DE19942142A1 - Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von Schüttgut, vorzugsweise von Saatgut, mit beschleunigten Elektronen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von Schüttgut, vorzugsweise von Saatgut, mit beschleunigten ElektronenInfo
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Abstract
Bei der Behandlung von Schüttgut mit beschleunigten Elektronen kommt es oft darauf an, die Oberfläche der einzelnen Schüttgutteilchen gleichmäßig von allen Seiten zu behandeln, was meist einen erheblichen apparativen Aufwand zur Erzeugung eines von allen Seiten einwirkenden Elektronenfeldes erfordert. Das neue Verfahren soll eine gleichmäßige Behandlung der einzelnen Schüttgutteilchen auch in einem gerichteten Elektronenfeld ermöglichen. DOLLAR A Durch mehrfachen Durchlauf der Schüttgutteilchen durch ein Elektronenfeld mit einer ausgeprägten Vorzugsrichtung der Elektronen und zwischen den einzelnen Durchläufen erfolgende zufällige Bewegungen der Schüttgutteilchen werden diese der Elektroneneinwirkung mehrfach in unterschiedlicher Ausrichtung ausgesetzt. Inhomogene Dosisverteilungen auf der Oberfläche der Schüttgutteilchen bei einzelnen Durchläufen werden somit statisch überlagert, was zu einer gleichmäßigeren Behandlung führt. DOLLAR A Phytosanitäre Behandlung von Saatgut, Recyclingprozesse.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Behandlung von
Schüttgut, vorzugsweise von Saatgut, mit beschleunigten Elektronen. Das bevorzugte
Anwendungsgebiet ist die phytosanitäre Behandlung von Saatgut gegen samenbürtige
Schaderreger, die überwiegend in der Samenschale der Samenkörner angesiedelt sind.
Weitere Anwendungsgebiete sind die Oberflächensterilisation infizierter Kunststoff-
Einwegartikel nach der Zerkleinerung im Recyclingprozess, die chemische Oberflächen
aktivierung sowie die Durchführung anderer strahlenchemischer Prozesse an Schüttgut.
Es sind verschiedene Verfahren und die entsprechenden Einrichtungen zur Behandlung von
Schüttgut mit beschleunigten Elektronen in verschiedenen Ausführungen - angepasst an das
zu behandelnde Gut - bekannt.
So wird in einer evakuierten Kammer durch gegenüberliegende Anordnung zweier
Elektronenbeschleuniger ein Elektronenfeld mit entgegengesetzten Geschwindigkeits
komponenten der Elektronen erzeugt, durch welches das Schüttgut im freien Fall in einem
ausgedehnten transparenten Strom geführt wird (DD 291 702). Zur Elektronenbehandlung
wird das Schüttgut in die Kammer über Zellenradschleusen eingeschleust und nach dem
Elektronenstrahlprozess wieder ausgeschleust. Der Nachteil solcher Einrichtungen ist jedoch
der hohe apparative Aufwand für die Erzeugung des Elektronenfeldes, da mindestens zwei
Elektronenbeschleuniger erforderlich sind, und der hohe vakuumtechnische Aufwand.
Es ist außerdem bekannt, ein Elektronenfeld mit entgegengesetzten Geschwindigkeits
komponenten dadurch zu erzeugen, dass der Elektronenstrahl, nachdem er den Strom der
Schüttgutteilchen passiert hat, durch eine magnetische Umlenkung auf den Teilchenstrom
zurückgelenkt wird. Einrichtungen dieser Art vermeiden den Aufwand für einen zweiten
Elektronenbeschleuniger. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, dass durch
den relativ langen Weg, den der Elektronenstrahl in der Prozesskammer durchläuft, ein
wesentlich besseres Vakuum benötigt wird, was bezüglich der Vakuumerzeugung einen noch
höheren apparativen Aufwand erfordert.
