BRPI0707814A2 - emissor de feixe de elÉtrons , mÉtodo de geraÇço de feixe de elÉtrons e mÉtodo para irradiar o interior de uma garrafa - Google Patents

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BRPI0707814A2 BRPI0707814-5A BRPI0707814A BRPI0707814A2 BR PI0707814 A2 BRPI0707814 A2 BR PI0707814A2 BR PI0707814 A BRPI0707814 A BR PI0707814A BR PI0707814 A2 BRPI0707814 A2 BR PI0707814A2
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Abstract

EMISSOR DE FEIXE DE ELÉTRONS, MÉTODO DE GERAÇAO DE FEIXE DE ELÉTRONS E MÉTODO PARA IRRADIAR O INTERIOR DE UMA GARRAFA Emissor de feixe de elétrons que inclui uma câmara de vácuo tendo uma largura. Um gerador de elétrons pode ser posicionado no interior da câmara de vácuo para gerar elétrons. Um bocal alongado pode se estender a partir da câmara de vácuo ao longo de um eixo longitudinal e ter uma janela de saída em uma extremidade distal do bocal. O bocal pode ter uma largura que é menor do que alargura da câmara de vácuo, O gerador de elétrons pode ter forma e dimensão e ser posicionado com a câmara de vácuo para formar e direcionar um feixe de elétrons estreito que ingressa e passa através do bocal, e se retira pela janela de saída.

Description

EMISSOR DE FEIXE DE ELÉTRONS, MÉTODO DE GERAÇÃO DE FEIXEDE ELÉTRONS E MÉTODO PARA IRRADIAR O INTERIOR DE UMA.
GARRAFA
O presente pedido de patente reivindica obeneficio da prioridade do pedido norte-americano60/773,047 depositado em 14 de fevereiro de 2006. Atotalidade dos ensinamentos do pedido de patente acimacitado encontra-se incorporada ao presente por referência.
ANTECEDENTES
Emissores de feixes de elétrons têm sido usadospara irradiar e esterilizar recipientes com feixes deelétrons. Tipicamente, um emissor de feixe de elétrons éposicionado acima do recipiente e direciona um feixe deelétrons em direção descendente para o interior dorecipiente. No entanto, quando o recipiente é uma garrafacom gargalo estreito, a esterilização adequada da garrafa édificultada. Um gargalo estreito pode impedir que umagrande parte do feixe de elétrons entre na garrafa.
SUMÁRIO
A presente invenção provê um emissor de feixe deelétrons incluindo uma câmara de vácuo tendo uma largura.Um gerador de elétrons pode ser posicionado dentro dacâmara de vácuo para gerar elétrons. Um bocal alongadopode se estender a partir da câmara de vácuo ao longo doeixo longitudinal e apresentar uma janela de saida em umaextremidade distai do bocal. 0 bocal pode apresentar umalargura que é menor do que a largura da câmara de vácuo. 0gerador de elétrons pode ser formatado e dimensionado, eposicionado dentro da câmara de vácuo para formar edirecionar um feixe de elétrons estreito que ingressa epassa através do bocal, e se retira pela janela de saida.
Em modalidades especificas, o bocal podeapresentar uma periferia geralmente circular, e umdiâmetro. A câmara de vácuo pode apresentar uma periferiageralmente circular, e apresentar um diâmetro que é maislargo do que o diâmetro do bocal. O gerador de elétronspode conter uma carcaça com um diâmetro que é praticamentesemelhante ao diâmetro do bocal. O gerador de elétronspode ter forma e dimensão, e ser posicionado para formar ofeixe de elétrons com uma porção convergente que convergedentro do bocal, seguido de uma porção divergente quediverge dentro do bocal antes de alcançar a janela desaida. O feixe de elétrons pode ainda divergir depois dese retirar da janela de saida. O gerador de elétrons podeincluir um filamento gerador de elétrons que apresenta umaporção geralmente orientada longitudinalmente em linha como eixo longitudinal do bocal. O bocal pode ter umcomprimento, e uma razão entre comprimento e diâmetro depelo menos 3:1. O emisso.r pode apresentar uma razão dediâmetro de câmara de vácuo para diâmetro de bocal de pelomenos 2:1.
