SE530019C2 - Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle - Google Patents

Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle

Info

Publication number
SE530019C2
SE530019C2 SE0601304A SE0601304A SE530019C2 SE 530019 C2 SE530019 C2 SE 530019C2 SE 0601304 A SE0601304 A SE 0601304A SE 0601304 A SE0601304 A SE 0601304A SE 530019 C2 SE530019 C2 SE 530019C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensor
electron beam
area
conductive layer
target
Prior art date
Application number
SE0601304A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0601304L (sv
Inventor
Anders Kristiansson
Lars Aake Naeslund
Hans Hallstadius
Werner Haag
Kurt Holm
Benno Zigerlig
Original Assignee
Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tetra Laval Holdings & Finance filed Critical Tetra Laval Holdings & Finance
Priority to SE0601304A priority Critical patent/SE530019C2/sv
Priority to JP2009515339A priority patent/JP4922398B2/ja
Priority to BRPI0712302-7A priority patent/BRPI0712302A2/pt
Priority to MX2008014118A priority patent/MX2008014118A/es
Priority to PCT/SE2007/000444 priority patent/WO2007145560A1/en
Priority to EP07748108.3A priority patent/EP2033016A4/en
Priority to CN2007800222999A priority patent/CN101473244B/zh
Priority to RU2009100927/28A priority patent/RU2420764C2/ru
Priority to TW096117474A priority patent/TW200803928A/zh
Priority to US11/812,050 priority patent/US7592613B2/en
Publication of SE0601304L publication Critical patent/SE0601304L/sv
Publication of SE530019C2 publication Critical patent/SE530019C2/sv
Priority to HK09111794.6A priority patent/HK1132332A1/xx

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/08Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by irradiation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0046Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof characterised by a specific application or detail not covered by any other subgroup of G01R19/00
    • G01R19/0061Measuring currents of particle-beams, currents from electron multipliers, photocurrents, ion currents; Measuring in plasmas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24507Intensity, dose or other characteristics of particle beams or electromagnetic radiation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

lO 15 20 25 30 530 019 förpackningsmaterial kan sådan sensoråterkopplíng utnyttjas för att säkerställa en tillräcklig steriliseringsnivå.
En typ av befintlig sensor för uppmätning av elektronstråleintensiteten, som baseras på direkta mätningsmetoder, utnyttjar en ledare som är placerad inuti en vakuumkammare. Vakuumkammaren utnyttjas för att erhålla isolering från den omgivande miljön. På grund av att vakuumbaserade sensorer kan vara relativt stora placeras de på platser utanför den direkta elektronstrålebanan så att skuggning av målobjekten undviks. Skuggning kan t.ex. förhindra eller utesluta korrekt bestrålning (och sålunda korrekt sterilisering) av törpackningsmaterial. Dessa sensorer förlitar sig därför på sekundär information från strålens periferi, eller på information från sekundär bestrålning, för att åstadkomma upprnätning.
Vid drift kommer de elektroner, från elektronstrålen, som har tillräcklig energi att passera genom ett fönster, såsom ett titan (Ti) fönster hos vakuumkammaren och absorberas av ledaren. De absorberade elektronerna alstrar en ström i ledaren. Storleken hos denna ström är ett mått på antalet elektroner som passerar genom vakuumkammarens fönster. Denna ström tillhandahåller ett mått på intensiteten hos elektronstrålen där sensorn befinner sig.
En tidigare känd elektronstrålesensor som uppvisar en vakuumkammare med skyddsbelåggning samt en elektrod, i form av en signaltråd, inuti kammaren beskrivs i den offentliggjorda amerikanska patentansökan 2004/0119024. Väggama hos kammaren utnyttjas för att upprätthålla en vakuumvolym kring elektroden.
Vakuumkammaren uppvisar ett fönster som ligger exakt i linje med elektroden för att avkänna elektronstrålens densitet. Sensom är anordnad att placeras i ett läge, i förhållande till ett rörligt objekt som bestrålas, mittemot elektronstrålegeneratorn för att avkånna sekundär bestrålning.
En liknande elektronstrålesensor beskrivs i den internationella patent- publikationen WO 2004/061890. Enligt en utföringsform av denna sensor saknas vakuumkammaren och elektroden är försedd med ett isoleringsskikt eller en isoleringsfilm. Isoleringsskiktet år anordnat för att hindra elektrostatiska fält och plasmaelektroner som alstras medelst elektronstrålen från att nämnvärt påverka elektrodens uteffekt. 10 15 20 25 30 530 019 Den amerikanska patentskriften 6,657,2l2 beskriver en behandlingsanordning för elektronstrålebestrålning där en isolerande film anordnas på en ledare, såsom en ledare av rostfritt stål, hos en strömdetekteringsenhet som är placerad utanför fönstret hos ett elektronstrålerör. En strömmätningsenhet innefattar en strömmätare som uppmäter den avkända strömmen. Denna patentskrift beskriver fördelarna med en kännare som är försedd med en keramikbeläggning.
