(57)【要約】  本発明は、電子ビーム発生器によって目標領域内の目標物に向かう進路に沿って発生させられる電子ビームの強度を検知するためのセンサ１０に関し、この電子ビームは発生器から出口窓２４を通り出る。このセンサ１０は、この進路内に配置され、かつ電流検出器に接続される少なくとも１つの導電層２８の少なくとも１つの領域２６を備え、且つこの少なくとも１つの導電層２８の前記領域２６の各々は、互いから、周囲環境から且つ出口窓２４から遮蔽体３２によって実質的に遮蔽し離されており、前記遮蔽体３２が出口窓２４上に形成されることを特徴とする。本発明は、前記センサを備えるシステムにも関する。
2009540524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム（６、６’’）が発生器（８、８’’）から出口窓（２４、２４’’）を通り出る、前記電子ビーム発生器（８、８’’）によって目標領域（４、４’’）内の目標物（１６、１６’’）に向かう進路に沿って発生させられる前記電子ビーム（６、６’’）の強度を検知するためのセンサ（１０、１０’）であって、前記センサ（１０、１０’）が、前記進路内に配置され、且つ電流検出器（３４）に接続される少なくとも１つの導電層（２８、２８’）の少なくとも１つの領域（２６、２６’）を含み、前記少なくとも１つの導電層（２８、２８’）の前記（２６、２６’）の各々が、互いから、周囲環境から且つ前記出口窓から遮蔽体（３２、３２’）によって実質的に遮蔽され離されており、前記遮蔽体（３２、３２’）が前記出口窓（２４、２４’）上に形成され、前記領域（２６、２６’）の各々と接触している前記遮蔽体の少なくとも一部分が絶縁材料から作られることを特徴とする、センサ（１０、１０’）。
【請求項２】
前記遮蔽体（３２）が少なくとも第１及び第２の絶縁層（３２ａ、３２ｂ）を備え、前記第１の層（３２）が前記出口窓（２４）の少なくとも一部分を覆い且つ前記少なくとも１つの導電層（２８）の前記少なくとも１つの領域（２６）を担持し、前記第２の絶縁層（３２ｂ）が、前記導電層（２８）の少なくとも各領域（２６）をそれが絶縁材料によって封入されるように覆うことを特徴とする、請求項１に記載のセンサ（１０）。
【請求項３】
前記センサ（１０’）が、各々が少なくとも１つの領域（２６’）を備える少なくとも第１及び第２の導電層（２８’、３８）を備え、
前記遮蔽体（３２’）が少なくとも第１、第２及び第３の絶縁層（３２ａ’、３２ｂ’、３２ｃ）を備え、
前記第１の絶縁層（３２ａ’）が前記出口窓（２４’）の少なくとも一部分を覆い且つ前記第１の導電層（２８’）の少なくとも１つの領域（２６’）を担持し、
前記第２の絶縁層（３２ｂ’）が、前記第１の導電層（２８’）の少なくとも各領域（２６’）を、それが絶縁材料によって封入されるように覆い、
前記第２の絶縁層（３２ｂ’）が前記第２の導電層（３８）の少なくとも１つの領域（２６’）を担持し、且つ、
前記第３の絶縁層（３２ｃ）が、前記第２の導電層（３８）の少なくとも各領域（２６’）を、それが絶縁材料によって封入されるように覆うことを特徴とする、請求項１に記載のセンサ（１０’）。
【請求項４】
いくつかの導電層を備え、前記導電層が１つずつ絶縁層の間に挟まれ、第１の絶縁層（３２ａ’）が前記出口窓（２４’）上に形成され、最後の絶縁層が、最後の導電層を周囲環境から保護するために、少なくとも前記最後の導電層を覆っていることを特徴とする、請求項３に記載のセンサ（１０’）。
【請求項５】
前記電流検出器（３４）が、電子ビーム強度の測定値として前記導電層（２８、２８’’）の前記領域（２６、２６’）内の電流を検出するようになされていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれかに記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項６】
前記センサが、堆積技術を使用して前記出口窓（２４、２４’、２４’’）の外側箔（２５、２５’）上に形成されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項７】
