(57)【要約】【課題】電子線源の電子発生部材を交換する際の作業性を向上でき、且つ交換作業を含めた電子線照射装置の必要スペースを小さくできる電子線照射装置を提供する。【解決手段】電子線照射装置１Ａは、収容部２及び電子線源３を備える。収容部２は、本体部２２及び開閉可能に取り付けられた蓋部２４を有し、電子線照射室２１に照射対象物Ａを収容する。電子線源３は真空容器１３を有し、真空容器１３は基端部１４及び先端部１５を含む。先端部１５は蓋部２４に固定されている。先端部１５には、電子線照射室２１側から着脱可能に構成された照射窓部１２が取付けられている。本体部２２の正面には照射対象物Ａを搬入出するための扉２５が取付けられており、真空容器１３は、背面側に設けられたヒンジ１８を支点として開閉可能となっており、蓋部２４は、背面側に設けられたヒンジ２３を支点として開閉可能となっている。【選択図】図２
2009068973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する本体部、および前記開口部に開閉可能に取り付けられた蓋部を有し、前記本体部及び前記蓋部によって構成される電子線照射室に照射対象物を収容する収容部と、
基端部、及び前記基端部と前記蓋部との間に配置されて前記蓋部に固定された先端部を有し、前記先端部と前記基端部との結合部分が開閉可能となっている筒状の真空容器、前記基端部に保持され電子線を放出する電子銃、前記先端部に保持されて前記電子線を前記電子線照射室に向けて透過するとともに、前記電子線照射室側から着脱可能に構成された照射窓部、並びに前記真空容器の内部を排気する真空ポンプを有する電子線源と
を備え、
前記照射対象物を搬入及び搬出するための第１の扉が前記本体部の正面側に取り付けられており、
前記真空容器は、該真空容器の背面側に設けられた第１のヒンジを支点として開閉可能となっており、
前記蓋部は、前記収容部の背面側に設けられた第２のヒンジを支点として開閉可能となっている、
ことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記電子線照射室内の雰囲気を置換する雰囲気置換装置を更に備え、
前記雰囲気置換装置と前記電子線照射室とを繋ぐ配管の前記電子線照射室側の一端が前記収容部の背面側に取り付けられている、
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】
前記真空ポンプが前記真空容器の背面側に配置されている、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】
開口部を有する本体部、および前記開口部に開閉可能に取り付けられた蓋部を有し、前記本体部及び前記蓋部によって構成される電子線照射室に照射対象物を収容する収容部と、
基端部、及び前記基端部と前記蓋部との間に配置されて前記蓋部に固定された先端部を有し、前記先端部と前記基端部との結合部分が開閉可能となっている筒状の真空容器、前記基端部に保持され電子線を放出する電子銃、前記先端部に保持されて前記電子線を前記電子線照射室に向けて透過するとともに、前記電子線照射室側から着脱可能に構成された照射窓部、並びに前記真空容器の内部を排気する真空ポンプを有する電子線源と
を備え、
前記照射対象物を搬入及び搬出するための第１の扉が前記本体部の正面側に取り付けられており、
前記真空容器は、該真空容器の一方の側面側に設けられた第１のヒンジを支点として開閉可能となっており、
前記蓋部は、前記収容部の前記一方の側面と同じ側に設けられた第２のヒンジを支点として開閉可能となっている、
ことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項５】
前記電子線照射室内の雰囲気を置換する雰囲気置換装置を更に備え、
前記雰囲気置換装置と前記電子線照射室とを繋ぐ配管の前記電子線照射室側の一端が前記収容部の前記一方の側面側に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子線照射装置。
【請求項６】
前記真空ポンプが前記真空容器の前記一方の側面と同じ側に配置されている、ことを特徴とする請求項４または５に記載の電子線照射装置。
【請求項７】
前記収容部および前記電子線源を収容する筐体を更に備える、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】
前記筐体の正面側に第２の扉が取り付けられており、
前記第１及び第２の扉における互いに対向する位置にそれぞれ観察窓が設けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載の電子線照射装置。
【請求項９】
前記電子線源と電気的に接続されて前記電子線の放出制御を行う電子線制御部を更に備え、
前記筐体が、前記収容部および前記電子線源を収容する電子線源収容室、前記電子線制御部を収容する制御部収容室、並びに前記電子線源収容室と前記制御部収容室とを互いに仕切る金属製の仕切り部材を有する、
ことを特徴とする請求項７または８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、電子線照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電子線照射装置として、例えば次のようなものが知られている。特許文献１に開示された電子線照射装置は、電子銃を収容する真空容器を備えており、この真空容器には真空ポンプが取り付けられている。また、電子透過窓が真空容器に対して着脱可能に構成されており、真空容器を大気開放して電子銃及び電子透過窓を交換することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２に開示された電子線照射装置は、照射対象物を収容して電子線を照射するための電子線照射室を備えており、電子線照射装置本体（すなわち電子線源）が電子線照射室に付設されている。そして、電子線照射室内にトレイを設け、このトレイによって照射対象物を搬入・搬出することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献３に開示された電子線照射装置では、電子線を照射するための空間を構成する遮蔽体の一部を開閉可能な扉とし、この扉の内側に、被照射体を搬送するためのロールが配置されている。
【０００５】
また、特許文献４にも、電子線照射室を備える電子線照射装置が記載されている。特許文献４に記載された電子線照射装置では、電子線照射室に照射対象物を搬入・搬出するための扉と照射対象物を載せる試料台の一端とが互いに固定されている。
【特許文献１】特開２００４−１７０３５３号公報
【特許文献２】特開２００５−３３１４１７号公報
【特許文献３】実公平７−３３１９９号公報
【特許文献４】特開昭６０−８０７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子線照射装置においては、装置外部への電子線やＸ線の漏洩を防止するため、例えば特許文献２〜４に記載された構成のように、照射対象物を収容して電子線を照射するための電子線照射室が設けられる。他方、電子線照射装置に用いられる電子線源には、特許文献１に記載された構成のように照射窓部（電子透過窓）の交換やフィラメント等の電子発生部材の交換が可能ないわゆる開放型のものがある。従来、このような電子線照射装置において電子発生部材や照射窓部を交換する際には、電子線照射室を構成する部分から電子線源を一旦取り外す必要があった。従って、交換後の再調整（電子線源と電子線照射室内の照射対象物との位置合わせなど）が必要となり、作業効率を低下させる一因となっていた。
【０００７】
