JP6339821B2 - Electron beam irradiation device - Google Patents

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Description

本発明は、電子線照射装置に関する。   The present invention relates to an electron beam irradiation apparatus.

従来、電子線を発生する電子線発生部と、電子線発生部を収容する筐体部と、電子線を筐体部の内部から筐体部の外部に透過させる電子線透過窓を有する電子線透過窓部と、を備える電子線照射装置が知られている。このような電子線照射装置では、動作時に電子線透過窓が高温になって劣化しやすいため、電子線透過窓を冷却するための冷却機構を備えることが求められる。例えば、特許文献１には、電子線透過窓における冷却すべき領域に向けて、複数の冷却ノズルから冷却風が吹き付けられる構成が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electron beam having an electron beam generating unit that generates an electron beam, a casing unit that houses the electron beam generating unit, and an electron beam transmission window that transmits the electron beam from the inside of the casing unit to the outside of the casing unit An electron beam irradiation apparatus including a transmission window portion is known. Such an electron beam irradiation apparatus is required to have a cooling mechanism for cooling the electron beam transmission window because the electron beam transmission window is easily deteriorated due to high temperature during operation. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which cooling air is blown from a plurality of cooling nozzles toward a region to be cooled in an electron beam transmission window.

特開２００３−２８７６００号公報JP 2003-287600 A

しかしながら、特許文献１に記載された冷却機構では、複数の冷却ノズルが並列に設けられており、それぞれ冷却ノズルの端部から電子線透過窓に向けて冷却風が吹き付けられる構成になっている。このように、冷却風が冷却ノズルの端部から吹き出すため、冷却風の指向性が高くなり、それぞれの冷却ノズルによって冷却できる範囲が狭くなる虞がある。この場合、冷却風が当たらなかった領域の冷却効率が低くなるため、当該領域の劣化が早まり、結果として電子線透過窓の寿命が短くなってしまう。また、冷却すべき領域の全体に冷却風を当てるためには、多数の冷却ノズルを配置する必要があり、製造工程等が複雑となる虞がある。この点は、電子線を長尺状に取り出すために長尺状の電子線透過窓を備える電子線照射装置の場合に、特に顕著になる。   However, in the cooling mechanism described in Patent Document 1, a plurality of cooling nozzles are provided in parallel, and cooling air is blown from the end portions of the cooling nozzles toward the electron beam transmission window. Thus, since the cooling air blows out from the end of the cooling nozzle, the directivity of the cooling air is increased, and there is a possibility that the range that can be cooled by each cooling nozzle is narrowed. In this case, since the cooling efficiency of the area where the cooling air is not applied is lowered, the deterioration of the area is accelerated, and as a result, the lifetime of the electron beam transmission window is shortened. Further, in order to apply cooling air to the entire region to be cooled, it is necessary to arrange a large number of cooling nozzles, which may complicate the manufacturing process and the like. This point is particularly noticeable in the case of an electron beam irradiation apparatus having a long electron beam transmission window for taking out an electron beam in a long shape.

本発明は、簡易な構成により効率的に長尺状の電子線透過窓を冷却することができる電子線照射装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the electron beam irradiation apparatus which can cool a elongate electron beam transmission window efficiently by simple structure.

本発明の電子線照射装置は、電子線を発生する電子線発生部と、電子線発生部を収容する筐体部と、電子線を筐体部の内部から筐体部の外部に透過させる電子線透過窓を有する電子線透過窓部と、電子線透過窓に対して気体を吹き付ける冷却部と、を備え、電子線透過窓は、所定の方向を長手方向とする長尺状であり、所定の方向を長手方向とする、電子線が透過する長尺状の電子線透過領域を備え、冷却部は、電子線透過窓部の電子透過側において所定の方向に沿って延在する管状部材を有し、管状部材の側壁には、管状部材の内部を流通する気体を管状部材の外部に噴出させる複数の貫通孔が、所定の方向に沿って形成されており、貫通孔は、所定の方向において隣り合う貫通孔から噴出した気体が、電子線透過窓の表面の電子線透過領域で重なり合うように配置されている。   An electron beam irradiation apparatus according to the present invention includes an electron beam generating unit that generates an electron beam, a housing unit that houses the electron beam generating unit, and an electron that transmits the electron beam from the inside of the housing unit to the outside of the housing unit. An electron beam transmission window portion having a line transmission window, and a cooling unit that blows gas to the electron beam transmission window. The electron beam transmission window has an elongated shape having a predetermined direction as a longitudinal direction, and has a predetermined shape. The elongate direction is a long electron beam transmission region through which an electron beam is transmitted, and the cooling unit is a tubular member extending along a predetermined direction on the electron transmission side of the electron beam transmission window. A plurality of through-holes are formed in a predetermined direction on a side wall of the tubular member, and the through-hole is formed in a predetermined direction. The gas ejected from the adjacent through-holes in the electron beam transmission region on the surface of the electron beam transmission window It is disposed so as to be overlapped with.

本発明の電子線照射装置においては、長尺状の形状をなす電子線透過窓の長手方向に沿って管状部材が配置されており、この管状部材の側壁に長手方向に沿って複数の貫通孔が形成されている。そのため、管状部材の内部を流通する気体は、貫通孔から電子線透過窓に噴出されることで、長手方向に延在する電子線透過窓に沿って吹き付けられることになる。このとき、貫通孔は、所定の方向において隣り合う貫通孔から噴出した気体が電子線透過窓の表面の電子線透過領域で重なり合うように配置されているため、電子線透過窓の中でも特に高温となる電子線透過領域の全体を隙間なく冷却することができる。これにより、簡易な構成で効率的に長尺状の電子線透過窓を冷却する電子線照射装置を提供することができる。   In the electron beam irradiation apparatus of the present invention, the tubular member is disposed along the longitudinal direction of the elongated electron beam transmitting window, and a plurality of through holes are formed along the longitudinal direction on the side wall of the tubular member. Is formed. Therefore, the gas flowing through the inside of the tubular member is blown along the electron beam transmission window extending in the longitudinal direction by being ejected from the through hole to the electron beam transmission window. At this time, since the through holes are arranged so that the gas ejected from the adjacent through holes in a predetermined direction overlaps the electron beam transmission region on the surface of the electron beam transmission window, the temperature is particularly high among the electron beam transmission windows. The entire electron beam transmitting region can be cooled without gaps. Thereby, the electron beam irradiation apparatus which cools a elongate electron beam transmission window efficiently with a simple structure can be provided.

また、貫通孔の断面形状は、円形状であってもよい。これによれば、貫通孔から乱れの少ない冷却風が噴出されることで、電子線透過窓の表面全体に対して均一に気体を吹き付けることができ、効率よく電子線透過窓を冷却することができる。   Further, the cross-sectional shape of the through hole may be circular. According to this, since the cooling air with less turbulence is ejected from the through hole, the gas can be uniformly blown over the entire surface of the electron beam transmission window, and the electron beam transmission window can be efficiently cooled. it can.

また、電子線透過窓部は、電子線透過窓を保持する枠体を有し、管状部材は枠体に配置されていてもよい。これによれば、電子線透過窓に対して安定かつ近接して管状部材を配置することができるので、効率よく電子線透過窓を冷却することができる。   Moreover, the electron beam transmission window part may have a frame body that holds the electron beam transmission window, and the tubular member may be disposed on the frame body. According to this, since the tubular member can be disposed stably and close to the electron beam transmission window, the electron beam transmission window can be efficiently cooled.

また、枠体には、切欠部が形成されており、管状部材は、切欠部に収容されてもよい。これによれば、電子線透過窓に対して更に近接して管状部材を配置することができる。   Moreover, the notch part may be formed in the frame and the tubular member may be accommodated in the notch part. According to this, the tubular member can be arranged closer to the electron beam transmission window.

また、冷却部は、管状部材を一対有し、一対の管状部材は、電子線透過窓の両側に配置されてもよい。これによれば、電子線透過窓に対してより効率よく気体を吹き付け、冷却することができる。   The cooling unit may include a pair of tubular members, and the pair of tubular members may be disposed on both sides of the electron beam transmission window. According to this, gas can be sprayed and cooled more efficiently to the electron beam transmission window.

また、一方の管状部材における複数の貫通孔の位置は、他方の管状部材における複数の貫通孔の位置に対して、所定の方向にずれて配置されていてもよい。これによれば、長手方向における貫通孔の間隔を狭くすることができるため、電子線透過窓に対してより効率よく気体を吹き付け、冷却することができる。   Moreover, the position of the several through-hole in one tubular member may be arrange | positioned and shifted | deviated to the predetermined direction with respect to the position of the several through-hole in the other tubular member. According to this, since the space | interval of the through-hole in a longitudinal direction can be narrowed, gas can be sprayed more efficiently with respect to an electron beam transmission window, and can be cooled.

また、一方の管状部材の内部における気体の流通する向きは、他方の管状部材の内部における気体の流通する向きと反対であってもよい。これによれば、電子線透過窓に対してより均一に気体を吹き付け、冷却することができる。   In addition, the direction in which the gas flows in one tubular member may be opposite to the direction in which the gas flows in the other tubular member. According to this, gas can be sprayed more uniformly with respect to an electron beam transmission window, and can be cooled.

