(57)【要約】携帯可能な放射線生成装置は、高エネルギーの電子ビーム放射線とＸ線とをバッテリ（４２）などの低電圧電源から生成する。パルス高電圧発生器（４０）は電源（４２）とＴｅｓｌａ共振変圧器（４１）とを含む。Ｔｅｓｌａ共振変圧器は少なくとも１つの第１のコンデンサ（４４）と、一次コイル（４６）と、二次コイル（４８）と、少なくとも１つの第２のコンデンサ（５０）とを有する。少なくとも１つの第２のコンデンサが二次コイルの内側に軸方向に配置される。制御系（６０）はパルス高電圧発生器から放射線発生装置（２２）へのエネルギーの移動を選択的に制御するために、パルス高電圧発生器に接続される。放射線発生装置は電子のパルスとＸ線のパルスとを発生させる。各パルスの持続時間は約１００ナノ秒またはそれ以下である。放射線発生装置から発生される電子とＸ線とは、微生物汚染の非活性化または各種物質の照射に使用できる。
2005519292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低レベルの電圧バーストを少なくとも１００ｋＶパルスに高めるためのＴｅｓｌａ変圧器（４１）と、
電子を発生させ、Ｔｅｓｌａ変圧器からの少なくとも１００ｋＶのパルスによって前記電子を加速し、加速した電子を放出する真空室（３０）を含む電子発生器（２２）と、
低レベルの電圧バーストをＴｅｓｌａ変圧器に選択的に供給するための制御回路（６０）と、を備える照射装置。
【請求項２】
前記低レベルの電圧が５０ボルト未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記低レベルの電圧を供給するバッテリ（４２）をさらに含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バッテリの電圧が約１２ボルトである、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記Ｔｅｓｌａ変圧器が少なくとも１つのコンデンサ（５０）にＬＣ共振回路関係で接続される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのコンデンサが、前記Ｔｅｓｌａ変圧器の環状巻線（４６、４８）の内側に軸方向に搭載され、前記電子発生器（２２）に電気的に接続される複数のコンデンサ（５０）を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記Ｔｅｓｌａ変圧器が０．１ナノ秒から１００ナノ秒の範囲内の持続時間を持つパルスを供給する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記複数のコンデンサのインダクタンスが約１００ナノヘンリーまたはそれ以下である、請求項６または請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記電子発生器（２２）が１００〜１０００ｋｅＶの範囲内の電位の電子を発生させる、請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
携帯可能なように、前記装置を下から支持するハンドル（１４）
をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
手動操作のために前記ハンドルの近くに搭載されるトリガー（６２）
をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記電子発生器（２２）が陰極（２４）と陽極放出窓（２６）とを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置であって、前記陽極放出窓（２６）が、
前記電子の少なくとも一部を単一エネルギーのＸ線に変換する銅製の層と、
電子を幅広いエネルギースペクトルのＸ線に変換するタンタル箔またはタングステン箔と、のうちのいずれか１つを含む装置。
【請求項１３】
前記真空室（３０）が電子放出窓（２６）を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置であって、前記電子放出窓（２６）が、
アルミニウム、ベリリウム、銅、タンタル、タングステン、およびこれらの合金のうちの少なくとも１つの薄層を含む装置。
【請求項１４】
Ｔｅｓｌａ変圧器（１４）によって、低レベルの電圧バーストを少なくとも１００ｋＶのパルスに高めるステップと、
前記少なくとも１００ｋＶのパルスを発生させるために、低レベルの電圧バーストをＴｅｓｌａ変圧器に選択的に印加するステップと、
電子を発生させ、発生した電子を放出する真空室（３０）を含む電子発生器（２２）に、前記少なくとも１００ｋＶのパルスを印加するステップとを含む、照射の方法。
【請求項１５】
前記低電圧が５０ボルト未満である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つのコンデンサ（５０）が前記Ｔｅｓｌａ変圧器とＬＣ共振関係で接続され、前記少なくとも１００ｋＶのパルスを前記共振周波数で発生させるステップをさらに含む、請求項１４または請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのコンデンサ（５０）を前記変圧器の環状巻線（４６、４８）の内側に軸方向に配置することによって、前記コンデンサを前記Ｔｅｓｌａ変圧器（４１）から電磁遮蔽するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１００ｋＶのパルスが０．１〜１００ナノ秒の範囲内の持続時間を持つ、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記共振周波数が１〜１０００ヘルツの範囲内である、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記電子発生器が１００〜１０００ｋＶの範囲内の電位の電子を発生させる、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記電子の一部をＸ線に変換するステップをさらに含む、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記電子の少なくとも一部をＸ線に変換する前記ステップが、前記電子発生器への窓を形成する、アルミニウム、ベリリウム、銅、タンタル、タングステン、およびこれらの組み合わせ、のうちの少なくとも１つからなる薄層（２６）に衝突させるステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記電子発生器とＴｅｓｌａ変圧器とを手で保持するステップと、前記放出される電子を照射対象の表面に向けるステップとをさらに含む、請求項１４〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記放出される電子を微生物汚染を除去すべき表面に向けるステップをさらに含む、請求項に１４〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
