(57)【要約】【課題】長期の運転によってもビーム電流の検知に異常が生じることのない電子線照射装置、および、電子線照射装置のドリフト管を提供する。【解決手段】電子銃から放出された電子を加速する加速器と、当該加速器で加速された電子を放出する電子線取出部との間に接続可能であって、加速器から電子線取出部へ向けて放出される電子が内部空間に入射する電子線照射装置のドリフト管は、本体１０の加速器側と電子線取出部側とを絶縁する絶縁部材４０と、絶縁部材よりも加速器側に固定され、絶縁部材４０の内周面を被覆する第１遮蔽部材７０と、絶縁部材４０よりも電子線取出部側に固定され、絶縁部材４０の内周面を被覆する第２遮蔽部材７１と、を備える。【選択図】図４
2013044603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出する電子銃と、
前記電子銃から放出された電子を加速する加速器と、
前記加速器に一端が接続され、前記加速器で加速された電子が内部空間を通過可能なドリフト管と、
前記ドリフト管の他端に接続され、前記ドリフト管を通過した電子が入射されるとともに、当該入射された電子を外部に放出する電子線取出部と、を備えた電子線照射装置であって、
前記ドリフト管は、
前記内部空間に電子を入射させる入射口を有する導電性の本体と、
前記本体に設けられ、前記加速器に接続される一端側と前記電子線取出部に接続される他端側とを絶縁する絶縁部と、
前記絶縁部よりも前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか一方に固定され、前記絶縁部および前記入射口を結んで描かれるいずれかの仮想線分に一部または全部が交わるように配置される導電性の遮蔽部材と、を備えたことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、
前記本体における前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか一方に基端が固定され、先端が前記本体における前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか他方に向けて延伸する円筒状の部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項３】
前記円筒状の遮蔽部材は、
前記絶縁部よりも前記本体における前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか他方に先端が突出していることを特徴とする請求項２記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、
前記絶縁部よりも先端側に、前記内部空間の径方向外方に広がる遮蔽突部を備えていることを特徴とする請求項３記載の電子線照射装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、
前記本体における前記加速器に接続される一端側に固定される第１遮蔽部材と、
前記本体における前記電子線取出部に接続される他端側に固定される第２遮蔽部材と、を備え、
前記第１遮蔽部材および第２遮蔽部材は、
当該両遮蔽部材の一部が前記内部空間の径方向に離間して対向することを特徴とする請求項１または２記載の電子線照射装置。
【請求項６】
前記第１遮蔽部材は、
前記本体における前記加速器に接続される一端側に基端が固定され、先端が前記電子線取出部に接続される他端側に向けて延伸する円筒状の部材で構成され、
前記第２遮蔽部材は、
前記本体における前記電子線取出部に接続される他端側に基端が固定され、先端が前記加速器に接続される一端側に向けて延伸するとともに、前記第１遮蔽部材と径を異にする円筒状の部材で構成されていることを特徴とする請求項５記載の電子線照射装置。
【請求項７】
電子銃から放出された電子を加速する加速器に一端が接続され、前記加速器で加速された電子を放出する電子線取出部に他端が接続されるとともに、前記加速器で加速された電子が内部空間を通過可能な電子線照射装置のドリフト管であって、
前記内部空間に電子を入射させる入射口を有する導電性の本体と、
前記本体に設けられ、当該本体における前記加速器に接続される一端側と前記電子線取出部に接続される他端側とを絶縁する絶縁部と、