Ytterligare en sensoityp beskrivs i den amerikanska patentansökan ll/258 212 inlämnad av sökanden. Sensom innefattar en ledande tråd och ett isoleringsskydd som avskärmar åtminstone en del av den ledande tråden från att utsättas för plasma. Plasmaskyddet innefattar även ett yttre ledarskikt som är kopplat till jordpotential för att absorbera plasman. Sensom är liten och kan placeras utanför elektronutgångsfönstret framför elektronstrålen. Genom att tillsätta ett flertal detektorer och fördela dem över elektronutgångsfönstret uppnås flera mätningspunkter vilket resulterar i en rnappning av elektronstråledosen.
Den amerikanska patentansökan ll/258 215, som också inlämnats av sökanden, beskriver en flerskiktsdetektor som kan utnyttjas för att avkänna en elektronstråle. Detektorn innefattar en ledande tråd som är isolerad från omgivningen medelst ett tunt isoleringsmaterial. Ovanpå isoleringsmaterialet påläggs ett skikt ledande material som är kopplat till en jordpotential. Enbart elektroner från elektronstrålen har förmåga att penetrera genom de yttre skikten för att absorberas av den ledande tråden. Det yttre ledande skiktet absorberar plasma. Detektorn är liten och kan placeras utanför elektronutgångsfönstret framför elektronstrålen. Genom att tillsätta ett flertal detektorer och fördela dem över elektronutgångsfönstret uppnås multipla uppmätningspunkter, vilket resulterar i en mappning av elektronstråledosen.
Den svenska patentansökan nummer 0502384-1, som inlämnades av sökanden, beskriver ytterligare en sensor. Sensom innefattar en ledare samt ett Huset isolerande hus. är kopplat till elektronutgångsfönstret hos elektronstrålegeneratom och bildar en stängd kammare tillsammans med nämnda fönster. Ledaren är placerad inne i kammaren och därigenom avskärmad från plasma. 10 15 20 25 30 530 019 KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en sensor för att avkänna en elektronstråle, vilken sensom inte behöver ytterligare utrymme och vilken kan utgöra av en integrerad del av elektronutgångsfónstret.
Detta ändamål uppnås medelst en sensor som innefattar åtminstone en area av åtminstone ett ledande skikt som befinner sig inom banan och är kopplat till en strömdetektor, varvid varje nämnd area av åtminstone ena ledande skiktet är huvudsakligen avskårmade från varandra, från den omgivande miljön samt från utgångsfönstret medelst en sköld, varvid nämnda sköld är formad på utgångstönstret och åtminstone den del av nämnda sköld som är i kontakt med varje nämnd area är tillverkad av isolerande material. På så sätt åstadkommes en sensor som utgör en integrerad del av utgångsfönstret och som behöver fórsumbart extra utrymme.
Elektronerna kan passera genom den tunna sensorstrukturen och en bråkdel, i storleksordningen ett fåtal procent, av energin hos elektronema kommer att absorberas av sensorns ledande material. Den absorberade energin alstrar strömmar som ger ett mått på intensiteten hos elektronstrålen över sensom.
Sensorn definieras ytterligare genom bifogade underkraven 2-13.
Uppfinningen avser även ett system för att avkänna en elektronstråle, varvid systemet innefattar den ovan beskrivna sensom. Nämnda system innefattar vidare en elektronstrålegenerator som är anpassad att alstra en elektronstråle längs en bana mot ett mål i ett målområde, varvid elektronstrålen avges från generatorn genom ett utgångsfönster. Sensorn är formad på nämnda utgångsfönster för att avkänna och uppmäta elektronstråleintensiteten. Systemet innefattar vidare ett stöd för att stödja målet inom målområdet.
Systemet definieras vidare genom bifogade underkraven l5-l9.
SAMMANFATTNING ÖVER RITNINGSFIGURER I det följande kommer en för närvarande föredragen utföringsform av uppfinningen att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, där samma hänvisningssiffror har utnyttjats för att benämna liknande element, och vilka: 10 15 20 25 30 550 019 Fig. 1 schematiskt visar ett exemplifierande system för att medelst en elektronstråle bestråla ett mål i form av en bana, Fig. 2 schematiskt visar ett tvärsnitt genom en första uttöringsfonn av en sensor enligt uppfinningen, Fig. 3 schematiskt visar en vy ovanifrån av sensorn enligt fig. 2, där remsoma av de ledande skiktet pålagts, men ej det yttre isolerande skiktet, Fig. 4 schematiskt visar ett tvärsnitt genom en andra utfóringsfonn av sensorn enligt uppfinningen, Fig, 5 schematiskt visar ett diagram som åskådliggör utgångsenergi från en elektronstrålegenerator och energi som absorberas i varje ledarskikt, Fig. 6 schematiskt visar ett exemplifierande system liknande det i fig. 1, men för att bestråla ett mål i form av en förpackning färdig att fyllas, Fig. 7 schematiskt visar tvärsnitt genom delar av ett alternativ till sensom i fig. 2 samt ett alternativ till sensom i fig. 4.
Det bör observeras att tjocklekama hos skikten som visas i figurerna har fórstorats, samt att figurerna ej är skalenliga.
BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Fig. l visar ett exempliñerande system 2 för att bestråla ett målområde 4 inom en elektronstråle 6 som avges längs en bana. Det exemplifierande systemet 2 innefattar medel, såsom en elektronstrålegenerator 8, för att avge en elektronstråle 6 längs med en bana. Systemet 2 innefattar även medel, såsom en sensor 10, för att således elektronstrålegenerator 8 och en sensor 10. Sensorn 10 är anordnad för att avkänna avkänna elektronstrålar 6. innefattar både en Systemet 2 intensiteten hos en elektronstråle 6 som alstras medelst elektronstrålegeneratom 8 längs med en bana som bestrålar målområdet 4. Elektronstrålegeneratom 8 inbegriper en vakuumkammare 12. Elektronstrålesensom 10 formas och placeras på sådant sätt att den skall kunna avkänna och uppmäta intensiteten hos elektronstrålen 6 som avges från vakuumkammaren 12.
Ett stöd l4 är anordnat för att uppstödja ett mål 16 inom målområdet 4. I utföringsfonnen som visas i fig. 1 utgörs målet av en bana av förpackningsmaterial 10 15 20 25 30 550 019 16 och stödet 14 för målet kan exempelvis utgöras av en materialbanetransportrulle eller någon annan lämplig anordning hos en förpackningsmaskin. Vidare kan stödet 14 utnyttjas för att hålla målet 16 i målområdet 4 vid ett önskat mätningsläge i förhållande till sensorn 10 och generatorn 8.
Elektronstrålegeneratom 8, som visas i fig. 1, innefattar en högspånningsmatningsanordning 18 som är lämplig för att tillhandahålla tillräcklig spänning för att driva den elektriska strålgeneratom 8 för den avsedda funktionen.
Elektronstrålegeneratom 8 innefattar även en anordning för glödtrådseltillförsel 20, vilken omfonnar kraft från högspänningsmatningsanordningen 18 till en lämplig ingångsspänning för en glödtråd 22 i generatom 8. Dessutom innefattar högspänningsmatningsanordningen 18 en nätkontroll 19 för att kontrollera ett nät 21 som utnyttjas för att rikta elektronstrålen 6 i en mer enhetlig stråle och för att fokusera elektronstrålen mot målområdet 4.
Glödtråden 22 kan inhysas i vakuumkammaren 12. Enligt en exemplifierande utföringsfonn kan vakuumkammaren 12 vara hermetiskt tillsluten. Vid drift kommer elektroner e' från glödtråden 22 avges längs en elektronstrålebana 6 i en riktning mot målområdet 4.
Vidare är elektronstrålegeneratom 8 försedd med ett elektronutgångsfönster 24 genom vilket elektroner avgår från vakuumkammaren. Fönstret 24 kan tillverkas av metallfolie 25, såsom visas i fig. 2, i exempelvis titan, och kan ha en tjocklek i storleksordningen 4-12 pm. Ett stödnät 27 format av aluminium eller koppar stödjer folien 25 från insidan av elektronstrålegeneratorn 8.
Sensom 10 är formad på utgångsfönstret 24 och är därigenom en integrerad del av nämnda fönster. Den innefattar åtminstone en area 26 av åtminstone ett ledande skikt 28 som är placerat inom elektronstrålebanan 6. Enligt en första för närvarande föredragen utföringsfonn innefattar sensorn 10 ett ledande skikt 28.
Nämnda ledande skikt 28 består av ett flertal areor 26 av ledande material.
Varje area 26 formas som en remsa eller band som placeras tvärs över utgångsfönstret 24. Detta visas i fig. 3. För att isolera banden 26 från varandra finns ett luftutrymme 30 däremellan, I detta exempel är bredden hos banden 26 av storleksordningen 10-30 mm och banden är placerade ungefär 1 mm från varandra.
Vidare uppvisar varje band 26 huvudsakligen samma area. 10 15 20 25 30 5310 019 För att avskärma banden 26 i det ledande skiktet 28 från varandra, från den omgivande miljön och från folien i elektronutgångsfönstret 24 anordnas en sköld 32 av isolerande material. Skölden 32 tjänar till att skydda banden 26 från det i den omgivande miljön befintliga plasmat kring utgångsfönstret 24 och för att tillse att banden 26 ej är i direkt kontakt med något annat ledande material, Lex. titanfolien hos utgångsfönstret 24 och de andra banden 26.
Enligt denna första uttöringsform innefattar skölden 32 åtminstone ett första och ett andra isolerande skikt 32a, 32b. Det första isolerande skiktet 32a täcker huvudsakligen hela folien hos utgångsfönstret 24. Ovanpå det isolerande skiktet 32a formas banden 26 av det ledande skiktet 28. Över banden 26 och över det årmu delvis blottade första isolerande skiktet 32a formas det andra isolerande skiktet 32b.
Därigenom kommer banden 26 hos det ledande skiktet 28 att inkapslas av isoleringsmaterial.
Sensom 10 formas på utgångstönstrets 24 folie 25. Detta betyder att sensorn 10 befinner sig utanför vakuumkammaren 12 och vetter mot miljön som omger elektronstrålegeneratorn 8.
Skikten, både de isolerande skikten 32a, 32b och det ledande skiktet 28 är ytterst tunna och kan formas medelst beläggningsteknik. T.ex. kan plasmabeläggning (eng. plasma vapour deposition) eller kemisk beläggning (eng. chemical vapour deposition) utnyttjas. Andra tekniker för formning av tunna skikt av material är naturligtvis även möjliga.
Företrädesvis utnyttjas samma teknik för samtliga i sensorn 10 ingående skikt. Ytareorna, med andra ord banden 26 hos det ledande skiktet 28 kan påläggas genom att tillhandahålla en maskering för det första isoleringsskiktet 32a för att övertäcka delama där ingen ledande area 26 önskas.