本発明によれば、簡易な構成により効率的に長尺状の電子線透過窓を冷却することができる電子線照射装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the electron beam irradiation apparatus which can cool a elongate electron beam transmission window efficiently by simple structure.

本発明の第１の実施形態に係る電子線照射装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electron beam irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１の電子線照射装置における電子線透過ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electron beam transmission unit in the electron beam irradiation apparatus of FIG. 図１の電子線照射装置における電子線透過ユニット及び冷却部のＹＺ平面に沿った分解断面図である。FIG. 2 is an exploded cross-sectional view along the YZ plane of an electron beam transmission unit and a cooling unit in the electron beam irradiation apparatus of FIG. 1. 図１の電子線照射装置における電子線透過ユニット及び冷却部の斜視図である。It is a perspective view of the electron beam transmission unit and cooling part in the electron beam irradiation apparatus of FIG. 図１の電子線照射装置における電子線透過ユニット及び冷却部の平面図である。It is a top view of the electron beam transmission unit and cooling part in the electron beam irradiation apparatus of FIG. 図１の電子線照射装置における電子線透過ユニット及び冷却部のＺＸ平面に沿った断面図である。It is sectional drawing along the ZX plane of the electron beam transmission unit and cooling part in the electron beam irradiation apparatus of FIG. 本発明の第２の実施形態に係る電子線照射装置における電子線透過ユニット及び冷却部ＺＸ平面に沿った断面図である。It is sectional drawing along the electron beam permeation | transmission unit and cooling part ZX plane in the electron beam irradiation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る電子線照射装置における電子線透過ユニット及び冷却部の平面図である。It is a top view of the electron beam transmission unit and cooling part in the electron beam irradiation apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 電子線照射装置における冷却部の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the cooling part in an electron beam irradiation apparatus.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。便宜上、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For convenience, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

［第１の実施形態］
図１に示されるように、電子線照射装置１は、電子線通過孔２０を形成するチャンバ（筐体部）３０と、電子線通過孔２０の後端２０ａを塞ぐようにチャンバ３０に気密に取り付けられた電子銃（電子線発生部）４０と、電子線通過孔２０の前端２０ｂを塞ぐようにチャンバ３０に気密に取り付けられた、電子線透過窓Ｗを有する電子線透過ユニット（電子線透過窓部）５０と、を備えている。電子銃４０が発生した電子線ＥＢは、電子線通過孔２０をＺ軸方向前側に進行し、電子線透過ユニット５０（電子線透過窓Ｗ）を透過して外部に出射する。このような電子線照射装置１は、搬送される照射対象物への電子線ＥＢの照射によって、当該照射対象物の乾燥、殺菌、表面改質等を行うために使用される。なお、電子線照射装置１によって電子線ＥＢが照射される側である電子線出射側を前側、その反対側を後側とする。また、電子線照射装置１の構成でみた場合、電子線透過ユニット５０（電子線透過窓Ｗ）側が前側、電子銃４０側が後側となる。 [First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the electron beam irradiation apparatus 1 is hermetically sealed in the chamber 30 so as to close the chamber (housing) 30 that forms the electron beam passage hole 20 and the rear end 20a of the electron beam passage hole 20. An electron beam transmission unit (electron beam transmission unit) having an electron beam transmission window W and hermetically attached to the chamber 30 so as to close the attached electron gun (electron beam generation unit) 40 and the front end 20b of the electron beam passage hole 20. Window portion) 50. The electron beam EB generated by the electron gun 40 travels forward in the Z-axis direction through the electron beam passage hole 20, passes through the electron beam transmission unit 50 (electron beam transmission window W), and exits to the outside. Such an electron beam irradiation apparatus 1 is used for performing drying, sterilization, surface modification, and the like of the irradiation object by irradiation of the electron object EB to the irradiation object to be conveyed. In addition, let the electron beam emission side which is the side irradiated with the electron beam EB by the electron beam irradiation apparatus 1 be a front side, and let the opposite side be a rear side. Further, when viewed from the configuration of the electron beam irradiation apparatus 1, the electron beam transmission unit 50 (electron beam transmission window W) side is the front side, and the electron gun 40 side is the rear side.

チャンバ３０は、電子線を発生する電子銃４０が取り付けられた筐体３１を有している。筐体３１は、金属により円柱状に形成されている。電子線通過孔２０のうち筐体３１によって形成される部分である電子線通過孔２１の断面は、円形状となっており、電子線通過孔２１は、前側の小径部と後側の大径部とが接続された形状となっている。   The chamber 30 has a casing 31 to which an electron gun 40 that generates an electron beam is attached. The housing 31 is formed in a cylindrical shape from metal. The cross section of the electron beam passage hole 21 which is a portion formed by the casing 31 in the electron beam passage hole 20 has a circular shape, and the electron beam passage hole 21 has a small diameter portion on the front side and a large diameter on the rear side. The part is connected to the shape.

電子銃４０は、金属により直方体状に形成されたケース４１を有している。ケース４１は、筐体３１の後端部に気密に固定されている。ケース４１の前壁には、ケース４１内と筐体３１内とを連通させる開口４１ａが設けられている。ケース４１の側壁には、コネクタ４３を取り付けるための開口４１ｂが設けられている。   The electron gun 40 has a case 41 formed of a metal in a rectangular parallelepiped shape. The case 41 is airtightly fixed to the rear end portion of the housing 31. The front wall of the case 41 is provided with an opening 41 a that allows the inside of the case 41 and the inside of the housing 31 to communicate with each other. An opening 41 b for attaching the connector 43 is provided on the side wall of the case 41.

ケース４１内には、絶縁性材料（例えば、エポキシ樹脂等）からなる絶縁ブロック４２が配置されている。絶縁ブロック４２は、ケース４１内に収容された基部４２ａと、基部４２ａからＺ軸方向前側に突出する突出部４２ｂと、を有している。突出部４２ｂは、基部４２ａから開口４１ａを介して電子線通過孔２１の大径部内に突出しており、突出部４２ｂの前端部は、Ｚ軸方向において電子線通過孔２１の小径部の後端に対向している。基部４２ａは、ケース４１の開口４１ａ側及び開口４１ｂ側の内面と接触している。基部４２ａにおいてケース４１の内面と接触しない部分には、導電性材料からなるフィルム４５が貼り付けられており、フィルム４５は、ケース４１と電気的に接続されている。これにより、絶縁ブロック４２の表面電位を接地電位として、電子銃４０の動作の安定性を向上させることができる。   In the case 41, an insulating block 42 made of an insulating material (for example, epoxy resin) is disposed. The insulating block 42 has a base portion 42a accommodated in the case 41, and a protruding portion 42b protruding from the base portion 42a to the front side in the Z-axis direction. The protruding part 42b protrudes from the base part 42a through the opening 41a into the large diameter part of the electron beam passage hole 21, and the front end part of the protruding part 42b is the rear end of the small diameter part of the electron beam passage hole 21 in the Z-axis direction. Opposite to. The base 42 a is in contact with the inner surface of the case 41 on the opening 41 a side and the opening 41 b side. A film 45 made of a conductive material is attached to a portion of the base 42 a that does not contact the inner surface of the case 41, and the film 45 is electrically connected to the case 41. Thereby, the surface potential of the insulating block 42 can be set to the ground potential, and the operation stability of the electron gun 40 can be improved.

コネクタ４３は、外部の電源装置から、カソードであるフィラメント４４に高電圧を供給するためのものである。コネクタ４３の基端部は、ケース４１の側壁の開口４１ｂを介して外部に突出しており、コネクタ４３の先端部は、絶縁ブロック４２に埋設されている。コネクタ４３の先端部には、一対の内部配線４６，４６が接続されている。一対の内部配線４６，４６は、突出部４２ｂの前端部まで延在しており、一対の給電用ピン４７，４７にそれぞれ接続されている。一対の給電用ピン４７，４７の先端部には、フィラメント４４が掛け渡されている。突出部４２ｂには、給電用ピン４７及びフィラメント４４を包囲するように、グリッド電極４８が固定されている。   The connector 43 is for supplying a high voltage to the filament 44 which is a cathode from an external power supply device. The base end portion of the connector 43 protrudes to the outside through the opening 41 b on the side wall of the case 41, and the tip end portion of the connector 43 is embedded in the insulating block 42. A pair of internal wirings 46, 46 are connected to the tip of the connector 43. The pair of internal wirings 46, 46 extends to the front end portion of the protruding portion 42b, and is connected to the pair of power supply pins 47, 47, respectively. A filament 44 is stretched around the tip portions of the pair of power supply pins 47, 47. A grid electrode 48 is fixed to the protruding portion 42 b so as to surround the power supply pin 47 and the filament 44.

