(57)【要約】【課題】エリアビーム型電子線照射装置において、電子線シャワーの長さ方向の線量分布の均一性を向上させる。【解決手段】電子線発生部は、内部空間に電子銃を有し、底部に電子線取出窓を有する真空チャンバからなる。電子銃は電子線取出窓に略平行して延びるフィラメントをターミナルが筒状に包囲した構造を有し、ターミナルの底部にはフィラメントから放出された熱電子が通り抜けるグリッドが設けられ、フィラメントはグリッドを挟んで電子線取出窓と対向するように構成されている。グリッドは、フィラメントが延びる方向において、中央部領域の開口率が端部側領域の開口率より小さい。【選択図】図１
2019002783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を発生する電子線発生部と、該電子線発生部で発生した電子線を被照射物に照射する電子線照射部とを含んでなる電子線照射装置であって、
前記電子線発生部は、減圧可能な内部空間を包含する真空チャンバと、該内部空間内に配置されて電子を放出することができる電子銃とを有し、該真空チャンバは、該電子銃が該内部空間に放出した電子を電子線として外部へ取り出すための電子線取出窓を有し、
前記電子線照射部は、前記電子線取出窓に隣接する照射空間を形成し、被照射物を搬送する搬送手段を該照射空間内に有し、
前記電子銃は、電流を流して加熱すると電子を発生する線状のフィラメントと、導体からなり該フィラメントを包囲するターミナルとを有し、該ターミナルは、該フィラメントが発生した電子を前記電子線取出窓に対向する側に引き出すグリッドを有し、該グリッドは、該フィラメントに沿って設けられ、
前記電子線発生部は、前記電子銃が前記内部空間に放出した電子を前記電子線取出窓に向けて加速するための加速電圧を、該電子銃と該電子線取出窓との間に印加することができるように構成され、
前記電子線照射部は、前記搬送手段が被照射物を前記フィラメントが延びる方向と交差する方向に搬送するとき、前記電子線取出窓から前記照射空間に導入された電子線が該搬送手段により搬送される被照射物に照射されるように構成され、
前記グリッドは、前記フィラメントが延びる方向に配列した複数の開口部を有する導体のプレートからなり、該フィラメントが延びる方向において、該グリッドの中央部領域における該プレートの開口率が該グリッドの端部側領域における該プレートの開口率より小さいことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記グリッドの中央部領域における前記プレートの開口率が該グリッドの端部側領域における該プレートの開口率の７５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子線照射装置。
【請求項３】
前記複数の開口部が同じ形状を有し、前記グリッドが延びる方向に配列されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記複数の開口部が３列または５列に配列され、中央の列を構成する開口部の大きさが両側の列を構成する開口部の大きさより小さいことを特徴とする請求項３に記載の電子線照射装置。
【請求項５】
前記複数の開口部が円形状を有し、各開口部の直径が２．０〜８．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子線照射装置。
【請求項６】
前記フィラメントの長さが前記グリッドの該フィラメントが伸びる方向の長さより小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子線照射装置。
【請求項７】
前記フィラメントの線径が０．１５〜０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子線照射装置。
【請求項８】