Tjockleken som väljs för skikten kan vara av vilken som helst lämplig dimension. Tex. kan tunna skikt utnyttjas. Enligt en exemplifierande utföringsfonn kan skikten vara i storleksordningen 0,1-l pm, eller göras mindre eller större efter önskemål. Företrädesvis är tjockleken densamma eller huvudsakligen densamma för alla skikt inom sensorn lO.
De isolerande skikten 32a, 32b kan tillverkas från vilket som helst isoleringsmaterial som kan motstå temperaturer i storleksordningen ett par hundra 10 15 20 25 30 5230 019 grader Celsius (upp till omkring 400°C). Företrädesvis utgörs isoleringsmaterialet av en oxid. En oxid som kan utnyttjas är aluminiumoxid (AlgOg). Andra isoleringsmaterial kan naturligtvis också utnyttjas, t.ex. olika typer av keramiska material. Med termen ”isolering” menas att materialet i de isolerande skikten är elektriskt isolerande, med andra ord icke ledande.
Företrädesvis består det ledande skiktet 28 av metall. En användbar metall är aluminium. Andra ledande material kan naturligtvis också utnyttjas, t.ex. diamant, diamantliknande kol (DLC) samt dopade material.
För att kunna uppmäta elektronstråleintensiteten kopplas varje band 26 till en strömdetektor 34. Kontakter (ej visade) mellan banden 26 och strömdetektorn 34 är företrädesvis placerade vid fönstrets 24 yttre ram.
Elektroner från elektronstrålen 6 kommer att penetrera utgångsfönstret 24 och, till skillnad från de tidigare kända sensorerna som beskrevs inledningsvis även penetrera den tunna sensorstrukturen. Således kommer elektronema ej att helt absorberas av det ledande materialet, utan endast en bråkdel, i storleksordningen ett fåtal procent, av energin hos elektronema kommer att absorberas av sensoms ledande material. Den absorberade energin ger upphov till en ström i bandet 26, och signalen från varje ledande band 26 detekteras separat och hanteras medelst en strömdetektor 34 och ger således ett mått på intensiteten hos elektronstrålen över bandet.
Strömdetektom 34 kan bestå av en förstärkare och voltrneter i kombination med ett motstånd, eller en amperemätare, eller vilken som helst annan lämplig anordning.
I detta sammanhang bör det observeras att det är möjligt att, i jämförelse med de tidigare Omnämnda kända sensorerna, täcka en större del av utgångsfönstret 24 medelst sensorn l0, men att signalen som detekteras kommer att bli betydligt mindre per areaenhet.
Värdet från strömdetektom 34 jämfört med ett förinställt värde eller kan matas till en kontrollenhet 36 vilken i sin tur kan tjäna som ett medel för att justera intensiteten hos elektronstrålen som gensvar på sensorsignalen. I exempliñerande utföringsfonner kan elektronstrålen avges med en energi som exempelvis är mindre än 100 keV, t.ex. 60 till 80 keV.
Fig. 4 visar en sensor lO° enligt en andra för närvarande föredragen utföringsfonn. 10 l5 20 25 30 550 019 Sensom 10' kan vara av flerskiktsstruktur och innefatta ett första och ett andra ledande skikt 28', 38, varvid vart och ett innefattar åtminstone en area 26' för att avkärma elektronstråleintensitet. I detta fall innefattar både de forsta och de andra skikten 28', 38 ett flertal areor 26' i form av band, liknande banden 26 i den tidigare beskrivna första utföringsfomien. De första och andra skikten 28', 38 är placerade ovanpå varandra, men det är naturligtvis nödvändigt att utnyttja isolering för att avskärma dem från varandra, från fönsterfolien 25' samt från den omgivande miljön.
För att inkapsla de ledande skikten 28', 38 innefattar skölden 32' första, andra och tredje isolerande skikt 32a', 32b', 32c. Det första skiktet 32a' täcker i detta fall huvudsakligen hela fönstrets folie 25' och uppbär det första ledande skiktet 28', d.v.s. banden 26' hos det första ledande skiktet 28' påläggas på det första isolerande skiktet 3221”. Ovanpå det ännu exponerade första isolerande skiktet 32a' och ovanpå banden 26' hos det första ledande skiktet 28' påläggs det andra isolerande skiktet 32b'. Därigenom inkapslas banden 26' hos det första ledande skiktet 28' medelst isoleringsmaterial. Det andra isolerande skiktet 32b' uppbär det andra ledande skiktet 38, med andra ord areoma, i detta fall banden 26', av ledande material påläggs på det andra isolerande skiktet 32b'. Ovanpå det ännu delvis exponerade andra isolerande skiktet 32b' och banden 26' hos det andra ledande skiktet 38 påläggs det tredje isolerande skiktet 320. Därigenom inkapslas banden 26' hos det andra ledande skiktet 38 med isoleringsmaterial.
Ytterligare en för närvarande föredragen utföringsform av sensom 10 kan innefatta vilket som helst antal ytterligare skikt av ledande material. I sådant fall mellanläggs de ledande skikten ett eñer ett mellan de isolerande skikten. Liknande den forsta och andra utföringsformen börjar denna flerskiktsstruktur med ett första isolerande skikt som formas på utgångsfönstret och ett sista isolerande skikt som täcker åtminstone det sista ledande skiktet för att skydda detsamma från den omgivande miljön.