前記絶縁材料が酸化物であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれかに記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項８】
前記導電材料が金属であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれかに記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項９】
前記絶縁材料がアルミニウム酸化物であり、前記導電材料がアルミニウムであり、且つ前記出口窓箔（２５、２５’）がチタンから作られていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれかに記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項１０】
前記導電層（２８、２８’、３８）の前記各領域（２６、２６’）が、前記出口窓（２４、２４’、２４’’）を横切って配置される帯であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれかに記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項１１】
前記センサ（１０、１０’）が、前記出口窓（２４、２４’、２４’’）を横切って配置されるいくつかの帯（２６，２６’）を備えることができ、前記帯がそれらの間に隙間（３０）を有して配置されることを特徴とする、請求項１０に記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項１２】
前記目標物が包装（１６’）、好ましくは充填準備のできた包装であることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれかに記載のセンサ（１０、１０’）。
【請求項１３】
前記目標物が包装材料の巻取り紙（１６）であることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれかに記載のセンサ。
【請求項１４】
システム（２、２’’）が目標領域（４、４’’）内の目標物（１６、１６’’）に向かう進路に沿って電子ビーム（６、６’’）を発生させるようになされた電子ビーム発生器（８，８’’）をさらに備え、前記電子ビーム（６、６’’）が前記発生器（８，８’’）から出口窓（２４、２４’、２４’’）を通り出て、前記センサ（１０、１０’）が前記出口窓（２４、２４’、２４’’）上に形成され且つ前記電子ビームの強度を検出し且つ測定するようになされており、前記システム（２、２’’）が前記目標物（１６、１６’’）を前記目標領域（４、４’’）内に支持するための支持体（１４）をさらに備える、請求項１に記載のセンサ（１０、１０’）を備えるシステム（２、２’’）。
【請求項１５】
前記目標物が包装材料の巻取り紙（１６）であることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム（２）。
【請求項１６】
前記目標物（１６）を前記目標領域（４）内に保持するための前記支持体（１４）が、少なくとも１つの包装材料巻取り紙移送ローラを備えることを特徴とする、請求項１５に記載のシステム（２）。
【請求項１７】
前記目標物が包装（１６’’）、好ましくは充填準備のできた包装であることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム（２’’）。
【請求項１８】
前記システム（２’’）が、前記発生器（８’’）が前記包装を処理するために少なくとも部分的に前記包装（１６’’）内に配置される位置に前記包装（１６’’）と前記電子ビーム発生器（８’’）を持ってくるために、前記包装（１６’’）と前記電子ビーム発生器（８’’）の間の相対的な動きを可能にする手段を備えることを特徴とする、請求項１７に記載のシステム（２’’）。
【請求項１９】