また、広さが限られた作業場内に電子線照射装置を設置するために、電子線照射装置が占めるスペースは小さいほど好ましい。しかし、電子線源を取り外して電子発生部材や照射窓部の交換作業を行う場合、取り外された電子線源を置いて交換作業を行うスペースが別途必要となり、作業場内に電子線照射装置を設置する際の制約となる。
【０００８】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、電子線源の電子発生部材および照射窓部を交換する際の作業性を向上でき、且つ交換作業を含めた電子線照射装置の必要スペースを小さくできる電子線照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明による第１の電子線照射装置は、開口部を有する本体部、および開口部に開閉可能に取り付けられた蓋部を有し、本体部及び蓋部によって構成される電子線照射室に照射対象物を収容する収容部と、基端部、及び基端部と蓋部との間に配置されて蓋部に固定された先端部を有し、先端部と基端部との結合部分が開閉可能となっている筒状の真空容器、基端部に保持され電子線を放出する電子銃、先端部に保持されて電子線を電子線照射室に向けて透過するとともに、電子線照射室側から着脱可能に構成された照射窓部、並びに真空容器の内部を排気する真空ポンプを有する電子線源とを備え、照射対象物を搬入及び搬出するための第１の扉が本体部の正面側に取り付けられており、真空容器は、該真空容器の背面側に設けられた第１のヒンジを支点として開閉可能となっており、蓋部は、収容部の背面側に設けられた第２のヒンジを支点として開閉可能となっていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による第２の電子線照射装置は、開口部を有する本体部、および開口部に開閉可能に取り付けられた蓋部を有し、本体部及び蓋部によって構成される電子線照射室に照射対象物を収容する収容部と、基端部、及び基端部と蓋部との間に配置されて蓋部に固定された先端部を有し、先端部と基端部との結合部分が開閉可能となっている筒状の真空容器、基端部に保持され電子線を放出する電子銃、先端部に保持されて電子線を電子線照射室に向けて透過するとともに、電子線照射室側から着脱可能に構成された照射窓部、並びに真空容器の内部を排気する真空ポンプを有する電子線源とを備え、照射対象物を搬入及び搬出するための第１の扉が本体部の正面側に取り付けられており、真空容器は、該真空容器の一方の側面側に設けられた第１のヒンジを支点として開閉可能となっており、蓋部は、収容部の一方の側面と同じ側に設けられた第２のヒンジを支点として開閉可能となっていることを特徴とする。
【００１１】
上記した第１及び第２の電子線照射装置が備える電子線源は、真空容器の基端部と先端部とが第１のヒンジを支点として開閉可能となっており、また、真空容器には真空ポンプが設けられており、電子発生部材を交換可能ないわゆる開放型の構成を備えている。そして、各電子線照射装置においては、電子線源の真空容器の先端部が収容部（蓋部）に固定されている。従って、電子発生部材を交換する際には、先端部を収容部に固定したまま、電子線源を収容部から取り外すことなく基端部を開いて電子発生部材を交換することができる。また、電子線源の先端部が蓋部に固定されており、照射窓部が電子線照射室側から着脱可能に構成されているので、作業者は蓋部を開けることにより照射窓部に容易にアクセスでき、電子線源を収容部から取り外すことなく照射窓部を交換できる。このように、上記した第１及び第２の電子線照射装置によれば、電子発生部材や照射窓部を交換する際に、電子線照射室を構成する収容部から電子線源を取り外す必要がない。したがって、交換後の再調整が不要となり作業性を向上できると共に、交換作業を行うスペースを省くことができる。
【００１２】
また、上記した第１の電子線照射装置では、照射対象物を搬入及び搬出するための第１の扉が取り付けられた正面に対して、真空容器（電子線源）及び蓋部（収容部）の双方が、各々の背面側に設けられたヒンジを支点として開閉可能となっている。また、上記した第２の電子線照射装置では、真空容器（電子線源）及び蓋部（収容部）の双方が、各々の一方の側面側に設けられたヒンジを支点として開閉可能となっている。このように、真空容器及び蓋部を互いに同じ方向に開閉するよう構成することにより、これらの開閉のために必要なスペースを小さくでき、ひいては電子線照射装置の設置面積を小さくできる。すなわち、第１の電子線照射装置は真空容器及び蓋部を後方（背面方向）に開くので装置の横幅を小さくでき、第２の電子線照射装置は真空容器及び蓋部を一の側方に開くので装置の奥行きを小さくできる。また、第１及び第２の電子線照射装置では、真空容器及び蓋部を後方または一の側方に開くので、正面側のスペースは狭くてもよい。したがって、収容部および電子線源を正面側に寄せて配置できるので、作業性をより向上できる。
【００１３】
また、第１の電子線照射装置は、電子線照射室内の雰囲気を置換する雰囲気置換装置を更に備え、雰囲気置換装置と電子線照射室とを繋ぐ配管の電子線照射室側の一端が収容部の背面側に取り付けられていることを特徴としてもよい。また、第２の電子線照射装置は、電子線照射室内の雰囲気を置換する雰囲気置換装置を更に備え、雰囲気置換装置と電子線照射室とを繋ぐ配管の電子線照射室側の一端が収容部の一方の側面側に取り付けられていることを特徴としてもよい。これらのように、電子線照射装置が雰囲気置換装置を備える場合、配管の電子線照射室側の一端を、第１及び第２のヒンジと同じ側（背面側または一方の側面側）に取り付けるとよい。これにより、真空容器及び収容部の開閉スペースと配管スペースとを共通にすることができ、電子線照射装置の設置面積を更に小さくできる。
【００１４】
また、第１の電子線照射装置は、真空ポンプが真空容器の背面側に配置されていることを特徴としてもよい。また、第２の電子線照射装置は、真空ポンプが真空容器の一方の側面と同じ側に配置されていることを特徴としてもよい。これらにより、真空容器や収容部を開放した際に、ヒンジより上部の構造体の重心を下げ、安定した開放状態を実現できる。
【００１５】
また、第１及び第２の電子線照射装置は、電子線源からのＸ線や照射対象物に電子線が当たることにより副次的に発生するＸ線の外部への漏洩を防ぐため、収容部および電子線源を収容する筐体を更に備えるとよい。その場合、筐体の正面側に第２の扉が取り付けられており、第１及び第２の扉における互いに対向する位置にそれぞれ観察窓が設けられていると尚良い。上記した第１及び第２の電子線照射装置においては収容部を正面側に寄せて配置できるので、筐体の観察窓と収容部の観察窓とを近接配置でき、これらの観察窓を通して照射対象物を容易に観察できる。
【００１６】
また、第１及び第２の電子線照射装置は、電子線源と電気的に接続されて電子線の放出制御を行う電子線制御部を更に備え、筐体が、収容部および電子線源を収容する電子線源収容室、電子線制御部を収容する制御部収容室、並びに電子線源収容室と制御部収容室とを互いに仕切る金属製の仕切り部材を有することを特徴としてもよい。これにより、電子線源収容室内に収容された電子線源や収容部から漏洩したＸ線が仕切り部材により遮蔽されるので、制御部収容室内に収容された電子線制御部に対するＸ線の影響を低減できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による電子線照射装置によれば、電子線源の電子発生部材および照射窓部を交換する際の作業性を向上でき、且つ交換作業を含めた電子線照射装置の必要スペースを小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明による電子線照射装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において、正面とは、電子照射装置を操作する操作者と向かい合う面であって、具体的には、電子線の照射対象である照射対象物を搬入・搬出する扉や、照射状態を観察するための観察窓が配置された面を指すものとする。
