(57)【要約】 【課題】装置の突然の停止を抑制することで、被照射材料の損失を抑制できる電子線照射装置を提供する。【解決手段】電子線源１１に加速管１２、走査用マグネット１３１を設けたビームライン管１３及び走査管１４がこの順序で連設されている電子線照射装置であって、ビームライン管１３の温度を検出する温度センサＴＳと、ビームライン管壁への電子衝突による過熱を抑制する過熱抑制装置（補助排気装置１６等）と、該過熱抑制装置の制御部（ＣＯＮＴ１等）とを備えており、該制御部は温度センサＴＳによる検出温度が設定温度を超えると過熱抑制装置に作動指示する電子線照射装置（１Ａ〜１Ｄ）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線源に加速管、走査用マグネットを設けたビームライン管及び走査管がこの順序で連設されている電子線照射装置であって、該ビームライン管の温度を検出する温度センサと、該ビームライン管壁への電子衝突による過熱を抑制する過熱抑制装置と、該過熱抑制装置の制御部とを備えており、該制御部は該温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該過熱抑制装置に作動指示することを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管に接続された排気装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該排気装置に指示して該ビームライン管内から排気させる請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項３】
前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管を冷却する冷却装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該冷却装置に指示して該ビームライン管を冷却させる請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管内を通る電子ビームを収束させてビーム径を小さくする磁場を形成する磁場形成装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該磁場形成装置に指示して該磁場を形成させる請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項５】
前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管内を通る電子ビームを該ビームライン管壁から遠ざける電場を形成する電場形成装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該電場形成装置に指示して該電場を形成させる請求項１記載の電子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線照射装置は、例えば、電線被覆材料等の高分子材料の架橋、塗膜等のキュアリング、医療品の殺菌等に使用されている。
【０００３】
電子線照射装置には、幾つかのタイプのものがあるが、その中に、電子線源に加速管、走査用マグネットを設けたビームライン管及び走査管がこの順序で連設されている電子線照射装置がある。
このタイプの電子線照射装置の１例を図５参照して説明する。図５に示す電子線照射装置１は、熱電子を放出するためのタングステン等からなるフィラメント（図示省略）を備えた電子線源１１、電子線源１１に連設された加速管１２、加速管１２に連設されたビームライン管１３及びこれに連設された走査管１４を含んでいる。
【０００４】
ビームライン管１３の外周部には通電により磁場を形成する走査用マグネット１３１が設けられている。加速管１２には図示省略の分圧抵抗回路が付設されている。走査管１４には排気装置１５が接続されている。図５の装置１は、図示を省略しているが、さらに、電子線源１１のフィラメント、加速管１２の分圧抵抗回路、走査用マグネット等に通電するための電源装置等も備えている。
【０００５】
この電子線照射装置１によると、電子線源１１で生成された電子ｅは該電子線源１１における引出し電極系（図示省略）により引き出され、電子ビームｅＢとなって加速管１２で加速されてビームライン管１３へ至り、該ビームライン管１３から走査管１４へと通過するときに走査用マグネット１３１の作用で左右に振られ、走査管１４内を左右に振られつつ該走査管１４における照射窓１４１の窓箔Ｆから外部へ照射される。
【０００６】
また、装置運転中、電子の気体分子との衝突による散乱を抑制して電子ビームｅＢを所定方向に向けるために、排気装置１５が運転され、電子線源１１、加速管１２、ビームライン管１３及び走査管１４内は所定圧まで減圧される。
【０００７】
このタイプの電子線照射装置は例えば特開平７−３２０６８０号公報に開示されている。
【特許文献１】特開平７−３２０６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電子線源に加速管、走査用マグネットを設けたビームライン管及び走査管がこの順序で連設されている電子線照射装置では、いずれかの部分で気密シールが劣化等により損傷したり、走査管１４の窓箔Ｆにピンホールがあるなどすると、外気が内部へリークしてきて、内部の減圧状態が悪化（昇圧）してくる。
【０００９】
そうなると、生成された電子と気体分子との衝突頻度が増し、散乱した電子が断面積が比較的小さいビームライン管の内壁に衝突し、そのためビームライン管が過熱され、ビームライン管壁に含まれていたガスが放出されるようになり、ますます電子と気体との衝突頻度が増し、ビームライン管が過熱され、また、ガスが放出される、という悪循環が繰り返され、減圧状態が所定のものから指数関数的に悪化（昇圧）してくる。そうなると、加速管内で放電が発生するようになり、電子線照射装置に一般に設けられている安全のためのインターロック機構がこの放電のために作動して装置が停止し、しかもその停止はかかる指数関数的減圧状態の悪化のために予測し難く突発的に発生する。
【００１０】
このように電子線照射装置が突然停止すると、例えば、長尺材料を走行させつつこれに電子線照射処理を施していたような場合には、その長尺材料のいずれの部分まで正規の電子線照射が完了していたのか分かり難く、そのため、電子線照射が完了したか否か疑わしい、かなりの長さ部分を廃棄しなければならず、被照射材料の損失が大きくなる。