筐体３１には、電子線通過孔２１の小径部を挟んで対になるようにアライメントコイル２及び集束コイル３が設けられている。電子銃４０から出射して電子線通過孔２１を通過する電子線ＥＢは、アライメントコイル２によって、電子線ＥＢの中心線が電子線通過孔２０の中心線ＣＬに一致するように調整された後、集束コイル３によって、電子線透過ユニット５０に集束される。なお、筐体３１には、電子線通過孔２１と真空ポンプとを接続する排気管４が設けられており、これにより、チャンバ３０内（すなわち、電子線通過孔２０）が真空引きされる。   The casing 31 is provided with the alignment coil 2 and the focusing coil 3 so as to be paired with the small diameter portion of the electron beam passage hole 21 therebetween. The electron beam EB emitted from the electron gun 40 and passing through the electron beam passage hole 21 is adjusted by the alignment coil 2 so that the center line of the electron beam EB coincides with the center line CL of the electron beam passage hole 20. The beam is focused on the electron beam transmission unit 50 by the focusing coil 3. The casing 31 is provided with the exhaust pipe 4 for connecting the electron beam passage hole 21 and the vacuum pump, and thereby the inside of the chamber 30 (that is, the electron beam passage hole 20) is evacuated.

また、チャンバ３０は、筐体３１の前端面に固定された偏向管３２を有している。偏向管３２には、電子銃４０が発生した電子線ＥＢを入射させる入射側開口部３２ａ、及び電子線ＥＢを出射させる出射側開口部３２ｂが設けられている。電子線通過孔２０のうち偏向管３２によって形成される部分である電子線通過孔２２の断面は、Ｙ軸方向を長手方向とする略長方形状となっている。偏向管３２の外側には、偏向管３２の内側を通過する電子線ＥＢを偏向する偏向コイル５が取り付けられている。集束コイル３によって集束されて電子線通過孔２２を通過する電子線ＥＢは、偏向コイル５によってＹ軸方向に偏向される。   The chamber 30 also has a deflection tube 32 fixed to the front end surface of the housing 31. The deflection tube 32 is provided with an incident side opening 32a for allowing the electron beam EB generated by the electron gun 40 to enter and an emission side opening 32b for emitting the electron beam EB. A cross section of the electron beam passage hole 22 which is a portion formed by the deflection tube 32 in the electron beam passage hole 20 has a substantially rectangular shape whose longitudinal direction is the Y-axis direction. A deflection coil 5 that deflects the electron beam EB passing through the inside of the deflection tube 32 is attached to the outside of the deflection tube 32. The electron beam EB that is focused by the focusing coil 3 and passes through the electron beam passage hole 22 is deflected in the Y-axis direction by the deflection coil 5.

更に、チャンバ３０は、偏向管３２の前端面に固定された走査管３３を有している。走査管３３は、前側に向かって末広がりの略四角柱状の外形を有している。走査管３３には、電子銃４０が発生した電子線ＥＢを入射させる入射側開口部３３ａ、及び電子線ＥＢを出射させる出射側開口部３３ｂが設けられている。電子線通過孔２０のうち走査管３３によって形成される部分である電子線通過孔２３の断面は、Ｙ軸方向を長手方向とする略長方形状となっている。   Furthermore, the chamber 30 has a scanning tube 33 fixed to the front end face of the deflection tube 32. The scanning tube 33 has a substantially quadrangular prism-shaped outer shape that widens toward the front side. The scanning tube 33 is provided with an incident side opening 33a for allowing the electron beam EB generated by the electron gun 40 to enter, and an emission side opening 33b for emitting the electron beam EB. The cross section of the electron beam passage hole 23 which is a portion formed by the scanning tube 33 in the electron beam passage hole 20 has a substantially rectangular shape with the Y-axis direction as the longitudinal direction.

なお、偏向管３２の後端部には、フランジ３５が設けられており、偏向管３２の前端部には、フランジ３６が設けられている。また、走査管３３の後端部には、フランジ３７が設けられており、走査管３３の前端部には、フランジ３８が設けられている。偏向管３２と走査管３３とは、フランジ３６とフランジ３７とが封止部材６を介して接触した状態で、複数のボルト７により気密に固定されている。これにより、偏向管３２は、電子銃４０が発生した電子線ＥＢが内側を通過するように、走査管３３の入射側開口部３３ａに接続されることになる。電子線照射装置１は、偏向管３２の後端部に設けられたフランジ３５を介して、適用先の設備の所定箇所に取り付けられる。   A flange 35 is provided at the rear end portion of the deflection tube 32, and a flange 36 is provided at the front end portion of the deflection tube 32. A flange 37 is provided at the rear end of the scanning tube 33, and a flange 38 is provided at the front end of the scanning tube 33. The deflection tube 32 and the scanning tube 33 are hermetically fixed by a plurality of bolts 7 in a state where the flange 36 and the flange 37 are in contact with each other via the sealing member 6. Thereby, the deflection tube 32 is connected to the incident side opening 33a of the scanning tube 33 so that the electron beam EB generated by the electron gun 40 passes inside. The electron beam irradiation apparatus 1 is attached to a predetermined location of the equipment to which it is applied via a flange 35 provided at the rear end of the deflection tube 32.

電子線透過ユニット５０は、走査管３３の出射側開口部３３ｂに配置されている。走査管３３と電子線透過ユニット５０とは、フランジ３８と窓枠体５０Ａとが封止部材６を介して接触した状態で、複数のボルトにより気密に固定されている。図２及び図３に示されるように、電子線透過ユニット５０は、走査管３３の出射側開口部３３ｂに取り付けられた窓枠体５０Ａを有している。窓枠体５０Ａの内側には（つまり、窓枠体５０Ａを前側から見た場合に窓枠体５０Ａ内に収まるように）、支持部材５２と電子線透過窓Ｗを構成する窓箔５５とが配置されている。   The electron beam transmission unit 50 is disposed in the exit side opening 33 b of the scanning tube 33. The scanning tube 33 and the electron beam transmission unit 50 are airtightly fixed by a plurality of bolts in a state where the flange 38 and the window frame body 50 </ b> A are in contact via the sealing member 6. As shown in FIGS. 2 and 3, the electron beam transmission unit 50 has a window frame 50 </ b> A attached to the emission side opening 33 b of the scanning tube 33. On the inner side of the window frame body 50A (that is, within the window frame body 50A when the window frame body 50A is viewed from the front side), the support member 52 and the window foil 55 constituting the electron beam transmission window W are provided. Has been placed.

窓枠体５０Ａは、走査管３３の出射側開口部３３ｂに固定された固定部材５１と、固定部材５１に対して窓箔５５を押圧した状態で、複数のボルトにより固定部材５１に固定された押圧部材５７と、を有している。固定部材５１及び押圧部材５７は、例えば銅を含む材料等の熱伝導性の良い金属材料からなる。   The window frame body 50 </ b> A is fixed to the fixing member 51 by a plurality of bolts in a state where the fixing member 51 fixed to the emission side opening 33 b of the scanning tube 33 and the window foil 55 are pressed against the fixing member 51. And a pressing member 57. The fixing member 51 and the pressing member 57 are made of a metal material having good thermal conductivity such as a material containing copper.

固定部材５１は、略長方形枠状の外形をなしており、Ｘ軸方向を短辺に平行な方向（短手方向）とし、Ｙ軸方向を長辺に平行な方向（長手方向）とする略長方形状の入射側開口５１ａを有している。固定部材５１の前側の表面には、入射側開口５１ａを包囲するように延在する溝５１ｂが設けられており、溝５１ｂ内には、封止部材５３が配置されている。固定部材５１には、固定部材５１を貫通する複数の貫通孔５１ｃ、及びボルトによって押圧部材５７を固定部材５１に固定するための複数のねじ孔５１ｄが、外周縁に沿って形成されている。   The fixing member 51 has a substantially rectangular frame-shaped outer shape, and the X-axis direction is a direction parallel to the short side (short direction), and the Y-axis direction is a direction parallel to the long side (longitudinal direction). A rectangular incident-side opening 51a is provided. A groove 51b extending so as to surround the incident side opening 51a is provided on the front surface of the fixing member 51, and a sealing member 53 is disposed in the groove 51b. The fixing member 51 is formed with a plurality of through holes 51c penetrating the fixing member 51 and a plurality of screw holes 51d for fixing the pressing member 57 to the fixing member 51 with bolts along the outer peripheral edge.

押圧部材５７は、略長方形枠状の外形をなしており、Ｘ軸方向を短手方向とし、Ｙ軸方向を長手方向とする略長方形状の出射側開口５７ａを有している。押圧部材５７の出射側開口５７ａは、Ｚ軸方向において固定部材５１の入射側開口５１ａと対向している。押圧部材５７には、押圧部材５７を貫通する複数の貫通孔５７ｃ、及びボルトによって押圧部材５７を固定部材５１に固定するための複数の貫通孔５７ｂが、外周縁に沿って形成されている。貫通孔５７ｃは、貫通孔５１ｃに対応する位置に設けられており、貫通孔５７ｂは、ねじ孔５１ｄに対応する位置に設けられている。   The pressing member 57 has a substantially rectangular frame-like outer shape, and has a substantially rectangular emission side opening 57a with the X-axis direction as the short direction and the Y-axis direction as the long direction. The exit side opening 57a of the pressing member 57 faces the entrance side opening 51a of the fixing member 51 in the Z-axis direction. The pressing member 57 is formed with a plurality of through holes 57c penetrating the pressing member 57 and a plurality of through holes 57b for fixing the pressing member 57 to the fixing member 51 with bolts. The through hole 57c is provided at a position corresponding to the through hole 51c, and the through hole 57b is provided at a position corresponding to the screw hole 51d.