前記加速電圧が５０〜１００ｋVであることを特徴とする請求項1〜７のいずれか一項に記載の電子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エリア状に形成された低エネルギー電子線を被照射物（照射対象物）に対して照射するエリアビーム型の電子線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線照射は様々な目的に用いられているが、コーティング剤、印刷インキ、接着剤などの硬化、あるいは食品用ないし医薬品用の包装材料や容器の滅菌のような、表面ないし表層の処理には３００ｋｅＶ以下の低エネルギー電子線が照射されることが多い。低エネルギー電子線であれば、Ｘ線管に用いられる程度の小型電源を使用することができ、また、プローブ状の電子線で被照射物の照射エリアを二次元的に走査する走査型の装置を用いる代わりに、エリア状に形成された電子線シャワーの下をくぐるように被照射物を搬送するタイプの所謂「エリアビーム型」の装置が利用できることから、大面積の照射エリアに対する電子線照射処理を簡便に効率よく行うことができる。近年、エリアビーム型の電子線照射装置に対し、小型軽量化や保守の簡素化を狙った改良がさかんに行われている。
【０００３】
例えば特許文献１は、エリアビーム型の電子線照射装置に用いられる電子ビーム加速器を記載している。特許文献１には、電子ビーム加速器が、真空チャンバ内に電子発生器を有し、該電子発生器を構成するフィラメントに電流を流すと該フィラメントが加熱されて熱電子を発生し、発生した熱電子は、該フィラメントを包囲するハウジングの一方の側に該フィラメントと平行して設けられた開口列から、該真空チャンバの該開口列に対向する位置に設けられた電子ビーム放射窓に向かって加速されて電子ビームとなり、この電子ビームが該電子ビーム放射窓をシールする窓箔を透過して外部へ放射されるように構成されている。特許文献１は、電子ビーム加速器全体を小型化したモジュールとして一体的に構成することにより、電子ビーム加速器全体を簡便に交換できるようにして、電子線照射装置の保守の簡素化を図っている。
【０００４】
一方、エリアビーム型の電子線照射装置においては、エリア状に形成される電子線シャワーの断面内における線量分布が均一であることが好ましいことから、従前より、線量分布の均一化を図る様々な試みがなされている。例えば特許文献２は、電子線シャワーをエリア状に形成すべく当該電子線シャワーの幅方向（矩形状のエリアの短辺方向）に配向させた複数本の線状カソード（フィラメント）１を長さ方向（矩形状のエリアの長辺方向）に並設したエリアビーム型の電子線照射装置を記載し、該複数本の線状カソードの線径分布（ひいては温度分布）や並設間隔、あるいは該線状カソードから発生した熱電子を電子線シャワー形成側に引き出すための引出しグリッドの開口割合を、上記長さ方向に変動させることにより、上記長さ方向における線量分布の均一化を図る手法を開示している。
【０００５】
また、特許文献３は、電子線シャワーをエリア状に形成すべく当該長さ方向に配向させた１本または複数本のフィラメントを当該幅方向に配設した電子ビーム発生装置１００を有するエリアビーム型の電子線照射装置を記載し、該フィラメントから発生した熱電子を該電子ビーム発生装置の外に引き出すための制御グリッドとして、複数の開口部を幅方向（フィラメントに平行な方向すなわち上記長さ方向と同じ）に配列した開口部列を高さ方向（フィラメントに垂直な方向すなわち上記幅方向と同じ）に複数並べて設けることでハニカム状のグリッドを構成し、該複数の開口部の面積が当該開口部列の位置によって異なるように調整することにより、上記幅方向における線量分布の均一化を図る手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１６４５８２号公報
【特許文献２】特開昭６１−１８３８５９号公報
【特許文献３】特表２０１３−５３６５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示される手法は、幅方向に延びる複数本のフィラメントを長さ方向に並設した場合に、フィラメントごとに熱電子発生量が異なることにより生ずる線量変動、すなわちフィラメントに対して横方向（フィラメントが延びる方向と垂直な方向）の線量変動を是正するものである。また、特許文献３に開示される手法も、１本または複数本のフィラメントからの横方向の距離による線量変動、すなわちフィラメントに対して横方向の線量変動を是正するものである。
