JPH0734399Y2

JPH0734399Y2 - 電子線照射装置

Info

Publication number: JPH0734399Y2
Application number: JP1988012335U
Authority: JP
Inventors: 敏朗錦見; 寿男木村
Original assignee: 日新ハイボルテージ株式会社
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2003-02-01
Also published as: JPH01118399U

Description

【考案の詳細な説明】（ア）技術分野この考案は電子線照射装置の窓箔押えフランジの構造の
改良に関する。

電子線照射装置は、高真空中で電子線を発生し、加速
し、窓箔を通して大気中に取り出し、被処理物に照射す
るものである。

照射の目的は、化学反応を促進する事である。電線被覆
の架橋、熱収縮チューブの製造、塗膜の硬化、医療部品
の減菌など広い用途がある。

電子線照射装置は、高圧直流電源、電子銃、フイラメン
ト電源、加速管、照射窓、被処理物の搬送装置、雰囲気
調整装置Ｘ線遮蔽容器などよりなつている。

電子ビームを走査するタイプのものと、走査しないタイ
プのものがある。

走査型のものは、下部の拡がつた台形状の走査管を有す
る。走査管の下部が照射窓である。電子ビームを走査す
るものは処理能力が高く、電子エネルギーも大きい。し
かし、縦に長くなつて、嵩高いものになる。

非走査型のものは、比較的新しく開発されたものであ
る。横向き円筒形の加速チヤンバの中にカソードを横方
向に設けている。直下に加速電極を設ける。加速電圧は
300kV以下である。加速距離が短い。

加速チヤンバの下底が照射窓となつている。ここには窓
箔が張つてある。

非走査型のものは背が低く、小型であり、広大据付場所
を必要としない。特に低エネルギーの用途に適してい
る。

たとえば、紙、フイルム、金属板への印刷レジンの硬
化、木材、鋼板表面の塗膜硬化、ゴム・プラスチツクの
表面強度の向上などの目的のために用いられる。

本考案は、非走査型、走査型のいずれの電子線照射装置
にも用いる事ができる。

（イ）従来技術照射窓は水平の窓である。ここには、Ti又はAlの薄い箔
が張つてある。これより上は高真空である。これより下
は大気圧である。

窓箔はチヤンバ内部の真空を保つためのものであるが、
電子線が通るので薄くなくてはならない。電子線によつ
て窓箔が加熱される。そのままでは溶けてしまう。そこ
で窓箔の上に横桟を設けて、横桟を水冷する、という事
が行われる。

この他に、大気側から風を吹きつけて窓箔を冷却するよ
うにもしている。これは酸素を含んではならない。そこ
で窒素ガス又は不活性ガスを用いる。

第４図によつて従来例に係る非走査型電子線照射装置の
主要部の構造を説明する。ただし本願考案と共通の部分
は第１図によって説明する。

横円筒形の加速チヤンバ１の中心にカソードフイラメン
ト部２が円筒軸方向に長く設けられている。これをカソ
ードシールド３が囲んでいる。下方は電子線が出るので
開いている。

加速チヤンバ１の下底に照射窓４が形成されている。チ
ヤンバ下底面５に窓箔６を当てがい、窓箔押えフランジ
７で押えている。

照射窓４の直下には搬送コンベア８によつて、被処理物
９が通るようになつている。電子線は被処理物９に照射
され、高分子重合反応を促すなどの作用をする。

照射窓４の側方には、窒素吹き出し口10と窒素吸い込み
口11が設けられる。

酸素が存在すると反応が妨げられるので、大気中から酸
素が入つてくるのを防ぐために窒素が被処理物９の上を
通過するようになつている。これは、冷却風としての機
能もある。

冷却といつても、２つのものを冷却する。ひとつは、被
処理物９である。電子線を受けて加熱されるから、冷却
しなければならない。

もうひとつは窓箔である。電子線は荷重粒子であるか
ら、薄いとはいえ窓箔通過時にかなりのエネルギーを失
う。これは熱になる。冷却しなければ窓箔は溶ける。

窓箔は上下の圧力差のため、上向きに膨出した形になつ
ている。冷却風は多様な流れをするが、典型的には次の
ような流れをする。

窓箔の下側から窓箔６の中央部分に冷却風が当る。左右
に分かれて横向き流となる。窓箔押えフランジ７に当つ
て下向き流となり、排出される。

（ウ）考案が解決すべき問題点このようにスムーズに流れるのならば問題がない。

実際には、窓箔の端と窓箔押えフランジ７との近傍でた
まり12が生ずる。この部分で風が渦を巻き、長くとどま
つてしまう。風自体が高温になつてしまう。新しい温度
の低い窒素ガスと置換わらない。

すると、窓箔を冷却する能力が著しく損われてしまう。

このような冷却風のたまりが生じないようにする事が本
考案の目的である。

（エ）構成窓箔押えフランジに横向きの温風逃がし穴を新しく設け
る。これにより、たまりが生ずる事なく、温風が、窓箔
直下の空間から、スムーズに排除される。

第１図によつて本考案の電子線照射装置の全体構成を説
明する。

窓箔押えフランジ７に横向きの温風逃がし穴13を設けた
事以外は従来の装置と同様である。

横円筒形の加速チヤンバ１の中心に、横方向に延びたカ
ソードフイラメント２が設けられる。これは熱電子を放
出する。横（軸）方向に延びているのは、被処理物９を
横に広く照射するためである。走査方式でないので、フ
イラメントを横方向に長くして、実効的に走査方式と同
じような処理面積を得ることができる。