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１実施形態として電子線照射装置１Ａの構成を示す正面図である。図１において、筐体７の上半分（電子線源収容室７２）については扉７１が開いた状態の正面図を示しており、筐体７の下半分（制御部収容室７３）については内部構成を示すために筐体７の正面パネルを省略して示している。また、図２は、図１に示した電子線照射装置１Ａの側面図であり、収容部２及び筐体７については図１のII−II線に沿った側面断面を示している。
【００２０】
本実施形態による電子線照射装置１Ａは、照射対象物Ａに対して電子線を照射するための装置であり、例えばインキの乾燥やフィルムの改質、樹脂膜の硬化、半導体部材の改質等に好適に用いられる。図１及び図２を参照すると、電子線照射装置１Ａは、収容部２、電子線源３、及び筐体７を備えている。
【００２１】
収容部２は、照射対象物Ａを収容する電子線照射室（照射チャンバー）２１を有している。電子線照射室２１には、ＸＹステージ２６が収容されている。ＸＹステージ２６は、照射対象物Ａを支持するとともに、電子線の照射軸線と直交する平面内で照射対象物Ａを位置決めするためのものである。また、ＸＹステージ２６上には、照射対象物Ａの高さを調整するための調整台２７が配置され、調整台２７上に、照射対象物Ａを載置するためのテーブル２８が設けられている。電子線照射時には、電子線照射室２１の内部雰囲気が窒素ガス等の不活性ガスに置換される。収容部２の正面には扉２５（第１の扉）が設けられており、操作者はこの扉２５を開けて照射対象物Ａの搬入出を行う。扉２５には、電子線照射室２１の内部を観察するための観察窓２５ｂが設けられている。
【００２２】
電子線源３は、電子線照射室２１内に収容された照射対象物Ａに電子線を照射するための装置であり、収容部２に固定されている。電子線源３は、真空容器１３を有しており、この真空容器１３の内部に電子発生部材（フィラメント）が配置されている。電子発生部材から放出された電子線は、真空容器１３の先端に取り付けられた照射窓部１２を通過して、テーブル２８上の照射対象物Ａに照射される。
【００２３】
筐体７は、収容部２及び電子線源３を収容し、電子線源３からのＸ線や照射対象物Ａに電子線が当たることにより副次的に発生するＸ線の外部への漏洩を防ぐ。筐体７は高さ方向に長い直方体箱型形状を呈しており、筐体７の内部は、上部に設けられた電子線源収容室７２と、下部に設けられた制御部収容室７３とに仕切られている。電子線源収容室７２には、収容部２及び電子線源３が収容されている。電子線源収容室７２を構成する筐体７の壁面は、Ｘ線吸収率が極めて高い（すなわち、Ｘ線透過率が極めて低い）材料、例えばステンレス、鉛、鉄、タングステン等によって構成されている。電子線源収容室７２の正面側には扉７１（第２の扉）が取り付けられており、操作者は、電子線照射室２１への照射対象物Ａの搬入出や電子線源３のメンテナンスを、扉７１を開けて行うことができる。扉７１における観察窓２５ｂと対向する位置には、観察窓７１ａが設けられている。これにより、操作者は扉７１を閉じた状態で電子線照射室２１の内部を観察することができる。なお、観察窓２５ｂ及び７１ａは、電子線照射室２１内で二次的に発生するＸ線の漏洩を防止するため、例えば鉛ガラスといったＸ線吸収材からなることが好ましい。
【００２４】
制御部収容室７３には、各種制御装置（電子線源コントローラ７４、排気ポンプ７５、ステージコントローラ７６、及び雰囲気調整コントローラ７７）が収容されている。電子線源コントローラ７４は、本実施形態における電子線制御部である。電子線源コントローラ７４は、電子線源３と電気的に接続されて電子線の放出制御を行う。排気ポンプ７５は、真空容器１３の内部を排気する真空ポンプ３３と配管を介して接続され、真空ポンプ３３から排出されたガスを筐体７の外部へ排気する。ステージコントローラ７６は、前述したＸＹステージ２６および調整台２７と電気的に接続されて照射対象物Ａの位置制御を行う。雰囲気調整コントローラ７７は、本実施形態における雰囲気置換装置である。雰囲気調整コントローラ７７は、収容部２の電子線照射室２１と配管７７ａを介して接続され、電子線照射室２１の内部雰囲気を窒素ガス等の不活性ガスに置換するとともに、置換後の内部雰囲気を維持する。なお、電子線源コントローラ７４、排気ポンプ７５、ステージコントローラ７６、及び雰囲気調整コントローラ７７の操作は、例えばキーボードなどの入力手段を介して操作者により行われる。また、これらの動作状態は、筐体７に取り付けられた表示装置７８により表示される。
【００２５】
電子線源収容室７２と制御部収容室７３とは、金属製の仕切り部材７９によって互いに仕切られている。仕切り部材７９は、Ｘ線吸収率が極めて高い材料、例えばステンレス、鉛、鉄、タングステン等によって構成される。これにより、電子線源収容室７２内に収容された電子線源３や電子線照射室２１から発生したＸ線が仕切り部材７９により遮蔽されるので、制御部収容室７３内に収容された各種制御装置に対するＸ線の影響を低減できる。
【００２６】
続いて、本実施形態の収容部２及び電子線源３の構成について、図３〜図７を参照しつつ具体的に説明する。図３は、収容部２及び電子線源３の構成を示す正面図である。図３では、理解を容易にするため収容部２の一部を切り欠いて示している。図４は、収容部２及び電子線源３の側面図であり、収容部２については図３のIV−IV線に沿った側面断面を示している。図５は、収容部２及び電子線源３の上面図である。また、図６及び図７は、収容部２及び電子線源３の動作の様子を示す図である。
【００２７】
収容部２は、主に本体部２２及び蓋部２４によって構成され、内部が空洞（電子線照射室２１）となった略直方体状のステンレス製箱形容器である。本体部２２の上面には矩形の開口部２２ａが形成されており、蓋部２４は開口部２２ａを塞ぐように配置されて電子線照射室２１の天板の一部を構成している。本体部２２と蓋部２４とは収容部２の背面側に設けられたヒンジ（第２のヒンジ）２３を介して互いに連結されており、このヒンジを支点として蓋部２４が開閉可能となっている。
【００２８】
蓋部２４は、電子線源３の真空容器１３が挿通及び固定される電子線源取付部２４ａを有している。電子線源取付部２４ａは、真空容器１３の長手方向に沿って延びる略円筒形状に形成されており、その内径は真空容器１３の外径とほぼ同じである。なお、蓋部２４には、蓋部２４の開閉を容易にするための取手２４ｂが、蓋部２４の正面寄りの部分に取り付けられている。また、本体部２２と蓋部２４とが互いに接する部分は、互いに重なることで、電子線照射室２１で電子線の照射により二次的に発生するＸ線の外部への漏洩を防止することが可能だが、より漏洩Ｘ線量を少なくするためには、鉛シートまたはタングステンシートといったＸ線遮蔽シートが設けられるとよい。
【００２９】
蓋部２４を開いた様子を図６に示す。蓋部２４は、ヒンジ２３を支点として上方に開く。このとき、蓋部２４に固定された電子線源３も蓋部２４と共にヒンジ２３を支点として移動する。後述するように、本実施形態では電子線源３の照射窓部１２が電子線照射室２１側から着脱可能に構成されており、蓋部２４がこのように開くことによって、照射窓部１２へのアクセスを容易にし、作業者は照射窓部１２を容易に交換することができる。なお、本実施形態のように蓋部２４を上方へ開く場合、重量物である蓋部２４及び電子線源３によって蓋部２４が急激に閉じてしまうことを防ぐため、図６に示すように、蓋部２４と本体部２２との間にショックアブソーバー（緩衝部材）３４が設けられることが好ましい。
【００３０】