汚染を除去すべき前記表面が郵便物、紙幣、および郵便物取扱装置の表面のうちの少なくとも１つを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記放出される電子が胞子を殺すために使用される、請求項１４〜２５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、放射線を生成する方法と放射線生成装置とに関し、特に、微生物汚染を非活性化するために使用される放射線生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
米国郵便公社は、炭疽菌胞子の配送手段として使われてきた。他の生物因子を配送するために、郵便公社および他の宅配便が利用される可能性が存在する。
【０００３】
紙製の封筒は、微粉化された胞子を比較的浸透させやすい。郵便物の平常時の取り扱いおよび処理において、炭疽菌胞子および他の生体物質が封筒から漏れ出て、郵便物取扱装置の表面と、隣接する床および機器と、担体である封筒の外部と、他の封筒の表面とを汚染する可能性がある。
【０００４】
疑わしい郵便物と、この疑わしい郵便物が接触した処理機器の表面と他の郵便物の表面とを現場で即座に殺菌する手段が必要とされている。
【０００５】
液体式および噴霧式の殺菌剤は、郵便物処理装置の硬質表面上の微生物を非活性化するには効果的であるが、紙製の封筒および水で落ちるインクには対応できない。さらに、液体による完全殺菌を行うには、機械設備の運転停止または部分的分解さえも必要になることがある。液体による殺菌後は、浄化した表面への再注油が必要になることもある。
【０００６】
プラズマ放電法は、表面の殺菌に効果的である。ただし、プラズマ放電は、封筒内部の胞子または他の微生物の処理には効果的でない。
【０００７】
酸化エチレン、オゾンガス、および他のガス状殺菌剤などの有毒ガスも、微生物の非活性化に効果的である。ただし、殺菌ガスは、人間にとっても潜在的に有害であるため、一般に気密環境で使用される。大きな郵便物処理設備の周囲に気密環境を作り出すことは、時間がかかり、郵便物取扱工程を混乱させる。浸入速度が比較的低速であるので、この方法による疑わしい郵便物の個別処理または束単位の処理は、比較的長時間かかる。
【０００８】
高エネルギー放射線も、微生物の非活性化に効果的である。ただし、高エネルギー放射線システムは、大型でかさばる傾向がある。したがって、場所間の移動は一般に困難である。また、高エネルギー放射線は、放射線、漂遊、またはその他から作業者を保護するための遮蔽の問題がある。さらに、高エネルギー放射線は大きなエネルギーを対象物、つまり封筒と微生物、の内部に放散するので、封筒ばかりでなく微生物も加熱される。この加熱によって、封筒が破れ、微生物がばら撒かれる可能性が高まる。高エネルギー放射線は、紙製の封筒と可燃性内容物を発火させるに十分な加熱を引き起こすことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、胞子を非活性化できる携帯用の放射線生成装置を提供する。対象となる胞子として、炭疽菌胞子や他の感染性のある生物学的汚染などがあるが、これだけに限定されるものではない。本発明は、特に胞子の非活性化に言及して説明する。ただし、本発明は、これ以外の目的、たとえば化学反応の開始、熱硬化性高分子システムにおける橋かけ、非硬化性高分子システムにおける橋かけ、手紙や貨幣などの薄い物体の汚染除去などを目的とする、表面および材料の放射線処理においても有用であろうことは評価されるべきである。本発明は、病院、給食業務施設、食物加工施設、および表面が生物学的汚染にさらされるその他の環境における表面処理にも適用できる。
【００１０】
本願は、改良された新しい照射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明の概要）
本発明の一局面によると、照射装置が提供される。Ｔｅｓｌａ変圧器は、低レベルの電圧バーストを少なくとも１００ｋＶのパルスに高める。電子発生器は真空室を含み、この真空室内で電子を発生させ、この電子を少なくとも１００ｋＶのパルスによって加速し、加速した電子を真空室から放出する。制御回路は、低レベルの電圧バーストをＴｅｓｌａ変圧器に選択的に供給する。
【００１２】
本発明の別の局面によると、照射法が提供される。Ｔｅｓｌａ変圧器は、低電圧レベルのバーストから少なくとも１００ｋＶのパルスに電圧を高める。Ｔｅｓｌａ変圧器への低電圧バーストの供給は、選択的に制御される。この少なくとも１００ｋＶのパルスは、電子を生成および加速し、加速した電子を放出する真空室を含む電子発生器に印加される。
【００１３】
本発明の１つの利点は、軽量で携帯可能な放射線生成装置の提供である。
【００１４】
本発明の別の利点は、封筒などの薄い紙製品と表面との汚染除去を一瞬で行える有効性の高い放射線生成装置の提供である。
【００１５】
本発明の別の利点は、作業者を保護するための遮蔽が最小限で済む放射線生成装置の提供である。
【００１６】
本発明の別の利点は、放出された放射線、つまり電子ビームとＸ線とは、郵便物の厚みと同程度の浸入深さを持つが、空気中または他の物質中をさらに移動すると、急速に減衰する放射線生成装置の提供である。
【００１７】
本発明のさらに別の利点は、低価格の放射線生成装置の供給である。
【００１８】
本発明のさらに別の利点は、炭疽菌胞子とこれ以外のバクテリア、ウイルス、胞子、プリオンなどの微生物汚染を非活性化できる放射線生成装置の供給である。
【００１９】
本発明のさらに他の利点は、好適な実施態様についての以下の詳細な説明を読み、理解すれば、当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、さまざまな構成要素とこれらのさまざまな構成によって、またさまざまなステップとこれらのさまざまな構成によって、具体化してよい。図面は、好適な実施形態の説明を目的としており、本発明を限定するものと見なされるべきではない。
【００２１】
（好適な実施形態の詳細な説明）