前記本体における前記絶縁部よりも前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか一方に固定され、前記絶縁部および前記入射口を結んで描かれるいずれかの仮想線分に一部または全部が交わるように配置される導電性の遮蔽部材と、を備えたことを特徴とする電子線照射装置のドリフト管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照射物に電子線を照射する電子線照射装置、および、電子線照射装置に接続可能であって、加速された電子のビーム電流を検出可能とするドリフト管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療器具や食品等の滅菌、樹脂の架橋や硬化、悪性腫瘍等の病巣の除去等、様々な分野で利用されている電子線照射装置が知られている。こうした電子線照射装置は、電子銃に設けられたカソード電極を高温に熱して加速器に電子を放出し、その電子を加速器で加速した後に、スキャンホーンで走査して被照射物に照射するものである。
【０００３】
上記のような電子線照射装置においては、特許文献１に示されるように、ビーム電流計測装置が設けられている。こうしたビーム電流計測装置は、加速器とスキャンホーンとを接続する真空管（ドリフト管）の周囲に配置される変流器と、この変流器で生じた電荷量の変化を出力電圧として取り出すとともに、取り出した出力電圧を電流換算する演算部と、を備えている。このように、電流換算されたモニター値は、異常検知や電子線線量のフィードバック制御に用いられている。
【０００４】
そして、変流器が配置される真空管（ドリフト管）は、加速器およびスキャンホーンに対して絶縁性を有しており、例えば、変流器が配置される真空管の部位が、碍子等の絶縁部材によって構成されている。このように、変流器が配置される部位に碍子等の絶縁部材を用いることで、鏡像電荷の発生を防いで、ビーム電流を正確に計測することができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の加速器で加速された電子は、そのほとんどが加速器からスキャンホーンへと一直線に放出されるものの、電子の一部が真空管の径方向に広がって放出されることがある。このようにして広がった電子は、碍子等の絶縁部材に衝突して、当該絶縁部材にそのまま帯電するとともに、電子線照射装置の長期の運転によって多量の電荷で絶縁部材が帯電した後に、一気に放電するおそれがある。このようにして、多量の電荷によって放電が発生すると、モニター値が急激に変化してしまい、異常検知がなされたり、あるいは、フィードバック制御によって予期しない制御がなされたりするおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、このような課題に鑑み、長期の運転によってもビーム電流の検知に異常を生じにくくすることができる電子線照射装置、および、電子線照射装置のドリフト管を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の電子線照射装置は、電子を放出する電子銃と、前記電子銃から放出された電子を加速する加速器と、前記加速器に一端が接続され、前記加速器で加速された電子が内部空間を通過可能なドリフト管と、前記ドリフト管の他端に接続され、前記ドリフト管を通過した電子が入射されるとともに、当該入射された電子を外部に放出する電子線取出部と、を備えた電子線照射装置であって、前記ドリフト管は、前記内部空間に電子を入射させる入射口を有する導電性の本体と、前記本体に設けられ、前記加速器に接続される一端側と前記電子線取出部に接続される他端側とを絶縁する絶縁部と、前記絶縁部よりも前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか一方に固定され、前記絶縁部および前記入射口を結んで描かれるいずれかの仮想線分に一部または全部が交わるように配置される導電性の遮蔽部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記遮蔽部材は、前記本体における前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか一方に基端が固定され、先端が前記本体における前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか他方に向けて延伸する円筒状の部材で構成するとよい。