図３〜図５を再び参照すると、本体部２２の正面は照射対象物Ａを搬入及び搬出するための矩形の開口部２２ｂ（図４参照）となっており、開口部２２ｂには、ヒンジ２５ｃを介して扉２５が開閉可能に取り付けられている。扉２５には、扉２５の開閉を容易にするための取手２５ａが取り付けられている。本実施形態では、ヒンジ２５ｃは扉２５の下端に取り付けられ、取手２５ａは扉２５の上端に取り付けられている。また、電子線照射時には、電子線照射室２１の内部を窒素ガス等の不活性ガスにて置換するため、本体部２２の裏面には、雰囲気調整コントローラ７７（図１，２参照）から延びる配管７７ａの一端が取り付けられている。そして、電子線照射室２１の内部雰囲気を維持するため、開口部２２ａや開口部２２ｂ、電子線源取付部２４ａには、蓋部２４や扉２５、真空容器１３との間に気密封止部材が設けられる。
【００３１】
前述したように、収容部２の電子線照射室２１には、ＸＹステージ２６、調整台２７、及びテーブル２８が設けられている。図７に示すように、ＸＹステージ２６、調整台２７、及びテーブル２８は、開口部２２ｂへ向けて平行移動（スライド）可能となっており、扉２５が開かれる際には、テーブル２８が電子線照射室２１の外部に移動できるしくみになっている。このしくみによって、作業者は、照射対象物Ａをテーブル２８上にセットする作業を容易にできる。なお、電子線がテーブル２８に照射されることによるＸ線の発生を低減するため、テーブル２８は、カーボン等の軽元素素材で構成されることが好ましい。或いは、テーブル２８の表面をカーボン等の軽元素素材からなる膜やシートで覆ってもよい。
【００３２】
次に、電子線源３の構成について詳細に説明する。図８は、電子線源３の内部構成を示す側面断面図である。電子線源３は、電子銃１６を有する。電子銃１６は、着脱可能なカソード端子部１７を含み、カソード端子部１７から所定方向に電子線Ｂを放出する。電子線源３は、更に、電子銃１６からの電子線Ｂを透過する照射窓部１２と、円筒形状の真空容器１３と、真空容器１３の内部を排気する真空ポンプ３３（図１〜図５参照。図８では省略）とを有する。
【００３３】
本実施形態の電子線源３は、開放型であり、使い捨てに供される閉鎖型と異なり、真空状態を任意に作り出すことができ、電子発生部材であるフィラメント１７ａを含むカソード端子部１７や照射窓部１２の交換を可能にしている。すなわち、真空容器１３は、動作時に真空状態になるステンレス鋼製の容器であって、電子線Ｂの照射方向の一端側（収容部２とは反対側）に位置する基端部１４と、他端側（収容部２側）に位置する先端部１５とに二分割されている。基端部１４は電子銃１６のフィラメント１７ａを含むカソード端子部１７を収容し、電子銃１６を保持する。また、先端部１５は照射窓部１２を保持する。基端部１４と先端部１５とは、真空容器１３の背面側に配置されたヒンジ１８（第１のヒンジ）によって互いに連結されており、ヒンジ１８を支点として開閉可能となっている。先端部１５は蓋部２４の電子線源取付部２４ａに固定されており、図７に示したように、基端部１４がヒンジ１８を支点にして横倒しになるように回動することで、基端部１４を開放させることができ、基端部１４内に収容されているカソード端子部１７へのアクセスを可能にする。
【００３４】
先端部１５内には、電磁偏向レンズとして機能する筒状のコイル部１５ａが設けられると共に、コイル部１５ａの中心を通るよう、真空容器１３の長手方向に電子通路１５ｅが延在している。また、先端部１５の基端部１４側の端部にはディスク板３１が蓋をするように固定され、このディスク板３１の中心には、電子通路１５ｅと連通する電子導入孔３１ａが形成されている。
【００３５】
先端部１５の収容部２側の端部には、電子通路１５ｅの端に位置して電子線照射室２１に向けて電子線Ｂを透過する照射窓部１２が装着されている。この照射窓部１２は、電子線照射室２１に臨んで配置され、蓋部２４の内面２４ｃに対して電子線照射方向に突設されている。本実施形態では、電子線源取付部２４ａの電子線照射室２１側の端部が蓋部２４の内面２４ｃに対して突き出ており、照射窓部１２は電子線源取付部２４ａの端面に対して更に突き出ている。照射窓部１２は、カソード端子部１７（フィラメント１７ａ）から発生して電子通路１５ｅを通過した電子線Ｂを透過する窓材を含んで構成されており、先端部１５に螺子等によって固定されている。従って、螺子の取り外しによって、消耗品である窓材を含む照射窓部１２の交換も可能になる。
【００３６】
真空ポンプ３３（図１〜図５参照）は、基端部１４に固定されている。真空ポンプ３３は、真空容器１３の内部を排気して高真空状態にするためのものである。すなわち、電子線源３が真空ポンプ３３を装備することによって、消耗品であるカソード端子部１７や照射窓部１２の交換が可能になっている。また、本実施形態の真空ポンプ３３は、図２や図４に示したように、真空容器１３の背面側に配置されている。このように、重量物である真空ポンプ３３を収容部２のヒンジ２３や電子線源３のヒンジ１８と同じ背面側に配置することによって、真空容器１３や収容部２を開放した際に、ヒンジ１８より上部の構造体の重心を下げ、安定した開放状態を実現できる。
【００３７】
真空容器１３の基端側には、電子銃１６との一体化が図られたモールド電源部３４が固定されている。このモールド電源部３４は、電気絶縁性の樹脂（例えば、エポキシ樹脂）でモールド成形されたものであり、金属製のケース３５内に収容されている。
【００３８】
図９は、モールド電源部３４の構成を示す側面断面図である。モールド電源部３４は、電子線源３の基端側に位置して直方体形状をなすブロック状の電源本体部３４ａと、この電源本体部３４ａから電子線源３の先端側に向けて基端部１４内へ突出する円柱状のネック部３４ｂとからなる。電源本体部３４ａ内には、高電圧（例えば、照射窓部１２をアースさせる場合には最大−１６０ｋＶ）を発生させるようなトランスを構成させた高圧発生部３４ｃが封入されている。
【００３９】
電子銃１６は、ネック部３４ｂの先端部に、電子通路１５ｅを挟んで照射窓部１２に対峙するよう配置されている。図１０は、電子銃１６の構成を詳細に示す側面断面図である。電子銃１６は、図１０に示すように、ネック部３４ｂに装着させるグリッドベース３７を有し、このグリッドベース３７は、ネック部３４ｂの先端面に埋め込まれたグリッド用端子３８に対して螺子部３７ａを介して固定されている。
【００４０】
また、ネック部３４ｂには、その先端面にフィラメント用端子３９が埋め込まれている。この端子３９には、ヒータソケット４０がねじ込まれており、このヒータソケット４０の先端にカソード端子部１７が着脱自在に取り付けられている。ここで、図１１は、カソード端子部１７及びその周辺の構成を示す側面断面図であり、図１２は、図１１に示したカソード端子部１７の平面図であり、図１３は、図１２のXIII−XIII線に沿った部分断面図である。カソード端子部１７は、図１１〜図１３に示すように、フィラメント１７ａと、フィラメント支持ピン４１と、ベース部材４２と、側壁部材４３と、アパーチャ部材４４とを含んでいる。
【００４１】
フィラメント１７ａは、電子を発生及び放出する電子発生部材であり、電子放出効率の良い材料（たとえば、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｎｄ、Ｔａ、ＴｈＷ線等）からなる。フィラメント１７ａの中央部はＶ字状またはＵ字状に曲げられており、この中央部から電子が放出される。また、フィラメント支持ピン４１は、導電性の材料（たとえば、コバール（フェルニコ）等）からなる。フィラメント支持ピン４１の先端部分にはフィラメント１７ａの端部が固着されており、フィラメント１７ａとフィラメント支持ピン４１とが電気的に接続されている。フィラメント支持ピン４１は、ヒータソケット４０に対して取り外し可能に差し込まれる。ベース部材４２は、絶縁性材料（たとえば、セラミックス等）からなり、フィラメント支持ピン４１を固定する。
【００４２】