広義には、本発明は、電子ビーム放射線とＸ線ビーム放射線とを生成するための、バッテリなどの低電圧電源で動作可能な、携帯用放射線生成装置を具体化する。ここで使用する「携帯用」という用語は、装置が小型であり、現場から現場に手で持ち運べることを意味する。このような装置は、微生物汚染の非活性化に利用すると好都合であり、例として、炭疽菌胞子などの危険な胞子を宿している郵便物の汚染除去などが挙げられるが、これに限定されるものではない。本発明の装置は、熱硬化性ポリマーの重合や熱可塑性ポリマーの橋かけなどの化学反応を開始するために使用してもよい。
【００２２】
放射線生成装置１０は、図１および図２から最もよくわかるように、放射線発生装置２０と、パルス高電圧発生器４０と、制御系６０とで基本的に構成される。
【００２３】
(放射線発生装置)
放射線発生装置２０は、電子ビームを生成するように構成されている電子ビーム発生装置２２で基本的に構成される。当業者にはわかるように、電子ビーム発生装置２２は、さまざまな方法で構成してよい。図示の実施形態においては、電子ビーム発生装置２２は、陰極２４と陽極２６とを備え、陽極２６と陰極２４とは、その間に所定距離のギャップを画定するように、互に離して配置されている。陽極２６は、接地されている。陰極２４と陽極２６とは、陰極２４と陽極２６とを取り囲む室３０の内部に配置されている。陰極２４と陽極２６とを囲む室３０は、約１０−５Ｔｏｒｒ（１．３３×１０−３Ｐａ）の真空下にある。本願明細書をさらに読むとわかるように、電子ビーム発生装置２２は、Ｘ線も発生させる。この理由により、電子ビーム発生装置は、放射線発生装置２０としても設計されている。
【００２４】
放射線生成装置１０は、潜在的に有害な漂遊放射線を減衰するように構成されている。このような減衰は、放射線生成装置１０を金属製の筐体１２内に封入することによって行ってもよい。筐体１２は、ステンレス鋼またはチタンで構成してもよい。あるいは、電子ビームまたはＸ線の漂遊放射線を無害なレベルまで減衰するために、放射線生成装置１０を十分な壁厚を持つ筐体１２内に封入してもよい。
【００２５】
図１および図２を参照して、好適な実施形態をより詳細に説明する。提供される放射線生成装置１０は、電子ビームとＸ線ビームとを生成する。上記のように、電子ビーム発生装置２２は、その中に陰極２４と陽極２６とが配置されている真空室３０を含む。陽極２６は、低原子番号の金属箔でよく、例として約１５０ミクロン厚のベリリウムが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
本発明の一局面によると、電子ビーム発生装置２２は、陽極２６から陰極２４に広がる電界を生成するように、動作可能である。この電界は、図２に示すように、パルス高電圧発生器４０によって、陽極２６と陰極２４との間に生成される（パルス高電圧発生器４０については、後文にさらに詳細に説明する）。この電界は、陽極２６から陰極２４に向かうので、この電界の存在下で、電子が陰極２４から陽極２６へと加速される。この電界が生じると、電子は陰極２４から電界放出される。陽極２６は、電界放出された電子が陽極２６を高レベルで透過できるように、低原子番号の金属製の箔でよい。
【００２７】
電子ビーム発生装置２２は、陰極２４と陽極２６との間に高電界が生じるように設計されている。この高電界は、パルス高電圧によって陰極２４と陽極２６との間の小さなギャップにバイアスをかけると、生じる。このギャップの距離は、約４ｍｍから約７ｍｍの範囲内の値にでき、高電圧は、約２００キロボルトから約７００キロボルトの範囲内の値にできる。この電界の大きさは、Ｖ／Ｄに等しい。ここで、Ｖは、ギャップ両端にバイアスされる電圧であり、本発明においては、約１００キロボルトから約３００キロボルトの範囲内の値とすることができ、またＤは、陰極２４から陽極２６までのギャップの長さである。この大きな電界は、陽極２６と陰極２４との間に位置するギャップに、高電圧による真空中の絶縁破壊を引き起こす。
【００２８】
電子ビーム発生装置２２は次のように動作すると考えられるが、これに拘束されるものではない。基本的に、このプロセスは、真空中の絶縁破壊を伴う。これは、２つのステップを伴うと考えられる。第１のステップでは、陽極２６と陰極２４との間で前面立ち上がり時間が１ナノ秒の高電圧パルスが発生してプラズマを形成し、これが陰極２４を囲んで陰極２４に接触する。陽極２６から陰極２４に広がる電界が約２×１０７Ｖ／ｍから約５×１０７Ｖ／ｍの範囲であると、このプラズマが形成される。第２のステップでは、陰極２４を囲んで陰極２４に接触しているプラズマから、高電流の電子ビームが陽極２６で取り出される。
【００２９】
この陰極プラズマを形成するプロセスは、陰極２４の表面に位置する表面放出点での電子の電界放出から始まると考えられる。表面放出点は、一般に、高電界にさらされる表面の点である。陰極２４内の表面放出点に近い電子の運動によって、陰極２４の表面放出点がジュール加熱される。このジュール加熱によって、陰極２４を構成する、表面放出点の近くの物質が熱によって気化する。熱によって気化した陰極２４の物質は、イオン化され、陰極２４の付近に高度にイオン化されたプラズマを形成する。電界に結合された、この高度にイオン化されたプラズマは、プラズマエミッタを形成する。陰極２４と陽極２６との間の電界によって、そこから電子が取り出され、「電子雲」が陽極２６に向かって移動する。この運動によって、電子流が増加する。電子流の増加は、チャイルド・ラングミュアの法則つまり「二分の三乗」則に従う。この放出されたプラズマが消滅すると、このプロセスは別のプラズマエミッタの生成を続行する。
【００３０】
このような真空放電が形成され存在する時間は短く、一般に約数ナノ秒である。前述の絶縁破壊の結果、室３０内の真空中に生成される電子とイオンの密度は非常に高い。陰極／放出プラズマからの電子の抽出は非常に高速であるので、この電子流の増加は「爆発的」特性を有す。この結果、この種の電子放出は、「爆発的な電子放出」と呼ばれる。ここで説明する電子ビームの持続時間は、約１００ナノ秒またはそれ以下であることが好ましい。このパルスの持続時間は、５０ナノ秒またはそれ以下であることがより好ましい。このパルスの持続時間は、約２０ナノ秒またはそれ以下であることがより好ましい。このパルスの持続時間は、約１０ナノ秒またはそれ以下であることがより好ましい。このパルスの持続時間は、約５ナノ秒またはそれ以下であることがより好ましい。このパルスの持続時間は、約３ナノ秒が最も好ましい。
【００３１】
放出される電子のエネルギースペクトルは、パルス高電圧の形態によって決まる。放出される電子の多くは、約１００ｋｅＶから約１，０００ｋｅＶの範囲内の運動エネルギーを持ちうるので、特に陽極２６が箔でできている場合は、陽極２６を通過するには十分な運動エネルギーである。放出される電子の運動エネルギーと陽極２６の箔の性質によっては、放射線生成装置１０から出る電子ビーム電流を約１０〜１０，０００アンペアにすることができる。