Es sind auch Verfahren und Einrichtungen bekannt, die mit zwei einander gegenüber
liegenden Elektronenbeschleunigern arbeiten, wobei die Elektronen über ein Strahlaustritts
fenster an Atmosphärendruck austreten (DE 44 34 767 C1, EP 0 705 531 B1). Das Schüttgut
wird dabei ebenfalls im freien Fall durch das Elektronenfeld geführt. Bei dieser Lösung entfällt
der Aufwand zur sonst erforderlichen Evakuierung der Prozesskammer. Dennoch verbleibt
der Nachteil des hohen apparativen Aufwandes durch den notwendigen Einsatz von
mindestens zwei Elektronenbeschleunigern.
Es ist weiterhin bekannt, pulverförmige und körnige Materialien an Atmosphärendruck mit
Elektronen zu behandeln, wobei nur ein Elektronenbeschleuniger zum Einsatz kommt und
die zu bestrahlenden Teilchen in einem Gasstrom durch das Elektronenfeld getragen werden
(WO 98/43274). Der Gasstrom mit den zu bestrahlenden Teilchen wird durch einen
rechteckigen Kanal geführt, der an einer Seite mit einer 25 µm dicken Aluminiumfolie
verschlossen ist, durch welche die Elektronen nach ihrer Ausschleusung über eine 13 µm
dicke Titanfensterfolie und Durchlaufen der Distanz bis zum Bestrahlungskanal eindringen.
Der Aluminiumfolie gegenüberliegend wird der rechteckige Kanal durch eine ebene Platte
aus einem Werkstoff hoher Ordnungszahl gebildet. Nach Durchdringen des Kanal
querschnitts werden die Elektronen von dieser Platte zu einem gewissen Anteil rückgestreut.
Die rückgestreuten Elektronen haben eine der ursprünglichen Einfallsrichtung der Elektronen
entgegengerichtete Geschwindigkeitskomponente und ermöglichen, dass auch die bezüglich
der ursprünglichen Einfallsrichtung der Elektronen abgewandte Seite der Teilchen einem
Elektronenbeschuss ausgesetzt ist.
Von Nachteil ist, dass die Intensität der Bestrahlung durch die rückgestreuten Elektronen
wesentlich niedriger ist als die Intensität der Bestrahlung durch die unmittelbar aus dem
Strahlaustrittsfenster austretenden Elektronen, was zu einer ungleichmäßigen Bestrahlung
der einzelnen Teilchen führt. Nachteilig ist auch, dass die zum Tragen der Teilchen
erforderliche Gasgeschwindigkeit mit steigendem Verhältnis von Masse zur Oberfläche der
transportierten Teilchen stark ansteigt. Somit würden für größerkörnige Schüttgüter - wie
z. B. Weizen oder Mais - sehr hohe Gasströmungsgeschwindigkeiten erforderlich werden. Bei
diesen hohen Geschwindigkeiten würden die im Elektronenfeld übertragbaren Energiedosen
auf sehr kleine, für zahlreiche Anwendungen wesentlich zu geringe Werte begrenzt werden.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, dass die Elektronen nach dem
Austritt aus dem Elektronenbeschleuniger noch zusätzlich die den rechteckigen Kanal
verschließende Aluminiumfolie durchdringen müssen, bevor sie auf die zu behandelnden
Teilchen treffen. Dadurch erleiden die Elektronen einen zusätzlichen unerwünschten
Energieverlust.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Einrichtung
zur Behandlung von Schüttgut zu schaffen, die es gestatten, unabhängig von der Teilchen
größe und mit vergleichsweise geringem vakuumtechnischen Aufwand, der auf die
Vakuumerzeugung des Elektronenbeschleunigers beschränkt ist, eine hinreichend
gleichmäßige Behandlung der Oberfläche von Schüttgutteilchen mit beschleunigten
Elektronen bei etwa Atmosphärendruck durchzuführen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Gegenstand des Anspruchs 8 ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete
Einrichtung. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 7 und 9
bis 22 beschrieben.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Schüttgutstrom bei Atmosphärendruck
mehrmals durch ein Elektronenfeld geführt. Das hat den Vorteil, dass eine technologisch
bedingte Transportgeschwindigkeit, die nach einem Durchlauf zu - für eine effektive
Oberflächenbehandlung - zu niedrigen Energiedosen führt, beibehalten werden kann, da
durch die wiederholte Einwirkung der Elektronen auf jedes Schüttgutteilchen die Oberfläche
jedes Teilchens von genügend Elektronen beaufschlagt wird.