前記システム（２’’）が、前記電子ビーム・センサ（１０、１０’）の出力に応答して前記電子ビーム（６、６’’）の強度を調整するようになされた電子ビーム制御器（３６）を備えることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれかに記載のシステム（２、２’’）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームを検知するためのセンサ及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食物包装業界内では、紙又は板紙の異なる層、例えば高分子化合物の液体遮蔽体及び例えばアルミニウムの薄いフィルムのガス遮蔽体を備える包装材料の巻取り紙（ウエブ）又は素材板（ブランク）から形成される包装が長い間使用されてきている。包装される製品の保存寿命を延長させるために、形成及び充填動作前に巻取り紙を殺菌すること、及び充填動作前に部分的に形成された包装（充填準備のできた包装、ＲＴＦ包装）を殺菌することは先立って知られている。どれくらい永い保存寿命が望まれるか、且つ配送及び貯蔵が冷却した温度で行われるか常温で行われるかに応じて、異なるレベルの殺菌を選択することができる。巻取り紙を殺菌する１つの方法は、例えば過酸化水素の浴を使用する化学殺菌である。同様に、充填準備のできた包装も、好ましくはガス相の過酸化水素によって殺菌することができる。
【０００３】
包装材料を殺菌する別の方法は、例えば電子ビーム発生器などの電子ビーム放射装置から放射される電子を使用してそれを照射することである。包装材料の巻取り紙のそのような殺菌は、例えば国際特許出願公開第ＷＯ２００４／１１０８６８号及び第ＷＯ２００４／１１０８６９号に開示されている。充填準備のできた包装の同様な照射は、国際特許出願公開第ＷＯ２００５／００２９７３号に開示されている。上記の出版物は参照により本明細書に採用されている。
【０００４】
電子ビームの強度のオンライン制御を可能にするために、且つ均一性の変動を監視するために、電子センサが照射放射線量測定のために使用される。このセンサからの信号は分析され、フィードバック制御信号として電子ビーム制御システム内にフィードバックされる。包装材料の殺菌では、そのようなセンサ・フィードバックは十分なレベルの殺菌を確保するために使用することができる。
【０００５】
直接測定方法に基づく、電子ビーム強度を測定するための既存のセンサの１つの種類は、真空チャンバ内に配置される導電体を使用する。この真空チャンバは、周囲環境からの隔離を与えるために使用される。真空ベースのセンサは比較的大きい場合があるので、それらは目標物体の陰影妨害を避けるために直接的な電子ビーム進路の外側の位置に配置される。陰影妨害は例えば、包装材料の適切な照射（したがって、適切な殺菌）を妨げる。したがってこれらのセンサは、測定値を与えるためにビームの周辺からの２次的情報、又は２次的照射からの情報に頼っている。
【０００６】
動作では、十分なエネルギを有する電子ビームからの電子は、真空チャンバのチタン（Ｔｉ）窓などの窓を貫通し、導電体により吸収されるであろう。この吸収された電子は、導電体内に電流を形成する。この電流の大きさが、真空チャンバの窓を貫通する電子の数の測定値になる。この電流がセンサ位置のところの電子ビームの強度の測定値を与える。
【０００７】
保護被覆を有する真空チャンバ、及びこのチャンバ内側の信号線を代表する電極を有する知られた電子ビーム・センサは、公開された米国特許出願第２００４／０１１９０２４号に記載されている。このチャンバ壁は、電極周りの真空容積を維持するために使用される。真空チャンバは、電子ビーム強度を検知するための電極と正確に位置合わせされる窓を有する。このセンサは、２次照射を検知するために、照射されている移動物品に対して、電子ビーム発生器の反対側の位置に配置するように構成される。
【０００８】
同様な電子ビーム・センサは、国際特許出願公開第ＷＯ２００４／０６１８９０号に記載されている。このセンサの１実施例では、真空チャンバが取り外され絶縁層又はフィルムを有する電極が設けられている。この絶縁層は、静電場からの影響及び電子ビームによって作り出されるプラズマ電子が電極出力に大幅に影響を与えるのを避けるために設けられる。
【０００９】
米国特許第６，６５７，２１２号は、電子ビーム・チューブの窓の外側に配置される電流検出ユニットの、ステンレス鋼導電体などの導電体上に絶縁フィルムが設けられる、電子ビーム照射処理装置を記載する。電流測定ユニットは、検出される電流を測定する電流メータを含む。この特許は、セラミック被覆された検出器の利点を記載する。