A presente invenção pode fornecer ainda um métodode geração de feixe de elétrons, incluindo a geração deelétrons com um gerador de elétrons posicionado dentro deuma câmara de vácuo, a câmara de vácuo possuindo umalargura. Um bocal alongado pode se estender a partir dacâmara de vácuo ao longo do eixo longitudinal. O bocalpode apresentar uma janela de saida em uma extremidadedistai do bocal. 0 gerador de elétrons pode ter forma edimensão, e ser posicionado dentro da câmara de vácuo paraformar e direcionar um feixe de elétrons estreito queingressa e passa através do bocal e se retira pela janelade saida.
Em modalidades particulares, o bocal podeapresentar uma periferia geralmente circular, e umdiâmetro. A câmara de vácuo pode apresentar uma periferiageralmente circular e um diâmetro que é maior do que odiâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode apresentaruma carcaça com um diâmetro que é praticamente o mesmo queo diâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode ter formae dimensão, e ser posicionado para formar o feixe deelétrons com uma porção convergente que converge dentro dobocal, seguido de uma porção divergente que diverge dentrodo bocal antes de alcançar a janela de saida. 0 feixe deelétrons pode ainda divergir após se retirar pela janela desaida. O gerador de elétrons pode incluir um filamentogerador de elétrons. Uma porção do filamento pode serorientada geralmente longitudinalmente em linha com o eixolongitudinal do bocal. O bocal pode apresentar umcomprimento, e uma razão entre diâmetro e comprimento depelo menos cerca de 3:1. A câmara de vácuo e o bocal podemapresentar uma razão de diâmetro de câmara de vácuo atédiâmetro de bocal de pelo menos cerca de 2:1.
A presente invenção pode ainda fornecer um métodode irradiar o interior de uma garrafa, na qual a garrafatem um gargalo. Elétrons podem ser gerados com um geradorde elétrons posicionado no interior de uma câmara de vácuo,a câmara de vácuo apresentando uma largura. Um bocalalongado pode se estender a partir da câmara de vácuo aolongo do eixo longitudinal. O bocal pode apresentar umajanela de saída em uma extremidade distai do bocal. Obocal pode apresentar uma largura que é menor do que alargura da câmara de vácuo. O gerador de elétrons pode terforma e dimensão, e ser posicionado no interior da câmarade vácuo para formar e direcionar um feixe de elétronsestreito que ingressa e passa através do bocal, e se retirapela janela de saída. O bocal pode ser inserido através dogargalo da garrafa e irradiar o interior com um feixe deelétrons.
Em modalidades particulares, o bocal alongado podeapresentar uma periferia geralmente circular, e umdiâmetro. A câmara de vácuo pode apresentar uma periferiageralmente circular, e um diâmetro que é maior do que odiâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode incluir umacarcaça com um diâmetro que é praticamente o mesmo que odiâmetro do bocal. O gerador de elétrons pode ter forma edimensão, e ser posicionado para formar o feixe de elétronscom uma porção convergente que converge no interior dobocal, seguida de uma porção divergente que diverge nointerior do bocal antes de alcançar a janela de saída. Ofeixe de elétrons pode ainda divergir depois de se retirarda janela de saída. O gerador de elétrons pode incluir umfilamento gerador de elétrons contendo uma porção orientadageralmente longitudinalmente em linha com o eixolongitudinal do bocal. O bocal pode ter um comprimento, euma razão entre comprimento e diâmetro de pelo menos cercade 3:1. A câmara de vácuo e o bocal podem apresentar umarazão de diâmetro de câmara de vácuo para diâmetro de bocalde pelo menos cerca de 2:1. A garrafa e o bocal podem sermovidos relativamente um ao outro durante a irradiação. Adistribuição do feixe de elétrons no interior da garrafapode ser apoiada com pelo menos um membro direcionador deelétrons adjacente à garrafa. 0 interior da garrafa podeser um espaço ambiente gasoso. 0 ambiente gasoso pode sermodificado no interior da garrafa.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
O relato acima será aparente a partir da descriçãomais detalhada a seguir de modalidades exemplificativas dainvenção, conforme ilustrado pelos desenhos que acompanham,nos quais referências numéricas similares se referem àsmesmas partes por todas as diferentes vistas. Os desenhosnão estão necessariamente em escala, uma vez que foi dadaênfase às modalidades ilustrativas da presente invenção.
