JPH03280341A - 電子線照射装置 - Google Patents
電子線照射装置Info
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- JPH03280341A JPH03280341A JP2076844A JP7684490A JPH03280341A JP H03280341 A JPH03280341 A JP H03280341A JP 2076844 A JP2076844 A JP 2076844A JP 7684490 A JP7684490 A JP 7684490A JP H03280341 A JPH03280341 A JP H03280341A
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、被処理物にカーテン状の電子線を照射する電
子線照射装置に関するものである。
子線照射装置に関するものである。
(従来の技術〕
第6図は従来の電子線照射装置のターミナルの長手方向
概略構成図である。ターミナル11は、電子源であるフ
ィラメント(例えば、線状陰極)51と、フィラメント
51を支持するガン構造体3と、ガン構造体を収納する
ケース4と、発生した熱電子をコントロールするグリッ
ド5とからなる。
概略構成図である。ターミナル11は、電子源であるフ
ィラメント(例えば、線状陰極)51と、フィラメント
51を支持するガン構造体3と、ガン構造体を収納する
ケース4と、発生した熱電子をコントロールするグリッ
ド5とからなる。
ターミナル11のフィラメント51に絶縁変圧器15を
介して加熱用電源14より電力を供給すると、フィラメ
ント51は通電された電流により加熱されるため、熱電
子がフィラメント51から遊離する。この状態でフィラ
メント51とグリッド5との間に直流電源16により数
百ボルトの電圧を印加することによって熱電子をフィラ
メン(・51から引き陣すことができる3その熱電子の
うちグリッド5をim遇したものだけが電子線として有
効に利用される。尚、第6図の矢印付き点線は電子線の
進行する様子を示したものである。
介して加熱用電源14より電力を供給すると、フィラメ
ント51は通電された電流により加熱されるため、熱電
子がフィラメント51から遊離する。この状態でフィラ
メント51とグリッド5との間に直流電源16により数
百ボルトの電圧を印加することによって熱電子をフィラ
メン(・51から引き陣すことができる3その熱電子の
うちグリッド5をim遇したものだけが電子線として有
効に利用される。尚、第6図の矢印付き点線は電子線の
進行する様子を示したものである。
第7図は従来の電子線照射Wfのフィラメント51とグ
リッドpとの間の電圧の関係を示す図である。フィラメ
ン)51に加熱用の電流が流れていない場合には、フィ
ラメント対グリッド電圧■。は、直流電源16の出力電
圧であり、フィラメント51のどの位置においても同じ
である。しかしながら、フィラメント51に加熱用の電
流が流れている場合には、その電流が交流、直流である
にかかわらず、フィラメント51に流れた電流Iとフィ
ラメント51の電気抵抗Rとの積の分だけフィラメント
51の両端におけるフィラメント対グリッド電圧■6に
差が生じてしまう。即ち、第7図に示すように電流Iが
左から右に向かって流れているときには、フィラメント
51の左端での電位は右端での電位よりも高いので、フ
ィラメント51の左端におけるフィラメント対グリッド
電圧VCtは右端におけるフィラメント対グリッド電圧
V0よりも小さくなる。このため、フィラメント51か
ら発生する熱電子の取り出し量に不拘1iが生じてしま
い、この熱電子をそのまま電子線として利用した場合、
被処理物へには電子線が均等に照射されないという問題
があった。
リッドpとの間の電圧の関係を示す図である。フィラメ
ン)51に加熱用の電流が流れていない場合には、フィ
ラメント対グリッド電圧■。は、直流電源16の出力電
圧であり、フィラメント51のどの位置においても同じ
である。しかしながら、フィラメント51に加熱用の電
流が流れている場合には、その電流が交流、直流である
にかかわらず、フィラメント51に流れた電流Iとフィ
ラメント51の電気抵抗Rとの積の分だけフィラメント
51の両端におけるフィラメント対グリッド電圧■6に
差が生じてしまう。即ち、第7図に示すように電流Iが
左から右に向かって流れているときには、フィラメント
51の左端での電位は右端での電位よりも高いので、フ
ィラメント51の左端におけるフィラメント対グリッド
電圧VCtは右端におけるフィラメント対グリッド電圧
