JPH09145900A - 電子線照射装置の窓箔冷却構造 - Google Patents

電子線照射装置の窓箔冷却構造

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JPH09145900A
JPH09145900A JP7344689A JP34468995A JPH09145900A JP H09145900 A JPH09145900 A JP H09145900A JP 7344689 A JP7344689 A JP 7344689A JP 34468995 A JP34468995 A JP 34468995A JP H09145900 A JPH09145900 A JP H09145900A
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JP
Japan
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window
electron beam
window foil
foil
beam irradiation
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JP7344689A
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English (en)
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Yozo Yada
洋三 矢田
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Nissin High Voltage Co Ltd
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Nissin High Voltage Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】2重窓構造の電子線照射窓箔の冷却効率を高め
た窓箔冷却構造を提供すること 【解決手段】窓箔2、3で2重窓構造とされた電子線照
射窓の内部を2分し、窓箔2、3を冷却する冷却媒体
E、Fの流れを折り返す中央ダクト35を設けるととも
に、前記中央ダクト35の側壁37、38に、前記中央
ダクト35の中空内部と前記2分されたそれぞれの電子
線照射窓内部とを連通する狭い開口39、40を設け、
前記中央ダクト35の中空内部に供給された冷却媒体G
を前記狭い開口39、40から噴出させ、前記2分され
たそれぞれの電子線照射窓内部を流れる前記冷却媒体
E、Fの流れを案内助長する電子線照射装置の窓箔冷却
構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線源から出射
された電子線の取り出し口である開口部を窓箔で気密に
覆うようにした電子線照射窓に関し、詳しくは、前記窓
箔の冷却構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】加速された電子を照射窓から放出し外部
の被照射物に照射する場合、電子線照射装置の加速管の
気密を維持するため、その照射窓に薄い箔、例えば厚さ
12μm〜50μmのチタン箔で覆うようにして窓箔が
形成されている。加速された電子はこの窓箔を透過して
外部に放射されるが、この透過の際、電子の加速エネル
ギーの一部は窓箔で失うことになり、この失われたエネ
ルギーにより窓箔は発熱する。
【0003】ところで、近年、電子線照射装置は利用分
野の拡大に伴い益々大電流化の傾向にある。この場合、
電子線照射装置は、窓箔でのエネルギーロスによる熱集
中を防ぐため、電子線をスキャン(走査)し、窓箔部も
幅広くしてダブルチャンネル方式とし、また窓箔での発
生熱を冷却する方法として窓箔に空気や窒素を吹き付け
る空冷式とされている。
【0004】このような空冷式では、冷却風の吹き付け
による被照射物への影響又は発生するオゾンを押えるた
め等により、被照射物が粉末や排気ガス等では、冷却風
が被照射物に当たらないように、また、被照射物が1次
窓箔に当たらないようにもう一枚箔を用いた2重窓構造
とされている。ダブルチャンネル方式の2重窓構造で
は、1次窓箔、2次窓箔をそれぞれ空冷するために、冷
却風の流れを考えてそれぞれ一方向により冷却風を吹き
付けるようにされている。
