TW201735053A - 電子線照射裝置及電子線照射方法 - Google Patents

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Abstract

一種電子線照射裝置，具備：產生電子線的電子線產生部、構成收容電子線產生部的真空空間的框體部、具備有基端側連接框體部並與真空空間相連通，且前端側可通過容器的口部插入該容器內的長條筒狀構件，並使在電子線產生部所產生的電子線通過其內部的電子線導引部、設於電子線導引部的前端側，並出射電子線的電子線出射窗、調整電子線導引部中的電子線的軌道的調整部。其中調整部，在真空空間的外部，配置於電子線導引部的基端側。

Description

電子線照射裝置及電子線照射方法
本發明係有關於電子線照射裝置及電子線照射方法。
從前，已知有電子線照射裝置，具備：產生電子線的電子線產生部、構成收容電子線產生部的真空空間的框體部、一端側連接框體部並與真空空間相連通的電子線導引部、設於電子線導引部的另一端側並出射電子線的電子線出射窗。在這種電子線照射裝置中，會有需要進行容器，例如瓶內面的滅菌等，並需要有效率地照射電子線至瓶的內面的情形。這點，例如在專利文獻1中，記載有電子束照射器，其具備由長條筒狀構件形成的電子線導引部(噴嘴)，且電子線導引部的前端側通過瓶的口部(開口部)以可插入該瓶內的方式構成。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]JP 5774156 B
在專利文獻1所記載的上述先前技術中，電子線產生部在真空空間內形成，合致尺寸及定位，使產生的電子線通過以可插入瓶內的方式所構成的電子線導引部內，並從電子線出射窗出射。此時，從電子線產生部到達電子線出射窗為止的電子線的軌道，會受到從電子線產生部的電子線的出射狀態，以及電子線產生部與電子線出射窗之間的位置關係的重大影響。因此，電子線的軌道容易受到電子線產生部的組立精度及固定精度的影響，該等精度若有問題的話，會有偏移既定的軌道的可能性。特別是，通過可插入瓶內的長條筒狀構件(即電子線導引部)出射電子線時，因為是在狹長的空間行進，僅一點的電子線軌道偏移，就會在到達例如電子線出射窗前，導致入射電子線導引部的內壁等情形發生。因此，可能會發生使得到達電子線出射窗的電子線量大幅減少的問題。也就是說。利用這種電子線產生部來安定電子線，使其從電子線出射窗出射的話，有關電子線產生部的加工或組立、配置必然需要更高的精度。因此，會有難以安定從電子線導引部的前端側的電子線出射窗出射的電子線的問題。
本發明的課題為在包含具有從容器的口部可 插入該容器內的長條筒狀構件的電子線導引部的電子線照射裝置及利用該電子線照射裝置的電子線照射方法中，安定地從電子線導引部的前端側的電子線出射窗出射電子線。
一種電子線照射裝置，具備：產生電子線的電子線產生部、構成收容電子線產生部的真空空間的框體部、具備有基端側連接框體部並與真空空間相連通，且前端側可通過容器的口部插入該容器內的長條筒狀構件，並使在電子線產生部所產生的電子線通過其內部的電子線導引部、設於電子線導引部的前端側，並出射前述電子線的電子線出射窗、調整電子線導引部中的電子線的軌道的調整部；其中，調整部在真空空間的外部，配置於電子線導引部的基端側。
在該電子線照射裝置中，電子線導引部在其前端側，具備有可通過容器的口部插入該容器內的長條筒狀構件。接著，在真空空間的外部，配置調整部於電子線導引部的基端側。藉由調整部來調整在電子線導引部的電子線的軌道，有關電子線產生部的加工或組立、配置就不需要高精度，使從電子線產生部的所產生的電子線能夠確實地到達電子線導引部的前端側的電子線出射窗並從該電子線出射窗出射。也就是說，在包含具有從容器的口部可插入該容器內的長條筒狀構件的電子線導引部的電子線照 射裝置中，能夠安定地從電子線導引部的前端側的電子線出射窗出射電子線。
有關本發明的電子線照射裝置，其中，調整部也可以是電磁線圈。此時，能夠藉由調整部來微調整在電子線導引部的電子線的軌道，可以更安定地從電子線導引部前端側的電子線出射窗出射電子線。
有關本發明的電子線照射裝置，可以更具備：配置於真空空間的外部，並控制電子線導引部中的電子線的集束的集束部。此時，能夠藉由集束部來確實進行在電子線導引部的電子線的集束控制，可以更安定地從電子線導引部前端側的電子線出射窗出射電子線。