【００１０】
別の種類のセンサが、譲受人によって出願された米国特許出願第１１／２５８，２１２号に記載されている。このセンサは、導電線とこの導電線の少なくとも１部分をプラズマ暴露から遮蔽し離す隔離遮蔽体とを備える。このプラズマ遮蔽体は、プラズマを吸収するために接地電位に接続される外側導電層も備える。この検出器は小さく、電子出口窓の外側で電子ビームの前に配置することができる。いくつかの検出器を加え、それらを電子出口窓を横切って分布させることによって、電子ビームの放射線量マッピングに結果としてなる多数測定点が達成される。
【００１１】
やはり譲受人によって出願された米国特許出願第１１／２５８，２１５号には、電子ビームを検知するのに使用できる多層検出器が記載されている。この検出器は、薄い絶縁材料によって周囲から隔離される導電線を備える。この絶縁材料の頂部に導電材料の層が堆積され、それは接地電位に接続される。電子ビームからの電子のみが導電線によって吸収されるように外層を貫通することができる。この外側導電層はプラズマを吸収する。この検出器は小さく、電子出口窓の外側で電子ビームの前に配置することができる。いくつかの検出器を加え、それらを電子出口窓を横切って分布させることによって、電子ビームの放射線量マッピングに結果としてなる多数測定点が達成される。
【００１２】
譲受人によって出願されたスエーデン国特許出願第０５０２３８４−１号では、別のセンサが記載されている。このセンサは、導電体及び絶縁ハウジングを備える。このハウジングは、電子ビーム発生器の電子出口窓に取り付けられ、前記窓とともに閉チャンバを形成する。導電体はこのチャンバ内に配置され、それによってプラズマから遮蔽される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の１つの目的は、余分なスペースを必要とせず、電子出口窓の一体化された部分であり得る、電子ビームを検知するためのセンサを提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、進路内に配置され電流検出器に接続される少なくとも１つの導電層の少なくとも１つの領域を備えるセンサによって達成され、この少なくとも１つの導電層の前記領域の各々は、遮蔽体によって互いから、周囲環境から且つ出口窓から実質的に遮蔽し離されており、前記遮蔽体は出口窓上に形成され、前記領域の各々と接触している前記遮蔽体の少なくとも一部分は絶縁材料から作られる。この方法で、出口窓の一体化された部分であり、無視できる量の余分なスペースしか必要としないセンサが実現される。電子は薄いセンサ構造体を貫通することができ、約数パーセントの範囲内の電子のエネルギの小部分しかセンサの導電材料によって吸収されないであろう。この吸収されるエネルギが、センサ上の電子ビームの強度の測定値を与える電流を生じさせる。
【００１５】
このセンサは、添付の独立請求項２〜１３によってさらに定義される。
【００１６】
本発明は、上記で説明したセンサを備える、電子ビームを検知するためのシステムにも関する。前記システムは、目標領域内の目標物に向かう進路に沿って電子ビームを発生させるようになされた電子ビーム発生器をさらに備え、この電子ビームは出口窓を通り発生器から出る。このセンサは、電子ビーム強度を検出し且つ測定するために、前記出口窓上に形成される。このシステムは、目標物を目標領域内に支持するための支持体をさらに備える。
【００１７】
このシステムは、添付の独立請求項１５〜１９によってさらに定義される。
【００１８】
以下に、同様な参照番号が同様な要素を指示するように使用されている同封の図面を参照して、本発明の現行の好ましい実施例をより詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
図に示される層の厚さは誇張されており、図は縮尺に従って画かれていないことに留意されたい。
【００２０】