En sensor med flera skikt av ledande material i en flerskiktsstruktur kan utnyttjas för att verifiera accelerationsspänningen, d.v.s. energieffekten från elektronstrålegeneratorn. Sådan information kan utgöra en parameter som utnyttjas för att övervaka korrekt funktion hos generatorn. Dessutom kan en kombination av uppmätningar på både energieffekt och elektronstråleintensitet utnyttjas för att 10 15 20 25 30 530 019 10 ytterligare garantera att förpackningsmaterialet behandlas med en tillräcklig steriliseringsdos.
I en sensor med exempelvis tre ledande skikt kommer det första ledande skiktet, som är närmast glödtråden 21, att absorbera mer energi än det andra skiktet, som i sin tur kommer att absorbera mer energi än det tredje skiktet. I fig. 5 representerar vertikalaxeln energin som absorberas i skiktet, AE. Den horisontella axeln representerar de ledande skikten (som benämns första, andra och tredje) i sensorstrukturen. Genom att plotta energin som absorberas i varje skikt för en generator med en energieffekt av exempelvis omkring 80 keV är det möjligt att bilda en huvudsakligen väldefinierad funktion. För enkelhetens skull visar fig. 5 funktionerna i form av huvudsakligen räta linjer. Om man plottar energin som absorberas i varje skikt för en generator med en energieffekt av exempelvis omkring 100 keV blir det likaledes möjligt att bilda en huvudsakligen väldefinierad funktion, men funktionen kommer att skilja sig från den tidigare. Ytterligare en annorlunda huvudsakligen väldefinierad funktion kan bildas om man plottar energin för en generator med en energieffekt av exempelvis omkring 60 keV. Skillnadema i funktionernas grafer kan utnyttjas för att upptäcka om den aktuella effekten hos generatorn motsvarar den förväntade effekten, d.v.s. om den aktuella effekten ligger innanför en viss tolerans. Vidare, om en huvudsakligen rät linje ej kan bildas, med andra ord om en eller flera effekter AE avviker från den väntade, är det troligt att generatom inte fungerar ordenligt.
För att underlätta mätningsoperationen är tjockleken hos de ledande skikten och de isolerande skikten företrädesvis densamma.
Såsom nämndes ovan är en av funktionema hos skölden att skydda det ledande skiktet eller skikten från plasma och sekundära elektroner. I det följande kommer termen eller konceptet för plasma eller sekundära elektroner att beskrivas.
När en elektron e' som avges från glödtråden 22 i fig. l rör sig mot målområdet 4 kommer den att kollidera med luftmolekyler längs banan. De avgivna elektronerna kan ha tillräckligt med energi för att jonisera gasen längs med banan och därigenom skapa plasma som innefattar joner och elektroner. Plasmaelektroner är sekundära elektroner, eller termiska elektroner, med låg energi jämfört med elektronema från 10 15 20 25 30 530 019 11 elektronstrål en 6. Plasmaelektronema uppvisar slumpmässig vektorhastighet och kan endast röra sig ett avstånd vars längd är en liten bråkdel av den genomsnittliga fria banan för strålelektroner.
Eventuellt finns det plasma i den omgivande miljön, med andra ord utanför utgångsfönstret 24 hos elektronstrålegeneratorn 8, på grund av förekomsten av luft.
Eftersom plasmat saknar tillräcklig energi för att penetrera det yttersta isolerande skiktet, som täcker det yttersta ledande skiktet, kommer detta emellertid att fungera som en riktig plasmasköld.
Ytterligare en tidigare beskriven funktion hos skölden 32, 32' är att isolera banden 26, 26” hos ett ledande skikt från varandra och, i lämpliga fall, isolera de ledande skikten 28', 38 från varandra. Det blir således en separat signal som detekteras från varje band 26, 262 och som tillsammans kan ge en klar bild, eller mappning, av dosen som avges till materialet 16 som skall steriliseras. Information från varje band (exempelvis signalamplituder, signalskillnader/förhållanden, bandlägen o.s.v.) kan utnyttjas för att åstadkomma en karta över intensiteten via en dator.
En sensor liknande den som har beskrivits ovan kan likaledes utnyttjas i samband med bestrålning av mål i form av delvis fonnade förpackningar. Delvis formade förpackningar är normalt öppna i ena änden och i den andra änden tillslutna för att bilda en botten eller topp, och vanligtvis benärnnda fylltärdiga (eng. ready-to- fill) förpackningar (RTF-förpackningar). I fig. 6 visas schematiskt ett system 2” som innefattar en elektronstrålegenerator 8” för bestrålning av fyllfärdiga förpackningar 16”. Förpackningen 16” är öppen vid dess bottenände 40 och är i den andra änden försedd med en toppdel 42 samt en öppnings- och stängningsanordning 44. Under sterilisering placeras förpackningen 16” upp och ner (med andra ord befinner sig toppdelen nedåt) i ett stöd (ej visat). Stödet kan utgöras av en medbringare hos en transportör som transporterar förpackningen 16” genom en steriliseringskammare.