有關本發明的電子線照射裝置，其中，集束部也可以是電磁線圈。此時，能夠藉由集束部來微調整在電子線導引部的電子線的集束，可以更安定地從電子線導引部前端側的電子線出射窗出射電子線。
有關本發明的電子線照射裝置，集束部可以在電子線導引部的內部，以不形成集束點的方式將電子線集束。當在電子線導引部的內部存在電子線的集束點時，例如因放電等的影響使該集束點位於電子線出射窗上，因為電子線的集中會有電子線出射窗破損的可能性。相對於此，此時，藉由集束部在電子線導引部的內部，以不形成集束點的方式將電子線集束，因為能降低電子線出射窗破損的可能性，可以更安定地從電子線導引部前端側的電子線出射窗出射電子線。
有關本發明的電子線照射裝置，調整部可以配置於比集束部還靠近電子線導引部的基端側。在該構成中，在電子線導引部的內部朝著電子線出射窗前進的電子線，藉由調整部調整軌道後，在集束部作集束控制。因此，即便是從電子線產生部的電子線軌道的偏移大的情形，也能夠藉由集束部來確實地進行電子線的集束控制並調整該軌道，可以更安定地從電子線導引部前端側的電子線出射窗出射電子線。
有關本發明的電子線照射裝置，集束部可以配置於比調整部還靠近電子線導引部的基端側。在該構成中，在電子線導引部的內部朝著電子線出射窗前進的電子線，藉由集束部集束控制後，在調整部調整軌道。因此，即便從電子線發生部的電子線的發散大時，也因為將其預先作集束來作電子線軌道的調整，在調整部能夠容易地作電子線的軌道調整。可以更安定地從電子線導引部前端側的電子線出射窗出射電子線。
有關本發明的電子線照射裝置，其中，可以在不具備調整部時，電子線產生部係構成以使得從電子線導引部的前端側的電子線出射窗出射的電子線的電子線量，相較於具備調整部時還減少。在該構成中，當不具備調整部時，即便在電子線從電子線出射窗出射的電子線量少的狀態下，藉由調整部來調整電子線的軌道，也能夠得到充分的電子線量。
有關本發明的一種電子線照射裝置，具備： 產生電子線的電子線產生部、構成收容電子線產生部的真空空間的框體部、具備有基端側連接框體部並與真空空間相連通，且前端側可通過容器的口部插入該容器內的長條筒狀構件，並使在電子線產生部所產生的電子線通過其內部的電子線導引部、設於電子線導引部的前端側，並出射前述電子線的電子線出射窗、調整電子線導引部中的電子線的軌道的調整部、配置於真空空間的外部，控制在電子線導引部中的電子線集束的集束部、控制集束部的控制部；其中，調整部在真空空間的外部配置於電子線導引部的基端側；集束部為電磁線圈，藉由控制部來控制流過的電流，在電子線導引部的內部以不形成集束點的方式將電子線集束，並抑制電子線的擴散，進行將電子線出射窗上的電子線的照射範圍維持一定的集束控制。
有關本發明的一種電子線照射方法為，利用電子線照射裝置將電子線照射容器的內面的方法，該電子線照射裝置具備：產生電子線的電子線產生部、構成收容電子線產生部的真空空間的框體部、具備有基端側連接框體部並與真空空間相連通，且前端側可通過容器的口部插入該容器內的長條筒狀構件，並使在電子線產生部所產生的電子線通過其內部的電子線導引部、設於電子線導引部的筒狀構件的前端側，並出射電子線的電子線出射窗、在真空空間的外部配置於電子線導引部的基端側，調整電子線導引部中的電子線的軌道的調整部、配置於真空空間的外部，控制在電子線導引部中的電子線集束的集束部；其 中，該方法具備：從電子線產生部產生電子線，使電子線通過電子線導引部的內部並藉由調整部來調整通過電子線導引部的電子線的軌道，並使電子線到達電子線出射窗，從電子線出射窗出射電子線的步驟；使電子線呈出射狀態後，將筒狀構件通過容器的口部插入容器的內部，在常時變動容器與電子線出射窗的相對位置關係的同時，照射電子線至容器的內面的步驟；其中，照射電子線的步驟，包含使筒狀構件的前端位於容器的內部，並照射電子線至容器的底面的步驟；出射電子線的步驟，包含藉由調整部來調整將電子線的軌道一致於筒狀構件的中心軸線，及藉由集束部，在電子線導引部的內部以不形成集束點的方式將電子線集束。
根據本發明，在包含具有從容器的口部可插入該容器內的長條筒狀構件的電子線導引部的電子線照射裝置及利用該電子線照射裝置的電子線照射方法中，能夠安定地從電子線導引部的前端側的電子線出射窗出射電子線。
1a，1b，1c，1d‧‧‧電子線照射裝置
2‧‧‧電子槍(電子線產生部)
3‧‧‧真空容器(框體部)