【０００８】
しかしながら、本発明の発明者らは、１本のフィラメントの長さ方向に熱電子発生量が異なる場合があることを見出した。その場合、例えば、長さ方向に配向させた１本のフィラメントを有するシングルフィラメント構成の電子線発生部を真空チャンバ内に１基有するエリアビーム型の電子線照射装置を用いて被照射物の表面に対し電子線照射処理を行うに際し、フィラメントの長さ方向に熱電子発生量が異なると、長さ方向の線量分布が不均一になり、ひいては被照射物の表面に対する電子線照射量が長さ方向に不均一になるという問題を生ずる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、長さ方向に配向させたフィラメントに電流を流して該フィラメントから熱電子を発生させるエリアビーム型電子線照射装置において、電子線シャワーの断面内線量分布が均一化された電子線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
電子線を発生する電子線発生部と、該電子線発生部で発生した電子線を被照射物に照射する電子線照射部とを含んでなる電子線照射装置であって、
前記電子線発生部は、減圧可能な内部空間を包含する真空チャンバと、該内部空間内に配置されて電子を放出することができる電子銃とを有し、該真空チャンバは、該電子銃が該内部空間に放出した電子を電子線として外部へ取り出すための電子線取出窓を有し、
前記電子線照射部は、前記電子線取出窓に隣接する照射空間を形成し、被照射物を搬送する搬送手段を該照射空間内に有し、
前記電子銃は、電流を流して加熱すると電子を発生する線状のフィラメントと、導体からなり該フィラメントを包囲するターミナルとを有し、該ターミナルは、該フィラメントが発生した電子を前記電子線取出窓に対向する側に引き出すグリッドを有し、該グリッドは、該フィラメントに沿って設けられ
前記電子線発生部は、前記電子銃が前記内部空間に放出した電子を前記電子線取出窓に向けて加速するための加速電圧を、該電子銃と該電子線取出窓との間に印加することができるように構成され、
前記搬送手段が被照射物を前記フィラメントが延びる方向と交差する方向に搬送するとき、前記電子線取出窓から前記照射空間に導入された電子線が該搬送手段により搬送される被照射物に照射されるように構成され、
前記グリッドは、前記フィラメントが延びる方向に配列した複数の開口を有する導体のプレートからなり、該フィラメントが延びる方向において、該グリッドの中央領域における該プレートの開口率が該グリッドの両端領域における該プレートの開口率より小さいことを特徴とする電子線照射装置、を提供し、
それにより前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大面積の照射エリアに対する電子線照射処理を簡便に効率よく行うことができる所謂エリアビーム型の電子線照射装置において、電子線シャワーの長さ方向線量分布の均一化を図ることができることから、被照射物の所望の照射エリアに対する電子線照射処理を均一に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電子線照射装置の内部構造を例示する模式的正面図である。
【図２】図１に示す装置を同図のＡ−Ａ断面で見た模式的側面図である。
【図３】図１に示す装置の背面プレートの一例を示す。
【図４】図１に示す装置のグリッドの一例を示す。
【図５】図１に示す装置のグリッドの別の例を示す。
【図６】図１に示す装置のコネクタと電源プラグを示す斜視図である。
【図７】照射条件１で電子線照射を行ったときの線量分布を示す。
【図８】照射条件２で電子線照射を行ったときの線量分布を示す。
【図９】照射条件３で電子線照射を行ったときの線量分布を示す。
【図１０】照射条件４で電子線照射を行ったときの線量分布を示す。
【図１１】照射条件５で電子線照射を行ったときの線量分布を示す。
【図１２】照射条件６で電子線照射を行ったときの線量分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子線照射装置の内部構造を例示する模式的正面図であり、図２は、図１に示す装置を同図のＡ−Ａ断面で見た模式的側面図である。図１及び図２に示す電子線照射装置は、電子線を発生する電子線発生部１と該電子線発生部で発生した電子線ＥＢを被照射物Ｘに照射する電子線照射部２を含む。