Inhomogenitäten der Intensität der Oberflächenbehandlung in einem einzelnen Durchlauf
des Schüttgutstroms durch das Elektronenfeld werden ausgeglichen. Der Schüttgutstrom
durchläuft mehrmals nacheinander das Elektronenfeld als ein zumindest im Bereich des
Elektronenfeldes transparenter Schüttgutstrom. Beim Passieren des Elektronenfeldes wirken
die Elektronen auf die Oberfläche der Teilchen ein und erzeugen nach dem ersten Durchlauf
eine erste Dosisverteilung in der Teilchenoberfläche. Durch unterschiedliche Teilchen
orientierung und -rotation im Elektronenfeld ist diese teilchenindividuell unterschiedlich. Die
Dosisverteilung in der Oberfläche weist im Allgemeinen ein Dosismaximum und ein Dosis
minimum auf. Beim Passieren des Elektronenfeldes in weiteren Durchläufen erfolgt wiederum
eine Elektroneneinwirkung mit der gleichen Charakteristik. Die dadurch erzeugte Dosis
verteilung wird jedoch durch die inzwischen erfolgte zufällige Bewegung der Teilchen der
vorangegangenen statistisch überlagert. Damit wird die resultierende Gesamtdosisverteilung,
welche sich aus der Summe der einzelnen Dosisverteilungen ergibt, mit jedem Durchlauf
gleichmäßiger. Mehrfachanordnungen von Elektronenbeschleunigern zur Homogenisierung
des Elektronenfeldes werden dadurch überflüssig. Es genügen einfache Elektronen
reflektoren, um bereits nach wenigen Durchläufen des Schüttgutstromes eine ausreichend
gleichmäßige Dosisverteilung auf der Teilchenoberfläche zu erreichen. Die Anzahl der
Durchläufe ist abhängig von der benötigten Dosishomogenität auf der Oberfläche der
Teilchen.
Da somit auch die für eine magnetische Umlenkung des Elektronenstrahles erforderliche freie
Weglänge der Elektronen entfällt, kann die Behandlung an Atmosphärendruck erfolgen.
Damit ist nur für den Elektronenbeschleuniger selbst die Vakuumerzeugung nötig.
Im geringen vakuumtechnischen Aufwand und der kostengünstigen Ausführbarkeit unter
Einsatz nur eines Elektronenbeschleunigers liegen die entscheidenden Vorteile des
Verfahrens. Damit ist auch die Möglichkeit gegeben, mit relativ geringem Aufwand die
Einrichtung mobil auszuführen.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
In einem bekannten Elektronenbeschleuniger vom Typ mit Linearkatodensystem, vielfach
auch Bandstrahler genannt, wird ein Elektronenstrahl erzeugt, der über ein Strahl
austrittsfenster an Atmosphäre austritt. Die Beschleunigungsspannung zur Erzeugung des
Elektronenstrahls wird entsprechend der gewünschten Eindringtiefe der Elektronen in die
Oberfläche der Teilchen des Schüttgutes angepasst und die Strahlleistung auf die zu
übertragende Energiedosis festgelegt.
Das Elektronenfeld, welches sich vor dem Strahlaustrittsfenster ausbildet, hat den Querschnitt
eines langgestreckten Rechtecks mit in Längsrichtung des Rechteckes gleichen Eigenschaften.