【0005】その例を図2の電子線照射装置の窓箔冷却
構造を示す要部断面図を参照して説明すると、図2にお
いて、1は電子線D1およびD2を紙面の垂直方向に走
査する走査管、4は走査管1の電子線照射窓(1次照射
窓)部に取り付けられ、その電子線照射窓11を気密に
覆う窓箔(1次照射窓用窓箔)2を押圧取付ける窓箔押
えダクトである。
【0006】窓箔押えダクト4は、走査管1の1次照射
窓と対向する面の反対側の面に走査管1の電子線を外部
に照射する電子線照射窓(2次照射窓)12と、両側の
それぞれに給気口7、8および図示しない排気口とを備
えている。走査管1の1次照射窓11と対向する開口1
3には、1次照射窓用窓箔2の周縁を押圧する1次窓箔
押え板5が設けられ、また、2次照射窓12には、2次
照射窓用窓箔3の周縁を押圧する2次窓箔押え板9を取
着する取着板6が設けられている。
【0007】窓箔押えダクト4の内部には、給気路と排
気路とを仕切る仕切板17、18が形成されている。仕
切板17の先端部は1次窓箔押え板5に接近して配置し
てノズル状に形成し、給気口7から供給された冷却空気
Aを1次照射窓用窓箔2に吹き付けるようにされ、冷却
空気Aは1次照射窓用窓箔2に沿って流れ、窓箔押えダ
クト4の給気口8が設けられた側の図示しない排気口か
ら排出される。また、仕切板18の先端部は取着板6に
接近して配置してノズル状に形成し、給気口8から供給
された冷却空気Bを2次照射窓用窓箔3に吹き付けるよ
うにされ、冷却空気Bは2次照射窓用窓箔3に沿って流
れ、窓箔押えダクト4の給気口7が設けられた側の図示
しない排気口から排出される。
【0008】1次照射窓用窓箔2は、走査管1の1次照
射窓11部のフランジ14と窓箔押えダクト4の1次窓
箔押え板5との間でシール部材15を介して締め付けボ
ルト16により圧着されている。2次照射窓用窓箔3
は、窓箔押えダクト4の取着板6と2次窓箔押え板9と
の間でシール部材10を介して締め付けボルト19によ
り圧着されている。なお、20は1次照射窓11の中央
部に電子線走査方向と平行に形成された中央桟であり、
21は被照射物を配置する容器でそのフランジ22に窓
箔押えダクト4が取り付けられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た電子線照射装置では、ランニングコストとして冷却風
を供給するための冷却ブロワの消費電力は、装置全体の
3〜4割をしめており、窓箔の冷却を効率良く冷却し、
冷却ブロワの風量を低減させ、冷却ブロワに要する消費
電力の低減が要望されている。加えて、上記のような1
次照射窓および2次照射窓を有する2重窓構造では、1
次窓箔、2次窓箔ともに冷却する必要があり、それぞれ
の冷却風が狭い空間でぶつかり、冷却効率が劣るという
問題がある。
【0010】本発明は、上記の要望や問題に鑑みなされ
たもので、電子線照射窓が2重窓構造でありながら、冷
却効率の高い電子線照射装置の窓箔冷却構造を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、電
子線照射窓が窓箔を有して2重に構成され、各窓箔によ
り形成された前記電子線照射窓の内部に冷却媒体を通流
して前記各窓箔を冷却する電子線照射装置の窓箔冷却構
造であって、前記電子線照射窓の内部を2分し、前記冷
却媒体の流れを折り返す中央ダクトを設けるとともに、
前記中央ダクトの側壁に、前記中央ダクトの中空内部と
前記2分されたそれぞれの電子線照射窓内部とを連通す
る狭い開口を設け、前記中央ダクトの中空内部に供給さ
れた冷却媒体を前記狭い開口から噴出することにより、
前記2分されたそれぞれの電子線照射窓内部を流れる前
記冷却媒体の流れを案内することを特徴とする電子線照
射装置の窓箔冷却構造とすることにより達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は、例えば、電子線を走査
する走査管の電子線照射窓(1次照射窓)を気密に覆う
窓箔(1次照射窓用窓箔)の押え板を、電子線を外部に
照射する電子線照射窓(2次照射窓)と両側のそれぞれ
に冷却媒体の供給口および排出口を備えるダクト付きに
構成して、各電子線照射窓に窓箔を取着し、電子線照射
装置の電子線照射窓を2重構造にする。そして、前記ダ
クトの前記2重構造の電子線照射窓に対応する中央位置
に電子線走査方向と平行する中央ダクトを設け、この中
央ダクトにより前記2重構造の電子線照射窓内部を2つ
に仕切る。
【0013】中央ダクトは、2次照射窓側に位置する相