【００１４】
電子線発生部１は、真空排気システム３により減圧可能な内部空間１０を包含する真空チャンバ１１と、該内部空間内に配置されて電子を放出する電子銃１２とを有する。真空チャンバ１１は、中心軸が略水平になるように配置された円筒形状の筒状筐体１１ａと、その筒状筐体の両端の開口をそれぞれ閉封するエンドキャップ１１ｂ、１１ｃからなる。電子銃１２は、基本構成要素として、線状に延びる発熱抵抗体であるフィラメント１３とその周りを筒状に包囲する導電体であるターミナル１４とを有する。
【００１５】
真空チャンバ１１の底部には、電子銃１２が放出した電子（熱電子）を加速して外部（照射空間２０）へ電子線ＥＢとして導入するための電子線取出窓１５が設けられている。電子線取出窓１５は、真空チャンバ１１の筒状筐体１１ａの中心軸に平行な方向を長手方向とする矩形状をなし、その長手方向の長さを長さ、それに直交する方向の長さを幅とする断面矩形状の電子流（電子線シャワー）を形成する。
【００１６】
電子線取出窓１５は、真空チャンバ１１の底部に取り付けられた窓枠体１５ａと、該電子線取出窓の開口１６を塞ぐことで密閉された内部空間１０を形成する金属箔１５ｂとを備える。金属箔１５ｂは、チタン、マグネシウム、アルミニウム、ベリリウム等からなり、電子線ＥＢを透過させる一方、内部空間１０を真空排気したときの真空チャンバの内外圧力差に耐える必要がある。用いる材料にもよるが一般的には３〜２０μｍ程度の厚さを有する。このとき、金属箔１５ｂを内側から支える支持体１５ｃを設けることにより、所望の耐圧性をもたせながら金属箔１５ｂの厚さを抑えることができる。
【００１７】
電子銃１２の基本構成要素の一つであるフィラメント１３は、通常、タングステンのような高温に耐える金属からなる発熱抵抗線であり、これに電流を流して高温に加熱すると熱電子が放出される。フィラメントが細いと切れやすくなり寿命が短くなるが、一方、太すぎると長さ方向に均一に加熱されなくなり熱電子の発生バランスが悪くなる。タングステン製のフィラメントの場合、フィラメントの線径は０．１５〜０．５ｍｍ程度が好ましい範囲である。フィラメント１３は、電子線取出窓１５に対向して該電子線取出窓の長手方向（すなわち電子線シャワーの長さ方向）に略平行して延びるように設けられることが好ましい。
【００１８】
電子銃１２の基本構成要素の他の一つであるターミナル１４は、フィラメント１３の周りを囲んで該フィラメントを電磁的にシールドする役割を果たすとともに、フィラメント１３に流す電流を供給し、また、フィラメントから放出された熱電子を電子線取出窓に向けて送り出す役割を果たす。このため、ターミナル１４の底部（フィラメント１３と電子線取出窓１５とがターミナル１４の当該部位を挟んで対向する領域）には、電子を引き出す複数の開口部が配列して設けられたグリッド１７を形成する。
【００１９】
また、フィラメント１３の上方（グリッド１７から見てフィラメント１３の背面側）には背面プレート（リペラともいう）１８が設けられ、フィラメント１３から上方に放出された熱電子がグリッド１７の方に向けて跳ね返されるように構成されている。背面プレート１８を設ける場合には、図３に示すように、最も高温になるフィラメント中央部の上方に位置する部分をくり抜いた形状にすると、背面プレート自体が加熱されて抵抗が増大するのを回避することができ、また、グリッドが加熱されるのを抑制する効果もあるので好ましい。
【００２０】