V0よりも小さくなる。このため、フィラメント51か
ら発生する熱電子の取り出し量に不拘1iが生じてしま
い、この熱電子をそのまま電子線として利用した場合、
被処理物へには電子線が均等に照射されないという問題
があった。
上記の問題点を解決するために、従来は、電子発生源で
あるフィラメントを加熱用のフィラメントと電子発生源
の陰極に分離したものが案出されていたが、これは単に
フィラメントと陰極を近接させて配置したものであり、
熱的にかなり損失が多いため実用的ではなかった。また
、比較的長いフィラメントを有する電子線照射装置にお
いては、フィラメントの加熱用電源14に商用周波より
も周波数の高い交流Ti流を使用して上記の問題を解決
しているものもある。しかし、この方法では、加熱用電
源14とは別途に高周波用の交流電源を設けなければな
らず、実用的ではなかった。
あるフィラメントを加熱用のフィラメントと電子発生源
の陰極に分離したものが案出されていたが、これは単に
フィラメントと陰極を近接させて配置したものであり、
熱的にかなり損失が多いため実用的ではなかった。また
、比較的長いフィラメントを有する電子線照射装置にお
いては、フィラメントの加熱用電源14に商用周波より
も周波数の高い交流Ti流を使用して上記の問題を解決
しているものもある。しかし、この方法では、加熱用電
源14とは別途に高周波用の交流電源を設けなければな
らず、実用的ではなかった。
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、簡易
な構成により、効率よく均一な電子線を発生させること
ができる電子線照射装置を提供することを目的とするも
のである。
な構成により、効率よく均一な電子線を発生させること
ができる電子線照射装置を提供することを目的とするも
のである。
前記の目的を達成するための本発明は、熱電子を放出す
る熱電子発生源を備える電子vAWI射装置において、
前記熱電子発生源を、加熱用のフィラメントと、該フィ
ラメン]・の周囲を覆うように形成された陰極とに分離
して構成したことを特徴とするものである。
る熱電子発生源を備える電子vAWI射装置において、
前記熱電子発生源を、加熱用のフィラメントと、該フィ
ラメン]・の周囲を覆うように形成された陰極とに分離
して構成したことを特徴とするものである。
本発明は前記の構成によって、熱電子発生源を加熱用フ
ィラメントと熱電子を発生する陰極とに分離することに
より、陰極をフィラメン(・により間接的に加熱する。
ィラメントと熱電子を発生する陰極とに分離することに
より、陰極をフィラメン(・により間接的に加熱する。
これにより、加熱用電流によってフィラメント両端には
電位差が生ずるが、陰極には加熱用電流が流れないため
、陰極には電位差が生しない。また、陰極は熱源である
フィラメンI・の周囲を覆うように配置されているので
、フィラメントが発する熱を効率よく利用することがで
きる。
電位差が生ずるが、陰極には加熱用電流が流れないため
、陰極には電位差が生しない。また、陰極は熱源である
フィラメンI・の周囲を覆うように配置されているので
、フィラメントが発する熱を効率よく利用することがで
きる。
以下に本発明の一実施例を第1図乃至第5図を参照して
説明する。第5図は本発明の一実施例である電子線照射
装置の概略構成断面図である。
説明する。第5図は本発明の一実施例である電子線照射
装置の概略構成断面図である。
電子線発生部10は、電子線を発生するターミナル11
と、電子線を真空空間(加速空間)で加速する加速管1
2とを含むものである。また、電子線発生部10の内部
において、電子が気体分子により散乱されエネルギーを
失うのを防ぐため、図示しない拡散ポンプ等により真空
に保たれている。
と、電子線を真空空間(加速空間)で加速する加速管1
2とを含むものである。また、電子線発生部10の内部
において、電子が気体分子により散乱されエネルギーを
失うのを防ぐため、図示しない拡散ポンプ等により真空
に保たれている。
照射室20は、図示しない搬入口及び搬出口と、被処理
物に電子線を照射する照射空間21とを含むものである
。
物に電子線を照射する照射空間21とを含むものである
。
照射窓部30は、薄膜状の窓箔31と、窓枠構造体32
とを含むものである。窓箔31は電子線を取り出す取出
口になっている。
とを含むものである。窓箔31は電子線を取り出す取出
口になっている。
第1図は本発明の一実施例である電子線照射装置のター
ミナルの長手方向概略構成図、第2図はその装置の熱電
子発生源の概略断面図であり、同図(a)は軸に垂直な
断面図、同図(b)は軸方向の断面図である。
ミナルの長手方向概略構成図、第2図はその装置の熱電
