JPH06317700A

JPH06317700A - 電子線照射装置

Info

Publication number: JPH06317700A
Application number: JP5127889A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Kinoshita; 忍木下; Shinji Oyama; 信次大山; Hitoshi Goto; 均後藤; Ryoji Fujimori; 良治藤盛; Mikiko Fukuda; 未紀子福田
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】低エネルギー電子線を用いて表面処理を効率
良く行うことができる電子線照射装置を提供する。【構成】電子線照射装置をたとえば表面殺菌等に使用
する場合には、加速電圧を９０〜１５０ｋＶ、電流密度
を０．０１〜０．４ｍＡ／ｃｍの範囲内の値に設定す
る。加速電圧を９０ｋＶ以上とすれば、電子線を効率良
く照射室２０内に取り出し、被処理物の表面層において
十分な線量を得ることができる。しかも、電流密度を
０．４０ｍＡ／ｃｍ以下とすれば、窓箔３２の温度をそ
の耐熱温度以下に抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面処理に利用される
ものであって、特に、たとえば食品・薬品等を包装する
包装材等の表面殺菌に利用される電子線照射装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、食品・薬品等を包装する包装材等
は、健康衛生面等を考慮して病原菌及びその他の微生物
を滅菌レベルで殺菌する必要がある。また、食品・薬品
等を包装する包装材等の表面殺菌を行う場合には、内容
物への影響を考慮し、その包装材だけを殺菌することが
要求される。このため、従来より、かかる包装材の殺菌
には、化学的殺菌剤、或いは紫外線や高エネルギー電子
線等の放射線が用いられていた。

【０００３】しかし、化学的殺菌剤を用いた表面殺菌で
は以下に述べる問題がある。たとえば、内容物をフィル
ムで無菌包装する無菌充填包装装置では、まず、過酸化
水素の薬液にフィルムをどぶ付けした後、熱風により乾
燥することによってフィルムを殺菌し、内容物をフィル
ムで密封包装した後、一個の製品毎にフィルムを切断す
る構成になっている。ところで、過酸化水素は発ガン性
の物質であるため、内容物が食品等である場合には、最
終製品から過酸化水素が検出されないようにすることが
法的に要求されている。このため、使用した過酸化水素
が最終製品に残留しないように十分注意を払う必要があ
り、抜き取り検査の実施が必要となるだけでなく、作業
者には精神的不安が残る。また、過酸化水素の処理のた
めの熱風を起こすのに大きなエネルギーを必要とし、さ
らに、装置の殺菌を行う部分のスペースをかなり大きく
しなければならない等の問題がある。

【０００４】また、紫外線殺菌装置では、シャドウ効果
により影となる部分が殺菌できないため、この部分の塵
や埃等の殺菌ができず、滅菌レベルの殺菌が行えないと
いう問題がある。

【０００５】さらに、γ線や高エネルギー電子線により
殺菌を行う場合には、装置が大型となり、γ線やＸ線が
発生するので、装置をシールドする必要がある。このた
め、製品を製造する場合、殺菌工程については滅菌専門
の別工場で一括してバッチ処理方式で処理しなければな
らず、殺菌工程を製品の製造ラインに組み込むことが困
難であるという問題がある。

【０００６】このため、食品・薬品等が包装された包装
材等の表面殺菌を行う場合には、加速電圧が低く、装置
の小型化を図ることができる低エネルギー電子線を利用
することが検討されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
低エネルギータイプの電子線照射装置では、加速電圧の
最小設定値は１５０ｋＶであると認識されている。これ
は、加速電圧が１５０ｋＶより小さいと、電子線の透過
力が極めて弱く、電子線を発生する電子線発生部と電子
線を被処理物に照射する処理室とを仕切る窓箔に大部分
の電子線が吸収されるため、照射室内に効率よく電子線
を取り出すことができず、しかも窓箔の温度がその耐熱
温度以上に上昇するおそれがあるからである。このた
め、低エネルギー電子線を用いて表面処理を効率良く行
うことができる電子線照射装置の実現が望まれている。