【００３２】
上で言及したように、放射線生成装置１０によってＸ線も生成される。Ｘ線は、次のように生成してもよいと考えられるが、これに拘束されるものではない。ある場合は、放射線生成装置１０は、広いエネルギースペクトルを持つＸ線を生成する。これらのＸ線は、非線形効果によって陰極プラズマ内に生成されると考えられるが、これに拘束されるものではない。さらに、プラズマ内に生成されるこのＸ線は不安定なものとして現れると考えられる。別の場合は、Ｘ線は、Ｋ殻放出によって生成される。このプロセスでは、陽極２６の原子内の低レベルの軌道周回電子が、陰極２４からの電界放出電子の衝突によって、軌道からはじき出される。このプロセスでは、これらの原子のうちの１つのより高エネルギー軌道にある原子内電子が空のＫ殻に落ちてＸ線を生成する。当然、このプロセスは陽極２６の多くの原子で起きるので、複数のＸ線が放出される。それぞれのＫ殻の穴に落ちる各電子がより高エネルギーの同じ原子殻から落ちてくる限りは、放出されるＸ線は単一エネルギーである。複数の異なる原子内の電子が、それぞれ異なるエネルギーレベルから、それぞれのＫ殻穴に落ちると、それぞれ規定のエネルギーを持つ、単一エネルギーのＸ線ビームが複数生成される。
【００３３】
単一エネルギーのＸ線ビームを生成するために、陽極２６を、低原子番号の箔上の銅箔膜または銅箔の形態にしてもよい。また、電子ビームによって照射したときに、広いエネルギースペクトルを持つＸ線が生成されるように、陽極２６を高原子番号の箔ターゲットの形態にしてもよい。高原子番号を持つこのような金属箔の例として、タンタルとタングステンが挙げられる。ここで説明するように、放射線発生装置２０ひいては放射線生成装置１０は、放射線の組み合わせ、つまりＸ線と電子との組み合わせ、を提供する。
【００３４】
陽極２６がタンタルまたはタングステンから作られた箔であると、広いエネルギースペクトルを持つＸ線の場合の変換は、約０．５％から約２％である。つまり、出て行く放射線ビームの合計の０．５％から２％は、広いエネルギースペクトルを持つＸ線で構成されるので、出て行く電子の運動エネルギーは、約１００ｋｅＶから約１，０００ｋｅＶ（つまり１ＭｅＶに相当）である。陽極を通過して取り出される電子と発生するＸ線とは、どちらも微生物汚染の源または微生物汚染の容器である封筒などのターゲットにぶつかるように方向付けられる。
【００３５】
（パルス高電圧発生器）
陽極２６での運動エネルギーが約１００ｋｅＶから約１ＭｅＶである電子ビームを陰極２４と陽極２６との間に発生させるために十分な高電圧を発生するパルス高電圧発生器４０が提供される。電子ビームの運動エネルギーは、真空ダイオード上（つまり、陰極２４と陽極２６との間）に発生する電圧によって決まる。
【００３６】
当業者にはわかるように、パルス高電圧発生器４０はさまざまな方法で構成してよい。図示の好適な実施形態においては、パルス高電圧発生器４０は、電源４２とＴｅｓｌａ共振変圧器４１とで構成されている。Ｔｅｓｌａ共振変圧器４１は、少なくとも１つのコンデンサ４４と、一次コイル４６と、二次コイル４８と、少なくとも１つのコンデンサ５０とで形成されている。コンデンサ４４は、トリガースイッチ６２とスイッチ６４とを介して、一次コイル４６と並列に接続されている。コンデンサ５０は、高電圧に耐えられることが好ましく、二次コイル４８と並列に接続されている。コンデンサ４４は、約０．０５マイクロファラドから約２０マイクロファラドの範囲内の値を持つことが好ましく、またコンデンサ５０は、約１０ピコファラドから約１、０００ピコファラドの範囲内の値を持つことが好ましい。二次コイル４８は、一次コイル４６の内側に軸方向に配置されている。コンデンサ５０は、二次コイル４８の内側に軸方向に配置されている。すべての構成要素は、高電圧絶縁油５２または同様の絶縁材料に浸漬されている。
【００３７】
購入時のコンデンサ５０は、セラミックケーシングの中に収容されていてもよい。コンデンサ５０は、コンデンサバンクとして形成される複数のコンデンサで構成してもよい（したがって、ここでは「コンデンサ５０」を「コンデンサ５０」、「コンデンサ群５０」、または「コンデンサ（群）５０」と呼ぶ）。コンデンサバンクは、コンデンサ群５０を直列に接続して形成してもよい。コンデンサバンクは、コンデンサ群５０を並列に接続して形成してもよい。コンデンサ群５０のバンクは、二次コイル４８の内側に軸方向に配置される。コンデンサ５０またはコンデンサ群５０のバンクを二次コイル４８の内側に配置することによって、二次コイル４８の内部にときどき現れる時間変動磁界が、いずれかのコンデンサの両端に位置するいずれかのワイヤまたは電気接点の間に発生しうる絶縁破壊の抑止を助けると考えられるが、これに拘束されるものではない。コンデンサ５０または前述のコンデンサバンクのインダクタンスは低いことが好ましい。コンデンサ５０またはコンデンサバンクのインダクタンスは、約１００ナノヘンリーまたはそれ以下であることが好ましい。コンデンサ５０またはコンデンサバンクのインダクタンスは、約１５ナノヘンリーまたはそれ以下であることがより好ましい。コンデンサ５０またはコンデンサバンクのインダクタンスは、約１０ナノヘンリーであることが最も好ましい。
【００３８】
電源４２は、放射線発生装置２０を駆動して電子ビームとＸ線ビームとを発生させるに十分な電圧を持つバッテリまたは別の電気エネルギー源でよい。電源４２の電圧は、約５０ボルトまたはそれ以下であることが好ましい。電源４２の電圧は、約２０ボルトまたはそれ以下であることがより好ましい。電源４２の電圧は、約１２ボルトであることが最も好ましい。
【００３９】
図１および図２において、電子ビーム発生装置２２は、筐体１２の末端に搭載されている。筐体１２は導電性である。二次コイル４８は、導電性の筐体１２に電気的に接続されている。筐体１２の外側は、ポリマーなどの電気絶縁材料で覆ってもよい。筐体１２は、たとえば、薄いステンレス鋼またはチタン製としてもよいが、これに限定されるものではない。
【００４０】
Ｔｅｓｌａ共振変圧器４１のコンデンサ５０は、二次コイル４８と並列に接続されている。二次コイル４８の高電圧出力とコンデンサ５０の１つの電極は、放射線発生装置２０の陰極２４に接続されている。二次コイル４８の他端とコンデンサ５０の第２のリード線は、接地されている筐体１２に接続されている。高電圧絶縁油５２（たとえば、変圧器および／またはコンデンサ油）、または他の電気絶縁材料によって、筐体１２内の高電圧構成要素は絶縁されている。
【００４１】