対向する側壁の端部に狭い開口を形成する。また、ダク
トの両側それぞれの内部に供給路と排出路とを仕切る仕
切板を設け、それぞれの仕切板の先端部は1次照射窓用
窓箔方向に向け、ダクトの供給口から供給された冷却媒
体を1次照射窓用窓箔に吹き付けるようにする。
【0014】吹き付けられた冷却媒体は、2分されたそ
れぞれの電子線照射窓において1次照射窓用窓箔に沿っ
て流れ、中央ダクトの側壁に伝ってその方向が反転さ
れ、2次照射窓の2次照射窓用窓箔に沿って流れ、排出
路を通ってダクトの排出口から排出される。このとき、
中央ダクトの中空内部にも冷却媒体を供給し、中央ダク
トの側壁の2次照射窓側の端部に形成した狭い開口から
噴出させる。
【0015】この噴出された冷却媒体により1次照射窓
用窓箔に沿って流れた冷却媒体の2次照射窓用窓箔に沿
う流れが案内助長され、1次および2次照射窓用窓箔に
沿って流れる冷却媒体の流れは滑らかになり、効果的に
各窓箔は冷却される。また、従来のように冷却媒体の窓
箔への吹き付け位置から遠い位置の窓箔の冷却を基準
(当該位置の窓箔の温度上昇を抑制することを基準にし
て冷却ブロワ風量等が設定され、消費電力は大きい。)
とする必要がなく、冷却媒体量や静圧が低減されて冷却
のための消費電力が低減できる。
【0016】
【実施例】図1は、本発明の一実施例における電子線照
射装置の窓箔冷却構造を示す要部断面図である。なお、
図2と同一部分には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。図1において、30は走査管1の電子線照射
窓(1次照射窓)11部に取り付けられ、その電子線照
射窓11を気密に覆う窓箔(1次照射窓用窓箔)2を押
圧取付ける窓箔押えダクトである。窓箔押えダクト30
は、走査管1の1次照射窓と対向する面の反対側の面に
走査管1の電子線を外部に照射する電子線照射窓(2次
照射窓)12と、両側のそれぞれに冷却媒体例えば空気
や窒素等を供給する供給口および排出口とを備えている
(図では、一方の側の供給口31と他方の側の排出口3
2が示されている。)。
【0017】35は、窓箔押えダクト30の電子線照射
窓12の中央部に電子線走査方向と平行して窓箔押えダ
クト30の両端に跨って形成された中央ダクトで、1次
照射窓用窓箔2と2次照射窓用窓箔3により2重構造に
された電子線照射窓内部を2つに仕切る。この中央ダク
ト35の相対向する両側の側壁37、38は適宜の曲率
を持って形成され、その下端部近傍位置に適宜幅の狭い
開口(複数の細径孔でも良い。)39、40が形成され
ている。
【0018】また、窓箔押えダクト30の両側内部に
は、冷却媒体の供給路と排出路とを仕切る仕切板33、
34が形成されている。その仕切板33、34の先端部
は1次窓箔押え板5に接近して配置してノズル状に形成
し、供給口31から供給された冷却媒体Eおよび図示し
ない供給口から供給された冷却媒体Fを1次照射窓用窓
箔2に吹き付けるようにしている。
【0019】供給口31から供給された冷却媒体Eは1
次照射窓用窓箔2、中央ダクト35の側壁37、2次照
射窓用窓箔3に沿って流れ、排出路を通って図示しない
排出口から排出される。図示しない供給口から供給され
た冷却媒体Fは1次照射窓用窓箔2、中央ダクト35の
側壁38、2次照射窓用窓箔3に沿って流れ、排出路を
通って排出口32から排出される。
【0020】2重構造にされた電子線照射窓内部に冷却
媒体E、Fが供給されるとき、中央ダクト35の中空内
部に同様の冷却媒体Gを供給し、中央ダクト35の相対
向する両側の側壁37、38に形成されてある開口3
9、40から噴出させる。なお、36は水等の冷却媒体
を通流する冷却管である。
【0021】1次照射窓用窓箔2は、走査管1の1次照
射窓11部のフランジ14と窓箔押えダクト4の1次窓
箔押え板5との間でシール部材15を介して締め付けボ
ルト16により圧着されている。2次照射窓用窓箔3
は、窓箔押えダクト30の取着板6と2次窓箔押え板9
との間でシール部材10を介して締め付けボルト19に
より圧着されている。なお、20は窓箔押えダクト30
の1次照射窓11と対向する開口13の中央部に電子線
走査方向と平行に形成された中央桟であり、21は被照
射物を配置する容器でそのフランジ22に窓ダクト4が
取り付けられている。
【0022】以上のように構成される電子線照射装置の
窓箔冷却構造によれば、例えば、電子線出力100m
A、走査管の走査幅120cmの電子線照射装置にして