10‧‧‧導引部(電子線導引部)
10a‧‧‧基端部
10b，10c，10d‧‧‧桿部
11‧‧‧電子線出射窗
13‧‧‧調整用電磁線圈(調整部)
14‧‧‧集束用電磁線圈(集束部)
B‧‧‧瓶
Ba‧‧‧口部
EB‧‧‧電子線
Z‧‧‧真空空間
[圖1]圖1為表示關於第1實施形態的電子線照射裝置的剖面圖。
[圖2]圖2為表示圖1的電子線照射裝置的其他剖面圖。
[圖3]圖3為表示關於第2實施形態的電子線照射裝置的剖面圖。
[圖4]圖4(a)為表示關於變形例的電子線照射裝置的剖面圖。圖4(b)為表示關於其他變形例的電子線照射裝置的剖面圖。
[實施形態]
以下，參照圖式詳細說明有關本發明的實施形態。以下的說明中，同一或相當的要素以同一符號來標示，省略重覆的說明。
圖1為關於第1實施形態的電子線照射裝置的縱剖面圖。圖1所示的關於第1實施形態的電子線照射裝置1a，藉由向照射對象物的電子線EB照射，用以進行該照射對象物的乾燥、殺菌或者表面改質等。此外，以下，藉由電子線照射裝置1a，將照射電子線EB的側即電子線出射側(電子線出射窗11側)當作前側作說明。
電子線照射裝置1a具有：電子槍2、真空容器3、導引部10、電子線出射窗11、控制部12、調整用電磁線圈13、集束用電磁線圈14。電子槍2為產生低能量電子線的電子線EB的電子線產生部。電子槍2具有：殼4、絕緣區塊5、連接器6、燈絲7、格柵部8、內部配 線9a，9b、導電性構件16。
殼4藉由金屬等導電性材料來形成。殼4將絕緣區塊5收容。殼4具有：連結真空容器3內部的真空空間Z(後述)的開口4a、連結至電子線照射裝置1a的外側的開口4b。開口4a為用以通過內部配線9a，9b的圓形開口。開口4b為用以安裝連接器6的圓形開口。
絕緣區塊5藉由絕緣性材料(例如環氧樹脂等的絕緣性樹脂或陶瓷等)來形成。絕緣區塊5使電子槍2的內部配線9a，9b與其他部分(例如殼4等)相互絕緣。絕緣區塊5具有：基部5a、從該基部5a突出的凸部5b。基部5a以幾乎佔有整個殼4內的方式被收容於殼4內。凸部5b從基部5a通過開口4a向前側突出並從殼4露出。
連接器6為用以接受從電子線照射裝置1a外部而來的電源電壓的供給之高耐電壓型連接器(插座)。連接器6安裝於殼4的側面。連接器6配置於開口4b以貫通殼4的側壁。連接器6其位於殼4的內部的部分6a係被埋入絕緣區塊5的基部5a固定。連接器6將絕緣區塊5及殼4強固地固定。在該連接器6，插入將從電源裝置(圖未示)延伸的外部配線前端固定的電源用插頭。此外，不接受從外部電源通過連接器6所提供的必要高電壓，而藉由在絕緣區塊5內收容包含升壓電路的高電壓產生部，在絕緣區塊5內產生必要的高電壓也可以。
燈絲7係用以將作為電子線EB的電子放出的 電子放出構件。燈絲7係由將鎢作為主成份的材料來形成。燈絲7配置於絕緣區塊5的凸部5b(本實施形態為凸部5b的前端附近)的前側。燈絲7的兩端分別連接至從連接器6向燈絲7延伸的內部配線9a及9b。接著，將電源用插頭插入連接器6，燈絲7的兩端通過外部配線與電源裝置作電連接。燈絲7藉由流通數安培的電流，加熱至2500℃左右，再藉由其他電源裝置施加負數10kV~負數100kV左右的高負電壓，而放出電子。燈絲7係藉由將電子引出並形成抑制擴散的電場的格柵部8來包覆。格柵部8通過配線(圖未示)施加預定的電壓。接著，從燈絲7所放出的電子，係從形成於格柵部8的一部的孔，作為電子線EB出射。
內部配線9a，9b為從電源裝置施加高電壓的高電壓部。藉由將內部配線9a，9b埋入絕緣區塊5內部，確保與殼4的絕緣。
導電性構件16為在絕緣區塊5的表面中，覆蓋著絕緣區塊5與殼4之間隔著的間隙的絕緣區塊5表面的導電性構件。作為導電性構件16，可以使用導電性薄膜、或者導電性膠等薄構件。導電性構件16貼附於該絕緣區塊5，以完全覆蓋絕緣區塊5之中未與殼4緊密附著的部分。此外，導電性構件16也可以是導電性塗料或導電性膜等。
真空容器3為構成收容電子槍2的真空空間Z的框體部。真空容器3藉由金屬等導電性材料來形成。真 空容器3沿著電子線EB的出射方向形成延伸的圓筒狀。真空容器3收容電子槍2的燈絲7、格柵部8、及絕緣區塊5的凸部5b，並氣密封止。在真空容器3中，對向電子槍2前側的部分形成有通過孔3b。通過孔3b係使在電子槍2所產生的電子線EB通過的圓形貫通孔。通過孔3b與導引部10的內部連通。真空容器3通過排氣通路3d與真空泵50連接。藉由真空泵50，可以輕易地進行真空容器3的內部排氣。