フィラメントに沿って設けられたグリッド１７を構成する複数の開口部は、フィラメント１３が延びる方向に配列されていることが好ましい。図４及び図５は、本実施形態の電子線照射装置に好ましく用いられるグリッドの開口部の配列を示すものである。図４は円形の開口部が３列に配列されたものを示し、図５は円形の開口部が５列に配列されたものを示す。円形の開口部の場合、その直径は２．０〜８．０ｍｍ程度とすることが好ましい。ただし、グリッドを構成する個々の開口部の形状は円形に限られるわけではなく、矩形、六角形、長円形など任意の形状であってよい。また、複数の開口部は必ずしも３列または５列に配列されていなくてもよく、更にいえば規則的に配列されていなくてもよい。図４及び図５に示されるように、本実施形態の電子線照射装置のグリッド１７では、その長手方向（フィラメント１３が延びる方向と平行な方向）に関してグリッドの中程に位置する領域（以下「中央部領域」という）における開口率（当該領域の面積に対してその領域内の開口部の面積の総和が占める割合）が、該中央領域を両端側から挟む領域（以下「端部側領域」という）における開口率よりも小さい。中央部領域における開口率は、端部側領域における開口率の７５％以下であることが一般に好ましく、端部側領域における開口率の２５％〜７５％であることがより好ましい。これにより、フィラメント１３から放出される熱電子の分布の不均一性（中央部領域からの熱電子放出量が多い）が是正される。なお、特に中央部領域において、フィラメントの直下に位置する領域の開口率は、その両側の（フィラメント直下からフィラメントが延びる方向と垂直な方向にずれた）領域の開口率よりも小さいことが好ましい。
【００２１】
フィラメント１３が発生した電子は、グリッド１７からターミナル１４の外側（電子線取出窓と対向する位置）に引き出される。このとき、ターミナル１４に電子線取出窓１５に対して負の電圧が印加されていると、引き出された電子が電子線取出窓１５に向かって加速されて電子線ＥＢとなり、電子線取出窓１５を塞いでいる金属箔１５ｂを透過し電子線シャワーとなって、電子線照射部２の照射空間２０内に導入され、照射空間２０内を当該電子線シャワーと交差する方向に搬送されている（あるいは当該電子線シャワーが照射する位置に支持されている）被照射物Ｘに照射されることになる。
【００２２】
通常、フィラメント１３とターミナル１４（及びその一部を構成するグリッド１７）とは電気的に導通しており、このため、フィラメントを電流が流れる際の電圧降下（フィラメント両端間の電位差）を無視すれば、これらは略同じ電位にある。このため、電子銃１２で発生した電子を電子線取出窓１５に向けて加速するためにターミナル１４に印加される負の加速電圧（電子線取出窓１５側は接地される）は、電子がグリッド１７からターミナル１４の外側に引き出されるまでは当該電子の移動に殆ど寄与しない。ただし、フィラメント１３からグリッド１７を電気的に絶縁してグリッド１７の方がフィラメント１３よりも高い電位になるように構成したり、ターミナル１４や背面プレート１８の方がフィラメント１３よりも低い電位になるように構成してもよい。そのような場合には、ターミナル１４の内部でもフィラメント１３から放出された熱電子をグリッド１７に向けて誘導する力がはたらくため、それにより電子銃１２の電子線発生効率が向上することもある。
【００２３】
電子線照射部２は、電子線取出窓１５に隣接して照射空間２０を形成し、該照射空間内に被照射物Ｘを搬送あるいは単に支持するための不図示の搬送手段を有する。被照射物を照射空間内で搬送する場合、断面矩形状の電子線シャワーの長さ方向と交差する方向に被照射物を搬送すれば、一度の搬送動作で当該長さ（の当該搬送方向に垂直な成分）に相当する幅で電子線シャワーによる照射が行われるため、効率よく広い面積に対して電子線照射処理を行うことができる。そして、本発明によれば、電子線シャワーの断面内線量分布、特に長さ方向の線量分布の均一化が図られるため、長さ方向と交差する方向に被照射物Ｘを搬送したときに、被照射物Ｘを均一に電子線照射処理することができる。
【００２４】
なお、上でいう照射空間２０とは、電子線取出窓１５を通過した電子線ＥＢが十分な強度で到達する範囲を意味し、照射空間が大気圧下にあり電子線取出窓を透過した時点で１００ｋｅＶの電子線を照射する場合では、電子線取出窓１３から最大１４ｃｍ程度離れた距離までの空間がここでいう照射空間２０ということになる。照射空間２０自体は必ずしも筐体２１で囲われていなくてもよいが、被照射物Ｘに電子線を照射する際に制動Ｘ線が発生するため、電子線照射部２全体を鉛等の遮蔽壁で覆ってＸ線被曝を防止することが好ましい。なお、深い凹凸のある表面形態をもった被照射物の滅菌処理を行う場合のように、電子線の到達距離を大きくしたい場合には照射空間を減圧することが好ましく、その場合には照射空間を封止するために筐体で囲う必要があるのは当然である。