支持部材５２は、平板状の枠部５２ａと、枠部５２ａの内側に張られ、固定部材５１の入射側開口５１ａと略等しい形状を有するメッシュ部５２ｂと、を有している。支持部材５２は、ステンレスからなり、枠部５２ａは、メッシュ部５２ｂが固定部材５１の入射側開口５１ａに臨んだ状態で、ロウ付け等により固定部材５１の前面に固定されている。   The support member 52 includes a flat frame portion 52 a and a mesh portion 52 b which is stretched inside the frame portion 52 a and has a shape substantially equal to the incident side opening 51 a of the fixing member 51. The support member 52 is made of stainless steel, and the frame portion 52a is fixed to the front surface of the fixing member 51 by brazing or the like with the mesh portion 52b facing the incident side opening 51a of the fixing member 51.

窓箔５５は、電子線照射装置１の内部雰囲気と外部雰囲気とを仕切るとともに、電子線ＥＢを装置外に取り出す電子線透過窓Ｗを構成する薄膜状の長尺状の部材である。窓箔５５の材料は、アルミニウム、チタン、ベリリウム、シリコン等から適宜選択される。窓箔５５は、長手方向及び短手方向を有する略長方形状をなしているが、固定部材５１の入射側開口５１ａ及び押圧部材５７の出射側開口５７ａを覆うことが出来る大きさを有していれば他の形状でも良い。窓箔５５は、支持部材５２及び封止部材５３を覆うように、固定部材５１の前面に長手方向がＹ軸方向（所定の方向）、短手方向がＸ軸方向（所定の方向と垂直に交わる方向）となるようにして配置されている。   The window foil 55 is a long thin film member that forms an electron beam transmission window W that partitions the internal atmosphere and the external atmosphere of the electron beam irradiation apparatus 1 and extracts the electron beam EB out of the apparatus. The material of the window foil 55 is appropriately selected from aluminum, titanium, beryllium, silicon and the like. The window foil 55 has a substantially rectangular shape having a longitudinal direction and a short direction, but has a size capable of covering the incident side opening 51 a of the fixing member 51 and the emission side opening 57 a of the pressing member 57. Any other shape may be used. The window foil 55 covers the support member 52 and the sealing member 53 so that the front surface of the fixing member 51 has a longitudinal direction in the Y-axis direction (predetermined direction) and a short side direction in the X-axis direction (perpendicular to the predetermined direction). (The crossing direction).

電子線透過ユニット５０においては、押圧部材５７が、支持部材５２の枠部５２ａ、封止部材５３及び固定部材５１にまたがって配置された窓箔５５の周縁部を、固定部材５１に押圧している。そして、この状態で、固定部材５１と押圧部材５７とが、複数のボルト（押圧部材５７に設けられた複数の貫通孔５７ｂに挿通されて、固定部材５１に設けられた複数のねじ孔５１ｄに螺合されるボルト）により気密に固定されている。これにより、固定部材５１及び押圧部材５７は、窓箔５５を挟持することになり、窓箔５５における押圧部材５７の出射側開口５７ａに相当する部分が、長手方向をＹ軸方向（所定の方向）とし、短手方向をＸ軸方向（所定の方向と垂直に交わる方向）とする略長方形状（長尺状）となる電子線透過窓Ｗとして機能する。なお、固定部材５１に設けられた複数の貫通孔５１ｃ及び押圧部材に設けられた複数の貫通孔５７ｃにボルトが挿通されることによって、電子線透過ユニット５０が走査管３３のフランジ３８に固定される。   In the electron beam transmission unit 50, the pressing member 57 presses the peripheral portion of the window foil 55 disposed across the frame portion 52 a, the sealing member 53, and the fixing member 51 of the support member 52 against the fixing member 51. Yes. In this state, the fixing member 51 and the pressing member 57 are inserted into a plurality of bolts (a plurality of through holes 57b provided in the pressing member 57 and into a plurality of screw holes 51d provided in the fixing member 51. It is airtightly fixed by bolts to be screwed together. As a result, the fixing member 51 and the pressing member 57 sandwich the window foil 55, and a portion of the window foil 55 corresponding to the emission side opening 57a of the pressing member 57 has a longitudinal direction in the Y-axis direction (predetermined direction). ) And the electron beam transmission window W having a substantially rectangular shape (long shape) in which the short direction is the X-axis direction (a direction perpendicular to a predetermined direction). The electron beam transmission unit 50 is fixed to the flange 38 of the scanning tube 33 by inserting bolts into the plurality of through holes 51 c provided in the fixing member 51 and the plurality of through holes 57 c provided in the pressing member. The

これにより、電子線透過窓Ｗは、走査管３３の内側を通過した電子線ＥＢを透過させることになる。その際、電子線ＥＢが、偏向コイル５によってＹ軸方向（所定の方向）に偏向および走査されることで、電子線透過窓Ｗにおける電子線透過領域Ｔは、長手方向をＹ軸方向（所定の方向）とし、短手方向をＸ軸方向（所定の方向と垂直に交わる方向）とする略長方形状（長尺状）となる（図５参照）。なお、本実施形態においては、電子線透過領域Ｔは電子線透過窓Ｗの短手方向（Ｘ軸方向）における中心線ＣＷ（図５参照）を含むような単一の領域として位置するが、電子線ＥＢの照射条件に応じて、電子線透過窓Ｗ上における位置や数等を変更してもよい。   As a result, the electron beam transmission window W transmits the electron beam EB that has passed through the inside of the scanning tube 33. At that time, the electron beam EB is deflected and scanned in the Y-axis direction (predetermined direction) by the deflection coil 5, so that the electron beam transmission region T in the electron beam transmission window W has a longitudinal direction in the Y-axis direction (predetermined direction). And a substantially rectangular shape (long shape) in which the short direction is the X-axis direction (a direction perpendicular to a predetermined direction) (see FIG. 5). In the present embodiment, the electron beam transmission region T is positioned as a single region including the center line CW (see FIG. 5) in the short direction (X-axis direction) of the electron beam transmission window W. Depending on the irradiation condition of the electron beam EB, the position, number, etc. on the electron beam transmission window W may be changed.

電子線透過ユニット５０の電子線透過側には、電子線透過窓Ｗに気体（例えば窒素等の不活性ガス）を吹き付けて電子線透過窓Ｗを冷却する冷却部１００が設けられている。冷却部１００は、内部を気体が流通する管状部材１０１と、管状部材１０１が固定された固定枠体１１０と、を備えている。   On the electron beam transmission side of the electron beam transmission unit 50, a cooling unit 100 that cools the electron beam transmission window W by blowing a gas (for example, an inert gas such as nitrogen) onto the electron beam transmission window W is provided. The cooling unit 100 includes a tubular member 101 through which gas flows and a fixed frame body 110 to which the tubular member 101 is fixed.

図４及び図５に示されるように、固定枠体１１０は、Ｙ軸方向に延在する一対の長辺部１１１、及びＸ軸方向に延在する一対の短辺部１１２によって、Ｙ軸方向（所定の方向）を長手方向とする略長方形枠状の外形をなしている。対向する短辺部１１２の内側の寸法は、電子線透過ユニット５０のＸ軸方向の外側の寸法よりも、クリアランスの分だけ僅かに大きく形成されている。また、図６に示されるように、一対の長辺部１１１の後側にはそれぞれ段部１１１ａが形成されている。対向する段部１１１ａの内側の寸法は、電子線透過ユニット５０の長手方向の外側の寸法よりも、クリアランスの分だけ僅かに大きく形成されている。これにより、固定枠体１１０は、その内側に電子線透過ユニット５０を収納するように覆うことができる。固定枠体１１０の長辺部１１１には、電子線照射装置１に形成された固定用の孔部（不図示）に対応する孔部１１１ｂが形成されている。電子線照射装置１に形成された固定用の孔部と孔部１１１ｂとをボルトで締結することで、固定枠体１１０は、電子線透過ユニット５０を覆った状態で、電子線照射装置１に固定される。   As shown in FIGS. 4 and 5, the fixed frame 110 includes a pair of long sides 111 extending in the Y axis direction and a pair of short sides 112 extending in the X axis direction. It has a substantially rectangular frame shape with the (predetermined direction) as the longitudinal direction. The inner dimension of the opposing short sides 112 is slightly larger than the outer dimension in the X-axis direction of the electron beam transmission unit 50 by the clearance. Further, as shown in FIG. 6, stepped portions 111 a are respectively formed on the rear sides of the pair of long side portions 111. The inner dimension of the opposing stepped portion 111a is slightly larger than the outer dimension in the longitudinal direction of the electron beam transmission unit 50 by the clearance. Thereby, the fixed frame 110 can be covered so as to accommodate the electron beam transmission unit 50 inside thereof. In the long side portion 111 of the fixed frame 110, a hole portion 111b corresponding to a fixing hole portion (not shown) formed in the electron beam irradiation apparatus 1 is formed. The fixing frame 110 is attached to the electron beam irradiation device 1 in a state of covering the electron beam transmission unit 50 by fastening the hole portion for fixing formed in the electron beam irradiation device 1 and the hole portion 111b with a bolt. Fixed.