Systemet innefattar medel (ej visade) för att åstadkomma en relativ rörelse (se pilen) mellan förpackningen 16” och elektronstrålegeneratom 8” för att bringa dem till ett läge i vilket nämnda generator 8” befinner sig åtminstone delvis inuti förpackningen 16” för att behandla den. Antingen sänks generatom 8” ner in i förpackningen 16", eller så höjs förpackningen 16” för att omge generatorn 8”, eller alternativt rör sig 10 15 20 25 530 019 12 båda mot varandra. En sensor 10, t.ex. i form av sensom som beskrevs i samband med fig. 2, formas på ett utgångsfönster 24” hos generatom 8”. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits med hänvisning till för närvarande föredragna utföringsfonner bör det förstås att olika modifikationer och förändringar kan göras utan att frångå uppfinningens ändamål och skyddsomfång såsom dessa definieras i bifogade patentkraven.
I de ovan beskrivna utföringsfonnerna täcker det första isolerande skiktet 32a, 32a' huvudsakligen hela fönsterfolien 25, 25” och ett överliggande isolerande skikt täcker huvudsakligen ett underliggande isolerande skikt. Det bör dock förstås att det isolerande skikten i praktiken ej behöver täcka mer nödvändigt av varandra och fönsterfolien 25, 25 ' för att inkapsla varje area 26, 26' av de ledande skikten som befinner sig i sensorstrulduren. Fig. 7 visar två olika alternativa utföringsformer.
Areoma i de ovan beskrivna utföringsforrnerna har beskrivits såsom band 26, 26”. Det bör dock lätt inses att areorna kan ha vilken som helst form, såsom exempelvis cirklar, cirkelsegrnent, ellipser, bågar, trådar, avlånga former och remsor som är lämpliga för att erhålla en tillräcklig dosmappning.
Det har beskrivits att elektronutgångsfönstret. Det bör förstås att det är möjligt att forma sensorn på även sensorn formas på utsidan av insidan av fönstret, med andra ord på den yta som är vänd mot vakuurnkammaren 12.
Slutligen innefattar den beskrivna utföringsforrnen en sköld av isolerande material. Skölden kan även innefatta ytterligare skikt eller delar av skyddande karaktär för att fysiskt skydda de ibland ömtåliga ledande och isolerande skikten.
Sådana skikt eller delar kan placeras mellan det första isolerande skiktet och tönsterfolien och kan utgöras av vilket som helst material som lämpligen kan användas tillsammans med materialet i nämnda folie. Ytterligare ett skyddsskikt kan även anordnas på utsidan av det yttersta isolerande skiktet som skydd från miljön.

Claims (19)

10 15 20 25 30 550 019 13 PATENTKRAV
1. Sensor (10, l0”) för att avkänna intensiteten hos en elektronstråle (6, 6”) alstrad medelst en elektronstrålegenerator (8, 8”) längs med en bana mot ett mål (16, 16") inom ett målområde (4, 4”), varvid elektronstrålen (6, 6") utmatas från generatorn (8, 8”) genom ett utgångsfönster (24, 24”), kännetecknad därav att sensorn ( 10, 10°) innefattar åtminstone en area (26, 26”) av åtminstone ett ledande skikt (28, 28') som befinner sig inom banan och är kopplat till en strömdetektor (34), varvid varje nämnd area (26, 26') av åtminstone ena ledande skiktet (28, 28”) är huvudsakligen avskärrnade från varandra, från den omgivande miljön samt från utgångsfönstret medelst en sköld (32, 32”), varvid nämnda sköld (32, 32') är formad på utgångstönstret (24, 24') och åtminstone den del av nämnda sköld som är i kontakt med varje nämnda area (26, 26') är tillverkad av isolerande material.
2. Sensor (10) enligt patentkravet l, kännetecknad därav att nämnda sköld (32) innefattar åtminstone första och andra isolerande skikt (32a, 32b), varvid nämnda forsta skikt (32) täcker åtminstone en del av nämnda utgångsiönster (24) och uppbär nämnda åtminstone en area (26) av åtminstone ena ledande skiktet (28), och att nämnda andra isolerande skikt (32b) täcker åtminstone varje area (26) av det ledande skiktet (28) så att det är inkapslat medelst isolerande material.
3. Sensor (lO') enligt patentkravet 1, kännetecknad därav att den innefattar åtminstone ett första och ett andra ledande skikt (282 38) varvid vart och ett innefattar åtminstone en area (26'), att nämnda sköld (32*) innefattar åtminstone första, andra och tredje isolerande skikt (32a', 32b', 32c), att nämnda första isolerande skikt (32a') täcker åtminstone en del av nämnda utgångstönster (24') och uppbär åtminstone den ena arean (26”) hos det första ledande skiktet (28”), att nämnda andra isolerande skikt (32b°) täcker åtminstone varje area (26') av det första ledande skiktet (28') så att det är inkapslat medelst isolerande material, 10 15 20 25 30 550 019 14 att nämnda andra isolerande skikt (32b') uppbär åtminstone den ena arean (26') av det andra ledande skiktet (3 8), och att nämnda tredje isolerande skikt (320) täcker åtminstone varje area (26') av det andra ledande skiktet (3 8) så att det är inkapslat av isolerande material.