側壁部材４３は、略筒形状を呈した導電性の材料（たとえば、ステンレス鋼）からなり、フィラメント１７ａの電子放出方向側に開口４３ａを有している。側壁部材４３は、フィラメント１７ａの周囲を取り囲むようベース部材４２に設けられており、フィラメント１７ａは側壁部材４３の内側に位置している。ベース部材４２と側壁部材４３とは、ビス４５により固定されている。
【００４３】
アパーチャ部材４４は、薄板状の導電性の材料（たとえば、ステンレス鋼）からなり、開口４３ａを被うよう側壁部材４３にスポット溶接により固定されている。アパーチャ部材４４は、フィラメント１７ａの電子放出方向前方に開口４４ａを有している。アパーチャ部材４４の厚さは例えば０．１〜０．２５ｍｍ程度に設定され、開口４４ａの直径は例えば１．０〜１．５ｍｍ程度に設定される。
【００４４】
カソード端子部１７には、図１０及び図１１に示すように、ホルダ部材３６が被せられる。そして、カソード端子部１７は、押えリング４６をホルダ部材３６の内側に締め込むことにより、ホルダ部材３６に固定される。また、カソード端子部１７が固定されたホルダ部材３６にはグリッド固定リング４８が被され、グリッド固定リング４８がグリッドベース３７に螺合されることにより、グリッドベース３７に固定される。このような構成によって、カソード端子部１７（フィラメント１７ａ）は、必要に応じて交換可能となっている。
【００４５】
ホルダ部材３６は、導電性の材料（たとえば、ステンレス鋼）からなり、側壁部材４３に対して位置決めされている。すなわち、ホルダ部材３６の外側から螺入されたビス４７の端部がホルダ部材３６の内面から突出しており、ベース部材４２の外周部には、ビス４７の端部と係合可能なガイド溝４２ａが設けられている。そして、カソード端子部１７がホルダ部材３６に挿入される際に、ビス４７の端部とガイド溝４２ａとが係合することにより、ホルダ部材３６と側壁部材４３（カソード端子部１７）との位置決めがなされる。側壁部材４３には、カソード端子部１７に被せる際にビス４７の端部と側壁部材４３とが干渉しないように、ガイド溝４２ａに対応する位置にガイド溝４３ｂが設けられている。
【００４６】
ホルダ部材３６は、アパーチャ部材４４の開口４４ａに対応する位置に開口３６ａを有している。ホルダ部材３６の開口３６ａの直径は、６ｍｍ程度に設定されており、アパーチャ部材４４の直径（１２ｍｍ程度）よりも小さく、開口４４ａの直径よりも大きい。従って、アパーチャ部材４４は、ホルダ部材３６と側壁部材４３とに挟み込まれて固定される。
【００４７】
このような構成の電子銃１６においては、グリッド用端子３８に電気的に接続されたグリッドベース３７、グリッド固定リング４８、及びホルダ部材３６によって、グリッド電極（集束電極）が構成される。また、ヒータソケット４０を介してフィラメント用端子３９に電気的に接続されたカソード端子部１７（フィラメント１７ａ）によって、カソード電極が構成される。
【００４８】
図９に示すように、モールド電源部３４の電源本体部３４ａ内には、高圧発生部３４ｃに電気的に接続された電子放出制御部３４ｄが封入されている。そして、この電子放出制御部３４ｄが、グリッド用端子３８及びフィラメント用端子３９に対し、グリッド接続配線４９ａ及びフィラメント接続配線４９ｂを介してそれぞれ接続され、各接続配線４９ａ，４９ｂは、供に高電圧に印加されるゆえにネック部３４ｂ内に封入される。
【００４９】
すなわち、高圧発生部３４ｃはもとより、グリッド電極に給電するグリッド接続配線４９ａ、及びカソード端子部１７（フィラメント１７ａ）に給電するフィラメント接続配線４９ｂは、高電圧化することになる。具体的には、照射窓部１２がアースされる場合、最大−１６０ｋＶを高圧発生部３４ｃで作り出すことができる。このとき、高圧（−１６０ｋＶ）にフローティングされた状態で、グリッド接続配線４９ａには−数百Ｖが印加され、フィラメント接続配線４９ｂには−２〜３Ｖが印加される。
【００５０】
また、図９に示すように、電源本体部３４ａは金属製のケース３５内に収容され、電源本体部３４ａとケース３５との間には隙間Ｃが設けられ、この隙間Ｃ内に高電圧制御部５０が配置されている。このケース３５には、外部電源に接続するための電源用端子５１が固定され、高電圧制御部５０はこの電源用端子５１に接続されると共に、モールド電源部３４内の高圧発生部３４ｃ及び電子放出制御部３４ｄに対してそれぞれ配線４９ｃ，４９ｄを介して接続されている。また、電子線源コントローラ７４（図１、図２参照）からの制御信号に基づき、高電圧制御部５０によって、高圧発生部３４ｃにおいて発生する電圧が高電圧（例えば１６０ｋＶ）から低電圧（０Ｖ）までコントロールされる。更に、電子放出制御部３４ｄにより、電子放出タイミングや管電流などがコントロールされる。なお、隙間Ｃには冷却ファン５２が更に配置されてもよい。
【００５１】
続いて、本実施形態の照射窓部１２の構成について詳細に説明する。図１４（ａ）は、照射窓部１２及びその付近の構成を示す側面断面図である。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す照射窓部１２の主要部の拡大断面図である。また、図１５は、照射窓部１２の構成を示す平面図である。照射窓部１２は、図８に示した電子銃１６から出射された電子線Ｂを透過して真空容器１３の外部（電子線照射室２１内）へ照射するための部分であり、真空容器１３の先端部１５の先端（電子通路１５ｅの端部）に着脱可能に取り付けられる。
【００５２】
照射窓部１２は、略円板状の外観を有しており、枠材６１、窓材６２、及び固定用部材６３を有する。枠材６１は、略円板状の部材であり、例えばステンレスといった金属からなる。枠材６１は、先端部１５の段差部１５ｆの壁部に囲まれた平面上に配置される。枠材６１には、窓材６２及び固定用部材６３を収容するための凹部６１ａと、電子線Ｂを通過させるための電子通過孔６１ｃとが形成されている。このうち、電子通過孔６１ｃは、電子線Ｂの出射方向に枠材６１を貫通しており、枠材６１の中心部分に形成されている。電子通過孔６１ｃの真空容器１３側の幅（内径）は、真空容器１３の内部へ向けてテーパ状に拡大している。これに対し、真空容器１３とは反対側の電子通過孔６１ｃの幅（内径）は、電子線Ｂの出射方向に沿ってほぼ一定となっている。つまり電子通過孔６１ｃは、電子出射側からほぼ一定の径を維持した部分と、その部分に連続するように、電子入射側（真空容器１３側）から電子出射側に向けてテーパ状に縮径していく部分とからなる。
【００５３】
凹部６１ａは、電子通過孔６１ｃの一端をその底面が含むように形成されており、照射窓部１２の厚さ方向（すなわち電子線Ｂの出射方向）から見て円形状に形成されている。凹部６１ａの周囲には、複数のボルト穴６１ｄが枠材６１の周方向に並んで形成されており、枠材６１は、ボルト穴６１ｄにボルト６４が挿通され、このボルト６４が先端部１５のネジ穴と螺合することにより、先端部１５に装着される。なお、枠材６１は、ボルト６４が取り外されることによって先端部１５から脱離することができる。また、枠材６１には、ボルト穴６１ｄとは別のネジ穴６１ｅが形成されている。ネジ穴６１ｅは、ボルト６４を強く締めすぎて照射窓部１２が先端部１５に固着してしまい、先端部１５から容易に外れなくなった場合に、適当な螺子をねじ込むことで照射窓部１２を先端部１５から引き離すために用いられる。
【００５４】
窓材６２は、電子銃１６から出射された電子線Ｂを透過して真空容器１３の外部へ出射するための膜状の部材であり、電子線Ｂを透過する材料（例えばベリリウム、チタン、アルミニウムなど）からなる。窓材６２は、例えば数μｍ〜１０μｍといった厚さに形成されており、例えばＸ線発生装置などに用いられる窓材と比較して極めて薄い。窓材６２は、枠材６１の電子通過孔６１ｃの一端を覆うように、枠材６１の凹部６１ａの底面上に配置されている。また、窓材６２は、ロウ材６５を用いて枠材６１にロウ付けされることにより、電子通過孔６１ｃを閉じるように枠材６１に気密に接合されている。なお、窓材６２は、ロウ付け以外にも例えば溶接によって枠材６１に気密に接合されてもよい。窓材６２の一方の面は真空容器１３の外側に位置しており、大気に触れる。また、窓材６２の他方の面は真空容器１３の内側に位置している。