A Figura 1 é uma vista esquemática lateral de umamodalidade de um sistema de esterilização.
A Figura 2 é uma vista explodida em perspectiva deum emissor de feixe de elétrons contendo um bocal.
A Figura 3 é uma vista esquemática lateral de umbocal de um emissor de feixe de elétrons inserido em umagarrafa.
A Figura 4 é uma vista esquemática lateral de umaporção de um emissor de feixe de elétrons com um bocal.
A Figura 5 é uma vista em perspectiva de umapistola ou gerador de feixe de elétrons.A Figura 6 é uma vista esquemática de corte dogerador de feixe de elétrons da Figura 5.
As Figuras 7-11 são desenhos esquemáticos defilamentos contendo porções circulares.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Segue uma descrição de modalidadesexemplificativas. Com relação à Figura 1, o sistema deesterilização 15 pode incluir um emissor de feixe deelétrons 10 contendo uma câmara de vácuo 11. Um cano,conduto, tubo ou bocal 12 (Figura 2) pode se estender apartir de, e ser conectado ou fixado e selado à extremidadeaxial IOa da câmara de vácuo 11. Um feixe de elétrons 44pode ser emitido através do bocal 12. 0 bocal 12 pode serestreito e alongado, permitindo que o bocal 12 sejainserido na abertura 16a de um gargalo estreito 16 de umrecipiente tal como uma garrafa 20, para irradiar ointerior 18 da garrafa 20 com o feixe de elétrons 44 parairradiar, tratar ou esterilizar superfícies no interior 18.A câmara de vácuo 11 pode permanecer fora da garrafa 20enquanto o bocal 12 é inserido no gargalo da garrafa 16. Aenergia elétrica para o emissor de feixe de elétrons 10pode ser fornecida por uma fonte de energia 13 através daslinhas 17a e 17b.
O interior 18 de uma garrafa 20 pode ser irradiadona medida em que o bocal 12 é inserido e/ou retirado dagarrafa 20, ou após a inserção. A distância em que o bocal12 é inserido na garrafa 20 pode depender do tamanho dagarrafa 20, incluindo a altura, largura, ou diâmetro, bemcomo a intensidade do feixe de elétrons 44. O tratamentoou esterilização do interior da garrafa 20 pode seralcançado por um ou mais entre desativação, morte,destruição, vaporização, oxidização, alteração, etc., dosmicroorganismos e substâncias biológicas no interior 18 enas superfícies internas 20a da garrafa 20.Adicionalmente, as substâncias não-biológicas podem sertratadas para neutralizar, reduzir ou remover efeitosprejudiciais.
A garrafa 20 pode ser posicionada em um suporte 50que pode mover a garrafa 20 para cima e para baixo, ou emrelação ao bocal 12. Caso desejado, o suporte 50 podeainda ser girado para girar a garrafa 20 para irradiar demaneira uniforme o interior 18 da garrafa 20.Alternativamente, o emissor de feixe de elétrons 10 podeser movido para cima ou para baixo, ou em relação à garrafa20, e/ou girado. Uma ou mais placas ou membros que dãoforma, espalhadores ou direcionadores de elétrons 52 podemser providos adjacentes à garrafa 20 para distribuição,formatação, espalhamento, direcionamento ou apoio aoselétrons e" no feixe de elétrons 44 (Figura 3) paraalcançar as superfícies internas 20a da garrafa 20 namaneira, configuração ou padrão desejado, para tratamentoou esterilização. Os membros direcionadores de elétrons 52podem auxiliar a distribuição, formatação, espalhamento oudirecionamento dos elétrons e" com magnetismo, ou potencialelétrico ou carga. Um ou mais membros direcionadores deelétrons 52 pode estar localizado em uma ou mais posiçõesadjacentes lateralmente à garrafa 20, ou alternativamente,envolver o exterior da garrafa 20 circularmentelateralmente. Além disso, o suporte 50 pode ainda serusado como uma placa ou membro para dar forma, espalhadorou direcionador, para distribuição, formatação,espalhamento, direcionamento ou auxiliando elétrons e" atéa superfície interna de fundo 20b da garrafa 20 em umamaneira, padrão ou configuração desejados. O suporte 50pode ser provido com imãs, ou carga potencial ou elétrica.Os membros direcionadores de elétrons 52 e o suporte 50podem receber energia da fonte de energia 13.
