JPH02115800A

JPH02115800A - 製品の両面照射装置

Info

Publication number: JPH02115800A
Application number: JP1240486A
Authority: JP
Inventors: Michel Vassenaix; ミシェル　ヴァスネ; Jacques Milcamps; ジャック　ミルカン
Original assignee: C J R MEBU; CGR MEV SA
Current assignee: C J R MEBU; CGR MEV SA
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1989-09-16
Publication date: 1990-04-27
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: DE68905417D1; CA1303258C; EP0360655A1; JP2958028B2; FR2636773A1; US5004926A; EP0360655B1; DE68905417T2; FR2636773B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、荷電粒子の加速器によって、製品の両面を照
射することのできる装置に関するものである。

従来の技術食品を良好な状態で長期間保存する公知の方法に、食品
にイオン化放射を当てることがある。このため、食品を
イオン化放射源の前面を移動させてイオン化粒子が一方
からこの食品にぶつかるようにする。食品が様々な厚さ
のパックである場合、このように食品を一方の面からの
み処理するのは十分ではない。両面の処理は、パックを
引っ繰り返して二度連続して通過させることによって実
施される。しかし、製品が（パックになっておらず）ば
らばらであったり液体である場合には、このように引っ
繰り返すことはできない。従って、この場合、２つのイ
オン化放射源を装置の両側に配置して、その間を製品を
通過させるようにして使用すると、製品の両面を同時に
照射することができる。

両側もしくは両面の照射のために、本出願人は、フラン
ス国特許第２．３９６．３９２号に、２つの対向する面
を備えるターゲットの両面照射用装置について記載した
。この照射装置は、マイクロ波発生器が付属した荷電粒
子加速器、例えば、電子加速器を備え、荷電粒子を高い
周波数パルスに変えることができる。荷電粒子ビームは
、ホーン形の走査チャンバに入り、その人口部で可変磁
界の影響を受けて、ホーンの対称軸の何れか側に角度を
なして偏向される。このホーンの広い部分には、切り込
みが設けられている。この切り込みはホーンの開口の半
分にあたり対称軸の片側に位置して、荷電粒子ビームを
透過する２つの窓を備えている。

照射されるべき製品は、これらの窓の間を移動する。こ
の切り込みを越えると、荷電粒子ビームは連続した磁界
の作用を受け、この切り込みに対してホーンの反対側を
走査すると、荷電粒子ビームは１８０°向きを変える。

この配置によって、荷電粒子ビームがホーンの切り込み
部を備える部分を走査するときには製品の一方の面を照
射し、荷電粒子ビームが方向転換してホーンの他の部分
を走査するときには製品の他方の面を照射する。

発明が解決しようとする課題上記の特許に記載の装置は、以下のような欠点を有する
。すなわち、電子を発生する加速器と走査及び磁気偏向
装置の高さが大きいので、高さの点で大きな空間を占め
る。

第２の欠点は、加速器によって供給される電子ビームの
エネルギーを制御することができず、従って、イオン化
処理が均一性に欠けるという点である。

第３の欠点は、イオン化すべき製品の上面に衝突する電
子ビームが分散しており、従って、利用できる筈のエネ
ルギーの大部分が損失することである。

第４の欠点は、製品の軸の近傍にある部分のイオン化強
度が調節できないことである。

従って、本発明の目的は、上記の欠点を持たない製品の
両面照射装置を提供することにある。

課題を解決するための手段本発明によるならば、荷電粒子ビームをパルスとして放
出する変調器付荷電粒子加速器と、ホーン形真空密封式
の走査チャンバとを備え、該走査チャンバの最も広がっ
た端部には、円錐の半分を占める切り込み部が設けられ
、該切り込み部には上記荷電粒子ビームを透過する２つ
の窓が設けられ、上記切り込み部は、上記荷電粒子ビー
ムが照射されるべき製品が通過するように使用される、
製品の両面照射用装置であって、上記荷電粒子ビームの
パルスの持続期間の間、該荷電粒子ビームを軸の何れか
の側に角度偏向させるために、上記走査チャンバに設け
られた磁気走査手段と、広がる方向の角度走査を平行走
査に変換させるために、上記走査チャンバに設けられた
第１の磁気偏向手段と、上記走査チャンバの上記切り込
み部を備えない部分に対応する平行走査ビームを１８０
度偏向させるために、上記走査チャンバに設けられた第
２の磁気偏向手段とを備えることを特徴とする装置が提
供される。

本発明は、添付図面を参照して行う以下の実施例の説明
によってより明らかとなろう。

実施例第１図に図示したように、本発明による製品２２０両面
照射装置１０は、荷電粒子ビームを放出する荷電粒子加
速器１１と、荷電粒子ビームを受けるための真空密封型
の走査チャンバ１２と、走査チャンバ１２内でこの荷電
粒子ビームの角度を様々に変更する磁石装置１３から２
０とを備える。

