(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線出射窓を備え内部が真空状態にされた本体容器と、水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線入射窓を備え内部が真空状態にされた照射容器とからなり前記電子線出射窓と前記電子線入射窓とを対向させて前記本体容器と前記照射容器とを連結してなる電子線照射装置において、前記本体容器と前記照射容器との連結部に側壁に排気口を備えた筒状の容器を挿入し、前記筒状の容器の一端の開口を前記電子線出射窓に、他端の開口を前記電子線入射窓に対向させて取り付け、前記排気口から排気して前記筒状の容器内を低圧としてなることを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線出射窓を備え内部が真空状態にされた本体容器と、水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線入射窓を備え内部が真空状態にされた照射容器とからなり前記電子線出射窓と前記電子線入射窓とを対向させて前記本体容器と前記照射容器とを連結してなる電子線照射装置において、前記本体容器と前記照射容器との連結部に側壁に排気口を備えた筒状の容器を挿入し、前記筒状の容器の一端の開口を前記電子線出射窓に、他端の開口を前記電子線入射窓に対向させて取り付け、前記排気口から排気して前記筒状の容器内を低圧としてなるとともに、側壁に不活性ガスを供給する供給口を備えた筒状の容器を前記連結部の外周に取り付け、前記供給口から不活性ガスを供給して前記筒状の容器の外周囲を不活性ガスの雰囲気としてなることを特徴とする電子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線照射装置に関し、詳しくは電子線を出射する本体容器と被照射物が収納される照射容器との連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空中に材料等の被照射物を配置し、この被照射物に電子線を照射して材料の評価や試験が行われる場合がある。この場合、材料等の被照射物を収納して真空状態で電子線を照射する照射容器に電子線を出射する電子線照射装置本体を取り付けて行われる。図３はこのような場合の電子線照射装置本体と照射容器の取付け部の従来の構造を示す断面図で、この図において、１は電子線照射装置本体の容器（以下、「本体容器」という。）、２は被照射物を収納する照射容器で、本体容器１には電子線出射窓３が形成され、被照射物を収納する照射容器２には電子線入射窓４が形成されている。
【０００３】
電子線出射窓３には窓枠５が取り付けられ、窓枠５に本体容器１内の真空を維持するために電子線出射窓３を覆う窓箔７が窓箔押えフランジ９により取り付けられている。窓枠５には適宜間隔を隔てて、図示例は走査型の電子線照射装置であることから電子線の軌道に沿う傾斜を設けて窓桟１１が取り付けられ、この窓桟１１の窓箔７側に窓箔７を冷却する冷却水を通流させる水冷管１３が配置されている。
【０００４】
電子線入射窓４も同様に、窓枠６が取り付けられ、窓枠６に照射容器２内の真空を維持するために電子線入射窓４を覆う窓箔８が窓箔押えフランジ１０により取り付けられている。窓枠６には適宜間隔を隔てて、電子線の入射方向に沿う傾斜を設けて窓桟１２が取り付けられ、この窓桟１２の窓箔８側に窓箔８を冷却する冷却水を通流させる水冷管１４が配置されている。そして両容器は電子線出射窓３と電子線入射窓４とを対向させてボルト等によって固定して連結されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような本体容器と照射容器との連結構造では、両容器の連結部１５は幾分かの空隙部となっていて大気圧であり、その大気圧が窓箔７および８に加えられるため、窓箔７および８を支持する窓桟１１および１２を高くして強度を高める必要があり、窓枠５および６が高価、特に走査型の場合、１つ１つの窓桟１１および１２の角度を電子線の軌道にしたがうように製作するためコスト高になるという問題がある。
【０００６】
また、電子線出射窓３から出た電子は空気層で散乱しエネルギーロスが発生し、被照射物に与えるエネルギーが減少し、さらに電子線が空気層を通過する際、空気中の酸素をオゾンに変化させるため、このオゾンを活性炭などで処理する必要があるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたもので、電子線出射窓や入射窓の窓枠の構造を簡素にするとともに、エネルギーロスおよびオゾンの発生を低減できる本体容器と照射容器との連結構造を備えた電子線照射装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線出射窓を備え内部が真空状態にされた本体容器と、水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線入射窓を備え内部が真空状態にされた照射容器とからなり前記電子線出射窓と前記電子線入射窓とを対向させて前記本体容器と前記照射容器とを連結してなる電子線照射装置において、前記本体容器と前記照射容器との連結部に側壁に排気口を備えた筒状の容器を挿入し、前記筒状の容器の一端の開口を前記電子線出射窓に、他端の開口を前記電子線入射窓に対向させて取り付け、前記排気口から排気して前記筒状の容器内を低圧としてなることを特徴とする電子線照射装置とすることにより達成される。
【０００９】
また、本発明の目的は、水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線出射窓を備え内部が真空状態にされた本体容器と、水冷管が配置され、前記水冷管に当接する窓箔に覆われた電子線入射窓を備え内部が真空状態にされた照射容器とからなり前記電子線出射窓と前記電子線入射窓とを対向させて前記本体容器と前記照射容器とを連結してなる電子線照射装置において、前記本体容器と前記照射容器との連結部に側壁に排気口を備えた筒状の容器を挿入し、前記筒状の容器の一端の開口を前記電子線出射窓に、他端の開口を前記電子線入射窓に対向させて取り付け、前記排気口から排気して前記筒状の容器内を低圧としてなるとともに、側壁に不活性ガスを供給する供給口を備えた筒状の容器を前記連結部の外周に取り付け、前記供給口から不活性ガスを供給して前記筒状の容器の外周囲を不活性ガスの雰囲気としてなることを特徴とする電子線照射装置とすることにより達成される。