カソードシールド３は下方の開いた横円筒形のシールド
で、加速チヤンバ１との間で高電圧が生じコロナ放電な
どが起こるのを防いでいる。

フイラメント２の直下には照射窓４がある。

加速チヤンバ１の内部は高真空である。照射窓４の外は
大気圧である。照射窓４は軸方向に長く、搬送コンベア
の方向には短い、長方形状の開口である。

チヤンバ下底面５に窓箔６の側端を当てがい、窓箔押え
フランジ７によつて押えてある。窓箔はTi又はAl箔であ
る。

照射窓４の直下を、搬送コンベア８によつて搬送された
被処理物９が通過してゆく。熱電子がカソードフイラメ
ント部２で発生する。これが加速される。窓箔６を通つ
て被処理物９に照射される。

この時、Ｘ線が出る。これを完全に遮蔽しなければなら
ない。

このため、全体が直方体形状の筐体14で覆われている。
さらに、搬送コンベア８の通る途中には、Ｘ線遮蔽板15
がいくつか設けられている。

照射窓４の側方には、窒素吹き出し口10と窒素吸い込み
口11が設けられている。

窒素ガスは被処理物９に当つて、これを冷却する。また
窓箔６を冷却する。

本考案に於ては、窓箔押えフランジ７に横方向に温風逃
がし穴13を多数穿孔している。

第２図は照射窓の部分の拡大図を示している。

実際には、窓箔６の上面には、多数の横桟20と冷却水パ
イプ21が設けられている。この冷却水パイプ21は、例え
ば1.6mmφ程度の銅パイプである。横桟20は同じ程度の
厚みのNi板である。横桟20のピツチは、例えば4.5mm〜6
mm程度である。

第３図は第２図のIII−III断面図である。

窓押えフランジ７の厚みは10mm程度であるが、ここに温
風逃がし穴13を穿つ。直径は3mm〜7mm程度である。

窓押えフランジ７の幅は40〜80mm程度である。窓の横幅
（窓押えフランジの端面間距離）は30mm〜500mm程度で
ある。

温風逃がし穴13はできるだけ多く穿孔するのがよい。し
かし、窓箔押えフランジはボルトでチヤンバ下底面５に
固定されるので、ボルトのピツチによつて制約される。

（オ）作用窒素吹き出し口10から噴出した冷却風は、窓箔６を冷却
する。中央部で上昇風が窓箔に当たる。これが左右に分
かれる。窓箔と接触して、熱を奪う。冷却風は窓箔押え
フランジ７に当たる。ここでたまり12を生ずる事なく、
温風逃がし穴13からスムーズに排除される。

たまりができないので、窓箔の温度が上りすぎるという
事がない。

特に、冷却水パイプ21、21の中間の温度が高くなる傾向
にあつたが、本考案によつて、風による冷却能力が増強
されるので、中間部温度の上昇を抑えることができる。

以上は、非走査型装置について説明した。

しかし、本考案は、走査型の電子線照射装置にも同様に
適用する事ができる。

第５図に走査型の装置に適用した例を示す。

走査管22の下端のフランジ23に、窓箔６、窓箔押えフラ
ンジ７が取付けられている。窓箔押えフランジ７には横
向きの温風逃がし穴13が穿孔されている。

（カ）効果冷却風のたまりができない。冷却風の流れが円滑であ
る。窓箔を均一に冷却することができる。

窓箔の寿命が延びる。このため、窓箔を取替える頻度を
減ずる事ができる。

特に冷却水パイプと等しいピツチで、これと半ピツチず
らせて温風逃がし穴を設ける事にすると効果的である。
水による冷却と風による冷却とが相補的に働くからであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例を示す非走査型電子線照射装置の
略縦断面図。第２図は第１図の装置に於て照射窓近傍の拡大断面図。第３図は第２図中のIII−III断面図。第４図は従来例の非走査型電子線照射装置の照射窓近傍
の縦断面図。第５図は走査型電子線照射装置に本考案を適用したもの
を示す照射窓近傍の断面図。１……加速チヤンバ２……カソードフイラメント部３……カソードシールド４……照射窓５……チヤンバ下底面６……窓箔７……窓箔押えフランジ８……搬送コンベア９……被処理物 10……窒素吹き出し口 11……窒素吸い込み口 12……たまり 13……温風逃がし穴 14……筐体 15……Ｘ線遮蔽板 20……横桟 21……冷却水パイプ 22……走査管 23……走査管フランジ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】真空に引くことのできるチャンバと、チャ
ンバの下底部に設けられた開口部であって電子線を取り
出すべき照射窓と、照射窓の枠に張られた窓箔と、照射
窓の枠に対して窓箔を押さえる窓箔押さえフランジと、
前記照射窓の下を通過するように被処理物を搬送する搬
送コンベアと、前記チャンバ内に於て電子線を発生し加
速して窓箔を透過して被処理物に照射する手段と、照射
窓の直下にある被処理物に窒素ガス又は不活性ガスを吹
き付ける冷却風吹き付け手段と、窓箔押さえフランジに
水平方向に穿孔された複数の温風逃がし穴とを含み、冷
却風吹き付け手段から吹き出され窓箔直下にある被処理
物に当たった冷却風が上昇して窓箔を冷却し温風逃がし
穴から排出されるようにした事を特徴とする電子線照射
装置。