【００１０】
また、前記円筒状の遮蔽部材は、前記絶縁部よりも前記本体における前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか他方に先端が突出しているとよい。
【００１１】
また、前記遮蔽部材は、前記絶縁部よりも先端側に、前記内部空間の径方向外方に広がる遮蔽突部を備えるとよい。
【００１２】
また、前記遮蔽部材は、前記本体における前記加速器に接続される一端側に固定される第１遮蔽部材と、前記本体における前記電子線取出部に接続される他端側に固定される第２遮蔽部材と、を備え、前記第１遮蔽部材および第２遮蔽部材は、当該両遮蔽部材の一部が前記内部空間の径方向に離間して対向するとよい。
【００１３】
また、前記第１遮蔽部材は、前記本体における前記加速器に接続される一端側に基端が固定され、先端が前記電子線取出部に接続される他端側に向けて延伸する円筒状の部材で構成され、前記第２遮蔽部材は、前記本体における前記電子線取出部に接続される他端側に基端が固定され、先端が前記加速器に接続される一端側に向けて延伸するとともに、前記第１遮蔽部材と径を異にする円筒状の部材で構成されるとよい。
【００１４】
本発明の電子線照射装置のドリフト管は、電子銃から放出された電子を加速する加速器に一端が接続され、前記加速器で加速された電子を放出する電子線取出部に他端が接続されるとともに、前記加速器で加速された電子が内部空間を通過可能な電子線照射装置のドリフト管であって、前記内部空間に電子を入射させる入射口を有する導電性の本体と、前記本体に設けられ、当該本体における前記加速器に接続される一端側と前記電子線取出部に接続される他端側とを絶縁する絶縁部と、前記本体における前記絶縁部よりも前記加速器に接続される一端側および前記電子線取出部に接続される他端側のいずれか一方に固定され、前記絶縁部および前記入射口を結んで描かれるいずれかの仮想線分に一部または全部が交わるように配置される導電性の遮蔽部材と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、長期の運転によってもビーム電流の検知に異常が生じることなく、ビーム電流の正確な検知を持続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電子線照射装置の外観斜視図である。
【図２】図１におけるＹ方向から電子線照射装置を見た図である。
【図３】加速器の構成を説明するための説明図である。
【図４】ドリフト管の概略断面図である。
【図５】ドリフト管の第１変形例を示す概略断面図である。
【図６】ドリフト管の第２変形例を示す概略断面図である。
【図７】適用可能な遮蔽部材の形状および範囲を説明するための図である。
【図８】遮蔽部材の他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
（電子線照射装置１００）
図１は、電子線照射装置１００の外観斜視図であり、図２は、図１におけるＹ方向から電子線照射装置１００を見た図である。なお、図１では、理解を容易にするために電子線照射装置１００を支持する支持機構を省略している。
【００１９】
図１および図２に示すように、電子線照射装置１００は、電子銃１１０と、高周波電源１１２と、導波管１１４と、プリバンチャ１１６と、加速器１１８と、ドリフト管１２０と、ビーム電流検出部１２２と、スキャンホーン１２４とを備えて構成されている。なお、電子銃１１０、プリバンチャ１１６、加速器１１８、ドリフト管１２０、ビーム電流検出部１２２、スキャンホーン１２４は、内部空間（真空室）が連続しており、この内部空間は、イオンポンプ等の真空ポンプ１０２で高真空状態から超高真空状態（例えば、１０Ｅ−５Ｐａ以下）に維持される。電子線照射装置１００において、電子銃１１０から放出された電子は、プリバンチャ１１６、加速器１１８で加速され、ドリフト管１２０およびスキャンホーン１２４を通過して、搬送帯２００によって搬送される被照射物Ｗに向かって、図１中Ｚ方向に照射される。以下、電子線照射装置１００の各機能部について詳述する。