Vor dem Strahlaustrittsfenster wird quer zu seiner Längsrichtung in mehreren Bereichen das
Schüttgut vorbeigeführt. Die Anzahl der Bereiche richtet sich nach der geforderten Dosis
homogenität auf der Teilchenoberfläche, was die Zahl der erforderlichen Durchläufe der
Teilchen des Schüttgutes durch das Elektronenfeld bestimmt. Jeder Durchlauf erfolgt in
einem gesonderten Bereich. Die Bereiche sorgen dafür, dass der Schüttgutstrom bei einem
Durchlauf jeweils durch einen bestimmten Teil des Elektronenfeldes geführt wird.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist wie folgt aufgebaut:
Eine Prozesskammer ist in eine der Anzahl der Durchläufe des Schüttgutes entsprechende Anzahl von Teilkammern unterteilt. Ein Elektronenbeschleuniger mit Strahlaustrittsfenster ist quer zum Schüttgutstrom angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Breite der Prozess kammer. Die Teilkammern sind kanalartig ausgebildet und bilden dadurch Bereiche, in denen das Schüttgut behandelt wird.
Eine Prozesskammer ist in eine der Anzahl der Durchläufe des Schüttgutes entsprechende Anzahl von Teilkammern unterteilt. Ein Elektronenbeschleuniger mit Strahlaustrittsfenster ist quer zum Schüttgutstrom angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Breite der Prozess kammer. Die Teilkammern sind kanalartig ausgebildet und bilden dadurch Bereiche, in denen das Schüttgut behandelt wird.
Die Ausgänge der ersten bis vorletzten Teilkammer sind mit Mitteln zur Förderung des
Schüttgutes verbunden, die das Schüttgut vom Ausgang einer Teilkammer zum Eingang der
jeweils nächsten Teilkammer transportieren. Der Eingang der ersten Teilkammer und der
Ausgang der letzten Teilkammer sind mit Einrichtungen zur Zu- und Abführung des
Schüttgutes zur und von der Einrichtung versehen, was einen kontinuierlichen Betrieb der
Anlage ermöglicht. Bevor das Schüttgut der ersten Teilkammer zugeführt wird, wird das
Schüttgut durch entsprechende mechanische Einrichtungen vereinzelt, so dass es den Bereich
des Elektronenfeldes als transparenter Schüttgutstrom im freien Fall passiert. Vor dem Eintritt
in den nächsten Bereich erfolgt erneut eine mechanische Vereinzelung zu einem
transparenten Schüttgutstrom. Entsprechend der Anzahl der Bereiche werden diese
Durchläufe mehrmals wiederholt. Nach Durchlaufen des letzten Bereiches erfolgt der
Abtransport des Schüttgutes.
Die Elektronen des Elektronenfeldes haben eine bevorzugte Geschwindigkeitskomponente in
Strahleinfallsrichtung. Vorteilhafterweise sind gegenüber dem Strahlaustrittsfenster
Elektronenreflektoren angeordnet. Die an diesen Elektronenreflektoren rückgestreuten
Elektronen haben jedoch eine geringere Intensität als die im Elektronenstrahl einfallenden
Elektronen. Dadurch kommt es zu einer inhomogenen Dosisverteilung auf der Teilchen
oberfläche. Die Vereinzelung in einen transparenten Schüttgutstrom gewährleistet, dass sich
die einzelnen Teilchen des Schüttgutes nicht gegenseitig abschatten und damit die Wirksam
keit der Elektronenbehandlung vermindert wird. Gleichzeitig sorgen die Bewegungsabläufe
bei Förderung und Vereinzelung dafür, dass die Teilchen des Schüttgutes bei jedem Durch
lauf eine andere Orientierung bezüglich des Elektronenfeldes haben. Die einzelnen Dosis
verteilungen auf der Oberfläche der Schüttgutpartikel werden statistisch überlagert.
Das Minimum der pro Flächenelement übertragenen Dosis liegt etwa beim halben
Maximalwert, welcher auf der dem Strahlaustrittsfenster zugewandten Teilchenseite auftrifft.
Diese Dosisverteilung auf der Teilchenoberfläche bedingt, dass bereits nach drei Durchläufen
des Schüttgutes eine für die meisten Anwendungen ausreichende Homogenität der
Oberflächenbehandlung erzielt wird.