Caso desejado, uma luz a gás 56 (Figura 3) talcomo hélio, pode ser introduzida na garrafa 20 por um bocalou tubo 54 para modificar o espaço ou ambiente gasosoexistente e aumentar o alcance do feixe de elétrons 44.Além disso, o gás 56 pode ser usado para formar um plasmaem conjunto com o feixe de elétrons 44, que pode auxiliar oprocesso de tratamento ou esterilização. Alternativamente,o bocal ou tubo 54 pode ser um bocal de vácuo ou tubo pararemover ar da garrafa 20 para modificar o ambiente gasoso,criando um vácuo ou vácuo parcial. Isto também podeaumentar o alcance do feixe de elétrons 44 e auxiliar noprocesso de tratamento ou esterilização.
Com relação às Figuras 3 -6, a câmara de vácuo 11do emissor de feixe de elétrons 10 pode apresentar formatogeralmente cilíndrico ou alongado com uma largura oudiâmetro Di (Figura 4). 0 bocal 12 pode ainda ter formatogeralmente cilíndrico ou tubular com um comprimento Li, umalargura ou diâmetro externo D2, e uma largura ou diâmetrointerno D3. 0 bocal 12 pode ser inserido em pequenasaberturas que seriam pequenas demais para permitir ainserção de um emissor de feixe de elétrons 10 que nãotivesse um gargalo estreito 12 e ao invés contivesse umajanela de saída 42 na extremidade axial IOa da câmara devácuo 11. A presença da câmara de vácuo 11 com um diâmetroDi que é maior que o diâmetro D2 do bocal 12 pode permitirque o emissor de feixe de elétrons 10 opere com uma energiamaior do que se o emissor de feixe de elétrons 10 fosseconstruído para conter um único diâmetro pequeno do mesmotamanho que o bocal 12. A câmara de vácuo 11 e o bocal 12podem ser ligados de maneira a apresentar um vácuopermanente hermeticamente selado em seu interior.
Uma pistola ou gerador de elétrons 24 para gerarelétrons e" pode ser posicionada dentro do interior 22 dacâmara de vácuo 11, a uma distância L2 da extremidade axialproximal do bocal 12 e a uma distância L3 da janela desaída 42 na extremidade axial distai do bocal 12. Ogerador de elétrons 23 pode incluir uma carcaça 26 a qualpode geralmente ter formato cilíndrico com uma periferiacircular, e pode compreender uma largura ou diâmetro D4. Acarcaça 26 pode incluir duas porções de carcaça 26a e 26bque são unidas (Figuras 5 e 6). As laterais da carcaça 26podem ser espaçadas das superfícies internas lia da câmarade vácuo 11 por uma distância de W a qual pode fornecer umalacuna de maior voltagem. Um filamento gerador de elétrons32 pode estar posicionado no interior 34 da carcaça 26. Aenergia para o filamento gerador de elétrons 32 pode serfornecida por uma fonte de energia 13 através de condutos32a e 32b, que podem se estender a partir da carcaça 26 porum isolador 28. O filamento gerador de elétrons 32 podeincluir uma porção que é posicionada longitudinalmente emuma orientação que está geralmente em linha com o eixolongitudinal "X" do bocal 12 e câmara de vácuo 11 (Figura4). O filamento gerador de elétrons 32 pode apresentarligeiro formato em V (Figura 6), com condutos 32a e 32bestendendo de uma extremidade ou ponto distai 33 a umangulo de cada um e em direção ao isolador 28. O filamentogerador de elétrons 32 pode gerar elétrons e" livres quandoaquecido pela passagem de energia elétrica através dofilamento 32. A orientação em linha geral do filamentogerador de elétrons 32 no gerador de elétrons 24 podefornecer elétrons e" em uma configuração, arranjo oulocalização, que seja adequada para ser focada, ou terforma e condução ou direção através do bocal 12. O formatoem V do filamento gerador de elétrons 32 pode aindafornecer elétrons e" em uma configuração adequada. Ofilamento gerador de elétrons 32 pode se estender por umaabertura 36 em uma lente ou membro eletrostático, defocalização ou para dar forma 30. A lente eletrostática 30pode fornecer a forma ou focalização inicial dos elétronse" e pode incluir aberturas 40 para auxiliar nofornecimento do foco