図１は、進路に沿って放射される電子ビーム６内の目標領域４を照射するための例示的なシステム２を示す。この例示的なシステム２は、進路に沿って電子ビーム６を放射するための、電子ビーム発生器８などの放射のための手段を含む。このシステム２は、電子ビーム６を検出するための、センサ１０などの手段も含む。したがってこのシステム２は、電子ビーム発生器８及びセンサ１０の両方も含む。このセンサ１０は、目標領域４を照射する進路に沿って電子ビーム発生器８によって発生させられる電子ビーム６の強度を検知するために設けられる。この電子ビーム発生器８は、真空チャンバ１２を含む。電子ビーム検知器１０は、真空チャンバ１２を出る電子ビーム６の強度を検出し且つ測定できるような方法で形成され且つ配置される。
【００２１】
目標物１６を目標領域４内に支持するための支持体１４が設けられる。図１に示す実施例では、目標物は包装材料１６の巻取り紙であり、この目標物用の支持体１４は、例えば包装機械の巻取り紙材料移送ローラ又は任意の他の適切な装置であることができる。さらに、この支持体１４は、センサ１０及び発生器８に対する所望の測定位置のところの目標領域４内に目標物１６を保持するために使用することができる。
【００２２】
図１に示すように、電子ビーム発生器８は、電子ビーム発生器８を所望の用途のために駆動するための十分な電圧を供給するのに適した高電圧電力供給器１８を含む。この電子ビーム発生器８は、高電圧電力供給器１８からの電力を発生器８のフィラメント２２用の適切な入力電圧に変換する、フィラメント電力供給器２０も含む。その上、この高電圧電力供給器１８は、電子ビーム６をより均一なビームに拡散させ、且つ電子ビームを目標領域４に向けて焦点合わせするために使用される、グリッド２１を制御するためのグリッド制御器１９を含む。
【００２３】
フィラメント２２は、真空チャンバ１２内に収容することができる。例示的な実施例では、この真空チャンバ１２は密閉シールすることができる。動作では、フィラメント２２からの電子ｅ−は、電子ビーム進路６に沿って目標領域４に向かう方向に放射される。
【００２４】
さらにこの電子ビーム発生器８には、電子が通過し真空チャンバを出る電子出口窓２４が設けられている。図２に示すこの窓２４は、例えば、チタンなどの金属箔２５から作ることができ、４〜１２μｍ程度の厚さを有することができる。アルミニウム又は銅から形成される支持ネット２７が、電子ビーム発生器８の内側からこの箔２５を支持する。
【００２５】
センサ１０は出口窓２４上に形成され、それによって前記窓の一体化した一部になる。それは、電子ビーム進路６内に配置される少なくとも１つの導電層２８の少なくとも１つの領域２６を備える。第１の現行の好ましい実施例では、このセンサ１０は、１つの導電層２８を備える。
【００２６】
前記導電層２８は、導電材料のいくつかの領域２６によって構成される。各領域２６は、出口窓２４を横断して配置される帯として形成される。これを図３に示す。帯２６を互いから隔離するために、それらの間に隙間３０が存在する。この実施例では、帯２６の幅は１０〜３０ｍｍの範囲内であり、帯は互いから約１ｍｍ離して位置決めされる。さらに、各帯２６は、実質的に同じ面積を有する。
【００２７】
導電層２８内の帯２６を互いから、周囲環境から且つ電子出口窓２４の箔から遮蔽し離すために、絶縁材料の遮蔽体３２が設けられる。この遮蔽体３２の機能は、出口窓２４の周りの周囲環境内に含まれるプラズマから帯２６を保護し、且つ帯２６がどのような他の導電材料、例えば出口窓２４のチタン箔及び他の帯２６とも確実に直接接触しないようにすることである。
【００２８】
この第１の実施例による遮蔽体３２は、少なくとも第１及び第２の絶縁層３２ａ、３２ｂを備える。第１の絶縁層３２ａは、出口窓２４の箔全体を実質的に覆う。この絶縁層３２ａの頂部上に、導電層２８の帯２６が形成される。この帯２６を覆って、且つ依然として部分的に露出される第１の絶縁層３２ａを覆って、第２の絶縁層３２ｂが形成される。それによって、導電層２８の帯２６は絶縁材料によって封入されることになる。
【００２９】
センサ１０は、出口窓２４の箔２５上に形成される。それは、センサ１０が真空チャンバ１２の外側に配置され、電子ビーム発生器８を取り囲む環境に面していることを意味する。
【００３０】
これらの層、絶縁層３２ａ、３２ｂの両方と導電層２８は非常に薄く、堆積技術を使用して形成することができる。例えば、プラズマ蒸気堆積技術又は化学的蒸気堆積技術を使用することができる。材料の薄い層を形成するための他の技術も勿論可能である。
【００３１】
