JPH09292500A - 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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JPH09292500A
JPH09292500A JP8140605A JP14060596A JPH09292500A JP H09292500 A JPH09292500 A JP H09292500A JP 8140605 A JP8140605 A JP 8140605A JP 14060596 A JP14060596 A JP 14060596A JP H09292500 A JPH09292500 A JP H09292500A
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JP
Japan
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window
electron beam
water channel
main water
window foil
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Pending
Application number
JP8140605A
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English (en)
Inventor
Mutsumi Mizutani
睦 水谷
Toshiro Nishikimi
敏朗 錦見
Takahiro Terasawa
隆裕 寺澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin High Voltage Co Ltd
Original Assignee
Nissin High Voltage Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J33/00Discharge tubes with provision for emergence of electrons or ions from the vessel; Lenard tubes
    • H01J33/02Details
    • H01J33/04Windows

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  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線量分布を従来と変えることなく、電子線密
度を増化することができ、また、同じ電子線密度であれ
ば、電子線の利用効率をあげることができる電子線照射
装置を提供すること。 【解決手段】 真空チャンバ1の電子線照射窓に取り付
けられ、表面に窓箔7が取り付けられる多数の電子取り
出し孔4を有する窓桟21に、窓縁辺に沿って主水路2
2A、22Bを形成し、前記主水路22A、22B間
に、前記主水路22A、22Bに対して傾斜するととも
に、前記主水路22A、22Bの投影線上で重ならない
間隔で形成された複数の分岐水路23a〜23dを形成
し、窓箔7に対する水路への熱伝導距離を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線照射装置の
窓箔冷却構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子線照射装置の電子線照射窓は、図6
の概略斜視図及び図6のA−A線に沿って切断して示す
図7の一部概略断面図に示すように、電子線を加速する
真空チャンバ1の窓部に多数の電子取り出し孔4が形成
された平板状の窓桟2が取り付けられており、その窓桟
2の表面に窓箔7が取り付けられている。
【0003】真空チャンバ1内で加速された電子線は、
大部分は電子取り出し孔4および窓箔7を通過してX方
向に搬送される被処理物を照射するが、一部は窓桟2に
衝突し、衝突した電子線の全エネルギーは窓桟2に吸収
され、窓桟2はその吸収したエネルギーによって加熱さ
れる。また、電子線が窓箔7を通過する際にも一部エネ
ルギーは窓箔7に吸収され、窓箔7はその吸収したエネ
ルギーによって加熱される。この加熱による温度上昇を
抑制するために窓桟2には、冷却水路3が設けられてい
る。
【0004】この冷却水路3は、図8に示されているよ
うに、「コ」字形に形成されているが、窓桟2内では、
相対向する長辺に沿って給水口3aに連なる往路の水路
3Aと排水口3bに連なる復路の水路3Bが形成され、
往路の水路3Aと復路の水路3Bは、窓桟2の短辺側の
外側に平行に敷設された管等の水路で連結されている。
給水口3aから給水された冷却水は、この水路3内を流
通して排水口3bから排水される。水路3に冷却水が流
通して窓桟2の桟部5の冷却が行われる。
【0005】このような窓桟2においては、窓桟2の桟
部5の熱は、窓桟2を伝達して水路3方向に流れ、冷却
水に熱は奪われて冷却され、また、窓箔7の熱は、窓桟
2に伝達され同様にして冷却水に熱は奪われて冷却され
る。この場合、窓箔7の水路3Aと水路3B間の中心部
の熱の伝達は、図8に示すように、往路の水路3Aと、
復路の水路3Bとの間の距離Lの半分であるL/2の距
離を伝達することになり、水路3と窓箔7の中心(電子
取り出し孔4の中心)とは、常に一定の温度差ΔTde
gが存在することになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の電子線照射装置において、電子の密度を増すと、
つまり、定格を増加させると、桟部5や、窓箔7に当て
る熱量が増加することになる。このため、前記温度差Δ
Tdegが増加する。
【0007】また、窓箔7の寿命は、窓箔7の温度(す