図３及び図６に示されるように、管状部材１０１は、中空な長尺状の円筒形状をなす金属材料からなる部材であり、内部の空間を流路として気体を流通させることが可能となっている。管状部材１０１の側壁１０１ｃには、管状部材１０１の内部と外部とを貫通する断面円形状の小径の貫通孔１０１ｄが所定のピッチで複数設けられている。複数の貫通孔１０１ｄは、側壁１０１ｃに対して長手方向に直線状に配列されている。また、貫通孔１０１ｄの向きは、流路における気体の流通する向きに略直交している。本実施形態においては、例えば、管状部材１０１の内径は１〜５ｍｍ程度となっており、貫通孔１０１ｄの内径は管状部材１０１の内径より小さく１ｍｍ以下となっており、貫通孔１０１ｄのピッチは１０ｍｍ程度となっている。   As shown in FIGS. 3 and 6, the tubular member 101 is a member made of a metal material having a hollow long cylindrical shape, and gas can be circulated using the internal space as a flow path. ing. The side wall 101c of the tubular member 101 is provided with a plurality of small-diameter through holes 101d having a circular cross section passing through the inside and the outside of the tubular member 101 at a predetermined pitch. The plurality of through holes 101d are linearly arranged in the longitudinal direction with respect to the side wall 101c. The direction of the through hole 101d is substantially orthogonal to the direction in which the gas flows in the flow path. In this embodiment, for example, the inner diameter of the tubular member 101 is about 1 to 5 mm, the inner diameter of the through hole 101d is smaller than the inner diameter of the tubular member 101, and is 1 mm or less, and the pitch of the through holes 101d is 10 mm. It is about.

管状部材１０１は、固定枠体１１０における短辺部１１２の前側（電子線出射側）に固定されたＬ字管状の継手１１３ａ，１１３ｂの間に渡されている。これにより、管状部材１０１は、固定枠体１１０の長手方向（所定の方向）に沿って配置される。管状部材１０１の基端１０１ａ及び終端１０１ｂは、継手１１３ａ及び継手１１３ｂにそれぞれ嵌合されて連結されている。これにより、管状部材１０１は、所定の力を加えることで周方向に回転させることができる。管状部材１０１の基端１０１ａ側に連結される継手１１３ａには、給気口１０３ａが設けられた給気用ノズル１０３が連結されており、管状部材１０１の終端１０１ｂ側に連結される継手１１３ｂは、封止材１０４によって密閉されている。そのため、給気口１０３ａから供給された気体は、貫通孔１０１ｄから噴出されることになる。   The tubular member 101 is passed between L-shaped tubular joints 113a and 113b fixed to the front side (electron beam emitting side) of the short side portion 112 in the fixed frame 110. Thereby, the tubular member 101 is arranged along the longitudinal direction (predetermined direction) of the fixed frame 110. The base end 101a and the terminal end 101b of the tubular member 101 are fitted and connected to a joint 113a and a joint 113b, respectively. Thereby, the tubular member 101 can be rotated in the circumferential direction by applying a predetermined force. An air supply nozzle 103 provided with an air supply port 103a is connected to a joint 113a connected to the base end 101a side of the tubular member 101, and a joint 113b connected to the terminal end 101b side of the tubular member 101 is connected to the joint 113a. The sealing material 104 is hermetically sealed. Therefore, the gas supplied from the air supply port 103a is ejected from the through hole 101d.

短辺部１１２に固定された継手１１３ａ，１１３ｂは、固定枠体１１０のＸ軸方向の一方側にずれて配置されている。これにより、継手１１３ａ，１１３ｂに渡される管状部材１０１は、押圧部材５７の出射側開口５７ａにおけるＸ軸方向の一方側の縁部５７ａ１に沿って配置される。すなわち、管状部材１０１は、電子線透過窓ＷのＸ軸方向における一方側において電子線透過窓Ｗから所定の距離だけ前方に離間した状態で、Ｙ軸方向（所定の方向）に沿って延在している。また、図６に示されるように、管状部材１０１に形成された貫通孔１０１ｄは、電子線透過窓ＷのＸ軸方向の略中央（中心線ＣＷ）を臨むように位置している。これは、例えば管状部材１０１を回転させたり、電子線透過窓Ｗからの距離を変更したりすること等によって適切な状態に調整することができる。また、固定枠体１１０が電子線透過ユニット５０に装着された状態では、短辺部１１２と押圧部材５７とが略面一となる。そのため、図６に示されるように、管状部材１０１は、押圧部材５７の上面に殆ど接するように配置されている。これにより、電子線ＥＢの照射対象物を電子線透過ユニット５０の電子線出射側に近付けることができる。   The joints 113a and 113b fixed to the short side portion 112 are arranged so as to be shifted to one side of the fixed frame 110 in the X-axis direction. Thereby, the tubular member 101 passed to the joints 113a and 113b is disposed along the edge 57a1 on one side in the X-axis direction in the emission side opening 57a of the pressing member 57. That is, the tubular member 101 extends along the Y-axis direction (predetermined direction) in a state of being spaced apart from the electron beam transmissive window W by a predetermined distance on one side in the X-axis direction of the electron beam transmissive window W. doing. As shown in FIG. 6, the through-hole 101 d formed in the tubular member 101 is positioned so as to face the approximate center (center line CW) in the X-axis direction of the electron beam transmission window W. This can be adjusted to an appropriate state, for example, by rotating the tubular member 101 or changing the distance from the electron beam transmission window W. Further, in a state where the fixed frame 110 is mounted on the electron beam transmission unit 50, the short side portion 112 and the pressing member 57 are substantially flush with each other. Therefore, as shown in FIG. 6, the tubular member 101 is disposed so as to be almost in contact with the upper surface of the pressing member 57. Thereby, the irradiation object of the electron beam EB can be brought close to the electron beam emission side of the electron beam transmission unit 50.

以上のように構成された電子線照射装置１の動作について説明する。排気管４を介して真空ポンプによってチャンバ３０内（すなわち、電子線通過孔２０）が真空引きされ、フィラメント４４に高電圧が印加されると、フィラメント４４から電子が放出される。フィラメント４４から放出された電子は、グリッド電極４８によって形成された電界により加速及び集束され、これにより、電子線ＥＢがＺ軸方向前側に出射する。   The operation of the electron beam irradiation apparatus 1 configured as described above will be described. When the inside of the chamber 30 (that is, the electron beam passage hole 20) is evacuated by the vacuum pump through the exhaust pipe 4 and a high voltage is applied to the filament 44, electrons are emitted from the filament 44. The electrons emitted from the filament 44 are accelerated and focused by the electric field formed by the grid electrode 48, whereby the electron beam EB is emitted forward in the Z-axis direction.

電子銃４０から出射して電子線通過孔２１を通過する電子線ＥＢは、アライメントコイル２によって、電子線ＥＢの中心線が電子線通過孔２０の中心線ＣＬに一致するように調整された後、集束コイル３によって、電子線透過ユニット５０に集束される。集束コイル３によって集束されて電子線通過孔２２を通過する電子線ＥＢは、偏向コイル５によってＹ軸方向に偏向される。つまり、電子線通過孔２３を通過する電子線ＥＢの中心線がＹ軸方向に沿って線状に繰り返し振られるように走査される。   The electron beam EB emitted from the electron gun 40 and passing through the electron beam passage hole 21 is adjusted by the alignment coil 2 so that the center line of the electron beam EB coincides with the center line CL of the electron beam passage hole 20. The beam is focused on the electron beam transmission unit 50 by the focusing coil 3. The electron beam EB that is focused by the focusing coil 3 and passes through the electron beam passage hole 22 is deflected in the Y-axis direction by the deflection coil 5. That is, scanning is performed so that the center line of the electron beam EB passing through the electron beam passage hole 23 is repeatedly swung linearly along the Y-axis direction.

偏向コイル５によってＹ軸方向に偏向された電子線ＥＢは、電子線透過ユニット５０の電子線透過窓Ｗを透過して外部に出射する。外部に出射した電子線ＥＢは、照射対象物の乾燥、殺菌、表面改質等のために、当該照射対象物に照射される。本実施形態における電子線照射装置１は、いわゆる低エネルギータイプであり、その加速電圧は約１５０ｋＶ以下となっているため、高エネルギータイプに比し、照射可能な電子線ＥＢの飛程距離が短い。そこで、照射対象物への電子線ＥＢの照射量を確保するためには、照射対象物が電子線透過ユニット５０（特に電子線透過窓Ｗ）に近接していることが望ましい。   The electron beam EB deflected in the Y-axis direction by the deflection coil 5 passes through the electron beam transmission window W of the electron beam transmission unit 50 and is emitted to the outside. The electron beam EB emitted to the outside is irradiated to the irradiation target for drying, sterilization, surface modification, and the like of the irradiation target. The electron beam irradiation apparatus 1 in the present embodiment is a so-called low energy type, and its acceleration voltage is about 150 kV or less, so that the range of the irradiable electron beam EB is shorter than that of the high energy type. . Therefore, in order to secure the irradiation amount of the electron beam EB to the irradiation object, it is desirable that the irradiation object is close to the electron beam transmission unit 50 (particularly, the electron beam transmission window W).