【００２０】
（電子銃１１０）
電子銃１１０は、例えば、三極管電子銃で構成され、交流電源１０４から供給された電力により、カソード電極を加熱して熱電子（電子）を生成し、グリッドパルス電圧によって間欠的に電子を引き出すとともに、カソード電極とアノード電極との間に高電圧のパルス電圧を印加して、引き出した電子をプリバンチャ１１６方向に加速する。
【００２１】
（高周波電源１１２）
高周波電源１１２は、クライストロン等で構成される高周波増幅器１１２ａと、高周波増幅器１１２ａに電力を供給する高周波電源（電力供給部）１１２ｂと、パルストランス１１２ｃとを含んで構成され、導波管１１４を通じてプリバンチャ１１６および加速器１１８に、例えばＳバンドに相当する３ＧＨｚのパルス状の高周波電力を供給する。
【００２２】
（導波管１１４）
導波管１１４は、高周波電源１１２から供給される高周波の電圧を加速器１１８に供給する。導波管１１４には、六フッ化硫黄（ＳＦ６）等の絶縁ガスが充填されており、高周波電源１１２から出力された電圧によって導波管１１４が放電してしまう事態を回避する。なお導波管１１４の端部には、ＳＦ６と真空とを隔て、ＳＦ６を密閉するためのＲＦ窓１１４ａ、１１４ｂが設けられている。
【００２３】
（プリバンチャ１１６）
プリバンチャ１１６は、電子銃１１０と加速器１１８の間に設けられ、導波管１１４を通じて高周波電源１１２に接続されている。プリバンチャ１１６は、電子銃１１０から入射された電子をバンチング（密度圧縮（速度変調））して、加速器１１８に送出する。具体的に説明すると、プリバンチャ１１６内は、高周波電源１１２から供給された高周波の電力によって高周波電界が形成されており、プリバンチャ１１６を通過した電子は、その高周波電界にバンチングされる。プリバンチャ１１６で電子をバンチングすることにより、加速器１１８で加速された電子のエネルギーの分散を小さくすることができ、電子のエネルギーの均一性を向上させることが可能となる。
【００２４】
ここで、プリバンチャ１１６によって圧縮された電子の加速器１１８への入射タイミングが加速器１１８における高周波の正位相と同期すると、電子は加速器１１８で効率よく加速される。したがって、プリバンチャ１１６から加速器１１８への電子の入射タイミングを調整するために、プリバンチャ１１６の高周波導入部１１６ａには、不図示の位相調整手段が設けられている。なお、電子の圧縮率（バンチングされた電子の長さ／バンチング前の電子の長さ）も加速器１１８による加速効率に影響し、電子の長さが短い程、加速効率が向上する。したがって、供給する高周波の強度を調整して電子の長さを調整するために、プリバンチャ１１６の高周波導入部１１６ａには、不図示の減衰（アッテネータ）手段が設けられている。
【００２５】
（加速器１１８）
図３は、加速器１１８の構成を説明するための説明図である。本実施形態では、加速器１１８として、定在波型の線形（リニアック）加速器を採用しているが、電子を加速できればよく、進行波型の線形加速器や、シンクロトロン、サイクロトロン等の円形加速器を採用することもできる。
【００２６】
図３に示すように、電子銃１１０は、図３中、黒い塗りつぶしで示すように、電子をＺ方向に伸長した状態でプリバンチャ１１６の内部空間に放出する。そして、プリバンチャ１１６によるバンチング機能により、電子は、Ｚ方向に圧縮されて加速器１１８に入射される。
【００２７】
ここで、加速器１１８は、内部に複数の加速空間１３０（図３中、１３０ａ〜１３０ｃで示す）を有している。図３では理解を容易にするために、加速空間１３０を３として簡略化して説明するが、本実施形態の加速器１１８は３０程度の加速空間１３０を有する。なお、加速空間１３０の距離Ｌ（加速空間１３０における電子の進行方向（図３中Ｚ方向）の距離）は、電子銃１１０から所定数までが、電子銃１１０から遠ざかるに従って徐々に長くなるように構成され、所定の加速空間１３０以降は、その距離Ｌが、所定の長さ（一定）に維持されるように構成される。
【００２８】
高周波電源１１２から加速器１１８に高周波の電圧（例えば、３ＧＨｚ）が供給されると、図３（ａ）に示すように、複数の加速空間１３０が空間共振器として機能し、空間共振器内において時間に伴って変化する電界が生じる。そして、このような時間に伴って変化する電界を通じて時限的に電子を加速する。