Die Variante, bei der ein transparenter Schüttgutstrom das Elektronenfeld im freien Fall
durchläuft, ist technologisch besonders leicht zu realisieren. Daneben ist es jedoch denkbar,
zur Erhöhung des Durchsatzes das Schüttgut durch eine Vorrichtung am Eingang der
Bereiche auf eine bestimmte Geschwindigkeit zwangsweise zu beschleunigen und die
Teilchen nach dieser Vorbeschleunigung im freien Fall durch das Elektronenfeld zu führen.
Eine gezielte Abbremsung der Teilchen ist vorteilhaft für besonders stoßempfindliche
Schüttgüter.
An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher beschrieben.
Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine Ansicht einer Einrichtung zur Elektronenbehandlung von Saatgut mit einem
Elektronenbeschleuniger mit Strahlaustrittsfenster und einem Fördersystem für einen
dreimaligen Durchlauf des Saatgutes durch das Elektronenfeld,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil der Einrichtung gemäß Fig. 1 im Bereich des
Elektronenfeldes.
In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau einer dreigeteilten Prozesskammer 1 mit den Teilkammern
1a; 1b; 1c dargestellt. Auf einer Seite der Teilkammern 1a; 1b; 1c ist ein Elektronen
beschleuniger 2 als Bandstrahler quer zur Durchlaufrichtung des zu behandelnden Saatgutes
angeordnet. Der Elektronenbeschleuniger 2 erzeugt einen Elektronenstrahl 3. Durch ein
Strahlaustrittsfenster 4 tritt der Elektronenstrahl 3 in die mit Stickstoff oder Luft gefüllten
Teilkammern 1a; 1b; 1c. Im Bereich vor dem Strahlaustrittsfenster 4 besteht somit in jeder
Teilkammer 1a; 1b; 1c ein Elektronenfeld 3a; 3b; 3c, welches auf das im freien Fall geförderte
Saatgut 5 einwirkt.
Das Saatgut 5 wird dem Einlauftrichter 6a zugeführt. Mit Hilfe einer Dosiereinrichtung 7
erfolgt die Einstellung des erforderlichen Massendurchsatzes an Saatgut. Ein Vibrations
förderer 8a vereinzelt das Saatgut 5 zu einem transparenten Vorhang, der im freien Fall
dörch das Elektronenfeld 3a geführt wird. Eine Zellradschleuse 9a als Abdichtung dient zur
Ausschleusung des Saatgutes 5 aus der Teilkammer 1a. Eine Fördereinrichtung 10a führt das
Saatgut 5 dem Einlauftrichter 6b zu.
Das Saatgut durchläuft den Vibrationsförderer 8b, die Teilkammer 1b und wird ein zweites
Mal der Elektroneneinwirkung, im Elektronenfeld 3b, unterzogen. Der Saatgutaustrag aus
der Teilkammer 1b erfolgt durch die Zellradschleuse 9b. Mit Hilfe der Fördereinrichtung 10b
wird das Saatgut 5 erneut nach oben transportiert und dem Vibrationsförderer 8c zugeführt.
In der Teilkammer 1c gelangt das Saatgut 5 im freien Fall durch das Elektronenfeld 3c und
wird ein drittes Mal der Elektroneneinwirkung ausgesetzt. Durch die Übertragung der
Energiedosis in 3 Schritten mit jeweils erneuter Lageänderung der einzelnen Körner des
Saatgutes 5 wird eine ausreichend homogene Verteilung der Energiedosis auf nahezu jedem
Korn erreicht.
Nach Ausschleusung des Saatgutes 5 durch die Zellradschleuse 9c übernimmt die Förder
einrichtung 11 den Abtransport des Saatgutes 5 in bekannter Weise.
Der Elektronenbeschleuniger 2 mit Strahlaustrittsfenster 4 und die Teilkammern 1a, 1b und
1c sind in einer Strahlenschutzverkleidung 12 eingehaust. Die S-förmige Ausbildung der
Strahlenschutzverkleidung im Bereich der Vibrationsförderer 8a; 8b; 8c und an den Zellrad
schleusen 9a; 9b; 9c gewährleistet die Strahlendichtheit.