電子線照射装置１の動作時には、電子線透過窓Ｗの中でも電子線透過領域Ｔが特に高温になる。また、本実施形態では、いわゆる低エネルギータイプの電子線照射装置であるため、電子線透過窓Ｗを構成する窓箔５５の厚さを薄くして、電子線透過窓Ｗを透過するときの電子のロスを抑制することが重要となる。一方、窓箔５５の厚さを薄くすると、窓箔５５の熱が窓枠体５０Ａ側に伝わりにくくなるため、電子線透過窓Ｗにおける電子線透過領域Ｔはさらに高温になりやすい。そのため、電子線照射装置１は、電子線透過窓Ｗを冷却しながら動作するのが好ましい。以下、電子線透過窓Ｗを冷却するための冷却機構について説明する。   During operation of the electron beam irradiation apparatus 1, the electron beam transmission region T in the electron beam transmission window W becomes particularly hot. Further, in the present embodiment, since it is a so-called low energy type electron beam irradiation apparatus, the thickness of the window foil 55 constituting the electron beam transmission window W is reduced, and the electrons are transmitted through the electron beam transmission window W. It is important to suppress the loss. On the other hand, if the thickness of the window foil 55 is reduced, the heat of the window foil 55 becomes difficult to be transmitted to the window frame 50A side, so that the electron beam transmission region T in the electron beam transmission window W is likely to be further heated. Therefore, it is preferable that the electron beam irradiation apparatus 1 operates while cooling the electron beam transmission window W. Hereinafter, a cooling mechanism for cooling the electron beam transmission window W will be described.

電子線透過窓Ｗ（窓箔５５）は、冷却部１００から気体（例えば窒素等の不活性ガス）が冷却風として吹き付けられることによって冷却される。冷却部１００において、管状部材１０１の給気口１０３ａから冷却用の気体が所定の圧力で供給されると、気体は、給気用ノズル１０３を通って管状部材１０１の基端１０１ａ側から内側に流通する。管状部材１０１の終端１０１ｂ側は封止されているため、管状部材１０１内を流通する気体は、側壁１０１ｃに複数設けられた貫通孔１０１ｄから外部に噴出される。   The electron beam transmission window W (window foil 55) is cooled by blowing a gas (for example, an inert gas such as nitrogen) from the cooling unit 100 as cooling air. In the cooling unit 100, when cooling gas is supplied at a predetermined pressure from the air supply port 103 a of the tubular member 101, the gas passes through the air supply nozzle 103 to the inside from the base end 101 a side of the tubular member 101. Circulate. Since the end 101b side of the tubular member 101 is sealed, the gas flowing through the tubular member 101 is ejected to the outside from a plurality of through holes 101d provided in the side wall 101c.

このとき、貫通孔１０１ｄの向きが管状部材１０１内の流通方向と略直交しているために、小径の貫通孔１０１ｄから噴出される気体の指向性は低くなり、気体は広がりながら電子線透過窓Ｗの表面にまで到達する。そして、図６に二点鎖線で示されるように、貫通孔１０１ｄから噴出される気体が電子線透過窓Ｗに吹き付けられる領域が、少なくとも電子線透過領域Ｔの短手方向（Ｘ軸方向）全域を含むように、貫通孔１０１ｄを配置する。また、図５に二点鎖線で示されるように、隣り合った貫通孔１０１ｄから噴出された気体が、少なくとも電子線透過窓Ｗの電子線透過領域Ｔにおいて一部分が互いに重なり合うように吹き付けるように、貫通孔１０１ｄを配置する。そのため、貫通孔１０１ｄからの気体は、電子線透過領域Ｔの長手方向（Ｙ軸方向）全域において隙間なく吹き付けられる。これにより、電子線透過窓Ｗの電子線透過領域Ｔ全体に対して隙間なく気体を吹き付けることができる。このように、電子線透過窓Ｗに気体が吹き付けられることによって、電子線透過窓Ｗの冷却が行われる。   At this time, since the direction of the through-hole 101d is substantially orthogonal to the flow direction in the tubular member 101, the directivity of the gas ejected from the small-diameter through-hole 101d is reduced, and the electron beam transmission window is expanded while the gas is expanded. It reaches the surface of W. As shown by a two-dot chain line in FIG. 6, the region where the gas ejected from the through-hole 101d is blown to the electron beam transmission window W is at least the entire short direction (X-axis direction) of the electron beam transmission region T. The through hole 101d is disposed so as to include Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, the gas ejected from the adjacent through-holes 101 d is blown so that the portions overlap at least in the electron beam transmission region T of the electron beam transmission window W. A through hole 101d is arranged. Therefore, the gas from the through hole 101d is sprayed without a gap in the entire longitudinal direction (Y-axis direction) of the electron beam transmission region T. Thereby, gas can be sprayed without gap to the whole electron beam transmission region T of the electron beam transmission window W. As described above, the gas is blown onto the electron beam transmission window W, whereby the electron beam transmission window W is cooled.

以上説明したように、本実施形態の電子線照射装置１においては、長尺状の形状をなす電子線透過窓Ｗの長手方向に沿って管状部材１０１が配置されており、この管状部材１０１の側壁１０１ｃに長手方向に沿って複数の貫通孔１０１ｄが形成されている。そのため、管状部材１０１の内部を流通する気体は、貫通孔１０１ｄから電子線透過窓Ｗに噴出されることで、長手方向に延在する電子線透過窓Ｗに沿って吹き付けられることになる。これにより、簡易な構成で効率的に長尺状の電子線透過窓Ｗを冷却する電子線照射装置１を提供することができる。   As described above, in the electron beam irradiation apparatus 1 of the present embodiment, the tubular member 101 is disposed along the longitudinal direction of the electron beam transmission window W having a long shape. A plurality of through holes 101d are formed in the side wall 101c along the longitudinal direction. Therefore, the gas flowing through the tubular member 101 is blown along the electron beam transmission window W extending in the longitudinal direction by being ejected from the through hole 101d to the electron beam transmission window W. Thereby, the electron beam irradiation apparatus 1 which cools the elongate electron beam transmission window W efficiently with a simple structure can be provided.

さらに、長手方向において隣り合う貫通孔１０１ｄから噴出した気体は、電子線透過窓Ｗの表面の電子線透過領域Ｔで重なり合う構成となっている。つまり、管状部材１０１の側壁１０１ｃに設けられた貫通孔１０１ｄから噴出された気体は、周囲の空気を巻き込んで広がりながら、隣り合った貫通孔１０１ｄから噴出された気体が電子線透過窓Ｗの表面の電子線透過領域Ｔで重なり合う構成となっている。これにより、電子線透過窓Ｗの電子線透過領域Ｔ全体に対して隙間なく気体を吹き付けることができ、長尺状の電子線透過窓Ｗを効率的に冷却することができる。   Further, the gas ejected from the through-holes 101d adjacent in the longitudinal direction overlaps the electron beam transmission region T on the surface of the electron beam transmission window W. In other words, the gas ejected from the through-hole 101d provided in the side wall 101c of the tubular member 101 expands by surrounding the surrounding air, and the gas ejected from the adjacent through-hole 101d becomes the surface of the electron beam transmission window W. The electron beam transmission region T is overlapped. Thereby, gas can be sprayed without gap with respect to the whole electron beam transmission area | region T of the electron beam transmission window W, and the elongate electron beam transmission window W can be cooled efficiently.

また、貫通孔１０１ｄの断面形状が円形であるため、貫通孔１０１ｄから乱れの少ない冷却風が噴出される。これにより、電子線透過窓Ｗの電子線透過領域Ｔ全体に対して均一に気体を吹き付けることができ、効率よく電子線透過窓Ｗを冷却することができる。   In addition, since the cross-sectional shape of the through hole 101d is circular, cooling air with less turbulence is ejected from the through hole 101d. Thereby, gas can be sprayed uniformly with respect to the whole electron beam transmission area | region T of the electron beam transmission window W, and the electron beam transmission window W can be cooled efficiently.

また、実質的な冷却機構が管状部材１０１からなるため、電子線透過ユニット５０に対して冷却機構をＺ軸方向に近接させて配置することが容易であることから、照射対象物を電子線透過窓Ｗに対して近接させやすい。これにより、低エネルギータイプの電子線照射装置１であっても、照射対象物への電子線ＥＢの照射量を確保でき、好適に動作させることができる。   In addition, since the substantial cooling mechanism includes the tubular member 101, it is easy to dispose the cooling mechanism close to the electron beam transmission unit 50 in the Z-axis direction. Easy to approach the window W. Thereby, even if it is the low energy type electron beam irradiation apparatus 1, the irradiation amount of the electron beam EB to an irradiation target object can be ensured, and it can be operated suitably.

［第２の実施形態］
図７を参照しながら第２の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態と異なる構成について説明する。 [Second Embodiment]
The second embodiment will be described with reference to FIG. Here, the configuration different from the first embodiment will be mainly described.