【００２９】
具体的に説明すると、加速器１１８の加速空間１３０は、高周波電源１１２から導入される高周波の電圧によって、例えば、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、Ｚ方向に隣接する加速空間１３０に交互に正位相（進行方向に正（＋）の空間電荷）と負位相（進行方向に負（−）の空間電荷）とが生じる。プリバンチャ１１６から放出された負の電荷を帯びている電子は、図３（ａ）に示すように、時刻ｔ０に加速空間１３０ａに位置し、正（＋）の空間電荷によってＺ方向に加速される。そして、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、隣接する加速空間１３０ｂに位置し、同様に正（＋）の空間電荷によってＺ方向に加速される。このように電子の移動タイミングに、正（＋）の空間電荷と負（−）の空間電荷との切換タイミングを同期させることで、電子は加速器１１８内で徐々に加速され、最終的には、例えば１０ＭｅＶ程度まで加速される。
【００３０】
（ドリフト管１２０）
ドリフト管１２０は、内部空間が接続管１１９を介して加速器１１８に連通し、当該加速器１１８で加速された電子が内部空間を通過する円筒状の管体で構成される。ドリフト管１２０の構成については、後で詳しく説明するが、このドリフト管１２０の外周には、内部空間を通過する電子のビーム電流を検出するビーム電流検出部１２２が配置される。
【００３１】
（ビーム電流検出部１２２）
ビーム電流検出部１２２は、ドリフト管１２０を取り囲む環状の鉄心に二次コイルが巻き回された周知の変流器で構成される。そして、ドリフト管１２０内を電子が通過した際に生じる電荷量の変化を出力電圧として取り出し、これを電流換算して電子によるビーム電流をモニターするようになっている。
【００３２】
（スキャンホーン１２４）
スキャンホーン１２４（電子線取出部）は、内部空間がドリフト管１２０と連通しており、ドリフト管１２０との接続部近傍に設けられたスキャン電磁石１２４ａと、ドリフト管１２０と連結する端部と対向する端部に設けられた電子線取出部１２４ｂとを含んで構成される（図１、図２参照）。
【００３３】
スキャン電磁石１２４ａは、ドリフト管１２０から入射された電子を水平方向（図１中Ｘ方向）に走査（スキャン）する。電子の進行方向は大凡鉛直方向（図１中Ｚ方向）であるため、スキャン電磁石１２４ａが鉛直方向に進行する電子を水平面内の一方向（Ｘ方向）に走査することにより、電子の進行方向が走査されることとなる。また、電子線取出部１２４ｂは、例えば、５０μｍ程度の厚みのＴｉ箔で構成され、内部空間と大気とを隔てつつ、加速された電子を大気中に通過させる。
【００３４】
（搬送帯２００）
搬送帯２００は、被照射物ＷをＹ方向に搬送するコンベアと、コンベアを移動自在に支持する支持体とを含んで構成される。コンベアによって被照射物Ｗが照射領域を通過している間に、スキャンホーン１２４のスキャン電磁石１２４ａによってコンベアの幅方向（Ｘ方向）に電子が走査されると、被照射物に満遍なく電子が照射される。
【００３５】
上記のように、電子銃１１０で放出された電子は、加速器１１８で加速されて、被照射物Ｗに照射されることとなる。
【００３６】
図４は、本実施形態のドリフト管１２０の概略断面図である。この図に示すように、ドリフト管１２０は、上記の加速器１１８（接続管１１９）およびスキャンホーン１２４に連通する内部空間ｘが形成される円筒状の本体１０によって構成されている。この本体１０は、接続管１１９の内部空間に連通する入射口１０ａを備えており、加速器１１８で加速された電子が入射口１０ａから内部空間ｘに入射される。また、本体１０は、スキャンホーン１２４の内部空間に連通する放出口１０ｂを備えており、内部空間ｘを通過した電子が、放出口１０ｂからスキャンホーン１２４に放出される。本体１０は、全体的には導電性を有しているが、その一部に絶縁部が設けられており、加速器１１８側とスキャンホーン１２４側とが絶縁されている。以下に、ドリフト管１２０の具体的な構成について詳細に説明する。
【００３７】