Der Austausch des Gases in den Teilkammern 1a; 1b; 1c, die mit Luft oder Stickstoff gefüllt
sind, mit der Umgebungsluft wird auf der Saatgutaustrittsseite durch die Zellradschleusen 9a;
9b; 9c verhindert. Zur Abdichtung der Saatgutzuführung im oberen Bereich der Einlauf
trichter 6a; 6b; 6c dient die Saatgutsäule 13a; 13b; 13c, deren Füllstand durch Regel
einrichtungen (nicht dargestellt) konstant gehalten wird. Die Abdichtung beim Anfahren und
Leerfahren der Anlage erfolgt durch gesteuerte Luftklappen (nicht dargestellt).
Das zur Kühlung des Strahlaustrittsfensters 4 dienende Kühlgas ist identisch mit dem Gas in
den Teilkammern 1a; 1b; 1c und wird durch ein Düsensystem 14 mit Gaseinlass 15 und
Gasauslass 16 an dem Strahlaustrittsfenster 4 vorbeigeführt.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt als Querschnitt im Bereich des Elektronenfeldes durch eine
Einrichtung zur Elektronenbehandlung von Saatgut mit einem profilierten, dachartig aus
gebildeten Elektronenreflektor, der gleichzeitig zur Gewinnung eines dosisproportionalen
Signals dient.
Die Elektronen des Elektronenfeldes 3a treten durch das Strahlaustrittsfenster 4 an
Atmosphärendruck aus, durchqueren zum größten Teil ein Gitter 17, das zum Schutz des
Strahlaustrittsfensters 4 vor abprallenden Saatkörnern dient, und treffen teilweise auf den
vereinzelten Strom des Saatgutes 5. Der übrige Teil der Elektronen trifft ohne Wechsel
wirkung mit dem Saatgut 5 auf den profilierten Elektronenreflektor 18 und wird so
reflektiert, dass die zuvor aus einer Vorzugsrichtung auftreffenden Elektronen des
Elektronenfeldes 3a in zwei unterschiedliche Richtungen rückgestreut werden. Das Saatgut 5
wird durch die aus verschiedenen Raumrichtungen auftreffenden Elektronen beaufschlagt,
was zusätzlich zum Mehrfachdurchlauf des Saatgutes 5 eine homogenere Verteilung der
Energiedosis am Umfang eines jeden Saatkornes bewirkt.
Der Elektronenreflektor 18 ist auf einem gekühlten Halter 19 montiert und durch einen
Isolator 20 von diesem elektrisch getrennt. Der Anteil des auf den Elektronenreflektor 18
treffenden Elektronenstromes, der nicht zurückgestreut wird, fließt über einen Widerstand 21
gegen Erde ab. Ein Spannungsmessgerät 22 ermöglicht die Messung des Spannungsabfalles
über dem Widerstand 21 und so die Gewinnung eines dosisabhängigen Signals. Dieses Signal
wird in bekannter Weise einem Prozessrechner zugeführt und zum Zwecke der Prozess
steuerung weiterverarbeitet.
Claims (22)
1. Verfahren zur Behandlung von Schüttgut, vorzugsweise Saatgut, mit beschleunigten
Elektronen, bei dem das Schüttgut in einem transparenten Schüttgutstrom bei
näherungsweise Atmosphärendruck durch das von einem Elektronenbeschleuniger mit
Strahlaustrittsfenster erzeugte Elektronenfeld geführt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die zur Behandlung erforderliche Energiedosis in mehreren Durchläufen auf die
Schüttgutteilchen übertragen wird, indem das Schüttgut mehrmals nacheinander durch
das Elektronenfeld geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsverteilung
der Elektronen des Elektronenfeldes bei jedem Durchlauf gleich eingestellt wird.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Schüttgut das Elektronenfeld bei jedem Durchlauf mit der gleichen
Geschwindigkeit durchläuft.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Schüttgut das Elektronenfeld im freien Fall durchläuft.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Behandlung des Schüttgutes mit beschleunigten Elektronen ein Prozessgas
zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgas Stickstoff
ist.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das Schüttgut das Elektronenfeld als einlagiger transparenter Schüttgutstrom
durchläuft.