desejado. A extremidade axial dacarcaça 2 6 pode apresentar uma região ou abertura permeávela ou emissora de elétrons 38 com um diâmetro Ds, através daqual os elétrons e" do filamento 32 e lente eletrostática30 passam, e que pode formar outra lente ou membroeletrostático para dar forma ou foco para adicionalmenteformar ou focar os elétrons e" emitidos pelo gerador deelétrons 24. Potencial de alta voltagem pode ser fornecidoentre a carcaça 26 do gerador de elétrons 24 e a janela desaída 42 pela fonte de energia 13. A janela de saída 42pode ter um piso 48. O potencial de voltagem entre ogerador de elétrons 24 e a janela de saída 42 pode aceleraros elétrons e" emitidos pelo filamento gerador de elétrons32, a partir do gerador de elétrons 24 em direção a eatravés da janela de saída 42. Embora o filamento geradorde elétrons 32 seja tipicamente posicionadolongitudinalmente, em algumas modalidades, o filamentogerador de elétrons 32 pode estar posicionado lateralmente.
Além disso, em algumas modalidades, múltiplos filamentos 32podem ser empregados. Além disso, o filamento gerador deelétrons 32 pode ser um filamento geralmente circularposicionado lateralmente ou longitudinalmente. Exemplos dealgumas modalidades estão mostrados nas Figuras 7-11. AsFiguras 8-11 ilustram exemplos em que o filamento 32 écurvo de modo a apresentar uma porção de filamento externageralmente circular que substancialmente envolve uma porçãode filamento interna geralmente circular.
O gerador de elétrons 24 pode estar posicionado nointerior 22 da câmara de vácuo 11 e configurado, formado edimensionado para formar um feixe de elétrons internoestreito 4 6 de tal forma e configuração que possa passaratravés do bocal 12 e emergir pela janela de saída 42 comoum feixe de elétrons 44. A configuração da lenteeletrostática 30, o diâmetro da abertura 36 na lenteeletrostática 30, a distância H na qual a lenteeletrostática 30 é posicionada da abertura 38, o diâmetroD5 da abertura 38, e a orientação e configuração dofilamento 32 podem ser arrumados ou configurados de modoque os elétrons e" saindo do gerador de elétrons 24 seretirem em uma configuração desejada. O feixe de elétronsinterno 46 pode se retirar do gerador de elétrons 24 em umamaneira que se estreite ou aflua em uma porção convergenteou estreita 46a. O diâmetro D4 da carcaça 26 pode sergeralmente cerca de o mesmo diâmetro que o diâmetro internoD3 do bocal 12, e o diâmetro D5 da abertura 38 da carcaça26 pode ser menor que o diâmetro interno D3 do bocal 12.Isto pode permitir que a porção convergente 46a do feixe deelétrons interno 46 ingresse no bocal estreito 12 com poucoou nenhum bloqueio. A distância L2 do gerador de elétrons24 pode também ser suficientemente espaçada da extremidadeaxial proximal do bocal 12 para permitir a entrada daporção convergente 46a. O feixe de elétrons interno 46pode convergir até um ponto de foco ou convergência 46bdentro do bocal 12, e em seguida alargar, divergir ou seespalhar em uma porção mais larga, espalhada ou divergente46c antes de se retirar da janela de saida 42 sob a formade feixe de elétrons externo largo, espalhado ou divergente44. O feixe de elétrons 44 pode direcionar ós elétrons e"para longe da janela de saida 42 longitudinalmente ao longodo eixo longitudinal "X" bem como radialmente circularmentepara fora em relação ao eixo "X". O feixe de elétrons 44pode ainda apresentar um formato de cone com angulo parafora. Em algumas modalidades, o diâmetro D4 da carcaça 26 eo diâmetro D5 da abertura 38 podem ser mais largos que odiâmetro interno D3 do bocal 12. Em tal situação, ogerador de elétrons 24 pode ser configurado e espaçado auma distância suficiente L2 para fornecer um feixe deelétrons interno 4 6 com uma porção convergente 4 6a queaflua ou se estreite o suficiente para entrar no bocal 12,e uma porção divergente 4 6b que alcança a janela de saida42.