なわち、前記温度差ΔTdegと水路3内を流通する水
温との和)と関係があり、照射窓箔7の温度が高くなる
と、照射窓箔7の寿命が短くなり、これにより、ある温
度差、すなわち、ある電子線密度より増加させると、照
射窓箔7の寿命が短くなり過ぎるため、実用上、照射窓
箔7を使用することができなくなる(現状では電子線の
密度J=2mA/cm程度とされている。)。
【0008】本発明は、上記の状況に鑑みなされたもの
で、線量分布を従来と変えることなく、電子線密度を増
化することができ、また、同じ電子線密度であれば、電
子線の利用効率をあげ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。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る目的は、多
数の電子取り出し孔と冷却水路とを有し、表面に窓箔が
取り付けられる窓桟を備える電子線照射装置の窓箔冷却
構造であって、前記窓桟の冷却水路は、前記電子線照射
窓の互いに対向する縁辺に沿って形成された主水路と、
前記主水路間に跨って形成され前記主水路と連通する複
数の分岐水路とからなり、前記複数の分岐水路は、それ
ぞれに前記主水路に対して傾斜するとともに、前記主水
路の投影線上で重ならない間隔で形成されてなることを
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
よって達成される。
【0010】本発明の上記特徴によれば、窓桟の電子取
り出し孔のいずれの位置にある窓箔の中心と水路との距
離が短縮され、窓桟の桟部はもとより窓箔の冷却効率が
高められ、水路と窓箔の温度差は小さくなる。したがっ
て、線量分布を従来と変えることなく、電子線密度を増
化することができ、また、同じ電子線密度であれば、電
子線の利用効率をあげることができる
【0011】また、冷却効果の増加することにより、熱
伝導面積を少なくすることができることから、窓桟の厚
みを薄くでき、電子線が電子取り出し孔を通過する距離
が短くなって、電子線の拡散による電子取り出し孔周壁
に衝突する量が低減でき有効な電子線量を増加させるこ
とができる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る電子線照射装
置の窓箔冷却構造の例について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明に係る電子線照射装置の窓箔冷却構
造の一例の部分斜視図、図2は、図1の例の窓箔冷却構
造を説明するための平面図である。なお、各図を通し対
応する部分には同一符号を付し、重複説明を避ける。
【0013】図1において、21は窓桟で、従来と同様
に電子取り出し孔4が形成され、その表面に窓箔7が取
り付けられて電子線照射装置の真空チャンバ1の電子線
照射窓に取り付けられる。窓桟21は、内部に電子線照
射幅方向(Y方向、なお、X方向は被処理物の搬送方
向)の電子線照射窓の縁辺に沿って、両側のそれぞれに
主水路22A、22Bが形成され、主水路22A、22
B間に跨って連通する複数の分岐水路23a〜23dが
形成されている。
【0014】図2に示すように、一方の主水路22A
は、一端が開口されて給水口(水入口)22aとされ、
他方の主水路22Bは、一端が開口されて排水口(水出
口)22bとされ、一方の主水路22Aの他端は細管2
4aで他方の主水路22Bと連結され、他方の主水路2
2Bの他端は細管24bで他方の主水路22Bと連結さ
れている。なお、この細管24a、24bは必ずしも必
要とするものではない。
【0015】複数の分岐水路23a〜23dは、主水路
22A、22Bよりも細く、主水路22A、22Bに対
して傾斜してそれぞれと連結され、各分岐水路23a〜
23dの間隔L2は、主水路22A、22B間の間隔L
1以下とし、かつ、各分岐水路23a〜23dを主水路
22A、22Bへ投影したとき、各分岐水路23a〜2
3dは重ならない、すなわち、X方向に流れる被処理物
の同じ位置が2度分岐水路と交叉しないように設定され
ている。この傾斜配置と2度の交叉を避けている理由
は、電子線の被処理物への均一照射、すなわち電子線分
布の均一化を図るためである。
【0016】このように、主水路22Aと主水路22B
との間に複数の分岐水路23a〜23dを連結すること
により、各水路間隔が短くなり、したがって、桟5およ
び照射窓箔7での伝熱距離が短くなり、桟5および照射
窓箔7の冷却効果が大きくなる。このため、電子線密度
を増すことができる。この場合、L1とL2を等しくし
ても、電子線密度JmA/cmは2倍以上とすることが
できる。
【0017】前記図1(および図2)の例では、主水路
22Aと主水路22Bとを端部で連結する細管24a、
24bを窓桟21の肉厚内部に形成しているが、図3に
示すように、細管24a、24bに相当する部分を窓桟
21の外部で形成してもよい。この場合、主水路22A
と主水路22Bはいずれも、その両端は開口して形成さ
れる。
【0018】電子線照射装置には、真空チャンバ1の電
線照射窓を複数で構成される場合がある。図4は、2つ
の照射窓を有する場合の窓箔冷却構造を説明するための
平面図で、窓桟31は、前記図1(および図2)の例と
同様に、内部に電子線照射幅方向(Y方向)の電子線照
射窓の縁辺に沿って、両側のそれぞれに主水路32B、
32Cが形成され、また、2つの照射窓の境界縁辺に沿
って主水路32Aが形成されている。すなわち、主水路
32Aは2つの照射窓に対して共用されるもので、1つ
の照射窓に対しては照射窓の縁辺に沿って形成された一
方の主水路となる。
【0019】そして、主水路32Aと主水路32B間に
跨って連通する複数の分岐水路33a、33bが形成さ
れ、主水路32Aと主水路32C間に跨って連通する複
数の分岐水路34a、34bが形成されている。主水路