子発生源の概略断面図であり、同図(a)は軸に垂直な
断面図、同図(b)は軸方向の断面図である。
本実施例の熱電子発生源Iは加熱用フィラメント1aと
熱電子を発生する陰極2とからなる。第2図に示すよう
に陰極2は円筒状に形成され、その中心軸上にフィラメ
ン)laが配置されている。
熱電子を発生する陰極2とからなる。第2図に示すよう
に陰極2は円筒状に形成され、その中心軸上にフィラメ
ン)laが配置されている。
フィラメント1aと陰極2はともに金属でできており、
またフィラメント】aは耐熱性の優れた絶縁物から作ら
れたスペーサー材6によって陰極2との距離が〜定2な
るように支持されると共に、陰極2と電気的に絶縁され
ている。
またフィラメント】aは耐熱性の優れた絶縁物から作ら
れたスペーサー材6によって陰極2との距離が〜定2な
るように支持されると共に、陰極2と電気的に絶縁され
ている。
第3図は熱電子発生源の変形例を示す図であり、同図(
a)は熱電子発生源の軸に垂直な断面図、同図(b)は
軸方向の断面図である。フィラメン)1aと陰極2との
長さが短かいために、フィラメン)laが弛まず、両者
の間隔が中心軸方向のどの位置においても同しである場
合には、第3図(a)、 (b)に示すようにスペー
サー材6を用いなくてもよい。尚、本実施例において、
従来のものと同一の機能を有するものには、同一の符号
を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
a)は熱電子発生源の軸に垂直な断面図、同図(b)は
軸方向の断面図である。フィラメン)1aと陰極2との
長さが短かいために、フィラメン)laが弛まず、両者
の間隔が中心軸方向のどの位置においても同しである場
合には、第3図(a)、 (b)に示すようにスペー
サー材6を用いなくてもよい。尚、本実施例において、
従来のものと同一の機能を有するものには、同一の符号
を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
フィラメント1aに絶縁変圧器I5を介して加熱用電源
14より電力を供給すると、フィラメン)1aは通電さ
れた電流により加熱され、フィラメント1aから熱電子
が発生する。これにより、フィラメント1aを覆うよう
に設けられた陰極2が加熱され熱電子を放出する。この
際、第2図及び第3図に示すように陰極2は、フィラメ
ント1aの周囲を覆うように形成されているので、フィ
ラメント1aの発する熱によって陰極2は効率よく加熱
される。
14より電力を供給すると、フィラメン)1aは通電さ
れた電流により加熱され、フィラメント1aから熱電子
が発生する。これにより、フィラメント1aを覆うよう
に設けられた陰極2が加熱され熱電子を放出する。この
際、第2図及び第3図に示すように陰極2は、フィラメ
ント1aの周囲を覆うように形成されているので、フィ
ラメント1aの発する熱によって陰極2は効率よく加熱
される。
次に、直流電源16により陰極2とグリ・2ド5との間
に数百ボルトの電圧を印加することによって、陰極2が
発した熱電子を陰極2から引き離す。
に数百ボルトの電圧を印加することによって、陰極2が
発した熱電子を陰極2から引き離す。
陰極2から引き離された熱電子のうちグリッド5を!1
11Mしたものだけが電子線として有効に利用される。
11Mしたものだけが電子線として有効に利用される。
そして、この電子線は、グリッド5と窓箔31との間に
印加された図示しない加速電圧により加速管12内の加
速空間で加速され、窓箔31を突き抜け、照射窓部30
の下部を通過する被処理物Aに照射される。
印加された図示しない加速電圧により加速管12内の加
速空間で加速され、窓箔31を突き抜け、照射窓部30
の下部を通過する被処理物Aに照射される。
ところで、加熱用のフィラメンZaと熱電子を発生する
陰極2とは電気的に絶縁されているので、フィラメント
1aに加熱用の電流を流しても、陰極2には加熱用の電
流が流れない。このように、陰極2の表面には加熱用の
電流が流れないので、陰極2の表面に沿っての電圧降下
は生じない。すなわち、加熱用の電流によって生じるフ
ィラメント両端の電位差は、陰極2対グリツド電圧■。
陰極2とは電気的に絶縁されているので、フィラメント
1aに加熱用の電流を流しても、陰極2には加熱用の電
流が流れない。このように、陰極2の表面には加熱用の
電流が流れないので、陰極2の表面に沿っての電圧降下
は生じない。すなわち、加熱用の電流によって生じるフ
ィラメント両端の電位差は、陰極2対グリツド電圧■。
に対してほとんど影響を及ぼさない。したがって、本実
施例の電子線照射装置によれば、長平方向に均一な電子