本体１０は、第１スリーブ２０、第２スリーブ３０、絶縁部材４０（絶縁部）、第１フランジ部５０、第２フランジ部６０を備えて構成される。第１スリーブ２０および第２スリーブ３０は、いずれも同一の部材であって、鉄、ステンレス等の合金等の導電性を有する材質からなり、内部空間ｘを形成する円筒状の部材で構成されている。ここでは、第１スリーブ２０が加速器１１８側（接続管１１９側）に位置し、第２スリーブ３０がスキャンホーン１２４側に位置している。
【００３８】
そして、第１スリーブ２０の端部と、第２スリーブ３０の端部との間には、環状の絶縁部材４０が設けられている。この絶縁部材４０は、セラミック等の非導電性の材質からなり、両スリーブ２０、３０の端部にロウ付けによって固定されている。より詳細には、第１スリーブ２０におけるスキャンホーン１２４側の端面と、第２スリーブ３０における加速器１１８側の端面とが対向配置され、これら両端部に絶縁部材４０がロウ付けされている。これにより、第１スリーブ２０と第２スリーブ３０とが絶縁状態を維持して連結されることとなる。換言すれば、本体部１０は、加速器１１８側とスキャンホーン１２４側とが、絶縁部材４０によって絶縁されることとなり、この絶縁部材４０の外周囲に上記のビーム電流検出部１２２が配置されることとなる。
【００３９】
また、第１スリーブ２０には、加速器１１８（接続管１１９）側の端部（絶縁部材４０が固定される端部とは反対側の端部）に、第１フランジ部５０が設けられている。この第１フランジ部５０は、第１スリーブ２０の端部外周に嵌合する環状の内フランジ５１と、この内フランジ５１よりも大径であって、当該内フランジ５１の径方向外方に位置する外フランジ５２と、を備えている。
【００４０】
内フランジ５１は、ステンレス等の導電性の材質からなる環状の本体部５１ａを備えており、この本体部５１ａの内周面５１ｂに、第１スリーブ２０の端部外周面が溶接されている。より具体的には、内フランジ５１は、本体部５１ａの内周面５１ｂよりも、その径方向内方に環状に突出する突出環状部５１ｃを備えており、この突出環状部５１ｃと内周面５１ｂとが直角に屈曲する部分に、第１スリーブ２０の端部が溶接によって固定されている。なお、接続管１１９との当接面には、ガスケット５３が嵌め込まれる切り欠き溝５１ｄが形成されている。
【００４１】
外フランジ５２は、ステンレス等の導電性の材質からなる環状の本体部５２ａを備えており、この本体部５２ａの内周面５２ｂが、内フランジ５１の本体部５１ａの外周面に密着し、内周面５２ｂよりもその径方向内方に突出する突出内周面５２ｃが、第１スリーブ２０の外周面に密着する寸法関係を維持している。そして、本体部５２ａには、ドリフト管１２０と接続管１１９との接続方向に貫通する貫通孔５２ｄが複数設けられている。この貫通孔５２ｄは、接続管１１９とドリフト管１２０とを不図示のボルト等で連結するためのものであり、本体部５２ａの周方向に等間隔で配置されている。なお、ドリフト管１２０の取り付け容易性を考慮し、外フランジ５２は、第１スリーブ２０および内フランジ５１に対して相対回転可能に構成されている。
【００４２】
一方、第２スリーブ３０には、スキャンホーン１２４側の端部（絶縁部材４０が固定される端部とは反対側の端部）に、第２フランジ部６０が設けられている。この第２フランジ部６０は、ステンレス等の導電性の材質からなる環状の本体部６０ａを備えており、この本体部６０ａの内周面６０ｂに、第２スリーブ３０の端部外周面が溶接されている。より具体的には、本体部６０ａは、内周面６０ｂよりも、その径方向内方に環状に突出する突出環状部６０ｃを備えており、この突出環状部６０ｃと内周面６０ｂとが直角に屈曲する部分に、第２スリーブ３０の端部が溶接によって固定されている。なお、この第２フランジ部６０の突出環状部６０ｃは、第１フランジ部５０（内フランジ５１）の突出環状部５１ｃよりも内径が大きくなっている。
【００４３】
また、本体６０ａには、スキャンホーン１２４との当接面に、ガスケット５３が嵌め込まれる切り欠き溝６０ｄが形成されている。また、本体部６０ａには、ドリフト管１２０とスキャンホーン１２４との接続方向に貫通する貫通孔６０ｅが複数設けられている。この貫通孔６０ｅは、ドリフト管１２０とスキャンホーン１２４とを不図示のボルト等で連結するためのものであり、本体部６０ａの周方向に等間隔で配置されている。
【００４４】