【００２５】
本実施形態の電子線照射装置の電子線発生部１における真空チャンバ１１の一方のエンドキャップ１１ｂには、真空チャンバ１１の中心軸と同心的に貫通孔が設けられ、そこに挿入された電力供給用のコネクタ４０が電子銃１２に接続している。フィラメント１３に流す電流やターミナル１４に印加する負の加速電圧（小型電源を用いる場合は最大１００ｋＶ程度）は、高電圧ケーブル４の先端に設けられた電源プラグ４２をコネクタ４０に設けられたレセプタクル４１に挿入することで、高電圧電源から電子銃１２に供給される。
【００２６】
図６は、コネクタ４０と電源プラグ４２の構成を示す斜視図である。真空チャンバ１１に挿入されたコネクタ４０の外側に露出した表面の中央部には、レセプタクル４１が窪み状に形成されている。コネクタ４０は、一体に形成された樹脂性であり、大径部４３と小径部４４とを備えている。コネクタ４０が真空チャンバ１１に挿入されたとき、小径部４４は該真空チャンバの内側に位置し、大径部４３は該真空チャンバの外側に位置する。また、大径部４３と小径部４４の間にはフランジ部４５が備えられ、これら全体が一体に形成されている。フランジ部４５は、真空チャンバ１１の一方のエンドキャップ１１ｂの外面に締結されて固定され、真空チャンバ１１を密閉するように構成されている。レセプタクル４１はコネクタ４０の大径部４３の端から小径部４４の途中まで延びており、レセプタクル４１の底面（図では右側の面）からは小径部４４を構成する樹脂の内部を通して電源線４６ａ、４６ｂが延びている。
【００２７】
以上、図１〜図６に示す本発明の実施形態について説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本願の各請求項の記載に基づいてその範囲が規定されるものであることはいうまでもない。
【実施例】
【００２８】
図１及び図２に示す電子線照射装置の電子線発生部１に相当する実験装置を製作し、電子線取出窓１５に近接して配置した線量計測用のフィルムに対し電子線照射を行った。フィラメント１３としては線径０．２ｍｍのタングステン線を用いた。また、グリッド１７としては、図４に示すものと同様の、フィラメント１３が延びる方向に沿って円形の開口部を３列に設けたものを用いた。図４に示すように、３列のうち中央の列を構成する開口部の数は２５個、両側の列を構成する開口部の数は２４個とし、隣接する開口部の中心間距離は６ｍｍとした。すなわち、フィラメント１３が延びる方向に沿ったグリッド領域の長さは１５０ｍｍ（幅は約１６ｍｍ）と考えてよい。このとき、中央の列を構成する２５個の開口部のうち列の中程に位置する９個が含まれる領域を中央部（長さ５４ｍｍ）とし、その両側の領域を両端部（それぞれ長さ４８ｍｍ）として、グリッド領域を長さ方向に３分割した。そして、フィラメント１３の長さ及びグリッドの開口部の径を段階的に変えて照射実験を行った。照射後、電子線から受けたエネルギーにより変化したフィルムの濃度を吸光度計で測定してフィルムに吸収された線量を求め、各照射条件について、長さ方向に線量の最大値を１００とする相対線量分布を求めた。
【００２９】
（照射条件１）
１００ｋＶタイプの小型電源を用い、加速電圧を９０ｋＶ、フィラメント長を１０６ｍｍ、開口部の径は全て４．５ｍｍ（均一）とした。このときの相対線量分布を図７に示す。長さ方向に大きく湾曲した凸形の相対線量分布を示し、長さ方向に中心から４５ｍｍ離れた（両端部に属する）位置では、最大線量の３０〜５０％程度の線量しかなかった。
【００３０】
（照射条件２）
フィラメント長を照射条件１より１０ｍｍ伸ばして１１６ｍｍとし、開口部の径を全て４．９ｍｍ（均一）とした以外、照射条件１と同じ条件で電子線照射を行った。このときの相対線量分布を図８に示す。中央部の最大線量を示す領域の長さは伸びたが、やはり長さ方向に大きく湾曲した凸形の相対線量分布を示し、長さ方向に中心から４５ｍｍ離れた（両端部に属する）位置では、最大線量の４０〜５０％程度の線量しかなかった。
【００３１】
（照射条件３）