従来の窓箔冷却構造のものと比較すると、ブロワ消費電
力は、従来のものでは30KW要するのに対して、本例
では18.5KWとなり、冷却に要する消費電力は従来
に比べ大幅に低減される。更に、中央ダクトの相対向す
る両側の側壁に形成されてある開口の幅等の設定によ
り、より消費電力の低減は可能である。
【0023】なお、ブロワ消費電力の算出は以下の条件
により求めたものである。 1次照射窓用窓箔冷却風について、 従来 22m/min、 本例 従来と同じ22m/min 2次照射窓用窓箔冷却風について、 従来 22m/min、 本例 1次照射窓用窓箔冷却風そのまま利用 ガイド風について、 従来 なし、 本例10m/min したがって、冷却風総計は、従来では44m/min
であり、本例では32m/min、また、吹き出し圧
損は、両者とも0.15kg/cmである。
【0024】このように消費電力が従来に比べ低減され
る理由は、窓箔の冷却による熱移動は、熱伝達率と温度
差に依存している。熱伝達率は風速に依存しており、風
速は距離に関係する。つまり吹き付け点から冷却面まで
の距離をなるべく近づけることが効率の良い冷却とな
る。従来は、片側の吹き付け点からダブルチャンネルの
1次照射窓用窓箔、2次照射窓用窓箔を冷却しているた
め吹き付け点から遠い窓箔の温度が上がることになり、
必要冷却風量はこの遠い方の窓箔の温度により決められ
ていた(摂氏250度〜300度)。そのために従来
は、多くの風量を必要としている。
【0025】これに比べ本例では、吹き付け点から遠い
窓箔は、2次照射窓用窓箔にし、2次照射窓用窓箔は1
次照射窓用窓箔のように高真空で引張られることがな
く、箔の厚みが薄く、そのため電子線のエネルギーロス
が少なくなり、窓箔の発熱量が低く、吹き付け点から遠
い窓箔の温度上昇をさほど考慮する必要をなくし、1次
照射窓用窓箔を冷却した風を2次照射窓用窓箔の冷却に
流用し、ガイド風を発生させて冷却風の循環を滑らかに
することにより効率良く冷却している。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、1次照射
窓用窓箔および2次照射窓用窓箔を冷却する冷却媒体量
や静圧を低減することができ、冷却のための消費電力を
低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の電子線照射装置の窓箔冷却構
造を示す要部断面図である。
【図2】従来の電子線照射装置の窓箔冷却構造を示す要
部断面図である。
【符号の説明】
1 電子線走査管 2 1次照射窓用窓箔 3 2次照射窓用窓箔 5 1次窓箔押え板 11 1次照射窓 12 2次照射窓 30 窓箔押えダクト 31 冷却媒体供給口 32 冷却媒体排出口 33、34 仕切板 35 中央ダクト 37、38 中央ダクトの側壁 39、40 開口 E、F 冷却媒体 G ガイド用冷却媒体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子線照射窓が窓箔を有して2重に構成さ
    れ、各窓箔により形成された前記電子線照射窓の内部に
    冷却媒体を通流して前記各窓箔を冷却する電子線照射装
    置の窓箔冷却構造であって、前記電子線照射窓の内部を
    2分し、前記冷却媒体の流れを折り返す中央ダクトを設
    けるとともに、前記中央ダクトの側壁に、前記中央ダク
    トの中空内部と前記2分されたそれぞれの電子線照射窓
    内部とを連通する狭い開口を設け、前記中央ダクトの中
    空内部に供給された冷却媒体を前記狭い開口から噴出す
    ることにより、前記2分されたそれぞれの電子線照射窓
    内部を流れる前記冷却媒体の流れを案内することを特徴
    とする電子線照射装置の窓箔冷却構造。
JP7344689A 1995-11-25 1995-11-25 電子線照射装置の窓箔冷却構造 Pending JPH09145900A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000042620A1 (fr) * 1999-01-11 2000-07-20 Ebara Corporation Dispositif de reaction a une projection de faisceau electronique
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