【０００８】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、低エネルギー電子線を用いて表面処理を効率良
く行う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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、線状の陰極から放出された熱電子を電子
線として取り出し、前記電子線を加速する電子線発生部
と、被処理物に前記電子線を照射する照射室と、前記電
子線発生部内の真空雰囲気と前記照射室内の照射雰囲気
とを仕切ると共に前記電子線を透過させる金属箔とを備
える電子線照射装置において、前記電子線発生部で前記
電子線を加速する加速電圧を９０ｋＶ〜１５０ｋＶの範
囲内の値とし、且つビーム電流を電子線有効照射幅で割
った値である電流密度を０．０１ｍＡ／ｃｍ〜０．４０
ｍＡ／ｃｍの範囲内の値としたことを特徴とするもので
ある。

【００１０】また、前記金属箔は厚さ１０μｍ〜１３μ
ｍのチタン箔であることが望ましい。

【００１１】また、前記金属箔は厚さ２０μｍ〜３０μ
ｍのアルミニウム箔であってもよい。

【００１２】

【作用】本発明は上記の構成により、加速電圧を９０ｋ
Ｖ〜１５０ｋＶの範囲内の値とし、且つ電流密度を０．
０１ｍＡ／ｃｍ〜０．４０ｍＡ／ｃｍの範囲内の値とす
ることにより、金属箔の温度をその耐熱温度以下に抑え
て、電子線を効率良く照射室内に取り出し、被処理物の
表面層において十分な線量を得ることができる。ここ
で、加速電圧が９０ｋＶより低いと電子線を照射室内に
効率良く取り出すことができなくなり、加速電圧が１５
０ｋＶより高いと装置が大型になってしまう。また、電
流密度が０．０１ｍＡ／ｃｍより小さいと実用的な処理
能力を得ることができず、電流密度が０．４０ｍＡ／ｃ
ｍより大きいと金属箔の温度がその耐熱温度より上昇し
てしまう。

【００１３】また、金属箔として厚さ１０μｍ〜１３μ
ｍのチタン箔、或いは厚さ２０μｍ〜３０μｍのアルミ
ニウム箔を用いることにより、電子線発生部内の真空雰
囲気を十分維持でき、また、電子線を照射室内に容易に
透過させることができる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は本発明の一実施例である電子線
照射装置の概略構成図、図２はその電子線照射装置の電
子線発生部の概略回路図である。

【００１５】本実施例の電子線照射装置は、表面処理、
特に表面殺菌に利用されるものであり、図１に示すよう
に、電子線発生部１０と、照射室２０と、照射窓部３０
とを備えるものである。

【００１６】電子線発生部１０は、電子線を発生するタ
ーミナル１２と、ターミナル１２で発生した電子線を真
空空間（加速空間）で加速する加速管１４とを有するも
のである。また、電子線発生部１０の内部は、電子が気
体分子と衝突してエネルギーを失うことを防ぐため、図
示しない拡散ポンプ等により１０^-6〜１０^-7Torrの真空
に保たれている。ターミナル１２は、熱電子を放出する
線状のフィラメント１２ａと、フィラメント１２ａを支
持するガン構造体１２ｂと、フィラメント１２ａで発生
した熱電子をコントロールするグリッド１２ｃとを有す
る。

【００１７】また、図２に示すように、電子線発生部１
０には、フィラメント１２ａを加熱して熱電子を発生さ
せるための加熱用電源１６ａと、フィラメント１２ａと
グリッド１２ｃとの間に電圧を印加する制御用直流電源
１６ｂと、グリッド１２ｃと照射窓部３０に設けられた
窓箔３２との間に電圧を印加する加速用直流電源１６ｃ
とが設けられている。

【００１８】照射室２０は、被処理物に電子線を照射す
る照射空間２２を含むものである。本実施例のように、
殺菌処理を行う場合には、殺菌の際の酸素効果を利用す
るため、照射室２０の内部は空気雰囲気としている。ま
た、被処理物は照射室２０内をコンベア等の搬送手段
（不図示）により、図１において左側から右側に移動す
る。尚、電子線発生部１０及び照射室２０の周囲は電子
線照射時に二次的に発生するＸ線が外部へ漏出しないよ
うに、鉛遮蔽が施されている。