A configuração de estreitamento ou convergência, eem seguida alargamento ou divergência do feixe de elétronsinterno 46 pode manter o feixe de elétrons interno 46estreito enquanto estiver no interior do bocal 12 parapermitir o curso do feixe 46 em seu interior, e podepermitir o uso de bocais 12 longos e estreitos. Porexemplo, em algumas modalidades, a razão da distância Liaté a largura interna ou diâmetro D3 do bocal 12 pode sercerca de pelo menos 3:1, por exemplo cerca de 6:1 ou maior,e em outras modalidades, cerca de 10:1 ou maior.Adicionalmente, a razão da largura ou diâmetro Di da câmarade vácuo 11 até a largura ou diâmetro externo D2 do bocal12 pode ser cerca de 2:1, e em outras modalidades cerca de3:1. Dependendo do uso em questão, estas razões podemvariar. Em algumas modalidades, o feixe 46 pode serformado somente na maneira divergente, mas pode resultar emum bocal mais curto para um dado diâmetro interno D3 e podeter cerca de metade do comprimento. Em algumasmodalidades, o bocal 12 pode ser afilado. A configuraçãodo gerador de elétrons 24, e as distâncias L2 e L3 podem serajustadas para prover ao feixe de elétrons interno 46 aconfiguração desejada para ingressar em um bocal 12 de umdeterminado comprimento Li e diâmetro interno D3, e obteruma configuração desejada de feixe de elétrons 44 saindo dajanela de saída 42. O bocal 12 pode ter diferentescomprimentos Li, e larguras ou diâmetros externos D2, paraa inserção em recipientes ou garrafas 20 de diferentestamanhos. Por exemplo, bocais 12 de diferentes tamanhospodem ser empregados para garrafas 20 de 12oz e 32oz ougarrafas 20 de 2 litros. Por exemplo, bocais 12 maislargos podem ser usados para garrafas 20 mais largas comgargalos mais largos 16 e bocais 12 mais compridos podemser usados para garrafas 12 mais altas. Em algumasmodalidades, o mesmo bocal 12 pode ser usado em uma faixade recipientes ou garrafas 20 de distintos tamanhos.
A câmara de vácuo 11 e o bocal 12 podem serformados de metal, cerâmica, ou uma combinação destes. Emuma modalidade, a câmara de vácuo 11 pode apresentar umalargura ou diâmetro de cerca de 2 polegadas. A câmara devácuo 11 pode apresentar larguras e diâmetros mais largosou menores dependendo no uso desejado e nos níveis deenergia desejados. A carcaça 26 do gerador de elétrons 24pode ser formada de material condutivo, por exemplo, metal,tal como aço inoxidável. O filamento 32 pode ser formadode uma material adequado tal como tungstênio. O emissor defeixe de elétrons 10 pode ser operado em uma faixa entrecerca de 40 a 150 KV, e cerca de 0 a 5 milliAmps.Alternativamente, voltagens maiores ou menores podem serusadas. Deve ser compreendido que os níveis de dimensões,voltagem e energia podem variar dependendo no uso a que sedestina. Alguns aspectos do emissor de feixe de elétrons10 podem ser similares às modalidades descritas naspatentes norte-americanas 5.962.995, 6.407.492 e 6.545.398cujos conteúdos são aqui incorporados como referência emsua totalidade.
A janela de saida 42 pode se estendersubstancialmente sobre a largura do diâmetro interno D3 dobocal 12 na extremidade distai axial 14. A janela de saida42 pode ser formada de materiais adequados, por exemplo,titânio contendo uma espessura de 12.5 microns ou menos.Em algumas modalidades, a espessura pode estar entre cercade 4 - 12 microns de espessura. Outras modalidades podemapresentar espessuras maiores ou menores. A janela desaida 42 pode ter uma cobertura resistente à corrosão, porexemplo, ouro, diamante, etc. A janela de saida 42 podeser selada ou lacrada ao bocal 12 para preservar um vácuohermeticamente selado com o bocal 12 e a câmara de vácuo11. Uma placa de suporte com orifícios pode ser usada paraa janela de saída 42. A janela de saída 42 pode incluir asdisposições do pedido de patente norte-americano10/751.676, depositado em 05 de janeiro de 2004, cujosconteúdos são aqui incorporados em sua totalidade comoreferência. Em algumas modalidades, uma placa de suportepode ser omitida. Adicionalmente, a janela de saída 42pode ser formada de um material resistente a corrosão semuma camada de titânio.