中央の列に属する開口部の径を、中央部では４．５ｍｍ、両端部では４．７ｍｍとし、両側の列に属する開口部の径を４．５ｍｍ（均一）とした以外、照射条件１と同じ条件で電子線照射を行った。このときの相対線量分布を図９に示す。長さ方向に中心から約３５ｍｍ離れた所に線量分布のピークが見られるものの、中央部から両端部にかけての線量分布はかなり均一化されたが、その外側の領域に当たる長さ方向に中心から４５ｍｍ離れた（両端部に属する）位置では、最大線量の５０〜７０％程度の線量であった。
【００３２】
（照射条件４）
フィラメント長を照射条件１より３０ｍｍ伸ばして１３６ｍｍとし、中央の列に属する開口部の径を、中央部では４．５ｍｍ、両端部では４．７ｍｍとし、両側の列に属する開口部の径を４．５ｍｍ（均一）とした以外、照射条件１と同じ条件で電子線照射を行った。このときの相対線量分布を図１０に示す。中央部から両端部にかけての線量分布は照射条件３と比べてかなり均一化され、その外側の領域に当たる長さ方向に中心から４５ｍｍ離れた（両端部に属する）位置でも、最大線量の７０〜８０％程度の線量を示した。
【００３３】
（照射条件５）
フィラメント長を照射条件１より４４ｍｍ伸ばして１５０ｍｍとし、中央の列に属する開口部の径を、中央部では４．５ｍｍ、両端部では４．７ｍｍとし、両側の列に属する開口部の径を４．５ｍｍ（均一）とした以外、照射条件１と同じ条件で電子線照射を行った。このときの相対線量分布を図１１に示す。中央部から両端部にかけての線量分布は照射条件４とほぼ同等であり、その外側の領域に当たる長さ方向に中心から４５ｍｍ離れた（両端部に属する）位置では、最大線量の８０％程度の線量を示した。
【００３４】
（照射条件６）
フィラメント長を照射条件１より４４ｍｍ伸ばして１５０ｍｍ（すなわち照射条件４と同じ）とし、中央の列に属する開口部の径を、中央部では４．５ｍｍ、両端部では４．７ｍｍとし、両側の列に属する開口部の径を５．３ｍｍ（均一）とした以外、照射条件１と同じ条件で電子線照射を行った。このときの相対線量分布を図１２に示す。中央部から両端部にかけての線量分布は照射条件６とほぼ同等であり、その外側の領域に当たる長さ方向に中心から４５ｍｍ離れた（両端部に属する）位置でも、最大線量の８０％程度と照射条件６とほぼ同等であった。ただし、両側の列の開口部の径を５．３ｍｍと大きくしたことにより、加速電圧を５０ｋＶに落としても照射条件６より電子線が出やすくなり最大出力が上昇した。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の電子線照射装置は、大面積の照射エリアに対して均一に電子線照射を行う必要がある、コーティング剤の硬化処理や包装材料の滅菌処理等を簡便に効率よく行う用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  電子線発生部
２  電子線照射部
３  真空排気システム
４  高電圧ケーブル
１０  内部空間
１１  真空チャンバ
１１ａ  筒状筐体
１１ｂ  エンドキャップ
１１ｃ  エンドキャップ
１２  電子銃
１３  フィラメント
１４  ターミナル
１５  電子線取出窓
１５ａ  窓枠体
１５ｂ  金属箔
１５ｃ  支持体
１６  電子線取出窓の開口
１７  グリッド
１８  背面プレート
２０  照射空間
２１  照射空間の筐体
４０  コネクタ
４１  レセプタクル
４２  電源プラグ
４３  大径部
４４  小径部
４５  フランジ部
４６ａ  電源線
４６ｂ  電源線
【図１】
2019002783.tif 000003
【図２】
2019002783.tif 000004
【図３】
2019002783.tif 000005
【図４】
2019002783.tif 000006
【図５】
2019002783.tif 000007
【図６】
2019002783.tif 000008
【図７】
2019002783.tif 000009
【図８】
2019002783.tif 000010
【図９】
2019002783.tif 000011
【図１０】
2019002783.tif 000012
【図１１】
2019002783.tif 000013
【図１２】
2019002783.tif 000014