線を発生させ、これにより従来のものに比べて電子線を
むらなく被処理物に照射することができる。
施例の電子線照射装置によれば、長平方向に均一な電子
線を発生させ、これにより従来のものに比べて電子線を
むらなく被処理物に照射することができる。
また、直流電源16の負極の端子はフィラメント加熱用
の絶縁変圧器15の2次側に接続されている。このよう
に構成することにより、フィラメン1−1aと陰極2と
の間の浮遊容量によって高電位差が発生するのを防ぐこ
とができる。
の絶縁変圧器15の2次側に接続されている。このよう
に構成することにより、フィラメン1−1aと陰極2と
の間の浮遊容量によって高電位差が発生するのを防ぐこ
とができる。
上記の本実施例によれば、第2図及び第3図に示すよう
に、フィラメント1aの中心軸に対して唾直な断面にお
いて、陰極2がフィラメントlaを完全に取り巻く構造
になっているので、フィラメン)laが発する熱の損失
はきわめて少なく、また陰極2の表面積を小さく抑える
ことが可能となり、加熱に要する電力を節約することが
できる。
に、フィラメント1aの中心軸に対して唾直な断面にお
いて、陰極2がフィラメントlaを完全に取り巻く構造
になっているので、フィラメン)laが発する熱の損失
はきわめて少なく、また陰極2の表面積を小さく抑える
ことが可能となり、加熱に要する電力を節約することが
できる。
尚、上記の実施例では、陰極はフィラメントを中心軸と
する円筒形に形成された場合について説明したが、本発
明にこれに限定されるものではなく、熱電子発生源の軸
に垂直な断面の形状は、電子線の電流値の必要性に応じ
て第4図(a)。
する円筒形に形成された場合について説明したが、本発
明にこれに限定されるものではなく、熱電子発生源の軸
に垂直な断面の形状は、電子線の電流値の必要性に応じ
て第4図(a)。
(b)に示すように正方形成いは長方形等にしてもよい
。
。
また、上記の実施例では、陰極がフィラメントを完全に
取り巻いている場合について説明した力(陰極をこのよ
うに加工することが困難であるときには、平板を曲げる
ことによって第4図(c)に示すように一部を切り欠い
た状態に陰極を形成してもよい。
取り巻いている場合について説明した力(陰極をこのよ
うに加工することが困難であるときには、平板を曲げる
ことによって第4図(c)に示すように一部を切り欠い
た状態に陰極を形成してもよい。
更に、上記の実施例では、熱電子発生源を1個設けた場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、熱電子発生源を2個以上設けてもよい。
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、熱電子発生源を2個以上設けてもよい。
(発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、熱電子発生源を加
熱用のフィラメントと熱電子を発生する陰極とに分離し
、陰極を熱源であるフィラメントの周囲を覆うように配
置することにより、簡易な構成により長方向において均
一な電子線を効率よう(発生させ、被処理物に均一な電
子線を照射することができる電子線照射装置を提供する
ことができる。
熱用のフィラメントと熱電子を発生する陰極とに分離し
、陰極を熱源であるフィラメントの周囲を覆うように配
置することにより、簡易な構成により長方向において均
一な電子線を効率よう(発生させ、被処理物に均一な電
子線を照射することができる電子線照射装置を提供する
ことができる。
第1図は本発明の一実施例である電子線照射装置のター
ミナルの長手方向概略構成図、第2図はその装置の熱電
子発生源の概略断面図、第3図及び第4図は本発明の変
形例である熱電子発生源の概略断面図、第5図は本発明
の一実施例である電子線照射装置の概略構造断面図、第
6図は従来の電子線照射装置におけるターミナルの長手
方向概略構成図、第7図はその装置のフィラメントとグ
リッドとの間の電圧の関係を示す図である。 1・・・熱電子発生源、 la・・・加熱用フィラメント、2・・・陰極、3・・
・ガン構造体、410.ケース、5・・・グリッド、6
・、・スペーサー材、IO・・・電子線発生部、11・
・・ターミナル、12・・・加速管、14・・・加熱用
電源、15・・・絶縁変圧器、16・・・直流電源、2
0・・・照射室、21・・・照射空間、30・・・照射
芯部、31・、・窓箔、2 ・・・ 窓枠構造体。
ミナルの長手方向概略構成図、第2図はその装置の熱電
子発生源の概略断面図、第3図及び第4図は本発明の変
形例である熱電子発生源の概略断面図、第5図は本発明