【００１１】
そこで本発明は、電子線源に加速管、走査用マグネットを設けたビームライン管及び走査管がこの順序で連設されている電子線照射装置であって、装置の突然の停止を抑制することで、被照射材料の損失を抑制できる電子線照射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は前記課題を解決するため、電子線源に加速管、走査用マグネットを設けたビームライン管及び走査管がこの順序で連設されている電子線照射装置であって、該ビームライン管の温度を検出する温度センサと、該ビームライン管壁への電子衝突による過熱を抑制する過熱抑制装置と、該過熱抑制装置の制御部とを備えており、該制御部は該温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該過熱抑制装置に作動指示する電子線照射装置を提供する。
【００１３】
ここでの「設定温度」は、ビームライン管温度がその設定温度を超えてくると、加速管内で放電が発生し始め、装置が突然的に停止してしまうほどに装置内部の気圧上昇をもたらす温度である。
【００１４】
この電子線照射装置によると、ビームライン管の温度を検出する温度センサが該設定温度以下の温度から該設定温度を超える温度を検出すると、制御部は過熱抑制装置に指示してビームライン管壁への電子衝突による過熱を抑制させる。これによりビームライン管壁からのガス放出が抑制され、従って電子の気体分子との衝突頻度も抑制され、加速管での放電が抑制されて装置の突然的な停止が抑制され、ひいては、被照射材料の損失が抑制される。
過熱抑制装置及び制御部として次のものを例示できる。
【００１５】
（１）前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管に接続された排気装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該排気装置に指示して該ビームライン管内から排気させる。
かかる排気装置による排気により電子と気体分子との衝突頻度が低下し、それにより電子散乱による電子のビームライン管壁への衝突、それによる管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管での放電が抑制されて装置の突然停止が抑制される。
【００１６】
（２）前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管を冷却する冷却装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該冷却装置に指示して該ビームライン管を冷却させる。
かかる冷却装置によるビームライン管の冷却によりビームライン管壁からの過熱によるガス放出が抑制されるようになり、これにより電子と気体分子との衝突頻度が低下して電子散乱による電子のビームライン管壁への衝突、それによる管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管での放電が抑制されて装置の突然停止が抑制される。
【００１７】
（３）前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管内を通る電子ビームを収束させてビーム径を小さくする磁場を形成する磁場形成装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該磁場形成装置に指示して該磁場を形成させる。
かかる磁場形成装置により電子ビーム径を小さくすることで電子のビームライン管壁への衝突が低減し、また、衝突による管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管での放電が抑制されて装置の突然停止が抑制される。
【００１８】
（４）前記過熱抑制装置は、前記ビームライン管内を通る電子ビームを該ビームライン管壁から遠ざける電場を形成する電場形成装置であり、前記制御部は前記温度センサによる検出温度が設定温度を超えると該電場形成装置に指示して該電場を形成させる。
かかる電場を形成することで、電子ビームがビームライン管壁から遠ざけられ、それにより電子のビームライン管壁への衝突、衝突による管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管での放電が抑制されて装置の突然停止が抑制される。  いずれにしても、制御部は、温度センサが設定温度を超える温度から設定温度以下の温度を検出するようになると、過熱抑制装置を停止させものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によると、電子線源に加速管、走査用マグネットを設けたビームライン管及び走査管がこの順序で連設されている電子線照射装置であって、装置の突然の停止を抑制することで、被照射材料の損失を抑制できる電子線照射装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態はいずれも図５の電子線照射装置を改良したものであり、図５の電子線照射装置と同じ部品、部分等には図５と同じ参照符号を付してある。また、温度センサＴＳはいずれもサーミスタからなるものである。なお、温度センサはこれに限定されるものではない。
【００２１】
（１）第１実施形態の装置１Ａ（図１の装置）
図１に示すように、ビームライン管１３に温度センサＴＳが付設され、該センサで検出される温度情報が制御部ＣＯＮＴ１に入力される。ビームライン管１３には補助排気装置１６が接続されており、これは制御部ＣＯＮＴ１の指示のもとに運転される。
【００２２】
この電子線照射装置１Ａによると、温度センサＴＳが設定温度を超える温度を検出すると、制御部ＣＯＮＴ１は補助排気装置１６に運転を指示し、ビームライン管１３から排気させる。すると、かかる排気装置１６による排気により、電子ｅと気体分子との衝突頻度が低下し、それにより電子散乱による電子のビームライン管１３壁への衝突、それによる管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管１２での放電が抑制されて装置１Ａの突然停止が避けられる。
