか、またはコーティングの硬化に使用するか、または、物、果物または別の天然物の消毒および/または殺菌に使用する方法。
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