【００１０】
本発明の上記特徴によれば、本体容器と照射容器との連結部に配置された筒状の容器の排気口から内部の空気が真空ポンプ等により排気されるので、本体容器と照射容器との連結部は低圧となり、電子線出射窓および電子線入射窓に取り付けられた窓箔に加えられる圧力は減少する。これにより窓箔を支持する窓桟を少なくとも低くすることができ窓桟を備える窓枠を簡素な構造にしてコストの低減が図れる。また、連結部の空気量も減少するのでエネルギーロスおよびオゾンの発生を低減できる。
【００１１】
さらに、連結部の外周に取り付けられた筒状の容器内に不活性ガスを供給するようにすると、内部が低圧にされる筒状の容器の外周囲は不活性ガスの雰囲気に置かれ、窓箔の冷却効果を高めるなどで内部が低圧にされる筒状の容器の内部圧力を高める場合であっても、その容器の空気は不活性ガスと置換されオゾンの発生は低減される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る電子線照射装置本体と照射容器の取付け部の構造の一例を示す断面図、図２は本発明に係る電子線照射装置本体と照射容器の取付け部の構造の他の例を示す断面図である。なお、図３と同一部分および対応する部分には同一の符号を付している。
【００１３】
図１において、１６は筒状の容器で側壁に排気口１７が形成され、両端にフランジ１６ａ、１６ｂが形成されている。筒状の容器１６の一端の開口を本体容器１の電子線出射窓３に対向させ、フランジ１６ａで窓箔７の周囲を窓枠５に押し付けるようにして本体容器１に取り付けられ、筒状の容器１６の他端の開口を照射容器２の電子線入射窓４に対向させ、フランジ１６ｂで窓箔８の周囲を窓枠６に押し付けるようにして照射容器２に取り付けられている。
【００１４】
そして、筒状の容器１６の排気口１７に図示しない真空ポンプに接続され筒状の容器１６の空気を排出し、本体容器１および照射容器２内の真空状態の圧力とに近い低圧状態にされる。この場合、低真空度の程度によっては、フランジ１６ａと窓枠５の間、フランジ１６ｂと窓枠６の間にシール材を挿入、あるいはフランジ１６ａ、フランジ１６ｂにＯリング溝を加工してＯリングを使用し気密性を高めるようにする。なお、図中符号２０はＯリングである。
【００１５】
このように構成された連結構造では、本体容器１と照射容器２との連結部に配置された筒状の容器１６の排気口１７から内部の空気が真空ポンプにより排気されるので、本体容器１と照射容器２との連結部は、本体容器１および照射容器２内の圧力とほぼ等しくなり、電子線出射窓３および電子線入射窓４に取り付けられた窓箔７および８に加えられる圧力差は殆どなく、これにより図１に示すように窓箔７および８を支持する窓桟をなくすことができる。
【００１６】
上記の実施の形態例で筒状の容器１６の内部の圧力を真空状態近くに低くすると、窓箔７および８と水冷管１３および１４との接触面が圧力差が小さい分減少し、電子線密度を多くする場合等では窓箔７および８の冷却効率が多少減少する。この減少を解消するには筒状の容器１６の内部の圧力を本体容器１や照射容器２内の圧力よりも高め、窓箔７および８と水冷管１３および１４との接触面を多くすれば良い。
【００１７】
図２はこのような場合の実施の形態を示すもので、図１の実施の形態に加え、本体容器１と照射容器２との連結部の外周に筒状の容器１８が取り付けられている。筒状の容器１８は、側壁に窒素等の不活性ガスを供給する供給口１９と筒状の容器１６の排気口出し管を通す孔２２が形成され、内周の一端はシール材２１を介して窓枠５の外周に、内周の他端はシール材２１を介して窓枠６の外周に取り付けられている。また、筒状の容器１６の排気口出し管を通す孔２２の周囲にシール材２１を配置し孔２２部の気密を保持するようにされている。
【００１８】
このように構成された連結構造では、連結部の外周に取り付けられた筒状の容器１８内に供給口１９から窒素等の不活性ガスが供給される。これにより筒状の容器１６の外周囲は不活性ガスの雰囲気に置かれ、筒状の容器１６内の真空引きに伴って連結部の隙間から不活性ガスが筒状の容器１６内に侵入し、筒状の容器１６内の空気は不活性ガスに置換されるとともに、筒状の容器１６内の圧力を必要圧に高められる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、本体容器と照射容器との連結部は低圧となり、電子線出射窓および電子線入射窓に取り付けられた窓箔に加えられる圧力は減少する。これにより窓箔を支持する窓桟を少なくとも低くすることができ窓桟を備える窓枠を簡素な構造にしてコストの低減が図れる。また、連結部の空気量も減少するのでエネルギーロスおよびオゾンの発生を低減できる。さらに、連結部を不活性ガスの雰囲気にすることにより、オゾンの発生を抑制しつつ、連結部の圧力が本体容器や照射容器の内部圧力よりも高められ、窓箔の冷却効果の低減を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子線照射装置本体と照射容器の取付け部の構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電子線照射装置本体と照射容器の取付け部の構造の他の例を示す断面図である。
【図３】従来の電子線照射装置本体と照射容器の取付け部の構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    電子線照射装置本体の容器（本体容器）
２    被照射物を収納する照射容器
３    電子線出射窓
４    電子線入射窓
５、６  窓枠
７、８  窓箔
１１、１２  窓桟
１３、１４  水冷管
１６、１８  筒状の容器
１７  排気口
１９  不活性ガス供給口
【図１】
0003767055.tif 000002
【図２】
0003767055.tif 000003
【図３】
0003767055.tif 000004