センサ１０内の全ての層に対し同じ技術が使用されるのが好ましい。導電層２８のこの領域、すなわち帯２６は、どのような導電領域２６も望ましくない部分を覆うために第１の絶縁層３２ａにマスクを設けることによって堆積させることができる。
【００３２】
この層のために選択される厚さは、任意の適切な寸法のものであることができる。例えば、薄い層を使用することができる。例示的な実施例では、この層は約０．１〜１マイクロメートル（μｍ）の範囲内に、或いは要望どおりより薄く又はより厚くすることができる。この厚さは、センサ１０内の全ての層に対し、同じ又は実質的に同じであることが好ましい。
【００３３】
絶縁層３２ａ、３２ｂは、摂氏数百度程度の（約摂氏４００度までの）温度に耐えることができる任意の絶縁材料から作ることができる。この絶縁材料は、酸化物であることが好ましい。使用することができる１つの酸化物はアルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）である。他の絶縁材料、例えば異なる種類のセラミック材料も勿論使用することができる。用語「絶縁」によって、絶縁層内のこの材料は電気的に絶縁性である、すなわち非導電性であることを意味する。
【００３４】
この導電層２８は金属であることが好ましい。使用することができる１つの金属はアルミニウムである。他の導電性材料、例えばダイヤモンド、ダイヤモンドライク・カーボン（ＤＬＣ）及びドープされた材料も勿論使用することができる。
【００３５】
電子ビーム強度を測定できるようにするために、各帯２６は電流検出器３４に接続される。帯２６と電流検出器３４の間のコネクタ（図示せず）は、窓２４の外側フレームのところに配置されるのが好ましい。
【００３６】
電子ビーム６からの電子は、出口窓２４を貫通し、導入部分で述べた従来技術センサと異なり、薄いセンサ構造体も貫通するであろう。したがって、電子は導電材料によって全部吸収されず、電子のエネルギの約数パーセントの範囲内の小部分しかセンサの導電材料によって吸収されないであろう。この吸収されるエネルギが帯２６内に電流を生じさせ、各導電帯２６からの信号が別々に検出され、電流検出器３４によって処理され、この帯全体にわたる電子ビームの強度の測定値を与える。電流検出器３４は、増幅器及び抵抗器と組み合わされた電圧計、又は電流メータ、又は任意の他の適切な装置から構成することができる。
【００３７】
この点において、論じた従来技術センサと比較して、出口窓２４のより大きな部分をセンサ１０によって覆うことができるが、検出される信号は単位面積当たりずっと少ないであろうことに留意すべきである。
【００３８】
電流検出器３４からの出力は設定値と比較され或いは制御器３６に供給され、それがセンサ１０の出力に応答して電子ビームの強度を調整するための手段として役立つことができる。例示的な実施例では、この電子ビームは、例えば１００ｋｅＶより少ない、例えば６０から８０ｋｅＶのエネルギで放射することができる。
【００３９】
図４は、第２の現行の好ましい実施例によるセンサ１０’を示す。
【００４０】
このセンサ１０’は、サンドイッチ構造型式のものであることができ、各々が電子ビーム強度を検知するための少なくとも１つの領域２６’を備える第１及び第２の導電層２８’、３８を備える。この場合、第１及び第２の導電層２８’、３８の各々は、前に説明した第１の実施例の帯２６と類似する、帯の形態のいくつかの領域２６’を備える。この第１及び第２の導電層２８’、３８は互いの頂部上に配置されるが、それらを互いから、出口窓箔２５’から且つ周囲環境から遮蔽するための絶縁を有することが勿論必要である。この導電層２８’、３８を封入するために、遮蔽体３２’は、第１、第２及び第３の絶縁層３２ａ’、３２ｂ’、３２ｃを備える。この場合、第１の層３２ａ’は、出口窓２４’の箔２５’の全体を実質的に覆い且つ第１の導電層２８’を担持する、すなわち、第１の導電層２８’の帯２６’は、第１の絶縁層３２ａ’上に堆積される。依然として部分的に露出される第１の絶縁層３２ａ’の頂部上に、且つ第１の導電層２８’の帯２６’の頂部上に、第２の絶縁層３２ｂ’が堆積される。それによって、第１の導電層２８’の帯２６’は、絶縁材料によって封入される。第２の絶縁層３２ｂ’は、第２の導電層３８を担持する、すなわち、導電材料の領域、この場合帯２６’は、第２の絶縁層３２ｂ’上に堆積される。依然として部分的に露出される第２の絶縁層３２ｂ’、及び第２の導電層３８の帯２６’の頂部上に、第３の絶縁層３２ｃが堆積される。それによって、第２の導電層３８の帯２６’は、絶縁材料によって封入される。