図７に示されるように、第２の実施形態では、押圧部材５７の出射側開口５７ａにおけるＸ軸方向の一方側の縁部５７ａ１に、Ｙ軸方向に沿って切欠部５４が形成されている。そのため、縁部５７ａ１は、押圧部材５７のＺ軸方向前側の面から電子線透過窓Ｗに向かって下がる、段状に形成されている。冷却部１００における管状部材１０１は、この切欠部５４に収容されるように配置されており、電子線透過窓ＷのＹ軸方向に沿って延在している。管状部材１０１に形成された貫通孔１０１ｄは、電子線透過窓ＷのＸ軸方向の略中央（中心線ＣＷ）を臨むように位置している。そのため、貫通孔１０１ｄから噴出される気体が電子線透過窓Ｗに吹き付けられる領域が、少なくとも電子線透過領域Ｔの短手方向（Ｘ軸方向）全域を含むように、貫通孔１０１ｄを配置している。   As shown in FIG. 7, in the second embodiment, a cutout portion 54 is formed along the Y-axis direction at one edge portion 57 a 1 in the X-axis direction of the emission-side opening 57 a of the pressing member 57. . Therefore, the edge portion 57a1 is formed in a step shape that descends from the front surface of the pressing member 57 in the Z-axis direction toward the electron beam transmission window W. The tubular member 101 in the cooling unit 100 is disposed so as to be accommodated in the notch 54, and extends along the Y-axis direction of the electron beam transmission window W. The through hole 101d formed in the tubular member 101 is positioned so as to face the approximate center (center line CW) in the X-axis direction of the electron beam transmission window W. Therefore, the through hole 101d is arranged so that the region where the gas ejected from the through hole 101d is blown to the electron beam transmission window W includes at least the entire short direction (X-axis direction) of the electron beam transmission region T. Yes.

以上説明したように、第２の実施形態においては、押圧部材５７の出射側開口５７ａに形成された切欠部５４に管状部材１０１が収容されているため、管状部材１０１と電子線透過窓Ｗとを第１の実施形態よりも近接して配置することができる。これにより、電子線透過ユニット５０に対して照射対象物をより近接させることができるので、効率よく電子線透過窓Ｗを冷却することができる。   As described above, in the second embodiment, since the tubular member 101 is accommodated in the cutout portion 54 formed in the emission side opening 57a of the pressing member 57, the tubular member 101, the electron beam transmission window W, Can be arranged closer than in the first embodiment. Thereby, since an irradiation object can be brought closer to the electron beam transmission unit 50, the electron beam transmission window W can be efficiently cooled.

［第３の実施形態］
図８を参照しながら第３の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態と異なる構成について説明する。 [Third Embodiment]
A third embodiment will be described with reference to FIG. Here, the configuration different from the first embodiment will be mainly described.

図８に示されるように、第３の実施形態では、冷却部が一対の管状部材１０１，１２１を有している。固定枠体１１０の短辺部１１２には、管状部材１０１及び管状部材１２１に対応した継手１１３ａ，１１３ｂ及び継手１２３ａ，１２３ｂが固定されている。一方の管状部材１０１に対応する継手１１３ａ，１１３ｂは、固定枠体１１０のＸ軸方向の一方側にずれて配置され、他方の管状部材１２３に対応する継手１２３ａ，１２３ｂは、固定枠体１１０のＸ軸方向の他方側にずれて配置されている。そのため、管状部材１０１と管状部材１２１とは、電子線透過窓ＷのＸ軸方向における一方側及び他方側において電子線透過窓Ｗから所定の距離だけ前方に離間した状態で、Ｙ軸方向（所定の方向）に沿って延在している。すなわち、一対の管状部材１０１，１２１は、電子線透過窓Ｗの電子線透過側において、電子線透過窓ＷをＸ軸方向で挟むように、電子線透過窓Ｗの両側に配置されている。   As shown in FIG. 8, in the third embodiment, the cooling unit includes a pair of tubular members 101 and 121. Joints 113 a and 113 b and joints 123 a and 123 b corresponding to the tubular member 101 and the tubular member 121 are fixed to the short side portion 112 of the fixed frame 110. The joints 113a and 113b corresponding to the one tubular member 101 are arranged to be shifted to one side in the X-axis direction of the fixed frame body 110, and the joints 123a and 123b corresponding to the other tubular member 123 are disposed on the fixed frame body 110. It is shifted from the other side in the X-axis direction. Therefore, the tubular member 101 and the tubular member 121 are arranged in the Y-axis direction (predetermined in a state where the electron beam transmission window W is separated from the electron beam transmission window W by a predetermined distance on one side and the other side in the X-axis direction. Extending in the direction of That is, the pair of tubular members 101 and 121 are disposed on both sides of the electron beam transmission window W so that the electron beam transmission window W is sandwiched in the X-axis direction on the electron beam transmission side of the electron beam transmission window W.

一方の管状部材１０１の貫通孔（不図示）と他方の管状部材１２１の貫通孔（不図示）は同じピッチで形成されているが、配置は互いにＹ軸方向に半ピッチずれている。そのため、一方の管状部材１０１における貫通孔が、他方の管状部材１２１における隣接する貫通孔の中間の位置に対向するように位置する。   The through holes (not shown) of one tubular member 101 and the through holes (not shown) of the other tubular member 121 are formed at the same pitch, but the arrangement is shifted by a half pitch in the Y-axis direction. Therefore, the through hole in one tubular member 101 is positioned so as to face an intermediate position between adjacent through holes in the other tubular member 121.

また、一方の管状部材１０１における給気口１０３ａは、Ｙ軸方向の一方側に位置し、他方の管状部材１２１における給気口１２６ａは、Ｙ軸方向の他方側に位置している。これにより、管状部材１０１の内部における気体の流通する向きと管状部材１２３の内部における気体の流通する向きとが反対となっている。   The air supply port 103a in one tubular member 101 is located on one side in the Y-axis direction, and the air supply port 126a in the other tubular member 121 is located on the other side in the Y-axis direction. Thereby, the direction in which the gas flows in the tubular member 101 is opposite to the direction in which the gas flows in the tubular member 123.

以上説明したように、第３の実施形態においては、一対の管状部材１０１，１２１が、電子線透過ユニット５０の電子線透過側において電子線透過窓Ｗの両側に配置されているため、電子線透過窓Ｗに対してより効率よく気体を吹き付けることができる。また、管状部材１０１から噴出される気体の重なり合う部分に対して、管状部材１２１から噴出される気体が吹き付けられることになり、より均一に電子線透過窓Ｗが冷却されることになる。また、一対の管状部材１０１，１２１全体で考えた場合、長手方向における貫通孔の間隔が半ピッチと狭くなるため、電子線透過窓Ｗに対してより効率よく気体を吹き付けることができる。また、管状部材１０１の内部における気体の流通する向きと管状部材１２１の内部における気体の流通する向きとが反対であるため、電子線透過窓Ｗに対してより均一に気体を吹き付けることができる。   As described above, in the third embodiment, since the pair of tubular members 101 and 121 are disposed on both sides of the electron beam transmission window W on the electron beam transmission side of the electron beam transmission unit 50, the electron beam Gas can be blown more efficiently to the transmission window W. Further, the gas ejected from the tubular member 121 is blown against the overlapping portion of the gas ejected from the tubular member 101, and the electron beam transmission window W is cooled more uniformly. Further, when considering the pair of tubular members 101 and 121 as a whole, the interval between the through holes in the longitudinal direction is reduced to a half pitch, so that the gas can be blown to the electron beam transmission window W more efficiently. In addition, since the direction in which the gas flows inside the tubular member 101 is opposite to the direction in which the gas flows inside the tubular member 121, the gas can be blown more uniformly against the electron beam transmission window W.

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、寸法、形状、材質等の具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。また、上記の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, specific structures, such as a dimension, a shape, a material, are not restricted to this embodiment. In addition, each of the above-described embodiments can utilize each other's technology as long as there is no contradiction or problem in particular in its purpose and configuration.

例えば、管状部材１０１が、押圧部材５７上に配置された例を示したがこれに限定されない。例えば、管状部材は、電子線透過窓Ｗ上に配置してもよい。その場合、図９に示されるように、電子線透過窓ＷのＸ軸方向における中央（中心線ＣＷ）に配置されてもよいし、中央以外に配置されてもよい。   For example, an example in which the tubular member 101 is disposed on the pressing member 57 has been shown, but the present invention is not limited to this. For example, the tubular member may be disposed on the electron beam transmission window W. In that case, as shown in FIG. 9, the electron beam transmission window W may be arranged at the center (center line CW) in the X-axis direction, or may be arranged at other than the center.

また、管状部材１０１に対し、一方側の端部（基端１０１ａ）から気体を供給する例を示したが、これに限定されない。管状部材１０１に対して、一方側の端部のみならず他方側の端部（終端１０１ｂ）からも気体を供給する構成としてもよい。   Moreover, although the example which supplies gas to the tubular member 101 from the edge part (base end 101a) of one side was shown, it is not limited to this. It is good also as a structure which supplies gas with respect to the tubular member 101 not only from the edge part of one side but from the edge part (terminal 101b) of the other side.