【００５５】
固定用部材６３は、窓材６２を枠材６１に確実に固定するための部材である。固定用部材６３は、中央部分に開口６３ａを有する円環状に形成されており、開口６３ａが枠材６１の電子通過孔６１ｃと連通するように、凹部６１ａの底面上且つ窓材６２上に配設されることにより、枠材６１との間に窓材６２を挟んでいる。また、固定用部材６３の外径は凹部６１ａの内径よりも小さく設定されており、固定用部材６３の側面６３ｂと凹部６１ａの側壁６１ｂとの間には隙間があいている。この隙間は、部品の公差に起因して一般的に設けられる隙間よりも格段に大きな隙間であり、例えば凹部６１ａの内径の数パーセント〜数十パーセントといった大きさである。
【００５６】
また、図１４（ｂ）に示すように、固定用部材６３と枠材６１との間にはロウ材６５が充填されており、このロウ材６５の一部は窓材６２にも接している。このように、固定用部材６３が窓材６２及び枠材６１にロウ付けされることにより、窓材６２が枠材６１に強固に接合されるとともに、枠材６１と窓材６２との間の気密性が増す。なお、固定用部材６３は、図１４に示すようなスポット溶接痕６３ｃを有してもよい。このスポット溶接痕６３ｃは、固定用部材６３を枠材６１にロウ付けする際に、固定用部材６３を仮止めのために枠材６１にスポット溶接した痕である。スポット溶接は窓材６２を避けて行われるため、スポット溶接痕６３ｃは窓材６２の周囲に点在する。
【００５７】
また、図１４（ｂ）に示すように、ロウ材６５に接する側の枠材６１の表面（すなわち、枠材６１の凹部６１ａの底面）には、ロウ材６５の密着性を高めるための金属膜６６ａが形成されている。同様に、ロウ材６５に接する側の固定用部材６３の表面にも金属膜６６ｂが形成されている。金属膜６６ａ及び６６ｂは、ロウ材６５と相性が良い金属材料（例えば銅）からなり、蒸着等によって形成される。なお、本実施形態では固定用部材６３の外径が凹部６１ａの内径よりも小さいので、固定用部材６３の側面６３ｂと凹部６１ａの側壁６１ｂとの隙間から、金属膜６６ａが露出することとなる。
【００５８】
照射窓部１２と真空容器１３（先端部１５）との間には、Ｏリング６７が設けられる。Ｏリング６７は、照射窓部１２と真空容器１３（先端部１５）との隙間を気密に封止するための部材である。Ｏリング６７は、例えば樹脂などの弾性材料からなり、枠材６１と真空容器１３との間において電子通過孔６１ｃを囲むように設けられている。また、Ｏリング６７を収容して位置決めするための溝１３ａが真空容器１３側に形成されており、Ｏリング６７は溝１３ａに収容されている。
【００５９】
なお、本実施形態の電子線照射装置１Ａにおける照射窓部としては、図１４及び図１５に示した照射窓部１２以外にも、様々な構成のものが適用される。図１６（ａ），（ｂ）及び図１７（ａ），（ｂ）は、それぞれ照射窓部の構成例を示す断面図である。
【００６０】
図１６（ａ）に示す形態と前述した形態（図１４，図１５）との相違点は、照射窓部の装着形態である。すなわち、図１６（ａ）に示す形態では、真空容器１３の先端に押さえ部材６８が設けられている。押さえ部材６８は、枠材６１の外周部分を押さえつつ真空容器１３（先端部１５）と螺合（螺着）することにより、照射窓部１２を真空容器１３（先端部１５）に固定する。具体的には、押さえ部材６８は、円筒状の螺合部６８ａと、螺合部６８ａの一端に設けられた板状部６８ｂとが一体的に形成されて成る。そして、螺合部６８ａの内周面にはネジ山６８ｄが形成されており、このネジ山６８ｄが先端部１５の外周面に形成されたネジ山１５ｇと螺合することによって、押さえ部材６８が先端部１５に螺着される。このとき、板状部６８ｂが照射窓部１２の枠材６１を先端部１５へ押さえつける。押さえ部材６８は、電子線Ｂを通過させるために板状部６８ｂに形成された円形の開口６８ｃを有する。開口６８ｃの内径は枠材６１の凹部６１ａの内径よりも大きく形成されており、板状部６８ｂが固定用部材６３に当接しないようになっている。
【００６１】
また、図１６（ｂ）に示す形態と前述した形態（図１４，図１５）との相違点は、照射窓部の装着形態である。すなわち、図１６（ｂ）に示す照射窓部１２ａは、枠材６１（図１４参照）に代えて枠材６９を有する。枠材６９は、真空容器１３（先端部１５）と螺合することにより真空容器１３に固定される。具体的には、枠材６９は、円筒状の螺合部６９ａと、螺合部６９ａの一端に設けられた板状部６９ｂとが一体的に形成されて成る。そして、螺合部６９ａの内周面にはネジ山６９ｄが形成されており、このネジ山６９ｄが先端部１５の外周面に形成されたネジ山１５ｇと螺合することによって、照射窓部１２ａが真空容器１３（先端部１５）に螺着される。
【００６２】
なお、枠材６９は、図１４に示した枠材６１と同様に、窓材６２及び固定用部材６３を収容するための凹部６９ｃと、先端部１５の電子通路１５ｅと連通しており電子線Ｂを通過させる電子通過孔６９ｅとを有する。そして、電子通過孔６９ｅを閉じるように窓材６２が配設されるとともに、枠材６９、窓材６２、及び固定用部材６３がロウ材６５を介して互いに接合されている。また、図１６（ｂ）に示す構成においては、先端部１５は、照射窓部を位置決めするための段差部１５ｆ（図１４（ａ）参照）を有していなくてもよい。
【００６３】
また、図１７（ａ）に示す形態と前述した形態（図１４，図１５）との相違点は、枠材の形状である。すなわち、図１７（ａ）に示す照射窓部１２ｂは、枠材６１（図１４参照）に代えて枠材７０を有する。枠材７０は、略円板状の部材であり、窓材６２及び固定用部材６３を収容するための凹部７０ａと、先端部１５の電子通路１５ｅと連通しており電子線Ｂを通過させる電子通過孔７０ｃと、ボルト６４を通すためのボルト穴７０ｅとを有する。枠材７０の凹部７０ａ付近は、ボルト穴７０ｅを含む外周部分よりも厚く形成されており、凸部７０ｄとなっている。なお、本変形例において電子通過孔７０ｃの内径は出射方向に沿って一定に形成されているが、図１４（ｂ）に示した電子通過孔６１ｃのように、真空容器側の電子通過孔７０ｃの内径がテーパ状に拡大していてもよい。
【００６４】
図１７（ｂ）に示す形態は、図１７（ａ）に示した照射窓部１２ｂを、図１６（ａ）に示した押さえ部材６８によって固定する構成を備える。すなわち、押さえ部材６８は、枠材７０の外周部分を押さえつつ真空容器１３（先端部１５）と螺合（螺着）することにより、照射窓部１２ｂを真空容器１３（先端部１５）に固定する。また、電子線Ｂを通過させるための円形の開口６８ｃの内径は枠材７０の凸部７０ｄの外径よりも大きく形成されており、凸部７０ｄは開口６８ｃから突出している。
【００６５】
以上の構成を備える電子線照射装置１Ａによる効果について説明する。この電子線照射装置１Ａが備える電子線源３は、真空容器１３の基端部１４と先端部１５とがヒンジ１８を支点として開閉可能となっており、また、真空容器１３には真空ポンプ３３が設けられており、フィラメント１７ａを交換可能ないわゆる開放型の構成を備えている。そして、この電子線照射装置１Ａにおいては、真空容器１３の先端部１５が収容部２の蓋部２４に固定されている。従って、フィラメント１７ａを交換する際には、先端部１５を収容部２に固定したまま、図７に示したように、電子線源３を収容部２から取り外すことなく基端部１４を開いてフィラメント１７ａを交換することができる。また、電子線源３の先端部１５が蓋部２４に固定されており、照射窓部１２が電子線照射室２１側から着脱可能に構成されているので、作業者は蓋部２４を開けることにより照射窓部１２に容易にアクセスでき、電子線源３を収容部２から取り外すことなく照射窓部１２を交換できる。
【００６６】