【００１９】照射窓部３０は、金属箔からなる窓箔３２
と、窓箔３２を冷却すると共に窓箔３２を支持する窓枠
構造体３４とを有するものである。窓箔３２は、電子線
発生部１０内の真空雰囲気と照射室２０内の空気雰囲気
とを仕切るものであり、また窓箔３２を介して照射室２
０内に電子線を取り出すものである。殺菌処理等に電子
線を応用する場合には、被処理物が電子線を照射される
照射室２０の内部は空気雰囲気であるので、電子線発生
部１０と照射室２０との境界に設ける窓箔３２には、ピ
ンホールがなく、電子線発生部１０内の真空雰囲気を十
分維持できる機械的強度があり、しかも、電子線が透過
しやすいように比重が小さく肉厚の薄い金属が望まし
い。たとえば、窓箔３２に使用される金属として厚さ約
１０μｍ程度のＴｉがある。通常は、窓箔３２として、
機械的な取扱いやすさから、厚さ約１３μｍのＴｉ箔が
最もよく使用されている。

【００２０】加熱用電源１６ａによりフィラメント１２
ａに電流を通じて加熱するとフィラメント１２ａは熱電
子を放出し、この熱電子は、フィラメント１２ａとグリ
ッド１２ｃとの間に印加された制御用直流電源１６ｂの
制御電圧により四方八方に引き寄せられる。このうち、
グリッド１２ｃ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、このグリッド１２ｃから取り
出された電子線は、グリッド１２ｃと窓箔３２との間に
印加された加速用直流電源１６ｃの加速電圧により加速
管１４内の加速空間で加速された後、窓箔３２を突き抜
け、照射窓部３０の下方の照射室２０内を搬送される被
処理物に照射される。尚、通常は、加熱用電源１６ａと
加速用直流電源１６ｃとを所定の値に設定し、制御用直
流電源１６ｂを可変にすることにより、ビーム電流の調
整を行っている。

【００２１】本実施例の電子線照射装置は、最大加速電
圧が１７５ｋＶ、電子線有効照射幅、すなわち窓箔３２
を介して電子線発生部１０から照射室２０内に取り出
し、被処理物に照射できる電子線の照射幅が１５ｃｍ、
最大ビーム電流が１０ｍＡ、被処理物の移動速度が３〜
６５ｍ／ｍｉｎ、最大照射量が６０Ｍｒａｄであるもの
である。特に、本実施例の電子線照射装置は、加速電圧
を９０〜１５０ｋＶの範囲内でも設定可能であって、加
速電圧をこの低い範囲内の値に設定したときには、ビー
ム電流を電子線有効照射幅で割った値である電流密度を
０．０１〜０．４０ｍＡ／ｃｍの範囲内で設定できるよ
うに構成されている。尚、電流密度（ｍＡ／ｃｍ）は、
ビーム電流（ｍＡ）÷電子線有効照射幅（ｃｍ）で与え
られる。

【００２２】ところで、従来の低エネルギータイプの電
子線照射装置では、設定できる加速電圧の最小値は１５
０ｋＶであると認識されていた。これは、１５０ｋＶ以
下の加速電圧で加速した電子線は透過力が弱いため、大
部分のものが窓箔に吸収され、照射室内に効率よく電子
線を取り出すことができず、しかも窓箔の温度がその耐
熱温度以上に上がってしまうと考えられていたからであ
る。したがって、従来の低エネルギータイプの電子線照
射装置には、１５０ｋＶより小さい加速電圧を設定でき
ないように、ロック機構等が設けられていた。