32Aは、一端が開口されて給水口(水入口)32aと
され、他の主水路32B、32Cは、一端が開口されて
排水口(水出口)32b、32cとされ、主水路32A
の他端は細管35aで他の主水路32B、32Cと連結
され、他の主水路32B、32Cの他端は細管35bで
主水路32Aと連結されている。なお、この細管35
a、35bは必ずしも必要とするものではない。
【0020】1つの照射窓に対応して設けられた複数の
分岐水路、33a、33bと34a、34bはともに、
図1(および図2)の例と同様に配置構成され、さら
に、2つの照射窓に対応して設けられた複数の分岐水路
間で、主水路32A、32B、32Cへ投影したとき、
各分岐水路33a、33b、34a、34bは重ならな
い、すなわち、X方向に流れる被処理物の同じ位置が2
度分岐水路と交叉しないように設定されている。この傾
斜配置と2度の交叉を避けている理由は、図1(および
図2)の例と同様である。
【0021】なお、この例では、2つの照射窓に対応し
て設けられた複数の分岐水路間で、主水路32A、32
B、32Cへ投影したとき、各分岐水路33a、33
b、34a、34bは重ならないようにしているが、X
方向に流れる被処理物の全ての位置で同じ回数交叉する
ようにしても良いことは勿論であり、照射窓をより多く
有する場合には有効である。
【0022】前記図4の例では、主水路32Aと主水路
32Bおよび主水路32Cとを端部で連結する細管35
a、35bを窓桟31の肉厚内部に形成しているが、図
5に示すように、細管35a、35bに相当する部分を
窓桟21の外部で形成してもよい。この場合、主水路3
2A、主水路32B、主水路32Cはいずれも、その両
端は開口して形成される。
【0023】なお、各例で示した水入口および水出口
は、図示のものに限られるものではなく、また、各水路
の内径や分岐水路の数は適宜に設定される。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、窓桟の
桟部はもとより窓箔の冷却効率が高められ、水路と窓箔
の温度差は小さくなる。したがって、線量分布を従来と
変えることなく、電子線密度を増化することができ、ま
た、同じ電子線密度であれば、電子線の利用効率をあげ
ることができる。また、冷却効果の増加することによ
り、熱伝導面積を少なくすることができることから、窓
桟の厚みを薄くでき、電子線が電子取り出し孔を通過す
る距離が短くなって、電子線の拡散による電子取り出し
孔周壁に衝突する量が低減でき、その分加熱は減少され
るとともに、有効電子線量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子線照射装置の窓箔冷却構造の
一例の部分斜視図である。
【図2】図1の窓箔冷却構造の説明図である。
【図3】図1の窓箔冷却構造の変形例の説明図である。
【図4】本発明に係る電子線照射装置の窓箔冷却構造の
他例の説明図である。
【図5】図4の窓箔冷却構造の変形例の説明図である。
【図6】従来の電子線照射装置の窓箔冷却構造の部分斜
視図である。
【図7】図6のA−A線に沿って切断して示す断面図で
ある。
【図8】図6の窓箔冷却構造の説明図である。
【符号の説明】
1 真空チャンバ 2、21、31 窓桟 4 電子取り出し孔 5 桟部 7 窓箔 22A、22B、32A、32B、32C 主水路 23a〜23d、33a〜33c、34a〜34c 分
岐水路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の電子取り出し孔と冷却水路とを有
    し、表面に窓箔が取り付けられる窓桟を備える電子線照
    射装置の窓箔冷却構造であって、前記窓桟の冷却水路
    は、前記電子線照射窓の互いに対向する縁辺に沿って形
    成された主水路と、前記主水路間に跨って形成され前記
    主水路と連通する複数の分岐水路とからなり、前記複数
    の分岐水路は、それぞれに前記主水路に対して傾斜する
    とともに、前記主水路の投影線上で重ならない間隔で形
    成されてなることを特徴とする電子線照射装置の窓箔冷
    却構造。
JP8140605A 1996-04-25 1996-04-25 電子線照射装置の窓箔冷却構造 Pending JPH09292500A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2903016A1 (de) * 2014-02-02 2015-08-05 Crosslinking AB Elektronenstrahleinheit mit schräg zur Transportrichtung ausgerichteten Heizkathodendrähten
EP2903017A3 (de) * 2014-02-02 2015-10-21 Crosslinking AB Stützkonstruktion mit schräg verlaufenden Kühlkanälen für ein Elektronenaustrittsfenster
EP3122385B1 (en) 2014-03-24 2018-11-14 Tetra Laval Holdings & Finance SA Electron beam emitter

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EP2903016A1 (de) * 2014-02-02 2015-08-05 Crosslinking AB Elektronenstrahleinheit mit schräg zur Transportrichtung ausgerichteten Heizkathodendrähten
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