8. Einrichtung zur Behandlung von Schüttgut, vorzugsweise Saatgut, mit beschleunigten
Elektronen nach Anspruch 1, bestehend aus mindestens einem Elektronen
beschleuniger mit Strahlaustrittsfenster, den zugehörigen vakuumtechnischen,
elektrischen und streuerungstechnischen Mitteln zum Betrieb des Elektronen
beschleunigers, Mitteln für eine Zu- und Abführung des Schüttgutes und Mitteln für
die Erzeugung eines transparenten Schüttgutstromes durch eine Prozesskammer,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prozesskammer (1) aus mehreren Bereichen (1a; 1b; 1c) besteht,
- - dass sich der Elektronenbeschleuniger (2) über alle diese Bereiche erstreckt, dass der Elektronenbeschleuniger (2) quer zum Schüttgutstrom angeordnet ist,
- - dass über jedem Bereich eine Schüttgutaufnahme für das in diesem Bereich zu behandelnden Schüttgut und eine Vorrrichtung zur Erzeugung des transparenten Schüttgutstromes angeordnet ist,
- - dass unterhalb jedes Bereiches eine Auffangvorrichtung für das in diesem Bereich behandelte Schüttgut angeordnet ist,
- - dass die Schüttgutaufnahme über dem ersten Bereich der Prozesskammer (1a) mit einer Vorrichtung für die Zufuhr des unbehandelten Schüttgutes verbunden ist,
- - dass die Auffangvorrichtung unter dem letzten Bereich des Schüttgutdurchlaufes mit einer Vorrichtung zur Abführung des behandelten Schüttgutes verbunden ist,
- - dass alle anderen Auffangvorrichtungen unter den Bereichen durch Mittel zur Förderung des Schüttgutes mit der Schüttgutaufnahme über den im Schüttgut durchlauf nächsten Bereich verbunden sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektronen
beschleuniger vom Typ mit Linearkathodensystem ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Kanäle zur Führung des
Schüttgutstroms durch das Elektronenfeld des Elektronenbeschleunigers angeordnet
sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle recht
eckigen Querschnitt haben und nebeneinander aneinandergrenzend angeordnet sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Kanäle in
Strahlrichtung der Elektronen kleiner als die Reichweite der Elektronen an
Atmosphärendruck ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung der
Kanäle im Bereich erhöhter Auftreffdichte der Elektronen als Elektronenreflektor
ausgebildet ist, der aus einem Werkstoff hoher Ordnungszahl besteht.
14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kanal im
Bereich der erhöhten Auftreffdichte der Elektronen ein Elektronenreflektor (18)
angeordnet ist, der aus einem Werkstoff hoher Ordnungszahl besteht.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Elektronenreflektor (18) überwiegend aus Wolfram besteht.
16. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Elektronenreflektor (18) aus mehreren Segmenten besteht.
17. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Elektronenreflektor (18) profiliert ausgebildet ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Elektronenreflektor (18) gegen Erdpotential isoliert angeordnet ist, um ein von der
Elektronenstromdichte und Teilchenstromdichte abhängiges Signal abzunehmen.
19. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass unter den Bereichen der Prozesskammer (1a; 1b; 1c)
Vorrichtungen zur Abdichtung der Prozesskammer (1) und zur Ausschleusung des
Schüttgutes angeordnet sind.
20. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass mit den Schüttgutaufnahmen Mittel zur Messung und
Regelung des Schüttgutfüllstandes verbunden sind.
21. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass vor dem Strahlaustrittsfenster (4) ein für Elektronen
transparentes Gitter (17) mit Gitteröffnungen kleiner als die Teilchen des Schüttgutes
angeordnet ist.
22. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, dass in der Nähe des Strahlaustrittsfensters (4) Düsen zum Einlass
eines Gasstromes angeordnet sind.
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