導引部10係導引在電子槍2所產生的電子線EB的電子線導引部。導引部10的內部形成中空，該內部空間構成使在電子槍2所產生的電子線EB通過的空間。在本實施形態中，導引部10呈橫跨其全長具有均一內徑的圓筒狀。導引部10具備基端部10a及桿部10b。
基端部10a為導引部10的基端側，並連接至真空容器3。基端部10a使導引部10的內部空間與真空空間Z相連通。桿部10b為導引部10的前端側，如同後述，通過容器(即瓶B的口部Ba)以可插入瓶B內的方式構成。桿部10b為其外徑比真空容器3還要小的長條筒狀構件(在這裡為細長圓筒狀構件)。具體來說，基端部10a以使導引部10的內部空間與真空容器3的通過孔3b呈連續的方式被固定。桿部10b與基端部10a連通。桿部10b沿著電子槍2的電子線EB的出射方向從真空容器3以離間的方式延伸出。此外，在實施形態中，基端部10a與桿部10b係作為其外徑比真空容器3還要小的長條筒狀 構件一體構成。
電子線出射窗11使通過導引部10內部的電子線EB透過，使該電子線EB朝向外部出射。電子線出射窗11設置於導引部10的前端側。具體來說，電子線出射窗11設置成真空密封桿部10b的前側端部(與電子槍2側相反側的端部)(亦即前端部的開口)。電子線出射窗11為薄膜狀的構件。電子線出射窗11由透過電子線EB的材料(例如鈹、鈦、鋁等)形成。電子線出射窗11例如以15μm以下的厚度形成。這裡的電子線出射窗11以數μm~10μm的厚度形成。電子線出射窗11在導引部10的前端，利用焊材焊接於桿部10b。藉此，電子線出射窗11以密閉桿部10b的前端部開口的方式氣密接合。此外，電子線出射窗11例如可以藉由溶接來接合，也可以藉由有氣密保持構造的窗框部使薄膜狀的構件以可交換的方式來保持。
控制部12，例如藉由具有處理器及記憶裝置(記憶體等)的一個以上的電腦裝置來構成。控制部12依記憶於記憶裝置的程式動作，進而控制電子線照射裝置1a的各部。
調整用電磁線圈13係調整在導引部10的電子線EB的軌道的調整部。調整用電磁線圈13作為電磁透鏡來作用。調整用電磁線圈13使該電子線EB的行進方向偏向，並微調整軌道(出射軸線)，使得在導引部10內部所通過的電子線EB到達電子線出射窗11。例如 調整用電磁線圈13將電子線EB的出射軸線與導引部10(特別是桿部10b)的中心軸線大約一致的方式作微調整。調整用電磁線圈13連接至控制部12，藉由控制部12來控制流過的電流。藉此，來實現電子線EB軌道的微調整。
調整用電磁線圈13在真空空間Z的外部配置於導引部10的基端側(真空容器3側)。更具體來說，調整用電磁線圈13係在導引部10的基端部10a的接近真空容器3的基端側的位置，以包圍基端部10a的方式環狀配置。調整用電磁線圈13被保持構件22覆蓋，其位置被保持住。保持構件22被固定於真空容器3的前側。保持構件22將導引部10的基端側的一部分(從基端到一定距離前端側的區域)(亦即基端部10a)覆蓋。換言之，在本實施形態中，在導引部10中，由保持構件22所覆蓋的部分成為基端部10a。
集束用電磁線圈14係控制在導引部10的電子線EB的集束的集束部。集束用電磁線圈14作為電磁透鏡來作用。集束用電磁線圈14在導引部10(特別是桿部10b)的內部，將通過的電子線EB以不形成集束點的方式集束。例如集束用電磁線圈14係抑制沿著出射軸線擴散行進的電子線EB的該擴散，進行集束控制，使得在電子線出射窗11上的電子線EB的照射範圍為一定。集束用電磁線圈14連接至控制部12，藉由控制部12來控制流過的電流。藉此，來實現電子線EB集束控制的微調 整。
集束用電磁線圈14，在真空空間Z的外部，配置於比調整用電磁線圈13還前側，亦即導引部10的前端側(與電子線出射窗11側、真空容器3側的相反側)。換言之，調整用電磁線圈13配置於比集束用電磁線圈14還靠近導引部10的基端側(電子槍2側)。更具體來說，集束用電磁線圈14係在導引部10的基端部10a，相對於調整用電磁線圈13鄰接於前側(導引部10的前端側)的位置，以包圍基端部10a的方式環狀配置。調整用電磁線圈13及集束用電磁線圈14沿著電子線EB的出射方向依序並列配置。集束用電磁線圈14藉由保持構件22保持其位置並被其覆蓋。