このように、本実施形態の電子線照射装置１Ａによれば、フィラメント１７ａや照射窓部１２を交換する際に、電子線照射室２１を構成する収容部２から電子線源３を取り外す必要がない。したがって、交換後に所望の状態で電子線を出射するための再調整（電子線源３と電子線照射室２１内の照射対象物Ａとの位置合わせや、電子銃１６と電子導入孔３１ａと照射窓部１２との機械的な軸ずれの再調整など）が不要となり、作業性を向上できると共に、交換作業を行うスペースを省くことができる。
【００６７】
また、本実施形態の電子線照射装置１Ａにおいては、照射対象物Ａを搬入及び搬出するための扉２５が取り付けられた正面に対し、電子線源３の真空容器１３、及び収容部２の蓋部２４の双方が、各々の背面側に設けられたヒンジ１８，２３を支点として開閉可能となっている。このように、真空容器１３及び蓋部２４を互いに同じ方向に開閉することにより、これらの開閉のために必要なスペースを小さくでき、ひいては電子線照射装置１Ａの設置面積を小さくできる。すなわち、真空容器１３及び蓋部２４を共に後方（背面方向）に開くので、筐体７の横幅を小さくできる。また、筐体７の正面側に広いスペースは不要なので、筐体７内部において収容部２および電子線源３を正面側に寄せて配置することができる。したがって、照射対象物Ａを搬入出する際や、フィラメント１７ａや照射窓部１２を交換する際における作業性をより向上できる。更に、収容部２の観察窓２５ｂと筐体７の観察窓７１ａとを互いに近接させ得るので、電子線照射室２１の内部確認を容易に行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態のように、雰囲気調整コントローラ７７と電子線照射室２１とを繋ぐ配管７７ａの電子線照射室２１側の一端は、収容部２の背面側に取り付けられていることが好ましい。このように、配管７７ａの電子線照射室２１側の一端をヒンジ１８，２３と同じ側（背面側）に取り付けることによって、真空容器１３及び収容部２の開閉に必要な筐体７内のスペースと、配管７７ａに必要な筐体７内のスペースとを共通にすることができ、筐体７の横幅を小さくし、電子線照射装置１Ａの設置面積を小さくできる。
【００６９】
＜変形例＞
図１８は、上記実施形態の一変形例として、電子線源３ａの構成を示す図である。本変形例に係る電子線源３ａは、上記実施形態の電子線源３の構成に加え、照射窓部１２とは別の照射窓部１１を更に有している。照射窓部１１は、照射窓部１２を覆っており、電子線照射室２１に向けて電子線Ｂを透過する。照射窓部１１は、電子線照射室２１に臨んで配置され、蓋部２４の内面２４ｃに対して電子線照射方向に突設されている。照射窓部１１は、照射窓部１２に対して電子線照射方向に配置されて電子線Ｂを透過する窓材１１ａを含んで構成されている。
【００７０】
窓材１１ａは、電子線通過用の孔を有する円板状の保持部材１１ｂに保持されており、保持部材１１ｂの当該孔を塞ぐように設置されている。保持部材１１ｂの縁部は円筒状の部材１１ｃの一端に螺子等により固定されている。保持部材１１ｂ及び部材１１ｃはいずれも導電性材料からなり、部材１１ｃの他端は環状の絶縁部材１１ｄを介して真空容器１３の先端部１５に固定されている。なお、部材１１ｃには、照射窓部１１と真空容器１３との隙間を不活性ガスで満たすための導入管１１ｅ及び排出管１１ｆが取り付けられている。
【００７１】
照射対象物に電子線Ｂを照射すると、照射対象物の成分が飛散する場合がある。本変形例では、照射窓部１１が照射窓部１２を覆うことにより、照射窓部１２に飛散物が付着することを防止できる。また、照射窓部１１を透過した電子線Ｂは、電子線照射室２１内の気体と衝突して散乱し、電子線Ｂの一部は照射窓部１１の保持部材１１ｂに取り込まれる。従って、照射対象物からの飛散物が窓材１１ａに付着して透過率が低下した場合であっても、保持部材１１ｂから出力される電流量を検出することにより、電子線照射量（すなわち窓材１１ａにおける電子線透過量）を知ることができるので、電子線透過量の低下に応じて窓材１１ａ及び保持部材１１ｂを交換することができる。
【００７２】
図１９は、上記実施形態の他の変形例として、電子線源３ｂの構成を示す図である。また、図２０は、図１９に示した電子線源３ｂのXX−XX線に沿った断面図である。本変形例に係る電子線源３ｂと上記実施形態の電子線源３との相違点は、モールド（電源）部の構成である。すなわち、本変形例における電子線源３ｂのモールド部５３は、電子線源３ｂの基端側に位置して直方体形状をなすブロック状の本体部５３ａと、この本体部５３ａから電子線源３ｂの先端側に向けて基端部１４内へ突出する円柱状のネック部５３ｂとからなる。本体部５３ａには、ケース３５の側面に取り付けられた高耐圧型のコネクタ５４が埋め込まれている。
【００７３】
コネクタ５４は、電子線照射装置１Ａの外部から電源電圧の供給を受けるための高耐圧型コネクタ（レセプタクル）であり、ケース３５の外側面から内側面へ貫通して配置されている。そして、ケース３５の内部に位置するコネクタ５４の部分５４ａが、モールド部５３の本体部５３ａに埋め込まれて固定されている。また、この部分５４ａの表面には凹凸形状が形成されている。これにより、モールド部５３を成型する際にこの凹凸形状にモールド部５３が食い込んで固まるので、モールド部５３とコネクタ５４とが強固に固定される。また、コネクタ５４は、ケース３５の側壁に固定されており、コネクタ５４を介してモールド部５３とケース３５とが強固に固定されている。このコネクタ５４には、図示しない電源装置から延びる外部配線の先端を保持した電源用プラグが挿入される。
【００７４】
フィラメント１７ａの両端は、コネクタ５４からフィラメント１７ａへ延びる内部配線５５ａ及び５５ｂにそれぞれ接続されている。従って、コネクタ５４に電源用プラグが挿入されると、フィラメント１７ａの両端は、外部配線を介して電源装置と電気的に接続される。また、内部配線５５ａ及び５５ｂは、電源装置から高電圧を印加されるので、絶縁材料からなるモールド部５３の内部に埋め込まれることにより、ケース３５との絶縁が確保される。
【００７５】
本変形例のように、電子線源は、高電圧を発生する高圧発生部に代えて、電子線照射装置の外部から電源供給を受けるためのコネクタを備えてもよい。このような構成であっても、電子線照射装置は上記実施形態による効果を好適に奏することができる。
【００７６】
＜第２の実施の形態＞
図２１は、本発明の第２実施形態として電子線照射装置１Ｂの構成を示す正面図である。図２１において、筐体７の上半分（電子線源収容室７２）については扉７１が開いた状態の正面図を示しており、筐体７の下半分（制御部収容室７３）については内部構成を示すために筐体７の正面パネルを省略して示している。また、図２２は、図２１に示した電子線照射装置１Ｂの側面図であり、収容部２及び筐体７については図２１のXXII−XXII線に沿った側面断面を示している。
【００７７】
本実施形態による電子線照射装置１Ｂと上記第１実施形態による電子線照射装置１Ａとは、次の相違点を除いて同様の構成を備えている。すなわち、電子線照射装置１Ａの電子線源３のヒンジ１８（図４参照）に代えて、本実施形態の電子線照射装置１Ｂでは、電子線源３のヒンジ１９が筐体７の一方の側面側（本実施形態では、図２１に示すように正面から見て右側面側）に取り付けられている。また、電子線照射装置１Ａの収容部２のヒンジ２３（図４参照）に代えて、本実施形態の電子線照射装置１Ｂでは、収容部２のヒンジ２９が電子線源３のヒンジ１９と同様に筐体７の一方の側面側（右側面側）に取り付けられている。なお、ヒンジ１９は本実施形態における第１のヒンジであり、ヒンジ２９は本実施形態における第２のヒンジである。
【００７８】