【００２３】ここで、加速電圧の最小設定値が１５０ｋ
Ｖであるという制限がどのようにして得られたかを説明
する。一般に、電子線照射装置では、被処理物が吸収す
る線量は、線量（Ｍｒａｄ）＝Ｋ×ビーム電流（ｍＡ）÷コンベア
スピード（ｍ／ｍｉｎ）で与えられる。ここで、電子の発生効率Ｋは、装置個々
の効率を表す定数であって、装置の性能の指標となる。
たとえば本実施例の電子線照射装置では、Ｋ＝１８以上
とする必要がある。したがって、一定のビーム電流とコ
ンベアスピードに対して、加速電圧を変えて吸収線量を
測定し、これから得られる電子の発生効率Ｋが所定の値
以上になるような加速電圧を求めることより、加速電圧
についての制限が得られる。また、電子線の吸収線量を
測定するには、たとえばＦＷＴ社製ナイロンフィルム、
富士写真フィルム（株）製ＣＴＡフィルム等のフィルム
線量計が用いられる。図９は、フィルム線量計として市
販されているものの中で一番肉厚の薄い５０μｍ厚のナ
イロンフィルムを用いて測定した場合の加速電圧と電子
の発生効率Ｋとの関係を示す図である。この測定では、
ビーム電流を６ｍＡ、コンベアスピードを３０ｍ／ｍｉ
ｎに設定し、また、窓箔３２には１２．７μｍ厚のＴｉ
箔を用い、窓箔３２からフィルム線量計までの距離（ク
リアランス）を１８ｍｍとした。

【００２４】図９から、加速電圧が低くなるに従って、
電子の発生効率Ｋが小さくなり、電子線を照射室２０内
に取り出す効率が悪くなることがわかる。そして、電子
の発生効率Ｋを１８以上にするためには、加速電圧を約
１２０ｋＶ以上に設定する必要がある。この結果と、た
とえばクリアランス等の条件を変えた場合の同様の測定
結果とから、加速電圧の最小設定値は約１５０ｋＶであ
ると考えられていた。

【００２５】しかしながら、電子線照射装置を表面処理
に適用する場合には、被処理物の表面層での処理が問題
となる。かかる場合には、フィルム線量計として、市販
されているものの中で一番薄い５０μｍ厚のナイロンフ
ィルムを用いたとしても、加速電圧が低いときには、上
記実験で得られた吸収線量を被処理物の表面層での吸収
線量とすることに問題があると考えた。そこで、本発明
者等は、表面層における正確な吸収線量を調べるため、
フィルム線量計として８μｍ厚のナイロンフィルムを用
いて、上記実験と同様の条件の下で加速電圧と電子の発
生効率Ｋとの関係の測定を行った。この測定結果を図３
に示す。また、図３には、本発明者等が電子の発生効率
Ｋを実際に理論的に計算した結果も示している。図３か
ら、加速電圧が１５０ｋＶ以下でも、９０ｋＶ以上であ
れば、電子の発生効率Ｋが標準値１８を十分満足してお
り、被処理物の表面層において十分な線量が得られるこ
とがわかる。

【００２６】また、本発明者等は、１００ｋＶと１５０
ｋＶの加速電圧に対して電流密度と窓箔３２の温度との
関係を測定した。ここで、窓箔３２として１２．７μｍ
厚のＴｉ箔を用いた。この測定結果を図４に示す。加速
電圧が１００ｋＶである場合には、加速電圧が１５０ｋ
Ｖである場合に比べて、電流密度に対するＴｉ箔の温度
上昇率が大きい。これは、加速電圧により電子線の得る
エネルギーが異なり、エネルギーの低い電子線ほど窓箔
を透過できないので、加速電圧が低いときに窓箔温度が
上昇しやすいためである。また、ビーム電流が大きいほ
ど電子線の量が多いためである。