制御系６０のトリガースイッチ６２とスイッチ６４とを閉じると、Ｔｅｓｌａ共振変圧器４１の一次コイル４６がコンデンサ４４と並列に接続される（制御系６０については、後文にさらに詳細に説明する）。同期装置６６は、トリガースイッチ６２によって、スイッチ６４を駆動する。当業者には周知のように、コンデンサ４４と一次コイル４６とで形成されるインダクタ／コンデンサ回路と、コンデンサ５０と二次コイル４８とで形成されるインダクタ／コンデンサ回路とは、この２つの回路の間に共振が発生するように調整されている。この共振は、Ｔｅｓｌａ共振変圧器４１の二次コイル４８の両端に現れる高電圧の一次的な要因であると考えられる。
【００４２】
パルス高電圧発生器の二次回路に誘起される高電圧は、次式で表される、Ｔｅｓｌａ共振変圧器の二次回路内の電圧の古典増加に起因すると考えられるが、これに拘束されるものではない。
Ｖ２＝（１／２）［Ｃ１／Ｃ２］０．５Ｖ１｛ｃｏｓ［ω０ｔ／（ｌ−ｋ）０．５］−
ｃｏｓ［ω０ｔ／（ｌ＋ｋ）０．５］｝
ここで、Ｖ２は、二次回路内に生じる電圧であり、Ｃ１はコンデンサ４４であり、Ｃ２はコンデンサ５０であり、Ｖ１は一次回路内に生じる電圧であり、ω０は１／（Ｌ１Ｃ２）０．５に等しい。ここで、Ｌ１は一次コイル４６のインダクタンスである。また、ｋ＝Ｍ／（Ｌ１Ｌ２）０．５である。ここで、Ｌ２は二次コイル４８のインダクタンスであり、Ｍは結合係数である。また、ｔは時間である。
【００４３】
一次回路の電圧は、スイッチ６４の開放によって一次回路が遮断されると、発生する。一次回路に誘起される電圧は、次式に従って生じる。
Ｖ１＝−Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ）
ここで、Ｖ１は、一次コイル４６の両端に誘起される電圧であり、Ｌ１は一次コイル４６のインダクタンスであり、ｄＩ１／ｄｔは、一次コイル４６内の電流Ｉ１の遮断時間中の電流変化である。
【００４４】
図２のパルス高電圧発生器４０は、Ｔｅｓｌａ共振変圧器４１で基本的に構成されている。このＴｅｓｌａ共振変圧器４１は、一次コイル４６の両端に現れる電圧Ｖ１を増加させて、二次コイル４８の両端により高い電圧Ｖ２が現れるように設計されている。パルス高電圧発生器４０の内部では、以下が発生するものと考えられるが、これに拘束されるものではない。コンデンサ４４の充電後、制御系６０のスイッチ６４が閉じ、一次コイル４６内の磁束がゼロに降下すると、大きな誘起電圧Ｖ１が一次コイル４６の両端に生じる。式（２）によると、電源４２の電圧が約１０ボルトから約２０ボルトであることから、誘起電圧Ｖ１は、約２００ボルトから約１、５００ボルトの範囲内の値になりうる。スイッチ６４が開いたときに一次コイル４６の両端に誘起される電圧Ｖ１は、一般に数サブナノ秒から数十ナノ秒のうちに生じる。
【００４５】
二次コイル４８は一次コイル４６の内側に軸方向に配置されているので、制御系６０のスイッチ６４が開くと、二次コイル４８は一次コイル４６に磁気的に結合され、二次コイル４８の両端に電圧Ｖ２が誘起される。二次コイル４８の両端に現れる電圧Ｖ２は、約１００キロボルトから約３００キロボルトの範囲内の値になりうる。二次コイル４８に電圧Ｖ２が現れると、コンデンサ５０の充電が始まる。十分な電荷がコンデンサ（群）５０の内部に生じ、十分な電圧がコンデンサ（群）５０の両端に生じて、陰極２４の表面付近に形成されたプラズマエミッタから電子が取り出されるようになるまで、電荷がコンデンサ（群）５０の内部に蓄積され続ける（Ｑ＝ＣＶ、ここでＱはコンデンサ（群）５０によって保持される総電荷、Ｃはコンデンサ（群）５０のキャパシタンス、Ｖはコンデンサ（群）５０の両端の電圧）。
【００４６】
コンデンサ（群）５０は、Ｔｅｓｌａ共振変圧器４１のコイル４８の内側に軸方向に配置されている。二次コイル４８の内側にコンデンサ（群）５０を配置することによって、「磁気絶縁」が行われ、コンデンサ（群）５０の誘電体と電極との間の絶縁油または絶縁材の中での放電が抑止されると考えられる。コンデンサ５０は高誘電率のコーティング（たとえば、セラミック）と小半径の電極とを有するので、隣接するコンデンサ群の高誘電率コーティング間に位置するメッキ電極上に電荷が蓄積することがある。コンタクト電極の半径が小さいと、コンタクト電極付近の電界が増加する。コンタクト電極の半径が十分大きいと、コンタクト電極上に蓄積された電荷によって減極が引き起こされ、コンデンサ５０が破壊されることがある。これらの２つの状況では、油５２の内部、またはコンデンサ５０の誘電体表面上で放電が発生しうる。さらに、二次電子の成長とスライディング放電の形成とによって、コンデンサ５０の寿命の短縮、ひいては電子ビーム発生装置２２上の電圧に望ましくない変化が発生しうると考えられる。
【００４７】
一次コイル４６の内側に配置された二次コイル４８の内側にコンデンサ（群）５０を軸方向に配置することによって、コンデンサ（群）５０の放電時に、二次コイル４８の内側に生じる時間変動磁界によってこのような絶縁破壊の発生が抑止されうると考えられる。時間変動磁界がコンデンサ５０の両端に位置するワイヤまたはコンデンサ電極から生じる漂遊二次電子に及ぼすローレンツ力によって、絶縁破壊が発生する傾向が抑止されると考えられる（太字は、ベクトル量を表す）
Ｆ＝ｑｖ×Ｂ
（ここで、Ｆはローレンツ力、ｑはスパーク流の総電荷クーロン、ｖはスパーク流の瞬間ベクトル速度、Ｂは磁界ベクトル、「×」はクロス乗積を表す）。この結果、パルス高電圧発生器４０の動作がより安定するばかりでなく、低誘導コンデンサ（群）５０の寿命も延びる。
【００４８】
（制御系）
制御系６０は、放射線発生装置２０への電気エネルギーの放電を制御するようになっている。当業者にはわかるように、制御系６０はさまざまな方法で構成してよい。図示の好適な実施形態においては、制御系６０は、同期装置６６と、トリガースイッチ６２と、スイッチ６４とで構成されている。トリガースイッチ６２とスイッチ６４とは、相互に直列に接続され、またコンデンサ４４および一次コイル４６とも直列に接続されている（コンデンサ４４および一次コイル４６は、上記のパルス高電圧装置４０の一部である）。同期装置６６は、電子ビーム発生装置２２に送る高電圧パルスを形成するために、トリガースイッチ６２とスイッチ６４とを同期化する。
【００４９】
微生物汚染の殺菌化における放射線生成装置１０の使用を説明する例によって、本発明をさらに説明する。
【実施例】
【００５０】
比重が約０．３ｇ／ｍｌから約０．５６ｇ／ｍｌの紙製容器に含まれている炭疽菌胞子を、放射線生成装置１０から発生される２００〜５００ｋｅＶの電子ビームによって照射する。この電子ビームの電流は、約１〜１００アンペアであり、ビーム直径は約１ｃｍである。パルスの持続時間は、約５ナノ秒である。微生物汚染までの距離は約０．１ｍｍから約２．５ｍｍである。放射線生成装置１０は、紙製容器内の炭疽菌に向ける放射線を発生させる。放射線吸収量は、以下の式によって求められる。