圖2為表示圖1的電子線照射裝置的使用狀態的剖面圖。如圖1及圖2所示，導引部10的前端側即桿部10b，通過容器(即瓶B的口部Ba)以可插入該瓶B內的方式構成。換言之，在本實施形態中，在導引部10中，從保持構件22突出，通過瓶B的口部Ba並以可插入該瓶B內而構成的部分成為桿部10b。
在圖示的例子中，瓶B為具備連接頸部Bn的開口部(即口部Ba)的容器。口部Ba的內徑比真空容器3的外徑還小，而且，比桿部10b的外徑還大。也就是說，桿部10b對瓶B的口部Ba，具有沿著瓶B的軸方向且可插入的外徑。例如桿部10b的外徑作為從口部Ba可插入的尺寸，為Φ18mm左右。在導引部10，從保持構件 22突出的部分的軸長(即桿部10b的長度L)，係以電子線EB能照射瓶B的底面的方式，通過口部Ba並位於瓶B內的桿部10b的前端能到達瓶B的底面附近的長度。所謂的底面附近為接近底面的位置、底面的近邊、底面的附近、底面的周邊、或是從底面到預定距離以內的位置。底面附近為桿部10b的前端位於該底面附近時，能將電子線EB充分照射瓶B的底面的位置。
桿部10b的長度L為300mm以上。在本實施形態中，桿部10b的長度L為300mm~400mm。作為適用的瓶B並沒有特別限定，任何瓶B都可適用。瓶B的大小、材質、形狀、外觀、及用途等並沒有限制，各種瓶都能適用。作為本實施形態的瓶B，適用容量為2升的飲料用保特瓶。
導引部10由非磁性體形成。例如導引部10藉由不銹鋼、鋁、或無氧銅等來形成。藉此，能夠將設置於導引部10的周圍的調整用電磁線圈13及集束用電磁線圈14所形成的磁場，導引成導引部10內的電子線(電子束)EB。因此，導引部10中，特別必需將基端部10a以非磁性體形成。
另一方面，在導引部10中，從保持構件22突出的部分(露出至外部，可插入瓶B內的部分，即對應長度L的部分)亦即桿部10b，其外面由磁性體15所覆蓋。磁性體15係作為磁屏蔽作用之物。磁性體15將及於桿部10b內的電子線EB的地磁等外部磁場遮蔽，抑制該 電子線EB的軌道偏移。此外，不使由非磁性體形成的桿部10b特別藉由磁性體15所覆蓋，將桿部10b自體由磁性體所形成也可以。
說明有關具備以上構成的本實施形態的電子線照射裝置1a的動作(電子線照射方法)。
首先，藉由真空泵50將真空容器3的內部排氣形成真空空間Z。之後，藉由將燈絲7通電，將燈絲7預備加熱，進行電子放出的準備。接著，從電源裝置施加負數10kV~負數100kV的電源電壓。該電源電壓通過內部配線9a及9b供給至燈絲7。接著，加熱燈絲7直到得到所期望的管電流值的溫度為止。此外，也可以不進行預備加熱，直接加熱燈絲7直到得到所期望的管電流值的溫度為止。之後，藉由格柵部8從燈絲7引出電子，從前側放出。
從燈絲7放出的電子因格柵部8其擴散被抑制，成為對應施加電壓的具有能量的電子線EB。電子線EB以擴散的方式向前側直進，在導引部10的內部空間向著電子線出射窗11前進。此時，電子線EB藉由調整用電磁線圈13，將軌道一致於導引部10(特別是桿部10b)的中心軸線的方式作微調整後，藉由集束用電磁線圈14，在導引部10(特別是桿部10b)的內部以不形成集束點的方式作集束控制。
經微調整軌道且經集束控制的電子線EB到達電子線出射窗11，透過電子線出射窗11朝電子線照射裝 置1a的外部出射。將電子線EB作出射狀態後，將導引部10前端側的桿部10b通過瓶B的口部Ba插入瓶B的內部，使桿部10b前端的電子線出射窗11位於瓶B內部的所期望位置。其結果，電子線EB能有效率地照射瓶B的內面，將瓶B的內面滅菌。此外，為了抑制了向瓶B的局部的電子線EB的過剩照射所造成的劣化，將瓶B與電子線出射窗11的相對位置關係作常時變動控制。
在這裡，為了使電子線EB有效率地照射瓶B的內面，需要將放出電子線EB的部位插入瓶B的內部。因此，電子線照射裝置1a作為基本構造，在導引部10，具備可以從瓶B的口部Ba插入瓶B內部的細長桿部10b。因此，需要使從電子槍2放出的電子線EB通過細長的桿部10b的狹小而且長的內部空間，並有效率地到達前端的電子線出射窗11。