Em outra modalidade, a janela de saída 42 pode seruma janela alvo, sendo feita de um material e apresentandoespessura suficiente para substancialmente evitar apassagem de elétrons e" através do feixe de elétronsinterno 4 6 enquanto forma e permite a passagem adiante deraios-X, desta forma fornecendo um emissor de raios-X, paraemitir feixes de raios-X através de um bocal estreito 12.A janela alvo pode incluir uma lâmina fina de ouro,titânio, ou tungstênio, ou titânio contendo uma camada deouro, ou ouro com cobre ou prata. Tipicamente, metais comalto número Z e boa condutividade termal são empregados,mas os materiais podem variar de acordo com o uso a que sedestina.
Enquanto a presente invenção foi particularmenteilustrada e descrita com relação às modalidadesexemplificativas desta, deve ser compreendido por aquelesversados na técnica, que várias alterações na forma edetalhes podem ser efetuadas sem se afastar do escopo dainvenção englobado pelas reivindicações anexas.
Por exemplo, embora a câmara de vácuo 11 e o bocal12 tenham sido descritos como apresentando periferiasgeralmente circulares, em outras modalidades as periferiaspodem apresentar outras formas adequadas, por exemplo,poligonal, tais como triangular, retangular, quadrada,hexagonal, octogonal, etc., ou curvas não-circulares porexemplo, oval, ovóide, etc. Em algumas modalidades, oemissor de feixe de elétrons 10 pode ser usado parairradiar o interior de recipientes e garrafas paraobjetivos outros que não sejam a esterilização ouneutralização, por exemplo, para curar, tratamento desuperfície, etc.

Claims (30)

1. Emissor de feixe de elétrons, caracterizadopor compreender- uma câmara de vácuo tendo uma largura;- um gerador de elétrons posicionado no interiorda câmara de vácuo para gerar elétrons; e- um bocal alongado estendendo da câmara de vácuoao longo de um eixo longitudinal e apresentando uma janelade saida na extremidade distai do bocal, o bocal tendo umalargura que é menor do que a largura da câmara de vácuo, ogerador de elétrons sendo formado e dimensionado, eposicionado no interior da câmara de vácuo para formar edirecionar um feixe de elétrons estreito que ingressa epassa através do bocal, e se retira pela janela de saida.
2. Emissor, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do bocal apresentar uma periferiageralmente circular, e um diâmetro.
3. Emissor, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato da câmara de vácuo apresentar umaperiferia geralmente circular, e um diâmetro que é maislargo que o diâmetro do bocal.
4. Emissor, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato do gerador de elétrons conter umacarcaça com um diâmetro que é aproximadamente similar aodiâmetro do bocal.
5. Emissor, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do gerador de elétrons ser formadoe dimensionado e configurado para formar o feixe deelétrons com uma porção convergente que converge nointerior do bocal, seguido de uma porção divergente quediverge no interior do bocal antes de alcançar a janela desaida.
6. Emissor, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato do feixe de elétrons divergiradicionalmente após se retirar da janela de saida.
7. Emissor, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do gerador de elétrons incluir umfilamento gerador de elétrons apresentando uma porção que éorientada geralmente longitudinalmente em linha com o eixolongitudinal do bocal.
8. Emissor, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato do bocal apresentar um comprimento,e uma razão de comprimento para diâmetro de pelo menoscerca de 3:1.
9. Emissor, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato do emissor apresentar uma razão dediâmetro de câmara de vácuo para diâmetro de bocal de pelomenos cerca de 2:1.