Ｄ＝ＥＩｔ／ｍ＝ＥＩｔ／ρｌｓ
ここで、Ｅは、ジュール単位の運動エネルギーであり、Ｉはビーム電流であり、ｔはパルスの持続時間であり、ｍは照射対象物体の質量であり、ρは胞子の密度であり、１は胞子の厚み（最大値は電子ビームの浸入深さ）であり、Ｓは電子ビームにさらされる炭疽菌胞子の断面積である。この例においては、Ｅ＝２００ｋｅＶ、Ｉ＝１００Ａ、ｔ＝５ナノ秒、ρ＝０．３ｇ／ｍｌ、ｌ＝０．０４ｃｍ＝０．４ｍｍ、Ｓ＝０．８ｃｍ２であるので、約１０．４キログレイ／パルスの線量が供給される。５パルス後の総線量は５０キログレイを超える。この値は、炭疽菌胞子の非活性化に十分であるとＦＤＡおよびサンディア国立研究所によって一般に考えられている。１サイクル／秒の繰返し速度にすると、この線量が５０秒で送出される。
【００５１】
繰返し速度を１０Ｈｚに上げると、５０キログレイの線量の送出に要する時間が５秒に短縮されることは、当業者には理解されるであろう。繰返し速度は、約１Ｈｚから約１、０００Ｈｚまで可能である。
【００５２】
放射線生成装置１０から放出された電子ビームとＸ線とは、短距離内で、つまり多くとも約３０ｃｍ以内に、無害なレベルまで強度が下がることから、放射線生成装置１０は、微生物汚染によって汚染された郵便物の処理に有用である。放射線生成装置１０からの放出後に放射線がどれほど早く減衰するかの例として、比重が約０．５ｇ／ｍｌの物質の場合は、約１００ｋｅＶから約１ＭｅＶの運動エネルギーを持つ電子の浸入深さが約０．５ｍｍから約７ｍｍであることに注目されたい。Ｘ線の使用によって、有害な放射線の浸入深さを増すこともできるが、Ｘ線の効率を評価するには、むしろ本発明における電子からＸ線への低変換率を考慮する必要がある。
【００５３】
トリガースイッチ６２は、手持ち式の放射線生成装置１０のハンドル１４に搭載される、放射線生成装置１０の始動用トリガーに接続してもよい。また、非手持ち式の実施形態においては、コンピュータの操作によって放射線生成装置１０を起動することもできる。
【００５４】
大半の場合、放射線生成装置１０から生じる電子とＸ線は、微生物汚染を非活性化するに十分な打撃を微生物汚染に与える。
【００５５】
微生物汚染は、炭疽菌胞子を含むことがあるが、これに限定されるものではない。
【００５６】
放射線生成装置１０の操作においては、１／秒から約１、０００パルス／秒の繰返し速度を実現できる。
【００５７】
好適な実施形態を上に説明したので、上記に本発明の請求の範囲を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、本発明に従って電子ビームとＸ線ビームとを生成できる放射線生成装置の概略図である。
【図２】図２は、図１の電気回路の電気接続図である。
【図１】
2005519292.tif 000003
【図２】
2005519292.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月27日(2004.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低レベルの電圧バーストを少なくとも１００ｋＶのパルスに高めるためのＴｅｓｌａ変圧器（４１）と、
前記Ｔｅｓｌａ変圧器の環状巻線（４６、４８）の内側に軸方向に搭載され、前記Ｔｅｓｌａ変圧器とＬＣ共振回路関係で電気的に接続される複数のコンデンサ（５０）と、
電子を発生させ、前記Ｔｅｓｌａ変圧器と前記コンデンサからの少なくとも１００ｋＶのパルスによって前記電子を加速し、加速した電子を放出する真空室（３０）を含む電子発生器（２２）と、
低レベルの電圧バーストを前記Ｔｅｓｌａ変圧器に選択的に供給するための制御回路（６０）と、を含む照射装置。
【請求項２】
前記低レベルの電圧が５０ボルト未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記低レベルの電圧を供給するバッテリ（４２）をさらに含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バッテリの電圧が約１２ボルトである、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記Ｔｅｓｌａ変圧器が０．１ナノ秒から１００ナノ秒の範囲内の持続時間のパルスを供給する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のコンデンサのインダクタンスが約１００ナノヘンリーまたはそれ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記電子発生器（２２）が１００〜１０００ｋｅＶの範囲内の電位の電子を発生させる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
携帯可能なように前記装置を下から支持するハンドル（１４）をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
手動操作用にハンドルの近くに搭載されるトリガー（６２）をさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電子発生器（２２）が陰極（２４）と陽極放出窓（２６）とを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置であって、前記陽極放出窓が、前記電子の少なくとも一部を単一エネルギーのＸ線に変換する銅の層と、電子を幅広いエネルギースペクトルのＸ線に変換するタンタルまたはタングステン箔と、のうちの１つを含む装置。
【請求項１１】
前記真空室（３０）が、アルミニウム、ベリリウム、銅、タンタル、タングステン、およびこれらの合金、のうちの少なくとも１つからなる薄層を含む電子放出窓（２６）を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つのコンデンサ（５０）をＴｅｓｌａ変圧器の環状巻線（４６、４８）の内側に軸方向に配置することによって、前記コンデンサを前記Ｔｅｓｌａ変圧器（４１）から電磁遮蔽するステップと、
前記Ｔｅｓｌａ変圧器（１４）と前記少なくとも１つのコンデンサ（５０）とをＬＣ共振関係によって共振周波数で接続することによって、低レベルの電圧バーストを少なくとも１００ｋＶの前記共振周波数のパルスに高めるステップと、
前記少なくとも１００ｋＶのパルスを発生させるために、前記低レベルの電圧バーストを前記Ｔｅｓｌａ変圧器に選択的に印加するステップと、
電子を発生し、前記発生した電子を放出する真空室（３０）を含む電子発生器（２２）に前記少なくとも１００ｋＶのパルスを印加するステップと
を含む、照射の方法。