另一方面，電子線照射裝置1a中的電子槍2係以在當不具備調整用電磁線圈13時，與具備調整用電磁線圈13時比較，從電子線出射窗11出射的電子線量減少的方式構成。換言之，與具備調整用電磁線圈13時相比較，以不能到達電子線出射窗11的電子線量增加的方式構成。具體來說，電子槍2在不具備調整用電磁線圈13時，只要其加工、組立、配置等沒有以非常高精度的方式進行，從電子槍2出射時的電子線EB的軌道(出射軸線)與導引部10(特別是桿部10b)的中心軸線不一致，呈交叉狀態的可能性高。特別是，因為電子槍2是將 放出電子的燈絲7或格柵部8藉由絕緣性樹脂或陶瓷等絕緣性材料所形成的絕緣區塊5來保持的構造，容易產生絕緣區塊5所引起的個體差，非常難以高精度進行加工或組立、配置等。也就是說，電子槍2在將電子線EB從電子槍2放出時，若不調整其軌道，在到達電子線出射窗11前，因為入射例如導引部10的內壁等的可能性提高，成為從電子線出射窗11出射的電子線量減少(無法到達電子線出射窗11的電子線量增加)的構成。電子槍2僅因此電子線EB通過導引部10內，為了從電子線出射窗11出射，不在真空空間Z內形成、尺寸合致、及定位。
在這裡，在電子線照射裝置1a中，在真空空間Z的外部配置調整用電磁線圈13於導引部10的基端側。藉由調整用電磁線圈13來調整在導引部10的電子線EB的軌道，有關電子槍2的加工或組立、配置就不需要高精度，使從電子槍2的電子線EB能夠確實地到達導引部10的前端側的電子線出射窗11並能從該電子線出射窗11出射。也就是說，藉由調整用電磁線圈13開始，能夠從電子線出射窗11使電子線EB高效率地出射。再來，藉由將調整用電磁線圈13配置於真空空間Z外，抑制了從調整用電磁線圈13的氣體放出所造成的真空空間Z的真空度降低的問題，能夠更高效率地從電子線出射窗11出射電子線EB。此外，也考慮將調整用電磁線圈13配置於導引部10的前端側，也就是桿部10b的區域，但這種情形，非常難以將設置調整用電磁線圈13的桿部10b設 為可以插入瓶B內部的大小。在桿部10b不附加控制電子線EB的這種構成，較佳為在其之前的基端部10a作控制。
因此，根據本實施形態的電子線照射裝置1a，因具備有從瓶B的口部Ba可插入該瓶B內的長條筒狀構件的導引部10，可以安定地從導引部10前端側的電子線出射窗11出射電子線EB。此外，因為產生電子槍2所要求的精度餘裕，容易製造具備良品率提升且均一特性的電子線照射裝置。再來，使從電子槍2放出的電子線EB時常進入電子線出射窗11的有效徑內，能夠得到安定且高性能的滅菌效果。
在電子線照射裝置1a中，作為調整電子線EB軌道的調整部，具備電磁線圈，亦即調整用電磁線圈13。藉此，藉由調整供給至調整用電磁線圈13的電流，因為能微調整在導引部10的電子線EB的軌道，可以安定地從導引部10前端側的電子線出射窗11出射電子線EB。此外，熱膨脹等所造成的經時變化所引起的電子線EB的軌道變化，也能夠更容易對應。
電子線照射裝置1a更具備，作為集束部的配置於真空空間Z的外部並控制電子線EB的集束的集束用電磁線圈14。藉此，確實地進行在導引部10的電子線EB的集束控制，可以安定地從導引部10前端側的電子線出射窗11出射電子線EB。此外，因為具備這種作為集束部的集束用電磁線圈14，藉由調整供給至集束用電磁線 圈14的電流，能夠微調整在導引部10的電子線EB的集束，可以更安定地從導引部10前端側的電子線出射窗11出射電子線EB。更詳細來說，因為電子槍2的加工或組立、配置的偏差，利用同樣集束透鏡在電子線出射窗11上的電子線EB的照射範圍也會產生偏差，其結果，難以將從電子線出射窗11出射的電子線EB均一化。相對地，因為將集束部作為集束用電磁線圈14，藉由供給的電流的調整能夠適切地調整集束透鏡，抑制了在電子線出射窗11上的電子線EB的照射範圍的偏差，能夠將從電子線出射窗11出射的電子線EB均一化。再來，藉由將集束用電磁線圈14配置於真空空間Z外，抑制了從集束用電磁線圈14的氣體放出所造成的真空空間Z的真空度降低的問題，能夠更高效率地從電子線出射窗11出射電子線EB。
不過，當在導引部10的內部存在電子線EB的集束點時，例如因放電等的影響該集束點位於電子線出射窗11上，電子線EB的能量集中於電子線出射窗11的局部，因而會有電子線出射窗11破損的可能性。相對於此，在電子線照射裝置1a中，藉由集束用電磁線圈14在導引部10(特別是桿部10b)的內部，將電子線EB以不形成集束點的方式集束。藉此，能夠降低電子線出射窗11破損的該可能性，可以安定地從導引部10前端側的電子線出射窗11出射電子線EB。