荷電粒子加速器は、例えば、持続期間が１０マイクロ秒
のパルスを放出し、出力が例えばｌＱＭｅＶの電子加速
器である。

走査チャンバ１２は、−船釣にホーンの形状をしている
。ビームの人口部となる狭い部分は、加速器１１の出力
に配置される。

磁石装置は、グラザー（Ｇｌａｚｅｒ）レンズ型の磁気
集束レンズ１３を備える。このレンズは、集束性の加速
器の出力で発散しようとする電子ビームを収束させるた
めのものである。このレンズ１３に続いてセンタリング
用磁石１４が配置されており、この磁石は、スロット８
の形をした磁石１５の人口に電子ビームの方向を向ける
ように調節するために使用されている。磁石１５は、２
の機能を有し、第１の機能はビームの方向を偏向させて
、鉛直方向にすることであり、第２の機能は電子ビーム
を軸平面内に集束させて、より狭い放射ビームを得るこ
とである。この磁石１５の出力部には、エネルギー限定
スロット９がある。磁石１５によって形成された磁界に
対応するエネルギーを有する電子だけが、このスロット
９を通過することができる。これによって、電子のエネ
ルギーを制御することができる。

電子ビームは、補正磁石１６によって走査磁石１７の方
向に向けられる。この補正磁石１６は、ビームの方向を
磁石１７の入口部に正確に調節するために使用される。

円形の磁極片を有する走査磁石１７は、１０マイクロ秒
のパルス持続期間にビームの方向を所定の角度、例えば
、約２０から２５度偏向させるのに使用される。走査方
向に応じて、ビームは磁石１８もしくは磁石１９の方向
を指す。この磁石の各々は、走査によって発散する方向
にあるビームを平行なビームに集束する効果がある。

さらに、磁石１８を出た平行ビームを１８０°の角度偏
向させ、従って、完全に戻すために偏向磁石２０が設け
られている。

照射されるべき製品２２は、電子ビームを通過させるコ
ンベア２７によって移動される。このコンベアは、磁石
２０と磁石１９との間に、第１図の図面の面に平行な方
向に配置される。製品の移動は大気中で行われ、一方１
．電子ビームの様々な通路は真空密封走査チャンバ１２
の中であるので、この走査チャンバ１２は、磁石１９と
磁石２０との間に形成された切り込み部２４を有する。

この切り込み部は、そこで照射されるべき製品を通過さ
せるために使用される。この切り込み部２４の位置に、
走査チャンバ１２の一部２３は上部窓２５と下部窓２６
とを有し、この両方の窓は電子ビームを透過させるが、
走査チャンバの他の部分は電子ビームを透過させない。

第１図には、種々の磁石１３．１４．１５．１６．１７
．１８．１９及び２０が極めて概略的に図示されており
、これらの主な対向磁極片だけ図示されている。また、
極めて概略的に示したコイル２８等が設けられる。磁石
１７を除いて、これらの磁石には全部直流電流が供給さ
れ、対向磁極片の間に固定磁界を生じさせる。電子ビー
ムの所望の偏向が得られるように設定するときにこれら
の直流電流の値が調整される。

磁石１７のコイル２８のみは、パルス持続期間中に電子
ビームを走査させるためにそのパルス持続期間中に変化
する電流が供給される。

第２図は、コイル２８を流れる電流を制御する回路の概
略図である。この回路は、直流電流源２９、直流電流源
２９と並列で容量Ｃを有するコンデンサ３０、コイルと
直列なスイッチ３１とを備える。このコイルは、インダ
クタンスしてあり、抵抗Ｒである。スイッチ３１は、同
期回路３２によって制御され、また、この同期回路３２
は電子加速器１１の変調器３３も制御する。このコンデ
ンサ３０とコイル２８とを備える回路は共振回路であり
、この回路を流れる電流は以下の式で示される：但し、スイッチ３１は閉じており、コンデンサ３０は直
流電流源２９の電圧Ｖ。であらかじめ充電されている。

この式では、ω。−１／（ＬＣ）”’であり、Ｒ＜２・
（Ｌ／Ｃ）”２である。

第３図は、Ｉ　（ｔ）のグラフである。これは正弦曲線
であり、その周期は８０マイクロ秒に等しいように選択
される。従って、約１０マイクロ秒持続してほぼ直線状
に変化する４つの区間Ａ’、Ｂ、Ｃ。

Ｄを有している。各区間の持続時間は、電子ビームの各
パルスの持続期間である。これらの区間Ａ、Ｂ、Ｃ，も
しくはＤの１つを選ぶことによって、電子ビームは、鉛
直軸のどちらかの側に、右側から左側に、もしくは左側
から右側に偏向される。より正確には、第３図の正弦曲
線のトリガはスイッチ３１を閉じることで決定されるの
で、スイッチが閉じた瞬間は、ビームのパルスの次のト
リガの瞬間を決定し、従って、このパルスは選択すべき
走査の形式に応じて、区域ＡＳＢＳＣもしくはＤと一致
する。

さらに、軸上にビームがあるを防ぐために、電子ビーム
パルスは、正弦曲線が振幅零を通過した後遅延θを持っ
て始まる。そして、正弦曲線が振幅零を通過する前のあ
る時間θに林わる。換言すれば、磁石１７の磁界は、そ
の間を電子ビームが通過しているときは零であることは
ない。