図２３および図２４は、本実施形態における収容部２及び電子線源３の動作の様子を示す図である。図２３に示すように、蓋部２４は、ヒンジ２９を支点として上方に開く。このとき、蓋部２４に固定された電子線源３も蓋部２４と共にヒンジ２９を支点として移動する。第１実施形態において述べたように、電子線源３の照射窓部１２は電子線照射室２１側から着脱可能に構成されており、蓋部２４がこのように開くことによって、照射窓部１２へのアクセスを容易にし、作業者は照射窓部１２を容易に交換することができる。
【００７９】
また、本実施形態の電子線源３は、第１実施形態と同様に開放型であり、図８に示したフィラメント１７ａを含むカソード端子部１７の交換を可能にしている。このため、図２４に示すように、真空容器１３の基端部１４と先端部１５とは、ヒンジ１９を支点として開閉可能となっている。先端部１５は蓋部２４の電子線源取付部２４ａに固定されており、基端部１４がヒンジ１９を支点にして横倒しになるように回動することで、基端部１４を開放させることができ、基端部１４内に収容されているカソード端子部１７へのアクセスを可能にする。
【００８０】
また、本実施形態では、図２１に示すように、電子線照射室２１の内部を窒素ガス等の不活性ガスに置換するための雰囲気調整コントローラ７７から延びる配管７７ａの一端が、ヒンジ１９，２９と同じ側すなわち本体部２２の右側面側に取り付けられている。更に、真空ポンプ３３もまた、ヒンジ１９，２９と同じ側すなわち真空容器１３の右側面側に配置されている。
【００８１】
本実施形態による電子線照射装置１Ｂにおいては、第１実施形態と同様に、電子線源３を収容部２から取り外すことなく基端部１４を開いてフィラメント１７ａを交換することができる。また、作業者は蓋部２４を開けることにより照射窓部１２に容易にアクセスでき、電子線源３を収容部２から取り外すことなく照射窓部１２を交換できる。したがって、交換後に所望の状態で電子線を出射するための再調整が不要となり、作業性を向上できると共に、交換作業を行うスペースを省くことができる。
【００８２】
また、本実施形態の電子線照射装置１Ｂにおいては、扉２５が取り付けられた正面に対し、電子線源３の真空容器１３、及び収容部２の蓋部２４の双方が、各々の一側面（本実施形態では右側面）側に設けられたヒンジ１９，２９を支点として開閉可能となっている。このように、真空容器１３及び蓋部２４を互いに同じ方向に開閉することにより、これらの開閉のために必要なスペースを小さくでき、ひいては電子線照射装置１Ｂの設置面積を小さくできる。すなわち、真空容器１３及び蓋部２４を共に側方（左方向）に開くので、筐体７の奥行きを小さくできる。また、筐体７の正面側に広いスペースは不要なので、筐体７内部において収容部２および電子線源３を正面側に寄せて配置することができる。したがって、照射対象物Ａを搬入出する際や、フィラメント１７ａや照射窓部１２を交換する際における作業性をより向上できる。更に、収容部２の観察窓２５ｂと筐体７の観察窓７１ａとを互いに近接させ得るので、電子線照射室２１の内部確認をより正確に行うことができる。
【００８３】
また、配管７７ａの電子線照射室２１側の一端をヒンジ１９，２９と同じ側（右側面側）に取り付けることによって、真空容器１３及び収容部２の開閉に必要な筐体７内のスペースと、配管７７ａに必要な筐体７内のスペースとを共通にすることができるので、筐体７の奥行きを小さくし、電子線照射装置１Ｂの設置面積を小さくできる。また、重量物である真空ポンプ３３を収容部２のヒンジ２９や電子線源３のヒンジ１９と同じ右側面側に配置することによって、真空容器１３や収容部２を開放した際に、ヒンジ１９より上部の構造体の重心を下げ、安定した開放状態を実現できる。
【００８４】
本発明による電子線照射装置は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、第２実施形態においては第１及び第２のヒンジが取り付けられる位置が真空容器および収容部の右側面側となっているが、これらは左側面側に取り付けられてもよい。この場合でも、第２実施形態に係る電子線照射装置と同様の効果が得られる。また、第１実施形態で示した照射窓部および電子発生部材の構成は着脱可能な構成の一例であり、照射窓部および電子発生部材は上記実施形態以外にも様々な構成を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子線照射装置の構成を示す正面図である。筐体の上半分（電子線源収容室）については扉が開いた状態の正面図を示しており、筐体の下半分（制御部収容室）については内部構成を示すために筐体の正面パネルを省略して示している。
【図２】図１に示した電子線照射装置の側面図であり、収容部及び筐体については図１のII−II線に沿った側面断面を示している。
【図３】収容部及び電子線源の構成を示す正面図であり、収容部の一部を切り欠いて示している。
【図４】収容部及び電子線源の側面図であり、収容部については図３のIV−IV線に沿った側面断面を示している。
【図５】収容部及び電子線源の上面図である。
【図６】第１実施形態における収容部及び電子線源の動作の様子を示す図である。
【図７】第１実施形態における収容部及び電子線源の動作の様子を示す図である。
【図８】電子線源の内部構成を示す側面断面図である。
【図９】モールド電源部の構成を示す側面断面図である。
【図１０】電子銃の構成を詳細に示す側面断面図である。
【図１１】カソード端子部及びその周辺の構成を示す側面断面図である。
【図１２】図１１に示したカソード端子部の平面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿った部分断面図である。
【図１４】（ａ）照射窓部及びその付近の構成を示す側面断面図である。（ｂ）（ａ）に示す照射窓部の主要部の拡大断面図である。
【図１５】照射窓部の構成を示す平面図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）照射窓部の構成例を示す断面図である。
【図１７】（ａ），（ｂ）照射窓部の構成例を示す断面図である。
【図１８】第１実施形態の一変形例として、電子線源の構成を示す図である。
【図１９】第１実施形態の他の変形例として、電子線源の構成を示す図である。
【図２０】図１９のXX−XX線に沿った断面図である。
【図２１】本発明の第２実施形態に係る電子線照射装置の構成を示す正面図である。筐体の上半分（電子線源収容室）については扉が開いた状態の正面図を示しており、筐体の下半分（制御部収容室）については内部構成を示すために筐体の正面パネルを省略して示している。
【図２２】図２１に示した電子線照射装置の側面図であり、収容部及び筐体については図２１のXXII−XXII線に沿った側面断面を示している。
【図２３】第２実施形態における収容部及び電子線源の動作の様子を示す図である。
【図２４】第２実施形態における収容部及び電子線源の動作の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１Ａ，１Ｂ…電子線照射装置、２…収容部、３…電子線源、７…筐体、１１，１２，１２ａ，１２ｂ…照射窓部、１３…真空容器、１４…基端部、１５…先端部、１６…電子銃、１７…カソード端子部、１７ａ…フィラメント、１８，１９…（第１の）ヒンジ、２３，２９…（第２の）ヒンジ、２１…電子線照射室、２２…本体部、２４…蓋部、２５…（第１の）扉、２５ａ，７１ａ…観察窓、２６…ステージ、２７…調整台、２８…テーブル、３３…真空ポンプ、３４…モールド電源部、３５…ケース、７１…（第２の）扉、７２…電子線源収容室、７３…制御部収容室、７４…電子線源コントローラ、７５…排気ポンプ、７６…ステージコントローラ、７７…雰囲気調整コントローラ、７９…仕切り部材、Ａ…照射対象物、Ｂ…電子線。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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