在電子線照射裝置1a中，調整用電磁線圈13 配置於比集束用電磁線圈14還靠近導引部10的基端側。藉此，在導引部10內朝著電子線出射窗11前進的電子線EB，藉由調整用電磁線圈13將軌道微調整後，在集束用電磁線圈14作集束控制。因此，即便從電子槍2的電子線EB的在軌道中的偏差大時，藉由集束用電磁線圈14能夠調整電子線EB的軌道成為確實進行電子線EB的集束控制的軌道，可以安定地從導引部10前端側的電子線出射窗11出射電子線EB。此外，因為能夠確實地進行電子線EB的集束控制，能夠將從電子線出射窗11出射電子線EB均一化。
此外，在電子線照射裝置1a中，將調整用電磁線圈13及集束用電磁線圈14設置於真空空間Z的外側，通過導引部10導入控制用磁場。藉此，能達到接下來的效果。也就是說，抑制了從調整用電磁線圈13及集束用電磁線圈14的氣體放出所造成的真空空間Z的真空度降低的問題。藉此，能夠從電子線出射窗11使電子線EB更高效率地出射。此外，由於不必使調整用電磁線圈13及集束用電磁線圈14對應至真空，能達到構造的簡素化。再來，調整用電磁線圈13及集束用電磁線圈14的位置調整也變得容易。
在電子線照射裝置1a中，藉由集束用電磁線圈14，可以將電子線EB在電子線出射窗11上調整成任意大小。因為藉由集束用電磁線圈14能夠作電子線EB的集束控制，當變更導引部10的桿部10b的長度L或電 子線出射窗11的有效徑時，僅更換導引部10(桿部10b)即可對應。
接著，說明有關第2實施形態。在本實施形態的說明中，說明有關與上述第1實施形態相異的點，重複的說明省略。
圖3為關於第2實施形態的電子線照射裝置的縱剖面圖。圖3所示的與第2實施形態相關的電子線照射裝置1b，在替換調整用電磁線圈13與集束用電磁線圈14的配置這點上與上述電子線照射裝置1a(參照圖1)相異。
集束用電磁線圈14係在導引部10的基端部10a的接近真空容器3的基端側的位置，以包圍基端部10a的方式配置。調整用電磁線圈13係設置在導引部10的基端部10a，相對於集束用電磁線圈14鄰接於前側(導引部10的前端側)的位置。集束用電磁線圈14及調整用電磁線圈13沿著電子線EB的出射方向以依序並列的方式配置於導引部10的基端部10a的周圍。
以上，在電子線照射裝置1b中也一樣，能夠發揮與上述電子線照射裝置1a相同的效果。此外，在電子線照射裝置1b中，集束用電磁線圈14配置於比調整用電磁線圈13還靠近導引部10的基端側(電子槍2側)。此時，在導引部10內朝著電子線出射窗11前進的電子線EB，藉由集束用電磁線圈14作集束控制後，在調整用電磁線圈13作軌道微調整。因此，即便從電子槍2的電子 線EB的發散大時，因為將其預先作集束來作電子線EB軌道的微調整，在調整用電磁線圈13中，可以容易地作電子線EB的軌道調整。可以安定地從導引部10前端側的電子線出射窗11出射電子線EB。
以上，本發明並不限於上述實施形態，可以在不變更各請求項所記載的要旨的範圍內作變形，也可以適用於其他之物。
在上述實施形態中，導引部10其前端側的桿部10b若可以插入瓶B內的話，可以適宜變更其長度。例如，如圖4(a)所示的電子線照射裝置1c那樣，具備比桿部10b的長度L還短的長度L2的桿部10c也可以。該電子線照射裝置1c，例如桿部10c可插入比瓶B還低的瓶B2內作使用。此外相反地，如圖4(b)所示的電子線照射裝置1d那樣，具備比桿部10b的長度L還長的長度L3的桿部10d也可以。該電子線照射裝置1d，例如桿部10d可插入比瓶B還高的瓶B3內作使用。
在上述實施形態中，作為調整部適用調整用電磁線圈13，但調整部並無特別限定。若能調整電子線EB的軌道的話，將各種手段作為調整部也適用。在上述實施形態中，作為集束部適用集束用電磁線圈14，但集束部並無特別限定。若能集束控制電子線EB的話，將各種手段作為集束部也適用。此外，也有不具備集束部的情形。
1a‧‧‧電子線照射裝置
2‧‧‧電子槍(電子線產生部)
3‧‧‧真空容器(框體部)
3b‧‧‧通過孔
4‧‧‧殼
5‧‧‧絕緣區塊
5a‧‧‧基部
5b‧‧‧凸部
6‧‧‧連接器
7‧‧‧燈絲
8‧‧‧格柵部
10‧‧‧導引部(電子線導引部)
10a‧‧‧基端部
10b‧‧‧桿部
11‧‧‧電子線出射窗
13‧‧‧調整用電磁線圈(調整部)
14‧‧‧集束用電磁線圈(集束部)
16‧‧‧導電性構件
22‧‧‧保持構件
B‧‧‧瓶
Ba‧‧‧口部
EB‧‧‧電子線
Z‧‧‧真空空間
Bn‧‧‧頸部

Claims (13)