【請求項１３】
前記低電圧が５０ボルト未満である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１００ｋＶのパルスの持続時間が０．１〜１００ナノ秒の範囲内にある、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記共振周波数が１〜１０００ヘルツの範囲内にある、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記電子発生器が１００〜１０００ｋＶの範囲内の電位の電子を発生する、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記電子の一部をＸ線に変換するステップをさらに含む、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記電子の少なくとも一部をＸ線に変換する前記ステップが、前記電子発生器の窓を形成する、アルミニウム、ベリリウム、銅、タンタル、タングステン、およびこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つからなる薄層（２６）に衝突させるステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項１９】
前記電子発生器と前記Ｔｅｓｌａ変圧器とを手で保持するステップと、前記放出される電子を照射対象の表面に向けるステップとをさらに含む、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記放出される電子を微生物汚染を除去すべき表面に向けるステップ
をさらに含む、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
汚染を除去すべき前記表面が郵便物、紙幣、および郵便物取扱装置の表面のうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記放出される電子を使用して胞子を殺すステップをさらに含む、請求項１２〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
放射線生成装置であり、
ａ）放射線発生装置と、
ｂ）電気エネルギーを前記放射線発生装置に供給するために、前記放射線発生装置に接続されるパルス高電圧発生器と、
ｃ）前記パルス高電圧発生器から前記放射線生成装置へのエネルギーの移動を選択的に制御するために、前記パルス高電圧発生器に接続される制御系と、
を備える放射線生成装置であって、
前記パルス高電圧発生器は、電源とＴｅｓｌａ共振変圧器とを備え、前記Ｔｅｓｌａ共振変圧器は、少なくとも１つのコンデンサと、一次コイルと、二次コイルと、第２のコンデンサとを有し、少なくとも前記第２のコンデンサが前記二次コイルの内側に軸方向に配置され、また前記放射線生成装置は、各パルスの持続時間が約１００ナノ秒またはそれ以下である電子のパルスとＸ線のパルスとを発生させる放射線生成装置。
【請求項２４】
前記コンデンサバンクのインダクタンスが約１００ナノヘンリーまたはそれ以下である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記電源がバッテリである、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記バッテリの電圧が約５０ボルトまたはそれ以下である、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記バッテリの電圧が約１２ボルトである、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記第２のコンデンサがコンデンサバンクを形成する複数のコンデンサを含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記コンデンサバンクの前記複数のコンデンサが直列に接続されている、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記Ｘ線の一部が単一エネルギーである、請求項２３に記載の装置。
【請求項３１】
前記Ｘ線の一部が広いエネルギースペクトルを持つ、請求項２３に記載の装置。
【請求項３２】
前記パルス内の電子の運動エネルギーが約１００ｋｅＶから約１ＭｅＶである、請求項２３に記載の装置。
【請求項３３】
前記放射線生成装置が携帯可能である、請求項２３に記載の装置。
【請求項３４】
前記放射線発生装置が陰極と陽極とをさらに備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３５】
前記陽極が、銅、銅箔膜、タンタル、タングステン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記放射線発生装置が、銅箔、銅箔膜、タンタル、タングステン、アルミニウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される陽極を含み、この陽極が陰極から離して配置され、その間にギャップが形成される、請求項２３に記載の装置。
【請求項３７】
微生物汚染の非活性化方法であって、
ａ）放射線発生装置と、少なくとも１つの第１のコンデンサと、一次コイルと、二次コイルと、二次コイルの内側に軸方向に配置された第２のコンデンサとを有するＴｅｓｌａ共振変圧器と電源とを備え、電気エネルギーを前記放射線発生装置に供給するために前記放射線発生装置に接続されるパルス高電圧発生器と、前記パルス高電圧発生器から前記放射線発生装置へのエネルギーの移動を選択的に制御するために前記パルス高電圧発生器に接続される制御系と、を備える放射線生成装置を付勢することによって、各パルスの持続時間が約１００ナノ秒またはそれ以下の電子のパルスとＸ線のパルスとを生成するステップと、
ｂ）前記電子のパルスと前記Ｘ線のパルスとを微生物汚染に向けるステップと、
を含む微生物汚染の非活性化方法。
【請求項３８】
前記微生物汚染が炭疽菌胞子からなる、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
物質に放射線を照射する方法であって、
ａ）放射線発生装置と、少なくとも１つの第１のコンデンサと、一次コイルと、二次コイルと、第２のコンデンサとを有し、前記第２のコンデンサが二次コイルの内側に軸方向に配置されたＴｅｓｌａ共振変圧器と電源とを備え、電気エネルギーを前記放射線発生装置に供給するために前記電子ビーム発生装置に接続されるパルス高電圧発生器と、前記パルス高電圧発生器から前記放射線発生装置へのエネルギーの移動を選択的に制御するために前記パルス高電圧発生器に接続される制御系と、を備える放射線生成装置を付勢することによって、各パルスの持続時間が約１００ナノ秒またはそれ以下の電子のパルスとＸ線のパルスとを発生させるステップと、