そして、ドリフト管１２０には、絶縁部材４０への電子の衝突を防止する遮蔽部材として、第１遮蔽部材７０および第２遮蔽部材７１が設けられている。第１遮蔽部材７０および第２遮蔽部材７１は、いずれもステンレス等の導電性を有する材質からなる円筒状の管体によって構成されている。
【００４５】
第１遮蔽部材７０は、ドリフト管１２０の本体１０において、加速器１１８（接続管１１９）側に固定されている。より詳細には、第１遮蔽部材７０は、第１スリーブ２０、第２スリーブ３０および絶縁部材４０の内径よりも小さく、かつ、内フランジ５１の突出環状部５１ｃの内径とほぼ等しい外径を有している。そして、本体１０内において、第１遮蔽部材７０のうち、加速器１１８側に位置する基端部７０ａ近傍の外周面が、突出環状部５１ｃの内周面に溶接によって固定され、内フランジ５１の本体部５１ａと電気的に接続されている。
【００４６】
このように、第１遮蔽部材７０は、基端部７０ａが内フランジ５１の突出環状部５１ｃに固定され、当該基端部７０ａからスキャンホーン１２４側に向けて延伸することとなるが、このとき、第１遮蔽部材７０は、スキャンホーン１２４側に位置する先端部７０ｂが、絶縁部材４０の内周面に対向して位置する寸法関係を維持している。
【００４７】
また、第２遮蔽部材７１は、ドリフト管１２０の本体１０において、スキャンホーン１２４側に固定されている。より詳細には、第２遮蔽部材７１は、第１スリーブ２０、第２スリーブ３０および絶縁部材４０の内径よりも小さく、かつ、第２フランジ部６０の突出環状部６０ｃの内径とほぼ等しい外径を有している。そして、本体１０内において、第２遮蔽部材７１のうち、スキャンホーン１２４側に位置する基端部７１ａ近傍の外周面が、突出環状部６０ｃの内周面に溶接によって固定され、第２フランジ部６０の本体部６０ａと電気的に接続されている。なお、図示のように、第２遮蔽部材７１は、第１遮蔽部材７０よりも大径に構成されている。
【００４８】
上記のように、第２遮蔽部材７１は、基端部７１ａが第２フランジ部６０の突出環状部６０ｃに固定され、当該基端部７１ａから加速器１１８側に向けて延伸することとなるが、このとき、第２遮蔽部材７１は、加速器１１８側に位置する先端部７１ｂが、絶縁部材４０の内周面に対向して位置する寸法関係を維持している。
【００４９】
そして、両遮蔽部材７０、７１が本体１０に固定された状態では、両遮蔽部材７０、７１の一部、より詳細には、第１遮蔽部材７０の先端部７０ｂ近傍と、第２遮蔽部材７１の先端部７１ｂ近傍とが、内部空間ｘの径方向に離間して（非接触状態で）対向配置されている。これにより、絶縁部材４０は、内部空間ｘの中心側、すなわち、加速器１１８からスキャンホーン１２４に向けてドリフト管１２０内を通過する電子の通過経路から完全に遮蔽されることとなる。
【００５０】
上記のドリフト管１２０によれば、加速器１１８において十分に加速されなかった低エネルギーの電子等が、内部空間ｘの径方向に広がった場合に、その電子が、第１遮蔽部材７０もしくは第２遮蔽部材７１に衝突する。そして、第１遮蔽部材７０に衝突した電子は、第１遮蔽部材７０から第１フランジ部５０を介してアースされ、第２遮蔽部材７１に衝突した電子は、第２遮蔽部材７１から第２フランジ部６０を介してアースされる。したがって、電子によって、絶縁部材４０をはじめとするドリフト管１２０が帯電することがなくなり、長期の運転によって滞留した電子が放電することもない。このように、ドリフト管１２０内での放電の可能性が低減されれば、異常検知がなされたり、予期せぬフィードバック制御がなされたりするおそれを低減することができる。
【００５１】
なお、上記実施形態のドリフト管１２０の構成、特には、絶縁部材４０への電子の衝突を防ぐための第１遮蔽部材７０および第２遮蔽部材７１の構成は一例に過ぎない。例えば、図５に示す第１変形例のように、絶縁部材４０への電子の衝突を防ぐ遮蔽部材７５を１つのみ設けてもよい。この遮蔽部材７５は、基端部７５ａが本体１０の加速器１１８側に固定されており、先端部７５ｂが絶縁部材４０を超えてスキャンホーン１２４側に突出している。このとき、基端部７５ａから先端部７５ｂまでの距離が長くなるほど、電子によって絶縁部材４０が帯電する可能性を低減することができる。
【００５２】