制御部ＣＯＮＴ１は、温度センサＴＳが設定温度を超える温度から設定温度以下の温度を検出するようになると、補助排気装置１６を停止させる。
【００２３】
（２）第２実施形態の装置１Ｂ（図２の装置）
図２に示すように、ビームライン管１３に温度センサＴＳが付設され、該センサで検出される温度情報が制御部ＣＯＮＴ２に入力される。ビームライン管１３には冷却装置１７の冷媒循環管１７１が巻き設けられており、該冷却装置１７は制御部ＣＯＮＴ２の指示のもとに運転される。
【００２４】
この電子線照射装置１Ｂによると、温度センサＴＳが設定温度を超える温度を検出すると、制御部ＣＯＮＴ２は冷却装置１７に指示して冷媒循環管１７１に冷媒を循環させ、ビームライン管１３を冷却させる。すると、ビームライン管１３壁からの過熱によるガス放出が抑制されるようになり、これにより電子ｅと気体分子との衝突頻度が低下して電子散乱による電子のビームライン管１３壁への衝突、それによる管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管１２での放電が抑制されて装置１Ｂの突然停止が避けられる。
制御部ＣＯＮＴ２は、温度センサＴＳが設定温度を超える温度から設定温度以下の温度を検出するようになると、冷却装置１７を停止させる。
【００２５】
（３）第３実施形態の装置１Ｃ（図３の装置）
図３に示すように、ビームライン管１３に温度センサＴＳが付設され、該センサで検出される温度情報が制御部ＣＯＮＴ３に入力される。ビームライン管１３には磁場形成装置１８の電磁石コイル１８１が設けられており、磁場形成装置１８は制御部ＣＯＮＴ３の指示に基づいてコイル１８１に通電する。
【００２６】
この電子線照射装置１Ｃによると、温度センサＴＳが設定温度を超える温度を検出すると、制御部ＣＯＮＴ３は磁場形成装置１８に指示してコイル１８１に通電させ、それにより、ビームライン管１３内を通る電子ビームを収束させる磁場を形成させる。かかる磁場形成により、ビームライン管１３内を通る電子ビームの径が小さくなり、電子ｅのビームライン管１３壁への衝突が低減し、また、衝突による管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管１２での放電が抑制されて装置１Ｃの突然停止が避けられる。
制御部ＣＯＮＴ３は、温度センサＴＳが設定温度を超える温度から設定温度以下の温度を検出するようになると、磁場形成装置１８を停止させる。
【００２７】
（４）第４実施形態の装置１Ｄ（図４の装置）
図４に示すように、ビームライン管１３に温度センサＴＳが付設され、該センサで検出される温度情報が制御部ＣＯＮＴ４に入力される。ビームライン管１３は、ここでは電気絶縁性部材１９１、１９２により加速管１２、走査管１４から電気的に絶縁されており、負電圧印加装置１９に接続されている。ここではビームライン管１３は電圧印加装置１９とともに電場形成装置を構成している。電圧印加装置１９は制御部ＣＯＮＴ４の指示基づいてビームライン管１３に電圧を印加する。
【００２８】
この電子線照射装置１Ｄによると、温度センサＴＳが設定温度を超える温度を検出すると、制御部ＣＯＮＴ４は電圧印加装置１９に指示してビームライン管１３に負電圧を印加させ、それによりビームライン管１３内の電子ビームを該管壁から遠ざける電場を形成させる。
すると、電子ｅのビームライン管１３壁への衝突が低減し、また、衝突による管壁の過熱、過熱による管壁からのガス放出が抑制され、ひいては加速管１２での放電が抑制されて装置１Ｄの突然停止が避けられる。
制御部ＣＯＮＴ４は、温度センサＴＳが設定温度を超える温度から設定温度以下の温度を検出するようになると、電圧印加装置１９による電圧印加を停止させる。
【００２９】
以上説明した電子線照射装置１Ａ〜１Ｄのいずれにおいても、装置の突然停止を避けることができるので、例えば、長尺材料を走行させつつこれに電子線照射処理を施すような場合において、装置の突然停止による被照射材料の廃棄による損失という事態の発生を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の電子線照射装置は電線被覆材料等の高分子材料の架橋、塗膜等のキュアリング、医療品の殺菌等に利用できる。そのとき、装置の突然停止による被照射材料の損失を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る電子線照射装置の１例の概略側面図である。
【図２】本発明に係る電子線照射装置の他の例の概略側面図である。
【図３】本発明に係る電子線照射装置のさらに他の例の概略側面図である。
【図４】本発明に係る電子線照射装置のさらに他の例の概略側面図である。
【図５】電子線照射装置の従来例の概略側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  電子線照射装置    ＴＳ  温度センサ
１１  電子線源                                １６  補助排気装置
１２  加速管                                  ＣＯＮＴ１  制御部
１３  ビームライン管                          １７  冷却装置
１３１  走査マグネット                        １７１  冷媒循環管
１４  走査管                                  ＣＯＮＴ２  制御部
１４１  照射窓                                １８  磁場形成装置
Ｆ  窓箔                                      １８１  電磁石コイル
１５  排気装置                                ＣＯＮＴ３  制御部
ｅ  電子                                      １９  電圧印加装置
ｅＢ  電子ビーム                              １９１、１９２  絶縁性部材
ＣＯＮＴ４  制御部
【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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