ｂ）前記電子のパルスと前記Ｘ線のパルスとを前記物質に向けるステップと、
を含む、物質に放射線を照射する方法。
【請求項４０】
前記物質がポリマーである、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
ピストル型握りのハンドルと、
電子を発生させ、前記電子を放出する真空室を含む電子発生器と、
バッテリレベルの電圧を少なくとも１００ｋＶに高めるために、前記電子発生器に接続されるＴｅｓｌａ変圧器と、
バッテリレベルの電圧の電源と、
バッテリレベルの電圧バーストを前記変圧器に選択的に供給するために、前記ハンドルの近くに搭載される手動操作用トリガーを含む制御回路と、を含む手持ち式の照射装置であって、
前記電子発生器が前記ハンドルに接続され、かつ前記ハンドルによって支持され、また前記Ｔｅｓｌａ変圧器も前記ハンドルによって支持される、手持ち式の照射装置。
【請求項４２】
前記バッテリレベルの電圧が５０ボルト未満の電圧を含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記Ｔｅｓｌａ変圧器が少なくとも１つのコンデンサにＬＣ共振回路関係で接続される、請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
電子を発生させ、前記電子を放出する真空室を含む、電子発生器と、
Ｔｅｓｌａコイルの内側に軸方向に搭載された複数のコンデンサとＬＣ共振回路関係で接続され、前記電子発生器に電気的に接続され、バッテリレベルの電圧を少なくとも１００ｋＶに高めるために、前記電子発生器に接続されるＴｅｓｌａ変圧器と、
前記バッテリレベルの電圧バーストを前記変圧器に選択的に供給するためのバッテリレベル電圧電源および制御回路と、を備える照射装置。
【請求項４５】
前記装置を下から支持するハンドルをさらに含む、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記電源が０．１から１００ナノ秒の範囲内の持続時間のパルスを供給する、請求項４１に記載の装置。
【請求項４７】
前記電子発生器が１００〜１０００ｋｅＶの範囲内の電位の電子を発生させる、請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記電子発生ユニットが陰極と陽極放出窓とを含む、請求項４４に記載の装置であって、前記陽極放出窓が、前記電子の少なくとも一部を単一エネルギーのＸ線に変換する銅の層と、電子を幅広いエネルギースペクトルのＸ線に変換するタンタルまたはタングステン箔と、のうちの１つからなる薄層を含む装置。
【請求項４９】
前記真空室が、アルミニウム、ベリリウム、銅、タンタル、タングステン、およびこれらの合金、のうちの少なくとも１つからなる薄層を含む電子放出窓を含む、請求項４４に記載の装置。
【請求項５０】
３７．  表面上または薄い物体内の微生物を非活性化するための装置であって、
Ｔｅｓｌａコイルと、
コンデンサ回路と、
少なくとも１つのコンデンサを前記Ｔｅｓｌａコイルの内側に軸方向に配置することによって、前記Ｔｅｓｌａコイルの前記少なくとも１つのコンデンサと前記コンデンサ回路とを電磁遮蔽する手段と、
ＤＣ電圧を１〜１０００ＨｚのＡＣ電圧に変換する手段と、
前記パルス電子ビームを発生させるために、前記ＡＣ電圧を陰極と陽極の両端に印加する手段と、
前記微生物を非活性化するために、前記電子ビームを前記表面または薄い物体の全域にわたって移動する手段と、を備える装置。
【請求項５１】
前記電子の少なくとも一部をＸ線に変換する手段をさらに含む、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記発生手段が照射対象表面の近くに手動で位置付けられる手持ち式ユニットである、請求項５０に記載の装置。
【請求項５３】
郵便物の表面および内部の微生物を非活性化する方法であって、
１００〜１０００ｋｅＶのパルス電子ビームを発生させるステップと、
郵便物の表面および内部の微生物を非活性化するために、前記電子ビームを発生する構造物を郵便物の表面全域にわたって移動するステップと、を含む方法。
【請求項５４】
前記微生物が炭疽菌胞子を含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記陽極が金属の薄層を含み、前記電子ビームの電子の一部をＸ線に変換する手段をさらに含む、請求項５０に記載の装置。
【請求項５６】
Ｔｅｓｌａコイルと、前記Ｔｅｓｌａコイルの内側に軸方向に配置され、前記ＴｅｓｌａコイルとＬＣ関係で接続される少なくとも１つのコンデンサと、
前記Ｔｅｓｌａコイルと前記少なくとも１つのコンデンサに電力を供給するためのパルス電源と、
電圧パルスをパルス電子ビームに変換するために、前記Ｔｅｓｌａコイルと前記少なくとも１つのコンデンサとに接続される陰極と陽極とを含む真空室と、
を備える照射装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（発明の概要）
本発明の一局面によると、照射装置が提供される。Ｔｅｓｌａ変圧器は、低レベルの電圧バーストを少なくとも１００ｋＶのパルスに高める。複数のコンデンサがＴｅｓｌａ変圧器の環状巻線の内側に軸方向に搭載され、これらのコンデンサがＬＣ共振回路関係でＴｅｓｌａ変圧器と電気的に接続される。電子発生器は、電子を発生させ、少なくとも１００ｋＶのパルスでこの電子を加速し、この加速した「電子」を放出する真空室を含む。制御回路は、低レベルの電圧バーストをＴｅｓｌａ変圧器に選択的に供給する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の別の局面によると、照射法が提供される。少なくとも１つのコンデンサをＴｅｓｌａ変圧器の環状巻線の内側に軸方向に配置することによって、このコンデンサをＴｅｓｌａ変圧器から電磁遮蔽する。Ｔｅｓｌａ変圧器と少なくとも１つのコンデンサとをＬＣ共振関係で接続して共振させ、低レベルの電圧バーストをこの共振周波数の少なくとも１００ｋＶのパルスに高める。Ｔｅｓｌａ変圧器への低電圧バーストの供給は、選択的に制御される。この少なくとも１００ｋＶのパルスは、電子を生成および加速し、加速した電子を放出する真空室を含む電子発生器に印加される。


【国際調査報告】
2005519292.tif 000005
2005519292.tif 000006
2005519292.tif 000007