【００２７】本発明者等は経験的に、電子線照射装置に
使用されるＴｉ箔の耐熱温度が約５００°Ｃであると把
握している。一般に、電子線照射装置を用いて行う処理
に、樹脂の硬化、改質、架橋等があるが、これらの処理
を行う場合には、３Ｍｒａｄ以上の線量を必要とし、コ
ンベアスピードを５０ｍ／ｍｉｎ以上、電流密度を０．
７ｍＡ／ｃｍ以上に設定している。このため、かかる場
合には、図４から、加速電圧を１００ｋＶとすると、Ｔ
ｉ箔の温度がその耐熱温度以上に上がってしまうので、
１２．７μｍ厚のＴｉ箔を使用できない。しかし、電子
線照射装置を表面処理等に使用する場合には、加速電圧
を１００ｋＶとしても、電流密度はあまり大きくする必
要がないので、電流密度を０．４ｍＡ／ｃｍ以下の範囲
で設定すれば、Ｔｉ箔の温度をその耐熱温度以下に抑え
ることができることがわかる。

【００２８】したがって、電子線照射装置を、加速電圧
が９０〜１５０ｋＶ、電流密度が０．０１〜０．４ｍＡ
／ｃｍであるように設定すれば、電子線を照射室２０に
効率良く取り出すことができ、しかもＴｉ箔の温度をそ
の耐熱温度以下に抑えることができるので、本実施例の
電子線照射装置を用いると、表面処理を効率良く行うこ
とができる。ここで、電流密度が０．０１ｍＡ／ｃｍよ
り小さいと、コンベアスピードをあまりにも遅く調整し
なければならず、実用的な処理能力を得ることができな
い。このことから、上記電流密度の下限値０．０１ｍＡ
／ｃｍが定められた。

【００２９】次に、本発明者等は、本実施例の電子線照
射装置を、表面殺菌に利用することができるかどうかを
詳細に検討した。

【００３０】電子線照射装置を表面殺菌に利用すること
ができるためには、まず、被処理物の内部に与える影響
が少ないことが要求されるため、被処理物に対する電子
線の浸透深さは小さくなければならない。これを確認す
るため、１００ｋＶの加速電圧に対する電子線の浸透深
さと吸収線量との関係を測定した。この測定結果を図５
に示す。ここで、図５の縦軸は電子線を照射された被処
理物の表面で受けた線量を１００％とした場合の、深さ
で受ける線量の割合を表し、また、同図の横軸は被処理
物の単位面積当たりの質量（面密度ｇ／ｍ²）を表す。
この浸透深さと吸収線量との関係から、被処理物の比重
と所定の深さとが与えられれば、その深さにおける電子
線の透過率を知ることができる。この測定では、ビーム
電流を２ｍＡ、コンベアスピードを５ｍ／ｍｉｎ、表面
線量を２．１Ｍｒａｄとしている。その他の条件は図３
の測定と同様である。したがって、図５によれば、加速
電圧が１００ｋＶのとき、被処理物に対する電子線の浸
透深さは確かに小さく、被処理物の内部に与える影響が
少ないことがわかる。

【００３１】ところで、図６に示すように、ある数の菌
を滅菌処理して、もとの数の９０％殺すのに必要な線量
（Ｄ値）は、放射線殺菌で指標となるB.pumilus(spore
s) E-601 で約０．２Ｍｒａｄである。通常のフィル
ム、紙等には、１ｃｍ²当たり約数個の菌が付着してい
ると考えられるが、ここでは安全をみて１０²オーダー
の生菌がいると仮定する。また、初発菌数が約１０²個
の場合、一般に滅菌保証レベル（ＳＡＬ）は生存率１０
^-6％といわれている。したがって、８Ｄの線量、つまり
８×０．２＝１．６Ｍｒａｄを照射すれば、滅菌グレー
ドの殺菌が行えることになる。このように、滅菌グレー
ドの殺菌を行うには少ない吸収線量でよいので、本実施
例の電子線照射装置を表面殺菌に使用する場合には、加
速電圧を９０〜１５０ｋＶの範囲内の値に設定し、しか
も電流密度を０．４ｍＡ／ｃｍ以下の値に設定しても、
コンベアスピードを遅く調整することにより、吸収線量
として十分な量を得ることができることがわかる。