【００４１】
センサ１０の別の現行の好ましい実施例は、導電材料の任意の数の追加の層を備えることができる。その場合、導電層はひとつずつ絶縁層の間に挟まれる。第１及び第２の実施例と同様に、このサンドイッチ構造体は、出口窓上に形成される第１の絶縁層で開始し、最後の絶縁層は少なくとも最後の導電層をそれを周囲環境から保護するために覆う。
【００４２】
サンドイッチ構造体内に導電材料のいくつかの層を有するセンサは、加速電圧、すなわち電子ビーム発生器のエネルギ出力を検証するために使用することができる。そのような情報は、発生器の正しい動作を管理するために使用される１つのパラメータを構成することができる。さらに、エネルギ出力及び電子ビーム強度の両方の測定値の組み合わせは、包装材料が十分な殺菌放射線量で処理されるのをさらに確実にするために使用することができる。
【００４３】
例えば、３つの導電層を有するセンサでは、フィラメント２１に最も近い第１の導電層は第２の層より多くのエネルギを吸収し、この第２の層は第３の層より多くのエネルギを吸収するであろう。図５では、垂直軸は層内に吸収されるエネルギΔＥを示す。水平軸は（１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄで示される）センサ構造体の導電層を示す。例えば約８０ｋｅＶの出力エネルギを有する発生器に対する各層内に吸収されるエネルギをプロットすることによって、相当に明確な関数を形成させることが可能である。簡単化のために、図５は実質的に直線の形態の関数を示す。例えば約１００ｋｅＶの出力エネルギを有する発生器に対する各層内に吸収されるエネルギをプロットする場合は、それも同様に相当に明確な関数を形成させることが可能であるが、この関数は前のものとは異なるであろう。例えば約６０ｋｅＶの出力エネルギを有する発生器に対するエネルギをプロットする場合は、別の異なる相当に明確な関数が形成される可能性がある。これらの関数のグラフ内の差は、発生器の実際のエネルギ出力が期待される出力に対応するかどうか、すなわち実際の出力が特定の許容できる範囲内にあるかどうかを検出するために使用することができる。さらに、実質的な直線が形成できない場合は、すなわち、１つ又はいくつかのエネルギΔＥが期待値から外れる場合は、発生器が正しく動作していないと見なすことができる。
【００４４】
測定を容易にするために、導電層及び絶縁層の厚さは同じであることが好ましい。
【００４５】
述べたように、遮蔽体の機能のうちの１つは、導電層又は複数の導電層をプラズマ及び２次電子から保護することである。以下に、プラズマ又は２次電子の用語又は概念を説明する。図１のフィラメント２２から放射された電子ｅ−が目標領域４に向かって移動するとき、それはこの進路に沿った空気分子と衝突することになる。放射された電子はこの進路に沿ったガスをイオン化するのに十分なエネルギを有することができ、それによってイオン及び電子を含むプラズマを作り出す。プラズマ電子は、電子ビーム６からの電子と比較して低いエネルギを有する２次電子、又は熱電子である。このプラズマ電子は、ランダム化されたベクトル速度を有し、その長さがビーム電子に対する平均自由行程の小さな部分である距離しか移動することができない。
【００４６】
空気の存在に起因して、周囲環境内に、すなわち電子ビーム発生器８の出口窓２４の外側にプラズマが存在する恐れがある。しかしながらプラズマは、一番外側の導電層を覆っている一番外側の絶縁層を貫通するのに十分なエネルギを有さないので、それは適切なプラズマ遮蔽体として機能するであろう。
【００４７】
遮蔽体３２、３２’の別の前に述べた機能は、導電層の帯２６、２６’を互いから隔離すること、且つ適切な場合は導電層２８’、３８を互いから隔離することである。したがって、一緒に殺菌すべき材料１６に供給される放射線量の明瞭な像、又はマップを与えることができる、各帯２６、２６’から検出することができる別々の信号が存在する。各帯からの情報（例えば、信号振幅、信号差／比、帯位置等々）は、プロセッサを介して放射強度プロットを作り出すために使用することができる。