の一実施例である電子線照射装置の概略構造断面図、第
6図は従来の電子線照射装置におけるターミナルの長手
方向概略構成図、第7図はその装置のフィラメントとグ
リッドとの間の電圧の関係を示す図である。 1・・・熱電子発生源、 la・・・加熱用フィラメント、2・・・陰極、3・・
・ガン構造体、410.ケース、5・・・グリッド、6
・、・スペーサー材、IO・・・電子線発生部、11・
・・ターミナル、12・・・加速管、14・・・加熱用
電源、15・・・絶縁変圧器、16・・・直流電源、2
0・・・照射室、21・・・照射空間、30・・・照射
芯部、31・、・窓箔、2 ・・・ 窓枠構造体。
Claims (1)
- 熱電子を放出する熱電子発生源を備える電子線照射装置
において、前記熱電子発生源を、加熱用のフィラメント
と、該フィラメントの周囲を覆うように形成された陰極
とに分離して構成したことを特徴とする電子線照射装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2076844A JPH03280341A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電子線照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2076844A JPH03280341A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電子線照射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03280341A true JPH03280341A (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=13616972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2076844A Pending JPH03280341A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電子線照射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03280341A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115529710A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-27 | 中国原子能科学研究院 | 一种电子帘加速器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0222020U (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-14 | ||
JPH0237521U (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-13 | ||
JPH0350927U (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-17 |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP2076844A patent/JPH03280341A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0222020U (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-14 | ||
JPH0237521U (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-13 | ||
JPH0350927U (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-17 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115529710A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-27 | 中国原子能科学研究院 | 一种电子帘加速器 |
CN115529710B (zh) * | 2022-09-28 | 2024-02-20 | 中国原子能科学研究院 | 一种电子帘加速器 |
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