4. Sensor (10') enligt patentkravet 3, kännetecknad därav att den innefattar ett flertal ledande skikt, och att de ledande skikten är mellanlagda ett efter ett mellan isolerande skikt, samt att ett första isolerande skikt (32a') är format på utgångsfönstret (24') och ett sista isolerande skikt täcker åtminstone det sista ledande skiktet för att skydda detsamma från den omgivande miljön.
5. Sensor (10, l0') enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav att nämnda strömdetektor (34) är anordnad att detektera elektrisk ström i nämnda area (26, 26') av det ledande skiktet (28, 28') såsom ett mått av el ektronstråleintensitet.
6. Sensor (10, 10”) enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav att sensorn fonnas på den yttre folien (25, 25') hos utgångsfönstret (24, 242 24”) medelst beläggningsteknik (eng. deposition technology).
7. Sensor (10, 10') enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav att det isolerande materialet utgörs av en oxid.
8. Sensor (10, l0”) enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav att det ledande materialet utgörs av en metall.
9. Sensor (10, l0”) enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav att det isolerande materialet utgörs av aluminiumoxid, det ledande materialet utgörs av aluminium och utgångsfönsterfolien (25, 25') utgörs av titan. 10 15 20 25 30 5330 019 15
10. Sensor (10, l0°) enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav att nämnda varje area (26, 26") hos det ledande skiktet (28, 282 38) utgörs av ett band som är placerat tvärs över utgângsfónstret (24, 24', 24").
11. ll. Sensor (10, l0°) enligt patentkravet 10, kännetecknad därav att den kan innefatta ett flertal band (26, 26') placerade över utgångsfónstret (24, 24', 24"), varvid banden är placerade med mellanrum (30) däremellan.
12. Sensor (10, lO') enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknar! därav att målet utgörs av en förpackning (l6'), företrädesvis en förpackning färdig att fyllas.
13. Sensor enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav att målet utgörs av en bana (16) av förpackningsmaterial.
14. System (2, 2”) innefattande en sensor (10, l0') enligt patentkravet 1, varvid systemet (2, 2”) vidare innefattar en elektronstrålegenerator (8, 8”) anpassad för att alstra en elektronstråle (6, 6”) längs med en bana mot ett mål (16, l6”) i ett målområde (4, 4”), varvid elektronstrålen (6, 6”) utmatas från närrmda generator (8, 8”) genom ett utgångstönster (24, 24', 24"), varvid sensom (10, 10') formas på nämnda utgångsfönster (24, 24”, 24") och anpassas för att detektera och uppmäta elektronstråleintensiteten, och varvid systemet (2, 2") vidare innefattar ett stöd (14) för att uppstödja målet (16, 16") inom målområdet (4, 4”).
15. System (2) enligt patentkravet 14, kännetecknat därav att målet utgörs av en bana (16) av fórpackningsmaterial.
16. System (2) enligt patentkravet 15, kännetecknat därav att stödet ( 14) för att hålla målet (16) i målområdet (4) innefattar åtminstone en transportrulle för förpackningsmaterialbanan. 10 550 019 16
17. System (2' ') enligt patentkravet 14, kännetecknat därav att målet utgörs av en förpackning (l6”), företrädesvis en förpackning färdig att fyllas.
18. System (2”) enligt patentkravet 17, kännetecknat därav att det innefattar medel for att åstadkomma en relativ rörelse mellan förpackningen (16”) och elektronstrålegeneratorn (8”) för att bringa dem till ett läge i vilket nämnda generator (8”) är placerad åtminstone delvis inuti förpackningen (16”) för att behandla densamma.
19. System (2, 2”) enligt något av patentkraven l4-l8, kännetecknat därav att det innefattar ett elektronstrålestyrorgan (36) anpassat för att justera intensiteten hos elektronstrålen (6, 6”) som gensvar till en utgångssignal från elektronstrålesensorn (io, 1o').
SE0601304A 2006-06-14 2006-06-14 Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle SE530019C2 (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0601304A SE530019C2 (sv) 2006-06-14 2006-06-14 Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle
EP07748108.3A EP2033016A4 (en) 2006-06-14 2007-05-05 DETECTOR AND SYSTEM FOR DETECTING AN ELECTRON BEAM
BRPI0712302-7A BRPI0712302A2 (pt) 2006-06-14 2007-05-05 sensor e sistema para detectar um feixe de elétrons
MX2008014118A MX2008014118A (es) 2006-06-14 2007-05-05 Sensor y sistema para detectar un haz de electrones.
