JPH04504483A - 高性能を有する高エネルギ電子カーテンの製造方法 - Google Patents

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】 高性能を有する高エネルギ電子カーテンの製造方法技術分野 本発明は、工業目的に使用のための１００ｋｅＶないし８００ｋｅＶのエネルギ を育する電子を発生するための電子加速技術に関する。

従来の技術 代表的な用途はコーティングの電子的重合および材料ウェブのまたは内の表面へ の材料の充填および材料および製品を包装する放射殺菌を含んでいる。最近電子 ビーム技術が硫黄および窒素酸化物から排気筒ガスの浄化において非常にボヒュ ラーになっている。

通常２つの型の装置、すなわち、一点から電子を放出する装置および例えば、横 方向に装置を均一に通って通された材料ウェブを横切ってカーテン状の電子ビー ムを発生する装置がある。はぼ全部のかかる工業用途の目的目的は可動材料ウェ ブの表面に均一な電子ビームまたは放射投与量を印加するかまたは排気筒ガス流 の断面積にわたってできるだけ一定な放射投与量を供給することである。高い真 空が電子加速器内部にあり、電子は物質の流れに対して横方向に位置決めされる 金属箔の長くかつ狭い窓を通して装置内に導入されている。

現在、カーテン状電子ビームを発生する装置を供給するのは世界でも幾つかの製 造業者のみである。これらすべての装置において、金属箔の狭い窓は加速電圧に よって発生されかつ冷却格子により支持される力線から保護されるように配置さ れる。電子の走行通路に位置決めされるとき、格子は冷却支持体の表面積および 窓の表面積の比に少なくとも常に等しい消散を生じる。従来装置において、この 消散は約２５ないし３５％で変化する。加えて、加速電圧を横切る一方の開口か ら他方の開口への電子の加速は常に電子を窓の縁部および内側から見られるよう に窓開口から突出する冷却および支持リブの表面に衝突させ、結果として生じる 消散は１０ないし２５％程度である。窓それ自体は少なくとも５ないし１５％の 消散を生じる。窓が電子放出のためのおよび高効率ポンプ装置によって真空空間 内部に強制される空気の放出ののための装置に形成される小さな孔により置き換 えられるならば、放出された電子ビームは最初に非常に密度が濃くかつすべての 電子ビーム用途が容積または面積単位当たり均一な投与量を要求するとき使用前 に空気中でより均一にするようにされねばならない。例えば、断面外観の各点に おいて最小投与量を達成するために排気筒ガス用途において要求されるパワーは それによりカーテン状のビームを発生する装置にけるより３倍大きいことが容易 に計算されることができる。現在、開口から開口に加速するとき覆われたグロ一 手段において高効率を使用することが必要であり、それはしばしば合計効率の５ ないし１０％を消費する。この加速技術の評価された性能は一般には２０ないし ４０％のように低い。例えば、大型発電所においてこの技術による排気筒ガスの 浄化に消費されるエネルギは発電所の電力要求の数パーセントになり、それゆえ 改善された性能はこれらの装置の購入を魅力的にするのに重要な要因である。

発明の開示 本発明の目的は、請求の範囲に開示されるものにより主として特徴付けられる方 法によって達成される。

本発明の主要な利点は、電子通路の形状が低いエネルギの加速に関連してまず実 施される一方電子が適切な高いエネルギ加速において窓を通って効率的に通され ることによりとくに得られる。個々の装置の性能はまた幾つかの連続する窓が装 置に設けられるため増大され、各窓は高エネルギ電子カーテンを放出する。

以下に、本発明の方法を添付図面に基づき詳細に説明する。

図面の簡単な説明 第１図は長い窓の方向において本発明の装置を示す概略断面図、そして 第２図は一番真ん中の窓が図面の平面に示される第１図の線Ａ−Ａに沿う本方法 を適用するための装置の断面図である。

発明を実施するための好適な態様 本方法において、電子源ｌから得られた電子は格子状の予備加速窓２に向かって 低エネルギ加速電圧により加速される。格子窓と磁気分配器４との間に配置され たカウンタ電圧ネジ３は格子窓への電子の均一な通路を達成するように設けられ る。装置はさらに予備加速窓２から間隔を置いて配置された適切な加速窓５から なる。１００ｅＶの電圧が電子源ｌと予備加速窓２との間に発生し、その結果こ の距離を越える電子の走行率はとくに高い値に上昇しない。カウンタ電圧ネジ３ は予備加速窓２と異なる距離に位置決めされ、それによりネジの距離は電子流が 予備加速窓の区域内で実質上均一であるような方法において横方向における電子 の分配に影響を及ぼす。

約３００ｋＶの電圧が予備加速窓２と加速窓５との間に発生し、それにより強力 な加速作用が予備加速窓に達した電子に働かされる。本発明の要旨はスポット状 電子源が使用されるとき適宜な区域が電子流から選択されかつこの区域に移動す る電子が所望の方向において予備加速窓２にカウンタ電圧ネジ３によって向けら れる一方余分な電子および所望しない方向に移動している電子は、予備加速窓２ の引き付けが成形室の上方部分において弱いため、電子が電子源１を収容する成 形室の上方部分の壁に打ち当たるとき捨てられる。電子源ｌと予備加速窓２との 間の電圧が１００　ｅＶのみであるとき、捨てられた電子によって発生される消 散は装置の合計パワー要求に比して実際には無視可能である。装置の多くのパワ ー要求は、予備加速窓２と適切な加速窓５との間に発生する高い加速電圧による 、予備加速窓に打ち当たった電子、すなわち、そのほとんどが最終放射に含まれ る予め選択された電子の加速において消費される。１００ｅＶの加速および３０ ０　ｅＶの合計加速により、例えば、電子通路の成形は、しかしながら、合計パ ワーの３／ミルのみである電子パワーの同様に９０％を消費することができる。

電子はまた電子源の表面上への直接低加速電圧の力線がプラズマ放電により発生 される破壊を引き起こすように十分に強くないため効果的に引き出されることが できる。適切な高い電圧加速がいまや下方に凹所が設けられた格子または予備加 速窓２と上方に屈曲された加速窓５との間で、図に示されるように、直接行われ ることができ、それにより電界の力線は常に窓を通って均一に格子窓から放出さ れる電子を通す。この方法において幾つかの（偶数の数十の）窓が１つの狭い窓 に代えて設けられそして窓の冷却格子は省かれる。窓材料は、例えば、高い腐食 抵抗のチタン窓の内面に窓から冷却フレーム構造に熱を効率的に伝達するベリリ ウム膜を設けることにより層からなる。この種の二重構造を有する窓はまたチタ ンのみからなる通常の窓よりかなり有効である。チタン窓の腐食抵抗および機械 的な強度はさらにその外面を窒化チタン表面に硝化することにより改善されるこ とができる。

本発明は上記用途に限定されずしかも請求の範囲内で変化することができる。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項の規定による補正書）平成２年６月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電子加速によつて高エネルギ電子カーテンを製造する高エネルギ電子カーテ ンの製造方法において、電子がまず、窓の壁および縁部の電子損失に関係なく、 窓（２）への非常に均質の流れを形成するためにカウンタ電圧（３）および磁気 分布（４）により制御される低電圧によりかつ次いで予備加速窓（２）と加速窓 （５）との間に発生する高電圧により加速されることを特徴とする高エネルギ電 子カーテンの製造方法。 ２．前記低電圧予備加速窓が下方に凹所を設けた格子窓（２）である一方前記加 速窓（５）は屈曲され、高加速電圧の力線が一方の窓から他方の窓へ均質になっ ていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の高エネルギ電子カーテンの製 造方法。 ３．前記予備加速窓（２）および前記加速窓（５）の形状および数は、各加速窓 が対応する予備加速窓の下に位置決めされるならば、第１図および第２図に示さ れた窓と異なってもよく、前記予備加速窓は前記加速窓への均質な電子の流れを 可能にすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の高エネルギ電子カーテン の製造方法。 ４．前記窓は、その１つがベリリウム層のことき前記窓から前記フレーム構造へ 熱を有効に伝達する幾つかの層からなり、チタンのごとき最も外方の層が腐食に 対して高い抵抗を有することを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項に記載 の高エネルギ電子カーテンの製造方法。 ５．前記加速窓が、例えば、窒化チタン表面を有するチタン窓を設けることによ り、その腐食抵抗を化学的に改善すべく処理されることを特徴とする請求の範囲 第１項ないし第４項に記載の高エネルギ電子カーテンの製造方法。 ６．前記電子源は１次グロー手段により予備加速された電子により加熱されるプ レート状の２次グロー手段であり、該２次グロー手段から得られた電子は加速に 使用されることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項に記載の高エネルギ 電子カーテンの製造方法。 ７．前記電子は何本かの細い糸を撚り合わせることにより形成されることができ る長いグローフイラメントから得られることを特徴とする請求の範囲第１項ない し第５項に記載高エネルギ電子カーテンの製造方法。