【００４８】
説明したもののようなセンサは、部分的に形成される包装材料の形態の目標物の照射とともに同様に使用することができる。部分的に形成される包装は通常一方の端部が開いており、もう一方では底部又は頂部を形成するようにシールされており、一般に充填準備のできた包装（ＲＴＦ包装）と表示される。図６に、充填準備のできた包装１６’’の照射用の電子ビーム発生器８’’を備えるシステム２’’が概略的に開示されている。この包装１６’’はその底部４０が開いており、もう１つの端部に頂部４２及び開閉装置４４が設けられている。殺菌中、この包装１６’’は、支持体（図示せず）内に逆さまに配置される（すなわち、頂部が下向きに配置される）。この支持体は、包装１６’’を殺菌チャンバを通り移送するコンベアの運搬機の形態であることができる。このシステムは、前記発生器８’’が包装１６’’を処理するために少なくとも部分的に包装１６””内に配置される位置に、包装１６’’と電子ビーム発生器８’’を持ってくるために、包装１６’’と電子ビーム発生器８’’の間の相対的な移動（矢印参照）を可能にするための手段（図示せず）を備える。発生器８’’が包装１６’’内に下ろされる、又は包装１６’’が発生器８’’を取り囲むように上昇させられる、或いは各々が互いに向かって移動しているかのいずれかである。例えば図２に記載されるセンサであるセンサ１０が、発生器８’’の出口窓２４’’上に形成される。
【００４９】
本発明を現行の好ましい実施例に関して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の目的及び範囲から逸脱することなく、様々な改変及び変更を行うことができることを理解されたい。
【００５０】
説明した実施例では、第１の絶縁層３２ａ、３２ａ’が出口窓箔２５、２５’の全体を実質的に覆い、上にある絶縁層が実質的に下にある絶縁層を覆う。しかしながら、この絶縁層は実際には、センサ構造体内に存在する導電層の各々の領域２６、２６’を封入するために、各々及び窓箔２５、２５’の必要部より多くを覆う必要はないことを理解されたい。図７は、２つの異なる代替の実施例を示す。
【００５１】
前に説明した実施例の領域は、帯２６、２６’’として説明されてきた。しかしながら、この領域は、十分な放射線量マップを得るのに適切な、例えば円、円形セグメント、楕円、アーク、線、長方形形状及びストライプなどの、任意の形状を有することができることは容易に理解されよう。
【００５２】
このセンサは、電子出口窓の外側に形成されるとも説明されてきた。このセンサを窓の内側に、すなわち真空チャンバ１２に面する表面上に形成することが可能であることを理解されたい。
【００５３】
最後に、説明された実施例は、絶縁材料の遮蔽体を備える。この遮蔽体は、時には壊れやすい導電層及び絶縁層を物理的に保護するための保護性質の別の層又は部分も備えることもできる。そのような層又は部分は、第１の絶縁層と窓箔の間に配置することができ、前記箔内の材料と一緒に適切に使用される任意の材料であることができる。追加の保護層は、環境からの保護のために最も外側の絶縁層の外側に設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】巻取り紙の形態の目標物を電子ビームで照射するための例示的なシステムの概略図である。
【図２】本発明によるセンサの第１の実施例の横断面概略図である。
【図３】導電層の帯が堆積されているが、外側絶縁層ではない、図２のセンサの上平面概略図である。
【図４】本発明によるセンサの第２の実施例の横断面概略図である。
【図５】電子ビーム発生器からの出力エネルギ及び各導電層内に吸収されるエネルギを示す概略線図である。
【図６】図１のシステムと類似するが、充填準備のできた包装の形態の目標物を照射するための例示的なシステムの概略図である。
【図７】図２のセンサの代替物及び図４のセンサの代替物の部分の横断面概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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