【００３２】そこで、本発明者等は、本実施例の電子線
照射装置を用いて実際に殺菌効果の確認実験を行った。
この実験では、指標菌として一般的な指標菌であるB.Pu
milus(spores) E-601を、また、試験サンプルとして５
０μｍ厚のＬＤＰＥフィルムを用いた。そして、クリー
ンブース（クラス１００）内で以下の手順により、実験
を行った。

【００３３】まず、試験サンプルを５ｃｍ×５ｃｍに切
り出し、メタノールで殺菌し乾燥した後、滅菌済みシャ
ーレに入れておく。菌液は無菌水（ＴＷＥＥＮ８０
０．１％溶液）で希釈し、最終の菌液をエタノール８０
％溶液になるように調整する。そして、試験サンプルに
滅菌した綿棒で菌液を塗抹した後、放置乾燥する。その
後、シャーレの蓋を取り、シャーレに入れた試験サンプ
ルを電子線照射装置のコンベアに載せ、照射室２０内で
電子線を照射する。電子線を照射した後、試験サンプル
はトリプトソイ寒天培地上で温度３１°Ｃの環境で、２
４時間培養し、平板塗抹法及び混釈培養法により生菌数
を確認する。

【００３４】また、電子線の照射条件としては、ビーム
電流を１ｍＡに固定し、加速電圧を１００ｋＶ、１７５
ｋＶとしている。そして、窓箔３２として厚さ１２．５
μｍのＴｉ箔を用い、クリアランスを１９．１ｍｍとし
た。

【００３５】この実験では、コンベアスピードを変える
ことによって、吸収線量を変化させ、その殺菌効果を確
認した。この実験の測定結果を図７、図８に示す。ここ
で、図８は図７の測定結果をグラフ化したもので、縦軸
に生菌数を、横軸にコンベアスピードの逆数を取ってい
る。したがって、図７、図８から、殺菌効果は加速電圧
が１００ｋＶと１７５ｋＶの場合で同等であり、効果的
な殺菌処理を行うことができることがわかる。

【００３６】本実施例の電子線照射装置では、加速電圧
を９０〜１５０ｋＶの範囲内で設定することにより、電
子線を効率良く照射室内に取り出し、被処理物の表面層
において十分な線量を得ることができ、しかも、電流密
度を０．０１〜０．４ｍＡ／ｃｍの範囲内で設定するこ
とにより、窓箔の温度をその耐熱温度以下に抑えること
ができるので、表面処理を効率良く行うことができる。
また、滅菌レベルの殺菌処理を行うことができるので、
本実施例の電子線照射装置は、表面殺菌に利用するのに
特に好適である。

【００３７】また、本実施例の電子線照射装置では、表
面処理を行う場合には９０〜１５０ｋＶの加速電圧で電
子線を加速するので、制動Ｘ線の発生が少なく、自己遮
蔽を簡素化することができる。このため、本装置の製造
コストを低くすることができ、しかも、装置のコンパク
ト化を図ることができるので、たとえば製品を包装する
包装材等に殺菌処理を施す必要がある場合に、その製品
の製造ラインに、本実施例の電子線照射装置を使用した
殺菌工程を組み込むことが可能となる。

【００３８】尚、本発明は、上記の実施例に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。たとえば、上記の実施例では、窓箔として
１０〜１３μｍ厚のＴｉ箔を用いた場合について説明し
たが、たとえば、窓箔として２０〜３０μｍ厚のＡｌ箔
を用いてもよい。