  1. 一種電子線照射裝置，具備：產生電子線的電子線產生部、構成收容前述電子線產生部的真空空間的框體部、具備有基端側連接前述框體部並與前述真空空間相連通，且前端側可通過容器的口部插入該容器內的長條筒狀構件，並使在前述電子線產生部所產生的前述電子線通過其內部的電子線導引部、設於前述電子線導引部的前端側，出射前述電子線的電子線出射窗、調整前述電子線導引部中的前述電子線的軌道的調整部；其中，前述調整部，配置於在前述真空空間的外部，前述電子線導引部的基端側。
  2. 如請求項1所記載的電子線照射裝置，其中，前述調整部為電磁線圈。
  3. 如請求項1或2所記載的電子線照射裝置，更具備：配置於前述真空空間的外部，並控制前述電子線導引部中的前述電子線的集束的集束部。
  4. 如請求項3所記載的電子線照射裝置，其中，前述集束部為電磁線圈。
  5. 如請求項3或4所記載的電子線照射裝置，其中，前述集束部在前述電子線導引部的內部，以不形成集束點的方式將前述電子線作集束。
  6. 如請求項3至5中任1項所記載的電子線照射裝置，其中，前述調整部，配置於比前述集束部還更靠近前述電子線導引部的基端側。
  7. 如請求項3至5中任1項所記載的電子線照射裝置，其中，前述集束部，配置於比前述調整部還更靠近前述電子線導引部的基端側。
  8. 如請求項1至7中任1項所記載的電子線照射裝置，其中，在不具備前述調整部時，前述電子線產生部係構成以使得從前述電子線導引部的前端側的前述電子線出射窗出射的前述電子線的電子線量，相較於具備前述調整部時還減少。
  9. 一種電子線照射裝置，具備：產生電子線的電子線產生部、構成收容前述電子線產生部的真空空間的框體部、具備有基端側連接前述框體部並與前述真空空間相連通，且前端側可通過容器的口部插入該容器內的長條筒狀構件，並使在前述電子線產生部所產生的前述電子線通過其內部的電子線導引部、設於前述電子線導引部的前端側，出射前述電子線的電子線出射窗、調整前述電子線導引部中的前述電子線的軌道的調整部、配置於前述真空空間的外部，並控制前述電子線導引部中的前述電子線的集束的集束部、 控制前述集束部的控制部；其中，前述調整部，配置於在前述真空空間的外部，前述電子線導引部的基端側；前述集束部為電磁線圈，其藉由前述控制部來控制流過的電流，在前述電子線導引部的內部以不形成集束點的方式將前述電子線集束，並抑制前述電子線的擴散，進行將前述電子線出射窗上的前述電子線的照射範圍維持一定的集束控制。
  10. 如請求項9所記載的電子線照射裝置，其中，前述調整部為電磁線圈。
  11. 如請求項9或10所記載的電子線照射裝置，其中，前述調整部，配置於比前述集束部還更靠近前述電子線導引部的基端側。
  12. 如請求項9或10所記載的電子線照射裝置，其中，前述集束部，配置於比前述調整部還更靠近前述電子線導引部的基端側。
  13. 一種電子線照射方法，係利用電子線照射裝置將電子線照射容器的內面；前述電子線照射裝置，具備：產生前述電子線的電子線產生部、構成收容前述電子線產生部的真空空間的框體部、具備有基端側連接前述框體部並與前述真空空間相連通，且前端側可通過容器的口部插入該容器內的長條 筒狀構件，並使在前述電子線產生部所產生的前述電子線通過其內部的電子線導引部、設於前述電子線導引部的前述筒狀構件的前端側，並出射前述電子線的電子線出射窗、在前述真空空間的外部，配置於前述電子線導引部的基端側，並調整前述電子線導引部中的前述電子線的軌道的調整部、控制前述電子線導引部中的前述電子線的集束的集束部；其中，該方法包含：從前述電子線產生部產生前述電子線，使前述電子線通過前述電子線導引部的內部，並藉由前述調整部來調整通過前述電子線導引部的前述電子線的軌道，使前述電子線到達前述電子線出射窗，並從前述電子線出射窗出射前述電子線的步驟；使前述電子線呈出射狀態後，使前述筒狀構件通過前述容器的口部插入前述容器的內部，在常時變動前述容器與前述電子線出射窗的相對位置關係的同時，照射前述電子線至前述容器的內面的步驟；其中，照射前述電子線的前述步驟，包含：使前述筒狀構件的前端位於前述容器的內部，並照射前述電子線至前述容器的底面的步驟；其中，在出射前述電子線的前述步驟中，藉由前述調整部，將前述電子線的軌道與前述筒狀構件的中心軸線調整成一致； 藉由前述集束部，在前述電子線導引部的內部，以不形成集束點的方式將前述電子線集束。
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