また、遮蔽部材を１つのみ設ける場合には、図６に示す第２変形例の遮蔽部材７６のようにすれば、絶縁部材４０が電子によって帯電する可能性をより低減することができる。この第２変形例の遮蔽部材７６は、基端部７６ａが本体１０の加速器１１８側に固定されており、先端部７６ｂが絶縁部材４０を超えてスキャンホーン１２４側に突出している。そして、先端部７６ｂには、内部空間ｘの径方向外方（第２スリーブ３０）に向けて広がる遮蔽突部７６ｃが設けられている。このように、遮蔽突部７６ｃを設けることにより、１つの遮蔽部材のみでも、絶縁部材４０に電子が衝突する可能性を低減することができる。
【００５３】
なお、遮蔽部材を１つのみ設ける場合において、遮蔽部材は、絶縁部材４０よりも加速器１１８側に固定し（アースさせ）てもよいし、スキャンホーン１２４側に固定し（アースさせ）てもよい。したがって、上記の第１変形例の遮蔽部材７５および第２変形例の遮蔽部材７６は、絶縁部材４０よりもスキャンホーン１２４側に固定しても構わない。
【００５４】
また、上記の各遮蔽部材は、基端部から先端部までが同一径の円筒状部材で構成されているが、遮蔽部材は必ずしも同一径である必要はなく、また、その形状も円筒状に限られるものではない。
【００５５】
図７は、適用可能な遮蔽部材の形状および範囲を説明するための図であり、図８は、遮蔽部材の他の例を説明する図である。図７は、上記実施形態と同様のドリフト管１２０を示しているが、この図において、破線は、絶縁部材４０と入射口１０ａとを結んで描かれる仮想線分のうち、代表的な線分を示しており、図中網掛け部分は、いずれかの仮想線分が通過し得る領域を示している。つまり、図中、網掛け部分は、入射口１０ａから内部空間ｘに入射された電子が、直線的に移動して絶縁部材４０に衝突する場合の、当該電子の通過領域を示すこととなる。
【００５６】
絶縁部材４０に衝突する電子の全てが直線的に移動するわけではないが、遮蔽部材は、少なくともその一部が、上記の網掛け部分、すなわち、絶縁部材４０と入射口１０ａとを結んで描かれるいずれかの仮想線分に交わるような形状、配置であれば、従来に比して、絶縁部材４０に電子が帯電するおそれを低減することが可能である。したがって、遮蔽部材は、図８において一点鎖線で示す形状、配置としても、従来に比して、絶縁部材４０が電子によって帯電するおそれを低減することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、ドリフト管１２０が接続管１１９を介して加速器１１８に接続されることとしたが、ドリフト管１２０は、加速器１１８に直接接続されるものであってもよい。また、上記実施形態では、ドリフト管１２０がスキャンホーン１２４に直接接続されることとしたが、ドリフト管１２０とスキャンホーン１２４とが接続管を介して接続されるものであってもよい。
【００５８】
この場合、遮蔽部材は、必ずしも加速器１１８（入射口１０ａ）側に固定されている必要はなく、スキャンホーン１２４側に固定されてもよい。いずれにしても、遮蔽部材は、絶縁部材４０よりも加速器１１８側およびスキャンホーン１２４側のいずれか一方に固定され、他方側に対しては絶縁状態を維持するものであって、絶縁部材４０および入射口１０ａを結んで描かれるいずれかの仮想線分に一部または全部が交わるものであれば、その形状、配置等は特に限定されるものではない。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、被照射物に電子線を照射する電子線照射装置および電子線照射装置のドリフト管に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…本体
１０ａ…入射口
４０…絶縁部材
７０…第１遮蔽部材
７１…第２遮蔽部材
７５、７６…遮蔽部材
７６ｃ…遮蔽突部
１００…電子線照射装置
１１０…電子銃
１１８…加速器
１２０…ドリフト管
１２２…ビーム電流検出部
１２４…スキャンホーン
ｘ…内部空間
【図１】
2013044603.tif 000003
【図２】
2013044603.tif 000004
【図３】
2013044603.tif 000005
【図４】
2013044603.tif 000006
【図５】
2013044603.tif 000007
【図６】
2013044603.tif 000008
【図７】
2013044603.tif 000009
【図８】
2013044603.tif 000010