第４図ａ及び第４図すは、ビームのパルス（第４図ｂ）
と正弦曲線の区間Ａ、Ｂ、ＣもしくはＤとの間の同期化
を示している。

従来のように、プラス方向に電流を増加させると、ビー
ムを左から右に偏向させると仮定すると、第４図の部分
■は中心軸の右の方へのビームの偏向、すなわち、下部
窓２６による製品２２の走査に対応する。部分■は、中
心軸の左側へのビームの偏向、すなわち、上部窓２５に
よる製品２２の走査に対応する。部分■は、右側から中
心軸の方へビームの偏向、すなわち、下部窓２６による
製品２２の走査に対応する。さらに、部分■は、左から
中心軸の方へのビームの偏向、すなわち、上部窓２５に
よる製品２２の走査に対応する。

発明の効果上記に記載した照射装置は、以下のような利点を有する
。

まず、製品の両面の照射ができ、従って、同じ出力の場
合、照射する製品の厚さを増大することができる。

次に、照射を走査によって実施することができる。これ
によって、１つのパルスの持続期間中製品の比較的大き
い面積をイオン化することができと共に、狭いビームを
使用することもできる。

ビームを走査するので、ビームのエネルギーを窓部のよ
り広い面積に渡って分配することができ、その結果、発
熱がより小さい。

製品の表面は、各々、連続して両方の方向から走査され
、その結果、パルス持続期間中のビームの強度の分布の
点から製品が受ける線量がより均一になる。この受ける
線量の均一化は、さらに、偏向磁石１５とエネルギー限
定スロット９とを組み合わせることによって改良され、
磁石１５の磁界に対応するエネルギーを有しない電子を
除去することができる。

ビームは、常に軸に対して移動されるので、放射線のな
い空間の中心にベルトコンベア２７を配置することがで
きる。また、これによって、製品２２の内部端のイオン
化強度を制御することができる。

本発明は、上記のように、電子ビームによる製品の照射
にも適用される。しかし、磁界によって偏向することの
できる荷電粒子のパルス源を使用する照射装置であれば
どのような装置にも適用することができる。

また、これらの荷電粒子は、他の型の粒子に転化するこ
ともできる。すなわち、電子流を光子流に転化させるタ
ーゲットを、各々窓部２５及び２６の近傍に設けて、電
子を光子に転化することができる。

製品の端部をより効果的に照射する前に、磁石１９及び
２０の磁界を窓部２６及び２５の近傍に偏向して、製品
の端部にビームを集中させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による製品の両面照射用装置の斜視図
であり、第２図は、荷電粒子ビームを走査する磁石の電流を制御
する装置の概略図であり、第３図は、走査磁石の電流を制御する方法を図解する概
略図であり、第４図ａ及び第４図すは、走査信号と荷電粒子パルスと
の間との同期化を示すグラフである。（主な参照番号）８．９・・・スロット１１・・・荷電粒子加速器１２・
・・真空密封走査チャンバ１３・・・集束レンズ１４・・・センタリング磁石１５・・・磁石１７・・・走査磁石２０・・・偏向磁石２４・・・切り込み部２７・・・コンベア２９・・・直流電流源

Claims

【特許請求の範囲】

（１）荷電粒子ビームをパルスとして放出する変調器付
荷電粒子加速器と、ホーン形真空密封式の走査チャンバ
とを備え、該走査チャンバの最も広がった端部には、円
錐の半分を占める切り込み部が設けられ、該切り込み部
には上記荷電粒子ビームを透過する２つの窓が設けられ
、上記切り込み部は、上記荷電粒子ビームが照射される
べき製品が通過するように使用される、製品の両面照射
用装置であって、上記荷電粒子ビームのパルスの持続期
間の間、該荷電粒子ビームを軸の何れかの側に角度偏向
させるために、上記走査チャンバに設けられた磁気走査
手段と、広がる方向の角度走査を平行走査に変換させる
ために、上記走査チャンバに設けられた第１の磁気偏向
手段と、上記走査チャンバの上記切り込み部を備えない
部分に対応する平行走査ビームを１８０度偏向させるた
めに、上記走査チャンバに設けられた第２の磁気偏向手
段とを備えることを特徴とする装置。
（２）上記磁気走査手段が、円形磁極片を有する磁石を
備え、そのコイルには、上記荷電粒子ビームのパルスの
持続期間の間変化する電流が供給されていることを特徴
とする請求項１に記載の照射装置。
（３）上記コイルは、直流電流供給源と並列のコンデン
サと、上記コイルと直列なスイッチとを備える発振回路
の一部であり、上記スイッチと上記荷電粒子加速器の変
調器は同期回路によって制御されて、最初に上記スイッ
チが閉じて上記コイルに電流を供給し、次に、発振が振
幅零を通過後の第１の所定の時に荷電粒子ビームが現れ
、この通過の前の第２の所定の時に終わるように変調器
が制御されることを特徴とする請求項２に記載の照射装
置。