【００３９】この場合、Ａｌは熱伝導率が良いため、加
速電圧が１００ｋＶである場合でも、Ａｌ箔の温度上昇
率は、加速電圧を１５０ｋＶのときの１３μｍ厚のＴｉ
箔の温度上昇率と同程度と考えられる。このため、電流
密度を約１ｍＡ／ｃｍ程度まで上げることができ、吸収
線量を多く取れるという利点がある。しかし、Ａｌ箔は
耐蝕性がないので、腐食防止のために不活性ガス（たと
えば、Ｎ₂ガス）を照射室内に流す等の対策が必要であ
り、そのランニングコストは非常に高いものとなる。ま
た、本発明者等が、窓箔としてＡｌ箔を用い、照射室内
を酸素濃度が１００ｐｐｍのＮ₂雰囲気とした場合と、
窓箔としてＴｉ箔を用い、照射室内を空気雰囲気とした
場合とで、殺菌効果をB.pumilus(spores) E-601 を用い
て確認したところ、Ｄ値はそれぞれ０．２８Ｍｒａｄ、
０．１７Ｍｒａｄであり、約６割の効果差が確認され
た。これは、電子線殺菌の場合、酸素効果により空気中
の方が殺菌効果が高いためである。したがって、かかる
観点からＴｉ箔を使用する方がＡｌ箔を使用するより有
利であると考えられる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
速電圧を９０ｋＶ〜１５０ｋＶの範囲内の値とし、且つ
電流密度を０．０１ｍＡ／ｃｍ〜０．４０ｍＡ／ｃｍの
範囲内の値としたことにより、電子線を効率良く照射室
内に取り出し、被処理物の表面層において十分な線量を
得ることができると共に、金属箔の温度をその耐熱温度
以下に抑えることができるので、表面処理を効率良く行
うことができ、しかも、滅菌レベルの殺菌処理が可能で
あるので、特に表面殺菌に好適な電子線照射装置を提供
することができる。

【００４１】また、金属箔として厚さ１０μｍ〜１３μ
ｍのチタン箔、或いは厚さ２０μｍ〜３０μｍのアルミ
ニウム箔を用いることにより、電子線発生部内の真空雰
囲気を十分維持でき、また、電子線を照射室内に容易に
透過させ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子線照射装置の概略
構成図である。

【図２】その電子線照射装置の電子線発生部の概略回路
図である。

【図３】８μｍ厚のナイロンフィルムを用いて測定した
場合の加速電圧と電子の発生効率との関係を示す図であ
る。

【図４】１００ｋＶと１５０ｋＶの加速電圧に対する電
流密度と窓箔の温度との関係を示す図である。

【図５】１００ｋＶの加速電圧に対する電子線の透過深
さと吸収線量との関係を示す図である。

【図６】放射線殺菌で指標となる各種微生物の放射線抵
抗性を示す図である。

【図７】指標菌の殺菌効果の確認実験の結果を示す図で
ある。

【図８】その指標菌の殺菌効果の確認実験の結果であ
る、１００ｋＶと１７５ｋＶの加速電圧に対するコンベ
アスピードの逆数と生菌数との関係を示す図である。

【図９】５０μｍ厚のナイロンフィルムを用いて測定し
た場合の加速電圧と電子の発生効率との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０電子線発生部１２ターミナル１２ａフィラメント１２ｂガン構造体１２ｃグリッド１４加速管１６ａ加熱用電源１６ｂ制御用直流電源１６ｃ加速用直流電源２０照射室２２照射空間３０照射窓部３２窓箔３４窓枠構造体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤盛良治埼玉県行田市壱里山町１丁目１番地岩崎電気株式会社埼玉製作所内 (72)発明者福田未紀子埼玉県行田市壱里山町１丁目１番地岩崎電気株式会社埼玉製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線状の陰極から放出された熱電子を電子
線として取り出し、前記電子線を加速する電子線発生部
と、被処理物に前記電子線を照射する照射室と、前記電
子線発生部内の真空雰囲気と前記照射室内の照射雰囲気
とを仕切ると共に前記電子線を透過させる金属箔とを備
える電子線照射装置において、前記電子線発生部で前記電子線を加速する加速電圧を９
０ｋＶ〜１５０ｋＶの範囲内の値とし、且つビーム電流
を電子線有効照射幅で割った値である電流密度を０．０
１ｍＡ／ｃｍ〜０．４０ｍＡ／ｃｍの範囲内の値とした
ことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】前記金属箔は厚さ１０μｍ〜１３μｍの
チタン箔である請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項３】前記金属箔は厚さ２０μｍ〜３０μｍの
アルミニウム箔である請求項１記載の電子線照射装置。