PCT/SE2007/000444 WO2007145560A1 (en) 2006-06-14 2007-05-05 Sensor and system for sensing an electron beam
JP2009515339A JP4922398B2 (ja) 2006-06-14 2007-05-05 電子ビームを検知するためのセンサ及びシステム
CN2007800222999A CN101473244B (zh) 2006-06-14 2007-05-05 用于感应电子束的传感器和系统
RU2009100927/28A RU2420764C2 (ru) 2006-06-14 2007-05-05 Датчик и система для измерения электронного луча
TW096117474A TW200803928A (en) 2006-06-14 2007-05-16 Sensor and system for sensing an electron beam
US11/812,050 US7592613B2 (en) 2006-06-14 2007-06-14 Sensor and system for sensing an electron beam
HK09111794.6A HK1132332A1 (en) 2006-06-14 2009-12-16 Sensor and system for sensing an electron beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0601304A SE530019C2 (sv) 2006-06-14 2006-06-14 Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0601304L SE0601304L (sv) 2007-12-15
SE530019C2 true SE530019C2 (sv) 2008-02-12

Family

ID=38831984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0601304A SE530019C2 (sv) 2006-06-14 2006-06-14 Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7592613B2 (sv)
EP (1) EP2033016A4 (sv)
JP (1) JP4922398B2 (sv)
CN (1) CN101473244B (sv)
BR (1) BRPI0712302A2 (sv)
HK (1) HK1132332A1 (sv)
MX (1) MX2008014118A (sv)
RU (1) RU2420764C2 (sv)
SE (1) SE530019C2 (sv)
TW (1) TW200803928A (sv)
WO (1) WO2007145560A1 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9202661B2 (en) * 2011-07-04 2015-12-01 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Electron beam device for shaping an electric field and a method of manufacturing said electron beam device the same
JP5924981B2 (ja) * 2012-03-02 2016-05-25 三菱電機株式会社 放射線ビームモニタ装置
JP6005447B2 (ja) 2012-08-31 2016-10-12 澁谷工業株式会社 電子線検出装置
EP2737909A1 (en) * 2012-12-03 2014-06-04 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Device and method for irradiating packaging containers with electron beam
JP6628728B2 (ja) * 2014-02-19 2020-01-15 日立造船株式会社 電子線照射装置、および照射検出を有する照射システム
WO2015128117A1 (en) * 2014-02-26 2015-09-03 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Device and method for electron beam sterilization comprising temperature measurement device temperature correlated to radiation intensity
JP6893879B2 (ja) 2014-11-18 2021-06-23 テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ 低電圧電子ビームの線量計装置及び方法
BR112019003254A2 (pt) 2016-08-20 2019-06-18 Buehler Ag dispositivos e processos para pasteurização e/ou esterilização de material particulado, e cartucho
CN107195519B (zh) * 2017-07-07 2023-07-11 桂林电子科技大学 一种高能带电粒子束从真空到大气的引出窗口
US20220011455A1 (en) * 2018-11-23 2022-01-13 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Measuring tool for irradiation source and method for measuring radiation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11248893A (ja) * 1998-03-03 1999-09-17 Nissin High Voltage Co Ltd 電子線照射装置
TW464947B (en) * 1999-11-29 2001-11-21 Ushio Electric Inc Measuring apparatus of electron beam quantity and processing apparatus of electron beam irradiation
JP2001221897A (ja) * 2000-02-14 2001-08-17 Nissin High Voltage Co Ltd 電子線分布測定装置
US6919570B2 (en) 2002-12-19 2005-07-19 Advanced Electron Beams, Inc. Electron beam sensor
JP2005003564A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Ushio Inc 電子ビーム管および電子ビーム取り出し用窓
SE526700C2 (sv) 2003-06-19 2005-10-25 Tetra Laval Holdings & Finance Anordning och förfarande för sterilisering av en materialbana med elektronbestrålning
SE525347C2 (sv) 2003-06-19 2005-02-08 Tetra Laval Holdings & Finance Förfarande och anordning för bestrålning med elektroner
SE0302024D0 (sv) 2003-07-08 2003-07-08 Tetra Laval Holdings & Finance Device and method for sterilization
US7375345B2 (en) 2005-10-26 2008-05-20 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Exposed conductor system and method for sensing an electron beam
SE529241C2 (sv) 2005-10-26 2007-06-05 Tetra Laval Holdings & Finance Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle
US7368739B2 (en) 2005-10-26 2008-05-06 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Multilayer detector and method for sensing an electron beam

Also Published As

Publication number Publication date
SE0601304L (sv) 2007-12-15
US7592613B2 (en) 2009-09-22
CN101473244A (zh) 2009-07-01
CN101473244B (zh) 2012-06-13
HK1132332A1 (en) 2010-02-19
US20070290148A1 (en) 2007-12-20
RU2420764C2 (ru) 2011-06-10
RU2009100927A (ru) 2010-07-20
WO2007145560A1 (en) 2007-12-21
TW200803928A (en) 2008-01-16
EP2033016A1 (en) 2009-03-11
JP2009540524A (ja) 2009-11-19
BRPI0712302A2 (pt) 2012-01-17
MX2008014118A (es) 2008-11-18
EP2033016A4 (en) 2016-11-16
JP4922398B2 (ja) 2012-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530019C2 (sv) Sensor samt system för avkänning av en elektronstråle
RU2407040C2 (ru) Система обнаженных проводников и способ для считывания пучка электронов
JP5268646B2 (ja) 電子ビームの強度を感知するための多層検出器、方法および電子ビーム照射装置
US7560714B2 (en) Sensor and system for sensing an electron beam
KR101968377B1 (ko) X선 발생 장치 및 x선 발생 방법
KR20190139223A (ko) X선 단층 촬영 검사 시스템 및 방법
CN106061516B (zh) 包含温度测量设备、与辐射强度相关的温度的用于电子束灭菌的装置和方法
JP5604751B2 (ja) 高抵抗電極を用いたピクセル型電極による粒子線画像検出器
JP6803735B2 (ja) 内面電子線滅菌設備
JP2011141176A (ja) 電子線照射装置
JP2001272470A (ja) 放射線のエネルギスペクトル測定装置及び測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed