JP2001021700A - 電子線照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィラメントからの熱によってフィラメント
アセンブリが反り上がって電子線量分布の均一性が悪化
することを防止する。 【解決手段】 フィラメント１０を有するフィラメント
アセンブリ８のＹ方向の中央部付近をシールド電極４に
固定している。更に、フィラメントアセンブリ８のＹ方
向の両端部を、当該両端部のＹ方向の伸縮を許容しかつ
上下方向の移動を阻止する固定手段３２によってシール
ド電極４に固定している。固定手段３２は、長穴３６を
有する連結板３４、その板厚Ｂより僅かに大きい長さＣ
の円柱部４２を有する雄ねじ３８等によって構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シールド電極内
にフィラメントアセンブリ（フィラメント組立体）を取
り付けた構造のものであって、被照射物に電子線を照射
して架橋、硬化、改質等の処理を施す電子線照射装置に
関し、より具体的には、フィラメントからの熱によって
フィラメントアセンブリが反り上がって電子線量分布の
均一性が悪化することを防止する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に、例えば特開昭６２−１８７３０
０号公報に記載されているような電子線照射装置の一例
を示す。この電子線照射装置は、電子線２２を走査しな
い非走査型（またはエリア型）と呼ばれるものであり、
一定の方向（この明細書ではＹ方向）に長い円筒状の真
空容器２と、この真空容器２内に収納されたシールド電
極４と、このシールド電極４内に取り付けられたフィラ
メントアセンブリ８等を備えている。

【０００３】シールド電極４は、断面が丸くて（例えば
半円形状、半楕円形状等）、Ｙ方向に長い筒状のもので
あり、その下面に、Ｙ方向に長い矩形の開口部６を有し
ている。このシールド電極４は、真空容器２とフィラメ
ントアセンブリ８との間に印加される加速電圧による電
界の集中を緩和する作用をする。

【０００４】フィラメントアセンブリ８は、この例では
左右二つの断面コ字状の支持体１６の間の空間に複数本
の線状（棒状とも言える）のフィラメント１０をＹ方向
に並べて支持した構造をしている。このフィラメントア
センブリ８の平面形状は、Ｙ方向に長い矩形をしてい
る。

【０００５】各フィラメント１０の支持構造は種々ある
が、この例では一例として、絶縁台１４に立設された２
枚の支持板１２間にフィラメント１０を支持した構造を
している。絶縁台１４は、支持体１６の上部に取り付け
られている。特開平１１−１３３１９７号公報に記載さ
れているようなフィラメント支持構造を用いても良い。

【０００６】更にこの例では、枠体１８に支持された引
出し電極２０を、フィラメントアセンブリ８の下部に取
り付けている。引出し電極２０は、例えば、メッシュ
状、棒状または線状の電極をすだれ状または格子状に
組み合わせた構造、等の構造をしている。

【０００７】上記フィラメントアセンブリ８は、従来
は、その下部の枠体１８をシールド電極４の開口部６に
上から嵌め込み、かつこのフィラメントアセンブリ８の
Ｙ方向の中央部付近を２本の固定ねじ３０（図４も参
照）によってシールド電極４の下面に固定することによ
って、シールド電極４に取り付けている。このようにし
て、シールド電極４、フィラメントアセンブリ８および
引出し電極２０は互いに同電位にされている。

【０００８】各フィラメント１０から放出させた電子
は、シールド電極４等と真空容器２との間に印加される
加速電圧によって、引出し電極２０を通して電子線２２
として加速して引き出される。この電子線２２は、真空
容器２の開口部に設けられていて、真空容器の内外の雰
囲気を分離する窓箔２６を有する照射窓２４を透過させ
て真空容器２外に引き出され、被照射物２８に照射さ
れ、それの改質等の処理に供される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記電子線照射装置に
おいては、前述したようにフィラメントアセンブリ８は
Ｙ方向の中央部付近の２本の固定ねじ３０によってシー
ルド電極４に固定されているだけなので、各フィラメン
ト１０からの熱によって支持体１６の温度が上昇する
と、例えば図４に示すように、フィラメントアセンブリ
８の両端部がシールド電極４から離れて反り上がる。例
えば、フィラメントアセンブリ８のＹ方向の長さが約２
ｍの場合、フィラメントアセンブリ８の両端部の反り上
がり量Ａは、約１５ｍｍにもなる場合がある。

【００１０】そうなると、フィラメントアセンブリ８の
反り上がった部分から引き出される電子線２２は外側に
広がるので、電子線２２のＹ方向における両端部付近で
の線量が低下し、Ｙ方向における電子線量分布の均一性
が悪化する。その結果、このような電子線２２を用いた
被照射物２８の処理の均一性も悪化する。

【００１１】そこでこの発明は、フィラメントからの熱
によってフィラメントアセンブリが反り上がって電子線
量分布の均一性が悪化することを防止することを主たる
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の電子線照射装
置は、前記フィラメントアセンブリのＹ方向の中央部付
近を前記シールド電極に固定し、かつ前記フィラメント
アセンブリのＹ方向の両端部を、当該両端部のＹ方向の
伸縮を許容しかつ上下方向の移動を阻止する固定手段に
よって前記シールド電極に固定していることを特徴とし
ている。

【００１３】上記構成によれば、フィラメントアセンブ
リの中央部付近を固定するだけでなく、Ｙ方向の両端部
をも、その上下方向の移動を阻止する固定手段によって
シールド電極に固定しているので、フィラメントからの
熱によってフィラメントアセンブリが反り上がることを
防止することができる。

【００１４】しかも、上記固定手段は、フィラメントア
センブリの両端部のＹ方向の伸縮は許容するので、フィ
ラメントからの熱によってフィラメントアセンブリがＹ
方向に熱膨張しても、それを拘束せずに逃がすことがで
きる。従って、フィラメントアセンブリがＹ方向におい
て波打つような変形を防止することもできる。

【００１５】その結果、フィラメントからの熱によって
フィラメントアセンブリの温度が上昇しても、フィラメ
ントアセンブリの変形を防止することができるので、電
子線量分布の均一性悪化を防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る電子線照
射装置のシールド電極周りの一例を示す概略側面図であ
る。図２は、図１中のシールド電極およびフィラメント
アセンブリの端部付近の一例を拡大かつ分解して示す斜
視図である。図３に示した従来例と同一または相当する
部分には同一符号を付し、以下においては当該従来例と
の相違点を主に説明する。また、電子線照射装置全体の
構成は、例えば図３と同様であるので、当該図面および
その前記説明を参照するものとし、ここでは重複説明を
省略する。

【００１７】この電子線照射装置においては、前記フィ
ラメントアセンブリ８のＹ方向の中央部付近を、２本の
固定ねじ３０によってシールド電極４に固定している。
これは従来例と同様である。

【００１８】更に、フィラメントアセンブリ８のＹ方向
の両端部を、当該両端部のＹ方向の伸縮を許容しかつ上
下方向の移動を阻止する固定手段３２によってシールド
電極４に固定している。

【００１９】この固定手段３２の具体例を、図２を参照
して説明する。但し、図２においては、フィラメント１
０の支持構造および引出し電極２０等は図示を省略して
いる。

【００２０】前記左右二つの支持体１６は、そのＹ方向
の両端部において、連結板３４によって互いに連結され
ている。但し、この連結板３４と各支持体１６とを固定
する手段は、公知の手段（例えばねじ）で良いので、こ
こではその図示を省略している。これらの支持体１６お
よび連結板３４は、全体として、立体的な枠状の構造体
を形成している。

【００２１】連結板３４には、この例では二つのＹ方向
に長い長穴（長円状の穴）３６が形成されており、二つ
の雄ねじ３８をこの各長穴３６にそれぞれ通して、その
下のシールド電極４の対応する位置に設けられた二つの
雌ねじ部４６にそれぞれ螺合させている。雌ねじ部４６
には、必要に応じて、板厚を増す補強板等を設けても良
い。

【００２２】各雄ねじ３８は、その頭部４０とねじ部４
４との間に、ねじの切られていない円柱部４２を有して
いる。長穴３６の短径Ｄは、当然、円柱部４２の外径よ
りも若干大きい。ねじ部４４と雌ねじ部４６とが螺合す
る。しかし、円柱部４２の直径は、ねじ部４４およびそ
れに螺合する雌ねじ部４６の直径よりも大きいので、円
柱部４２の下端面が雌ねじ部４６の上端面に当接する
と、それ以上は雄ねじ３８をねじ込むことはできない。
しかも、円柱部４２の長さＣは、連結板３４の長穴３６
の部分の板厚Ｂよりも僅かに大きくしている。例えば、
Ｃ−Ｂ≒０．５ｍｍ程度にしている。

【００２３】従って、雄ねじ３８を締め付けても、その
頭部４０の下面と連結板３４の上面との間にはＣ−Ｂに
相当する距離の遊びが生じる。しかも連結板３４の穴は
長穴３６である。従って、連結板３４のＹ方向の移動、
即ちフィラメントアセンブリ８のＹ方向の伸縮を許容す
ることができる。しかも連結板３４の上下方向の移動
を、即ちフィラメントアセンブリ８の反り上がりを、Ｃ
−Ｂの距離以下に阻止することができる。

【００２４】上記のような長穴３６を有する連結板３
４、円柱部４２を有する雄ねじ３８およびシールド電極
４に設けた雌ねじ部４６によって、この例では上記固定
手段３２を構成している。

【００２５】上記構成によれば、フィラメントアセンブ
リ８の中央部付近を固定ねじ３０によってシールド電極
４に固定するだけでなく、フィラメントアセンブリ８の
Ｙ方向の両端部をも、その上下方向の移動を阻止する固
定手段３２によってシールド電極４に固定しているの
で、フィラメント１０からの熱によってフィラメントア
センブリ８が反り上がることを防止することができる。
即ち、この反り上がりは、この例では上記Ｃ−Ｂ≒０．
５ｍｍ以下に制限することができる。Ｃ−Ｂをより小さ
くすれば、より小さく制限することができる。即ち、上
記反り上がりをほぼ０にすることもできる。

【００２６】しかも、上記固定手段３２は、フィラメン
トアセンブリ８の両端部のＹ方向の伸縮は許容するの
で、フィラメント１０からの熱によってフィラメントア
センブリ８がＹ方向に熱膨張しても、それを拘束せずに
逃がすことができる。従って、フィラメントアセンブリ
８がＹ方向において波打つような変形を防止することも
できる。

【００２７】その結果、フィラメント１０からの熱によ
ってフィラメントアセンブリ８の温度が上昇しても、フ
ィラメントアセンブリ８の変形を防止することができる
ので、電子線２２のＹ方向における線量分布の均一性悪
化を防止することができる。即ち、線量分布の均一性の
高い電子線２２を引き出すことができる。従って、被照
射物２８（図３参照）に対する処理の均一性も向上す
る。

【００２８】なお、フィラメントアセンブリ８を構成す
る各支持体１６は、この例のように断面コ字状にする方
が、強度向上が容易であるので好ましいけれども、それ
以外の形状、例えば断面Ｌ字状、または単なる板状等で
も良い。

【００２９】また、上記二つの支持体１６および二つの
連結板３４の代わりに、例えば、上下に配置された二つ
の枠体とこの両枠体間を間隔をあけて支持する支持体等
を用いて構成しても良い。

【００３０】また、上記枠体１８および引出し電極２０
の固定方法は任意であり、例えば、この例のようにフィ
ラメントアセンブリ８の下面に固定する代わりに、シー
ルド電極４の開口部６に固定しておいても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、フィラ
メントアセンブリの中央部付近を固定するだけでなく、
Ｙ方向の両端部をも、その上下方向の移動を阻止する固
定手段によってシールド電極に固定しているので、フィ
ラメントからの熱によってフィラメントアセンブリが反
り上がることを防止することができる。しかも、上記固
定手段は、フィラメントアセンブリの両端部のＹ方向の
伸縮は許容するので、フィラメントアセンブリがＹ方向
において波打つような変形を防止することもできる。そ
の結果、フィラメントからの熱によってフィラメントア
センブリの温度が上昇しても、フィラメントアセンブリ
の変形を防止することができるので、電子線量分布の均
一性悪化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電子線照射装置のシールド電極
周りの一例を示す概略側面図である。

【図２】図１中のシールド電極およびフィラメントアセ
ンブリの端部付近の一例を拡大かつ分解して示す斜視図
である。

【図３】電子線照射装置の一例を示す断面図である。

【図４】従来の電子線照射装置のシールド電極周りの一
例を示す概略側面図である。

【符号の説明】

４ シールド電極 ６ 開口部 ８ フィラメントアセンブリ １０ フィラメント １６ 支持体 ２０ 引出し電極 ２２ 電子線 ３０ 固定ねじ ３２ 固定手段 ３４ 連結板 ３８ 雄ねじ ４６ 雌ねじ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面が丸くてＹ方向に長い筒状のもので
   あってその下面にＹ方向に長い矩形の開口部を有するシ
   ールド電極と、左右の支持体の間の空間に複数本の線状
   のフィラメントをＹ方向に並べて支持していて平面形状
   がＹ方向に長い矩形のフィラメントアセンブリとを備え
   ていて、このフィラメントアセンブリを前記シールド電
   極内に入れてその開口部に取り付けた構造の電子線照射
   装置において、前記フィラメントアセンブリのＹ方向の
   中央部付近を前記シールド電極に固定し、かつ前記フィ
   ラメントアセンブリのＹ方向の両端部を、当該両端部の
   Ｙ方向の伸縮を許容しかつ上下方向の移動を阻止する固
   定手段によって前記シールド電極に固定していることを
   特徴とする電子線照射装置。