また、管状部材１０１に供給する気体として、窒素を例として示したが、これに限定されない。気体の種類は、電子線透過窓Ｗの冷却が可能であればよい。ただし、電子線ＥＢや高温による気体への影響を考慮すれば、供給される気体は、反応性に乏しい窒素などの不活性ガスが好ましい。   Moreover, although nitrogen was shown as an example as gas supplied to the tubular member 101, it is not limited to this. Any kind of gas may be used as long as the electron beam transmission window W can be cooled. However, in consideration of the influence on the gas due to the electron beam EB and the high temperature, the supplied gas is preferably an inert gas such as nitrogen having poor reactivity.

また、管状部材１０１が、固定枠体１１０に固定されることで、電子線透過ユニット５０（窓枠体５０Ａ、押圧部材５７）に配置される例を示したが、これに限定されず、管状部材１０１を電子線透過ユニット５０に直接固定してもよい。   Moreover, although the tubular member 101 was fixed to the fixed frame body 110, the example arrange | positioned in the electron beam transmission unit 50 (window frame body 50A, the press member 57) was shown, However, It is not limited to this, Tubular The member 101 may be directly fixed to the electron beam transmission unit 50.

また、一対の管状部材１０１，１２１において、内部を流通する気体の向きが互いに異なる例を示したがこれに限定されず、内部を流通する気体の向きが同じであってもよい。   Further, in the pair of tubular members 101 and 121, the example in which the directions of the gas flowing through the inside are different from each other has been shown, but the present invention is not limited thereto, and the directions of the gas flowing through the inside may be the same.

また、一方の管状部材１０１における貫通孔の位置と他方の管状部材１２１における貫通孔の位置とが、Ｙ軸方向にずれている例を示したが、これに限定されない。一対の管状部材における貫通孔は、同じピッチで設けられており、一方の管状部材における貫通孔と他方の管状部材における貫通孔とが対向するように配置されていてもよい。   Moreover, although the example where the position of the through hole in one tubular member 101 and the position of the through hole in the other tubular member 121 are shifted in the Y-axis direction has been shown, the present invention is not limited to this. The through holes in the pair of tubular members are provided at the same pitch, and the through holes in one tubular member and the through holes in the other tubular member may be arranged to face each other.

また、１本の管状部材１０１が切欠部５４に収容される例を示したが、これに限定されない。例えば、２本の管状部材が、電子線透過窓ＷのＸ軸方向両側において、いずれも切欠部に収容されてもよいし、２本の管状部材のうち、一方のみが切欠部に収容されてもよい。   Moreover, although the example in which the one tubular member 101 is accommodated in the notch part 54 was shown, it is not limited to this. For example, two tubular members may be accommodated in the notch portions on both sides in the X-axis direction of the electron beam transmission window W, or only one of the two tubular members is accommodated in the notch portion. Also good.

１…電子線照射装置、３０…チャンバ（筐体部）、４０…電子銃（電子線発生部）、５０…電子線透過ユニット（電子線透過窓部）、５０Ａ…窓枠体（枠体）、５４…切欠部、５５…窓箔、５７…押圧部材（枠体）、１００…冷却部、１０１、１２１…管状部材、１０１ｃ…側壁、１０１ｄ…貫通孔、ＥＢ…電子線、Ｔ…電子線透過領域、Ｗ…電子線透過窓。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron beam irradiation apparatus, 30 ... Chamber (chassis part), 40 ... Electron gun (electron beam generation part), 50 ... Electron beam transmission unit (electron beam transmission window part), 50A ... Window frame (frame body) 54 ... Notch part, 55 ... Window foil, 57 ... Press member (frame), 100 ... Cooling part, 101, 121 ... Tubular member, 101c ... Side wall, 101d ... Through-hole, EB ... Electron beam, T ... Electron beam Transmission region, W ... Electron beam transmission window.

Claims (5)

電子線を発生する電子線発生部と、
前記電子線発生部を収容する筐体部と、
前記電子線を前記筐体部の内部から前記筐体部の外部に透過させる電子線透過窓を有する電子線透過窓部と、
前記電子線透過窓に対して気体を吹き付ける冷却部と、を備え、
前記電子線透過窓は、所定の方向を長手方向とする長尺状であり、前記所定の方向を長手方向とする、前記電子線が透過する長尺状の電子線透過領域を備え、
前記冷却部は、前記電子線透過窓部の電子透過側において前記所定の方向に沿って延在する管状部材を一対有し、
前記一対の管状部材は、前記電子線透過窓の両側に配置されており、
前記管状部材の側壁には、管状部材の内部を流通する気体を管状部材の外部に噴出させる複数の貫通孔が、前記所定の方向に沿って形成されており、
前記貫通孔は、前記所定の方向において隣り合う前記貫通孔から噴出した前記気体が、前記電子線透過窓の表面の前記電子線透過領域で重なり合うように配置されており、
一方の前記管状部材における前記複数の貫通孔の位置は、他方の前記管状部材における前記複数の貫通孔の位置に対して、前記所定の方向にずれて配置されている、電子線照射装置。 An electron beam generator for generating an electron beam;
A housing portion that houses the electron beam generating portion;
An electron beam transmission window portion having an electron beam transmission window that transmits the electron beam from the inside of the housing portion to the outside of the housing portion;
A cooling unit that blows gas against the electron beam transmission window,
The electron beam transmission window has a long shape with a predetermined direction as a longitudinal direction, and has a long electron beam transmission region through which the electron beam passes, with the predetermined direction as a longitudinal direction,
The cooling section has a pair of tubular members extending along the predetermined direction on the electron transmission side of the electron beam transmission window section,
The pair of tubular members are disposed on both sides of the electron beam transmission window,
In the side wall of the tubular member, a plurality of through-holes are formed along the predetermined direction to eject gas flowing through the inside of the tubular member to the outside of the tubular member,
The through-hole is arranged so that the gas ejected from the adjacent through-holes in the predetermined direction overlaps the electron beam transmission region on the surface of the electron beam transmission window ,
The position of the said several through-hole in one said tubular member is an electron beam irradiation apparatus arrange | positioned and shifted | deviated to the said predetermined direction with respect to the position of the said several through-hole in the other said tubular member . 電子線を発生する電子線発生部と、
前記電子線発生部を収容する筐体部と、
前記電子線を前記筐体部の内部から前記筐体部の外部に透過させる電子線透過窓を有する電子線透過窓部と、
前記電子線透過窓に対して気体を吹き付ける冷却部と、を備え、
前記電子線透過窓は、所定の方向を長手方向とする長尺状であり、前記所定の方向を長手方向とする、前記電子線が透過する長尺状の電子線透過領域を備え、
前記冷却部は、前記電子線透過窓部の電子透過側において前記所定の方向に沿って延在する管状部材を一対有し、
前記一対の管状部材は、前記電子線透過窓の両側に配置されており、
前記管状部材の側壁には、管状部材の内部を流通する気体を管状部材の外部に噴出させる複数の貫通孔が、前記所定の方向に沿って形成されており、
前記貫通孔は、前記所定の方向において隣り合う前記貫通孔から噴出した前記気体が、前記電子線透過窓の表面の前記電子線透過領域で重なり合うように配置されており、
一方の前記管状部材の内部における前記気体の流通する向きは、他方の前記管状部材の内部における前記気体の流通する向きと反対である、電子線照射装置。 An electron beam generator for generating an electron beam;
A housing portion that houses the electron beam generating portion;
An electron beam transmission window portion having an electron beam transmission window that transmits the electron beam from the inside of the housing portion to the outside of the housing portion;
A cooling unit that blows gas against the electron beam transmission window,
The electron beam transmission window has a long shape with a predetermined direction as a longitudinal direction, and has a long electron beam transmission region through which the electron beam passes, with the predetermined direction as a longitudinal direction,
The cooling section has a pair of tubular members extending along the predetermined direction on the electron transmission side of the electron beam transmission window section,
The pair of tubular members are disposed on both sides of the electron beam transmission window,
In the side wall of the tubular member, a plurality of through-holes are formed along the predetermined direction to eject gas flowing through the inside of the tubular member to the outside of the tubular member,
The through-hole is arranged so that the gas ejected from the adjacent through-holes in the predetermined direction overlaps the electron beam transmission region on the surface of the electron beam transmission window ,
The direction in which the gas flows in one tubular member is opposite to the direction in which the gas flows in the other tubular member . 前記貫通孔の断面形状は、円形状である、請求項１又は２記載の電子線照射装置。 The cross-sectional shape of the through hole is a circular shape, an electron beam irradiation apparatus according to claim 1 or 2, wherein. 前記電子線透過窓部は、前記電子線透過窓を保持する枠体を有し、
前記管状部材は前記枠体に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項記載の電子線照射装置。 The electron beam transmission window portion has a frame body that holds the electron beam transmission window,
The electron beam irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the tubular member is disposed on the frame. 前記枠体には、切欠部が形成されており、
前記管状部材は、前記切欠部に収容されている、請求項４記載の電子線照射装置。 The frame is formed with a notch,
The electron beam irradiation apparatus according to claim 4 , wherein the tubular member is accommodated in the cutout portion.
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