10. Método de geração de feixe de elétrons,caracterizado por compreender- gerar elétrons com um gerador de elétronsposicionado no interior de uma câmara de vácuo, a câmara devácuo tendo uma largura;estender um bocal alongado a partir dacâmara de vácuo ao longo de um eixo longitudinal, o bocaltendo uma janela de saida em uma extremidade distai dobocal, o bocal tendo uma largura que é menor do que alargura da câmara de vácuo; eformar e dimensionar, e posicionar ogerador de elétrons no interior da câmara de vácuo paraformar e direcionar um feixe de elétrons estreito queingressa e passa através do bocal, e se retira pela janelade saida.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de compreender fornecer o bocal comuma periferia geralmente circular, e um diâmetro.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de compreender prover a câmara devácuo com uma periferia geralmente circular, e um diâmetroque é mais largo do que o diâmetro do bocal.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado por compreender ainda prover o gerador deelétrons com uma carcaça possuindo um diâmetro que éaproximadamente do mesmo tamanho que o diâmetro do bocal.
14. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado por compreender ainda dar forma edimensionar, e posicionar o gerador de elétrons para formaro feixe de elétrons com uma porção convergente que convergeno interior do bocal, seguida de uma porção divergente quediverge no interior do bocal antes de alcançar a janela desaida.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de compreender divergir o feixe deelétrons após se retirar pela janela de saida.
16. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato do gerador de elétrons incluir umfilamento gerador de elétrons, o método compreendendo aindaorientar uma porção do filamento geralmentelongitudinalmente em linha com o eixo longitudinal dobocal.
17. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de compreender fornecer ao bocal umcomprimento, e uma razão de comprimento para diâmetro depelo menos cerca de 3:1.
18. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado por compreender fornecer uma razão dediâmetro de câmara de vácuo para diâmetro de bocal de pelomenos cerca de 2:1.
19. Método para irradiar o interior de umagarrafa, tendo a garrafa um gargalo, o método sendocaracterizado por compreender:- gerar elétrons com um gerador de elétronsposicionado no interior de uma câmara de vácuo, a câmara devácuo tendo uma largura;- estender um bocal alongado a partir dacâmara de vácuo ao longo do eixo longitudinal, o bocaltendo uma janela de saida em uma extremidade distai dobocal, o bocal apresentando uma largura que é menor do quea largura da câmara de vácuo;- dar forma e dimensionar, e posicionar ogerador de elétrons no interior da câmara de vácuo paraformar e direcionar um feixe de elétrons estreito queingressa e passa através do bocal, e se retira pela janelade saida; einserir o bocal através do gargalo dagarrafa e irradiar o interior com o feixe de elétrons.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado por compreender prover o bocal alongado comuma periferia geralmente circular, e um diâmetro.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado por compreender prover a câmara de vácuo comuma periferia geralmente circular, e um diâmetro que é maislargo do que o diâmetro do bocal.
22. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado por compreender prover o gerador de elétronscom uma carcaça tendo um diâmetro que é aproximadamente domesmo tamanho que o diâmetro do bocal.
23. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado por compreender dar forma e dimensionar, eposicionar o gerador de elétrons para formar o feixe deelétrons com uma porção convergente que converge nointerior do bocal, seguida de uma porção divergente quediverge no interior do bocal antes de alcançar a janela desaida.
24. Método, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado por compreender divergir o feixe de elétronsdepois de se retirar pela janela de saida.
25. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato do gerador de elétrons incluir umfilamento gerador de elétrons, o método compreendendo aindaorientar uma porção do filamento geralmentelongitudinalmente em linha com o eixo longitudinal dobocal.
26. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado por compreender prover o bocal com umcomprimento, e uma razão de comprimento para diâmetro depelo menos cerca de 3:1.
27. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de compreender prover uma razão dediâmetro de câmara de vácuo para diâmetro de bocal pelomenos de cerca de 2:1.
28. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado por compreender mover a garrafa e o bocal umem relação ao outro durante a irradiação.
29. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado por compreender auxiliar a distribuição dofeixe de elétrons no interior da garrafa com pelo menos ummembro direcionador de elétrons adjacente à garrafa.
30. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de que o interior da garrafa tem umespaço ambiente gasoso, o método compreendendo ainda amodificação do ambiente gasoso no interior da garrafa.
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