SE463055B

SE463055B - Anordning foer att bestraala artiklar med elektroner samt magnetisk lins foer avboejning av straalar av laddade partiklar, saerskilt elektroner

Info

Publication number: SE463055B
Application number: SE8900460A
Authority: SE
Inventors: B Anderberg
Original assignee: Scanditronix Ab
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-10-01
Also published as: SE8900460L; WO1990009667A1; SE8900460D0

Description

465 D55 i W vilket ogynnsamt kan påverkas av strålningen. Därför föreslås enligt uppfinning- en en magnetisk lins, vars närmare bestämningar framgår av de bifogade patent- kraven.

Sålunda innefattar den magnetiska linsen två avlånga magneter. Dessa är magnetiserade i sin längdriktning och de är placerade parallellt med varandra på ett litet avstånd och vidare har de motsatt magnetiseringsriktning. Den elekt- riskt laddade partikelströmmen är avsedd att passera genom det mellanrum, som bildas mellan permanentmagneterna. Genom att på lämpligt sätt avpassa avståndet mellan permanentmagneterna erhålls en sådan magnetisk fältstyrka och härigenom avböjande effekt på de däremellan passerande elektronstrålarna att elektronstrå- larnas vägar kan bringas att bli mer eller mindre parallella efter passagen.

De avlånga magneterna kan vara utförda som elektromagneter med väsentligen jämnt fördelade lindningsvarv över magnetkärnans längd. Elektrisk drift av de avlånga magneterna, som ingår i magnetlinsen, kan emellertid vara olämplig på grund av den ovan nämnda risken för strålskador. Därför föredras att dessa mag- neter är permanenta.

Det är vidare lämpligt att permanentmagneterna utgörs av paket av primära magneter och att dessa primära magneter är åtskilda av ett material med hög susceptibilitet såsom transformatorplåt. De primära magneterna i ett paket är alla magnetiserade i samma riktning och genom att att variera det inbördes av- ståndet något mellan dessa primära magneter kan också en önskad anpassning ges åt det resulterande magnetfältet.

Med hjälp av uppfinningen uppnås ett bestrålningssätt, sådant att en stråle av elektroner parallellförflyttas i ett plan över en artikel, utan att artikeln behöver utföra någon rörelse, dvs den kan vara stillastående eller förflyttas med konstant hastighet med rörelseriktning vinkelrätt mot planet innehållande elektronstrålarna. Elektronstrålens parallellförflyttningsrörelse återupprepas, eventuellt i motsatt riktning. Såsom ovan påpekats kan det härvid vara fördel- aktigt att ge strålen med laddade partiklar någon konvergens, särskilt så att de strålningsvägar, som ligger vid artikelns kanter, blir något konvergenta. På detta sätt kan kantområdena, för att kompensera deras annars normalt lägre bestrålningsintensitet, få en förhöjd bestrålning jämfört med artikelns centrala eller inre områden.

Uppfinningen skall nu beskrivas i samband med de bifogade ritningarna, i vilka . fig. 1 schematiskt visar en känd anläggning för sterilisering av sjukvårdsmaterial, fig. 2 schematiskt visar anläggningen enligt uppfinningen sedd från sidan, 463 055 fig. 3 är en sidovy av den magnetiska linsen monterad under en fläns, fig. 4 är en ändvy av den magnetiska linsen med hållare monterad under elektronstrålens utloppskammare, fig. 5 är en schematisk vy uppifrån av den magnetiska linsen.

I fig. 1 visas en anläggning för sterilisering av artiklar, såsom lådor 1 med sjukvårdsutrustning. Dessa passerar på ett transportband 3 över en bestrål- ningsanordning 5. Vid passagen förbi bestrålningsanordningen 5 utsätts artiklar- na 1 för en elektronstråle, som solfjäderslikt och upprepat sveper över arti- keln, medan artikeln förflyttas framåt vinkelrätt mot solfjädersformens plan.

I fig. 2 visas schematiskt anläggningen enligt uppfinningen, varvid skall observeras att elektronstrålens svepriktning här är vinkelrät mot den i fig. 1 visade. Bestrålningsanläggningen 5' utgörs av en elektronkanon, vilken såsom är konventionellt består av en elektronkälla 7, en linjär accelerator med flera steg 9, fokuserande och riktningsändrande linser 11 resp 13. Elektronstrålen, som hela tiden passerar i vakuum, utträder uppåt och avböjs periodiskt av en lins 15, som ger svepningsrörelsen. I denna del är elektronstrålen innesluten i en vakuumkammare 17 med triangelformat utseende. Denna triangelformade kammare 17 avslutas upptill av en övre fläns 19 med ett tunt fönster, varigenom elekt- ronstrålen utträder och passerar genom en artikel, som skall bestrålas. Innan elektronstrålen utträder från vakuumkammaren 17, har den emellertid avböjts av en lins 21. Denna medför att den utträdande elektronstrålen alltid är ungefär parallell med mittstrålen, dvs med den stråle, som inte avlänkas med hjälp av svepningslinsen 15.

Den magnetiska linsen 21 är så uppbyggd, att den ger en vinkelavlänkning av elektronstrålen,_som är proportionell mot avståndet mellan den centrala strålens passage genom linsen 21 och den betraktade elektronstrålens avlänkningspunkt i linsen 21. Genom att göra denna avlänkning större eller mindre kan olika diver- gerande, parallella eller konvergerande strålbanor erhållas.

I fig. 5 visas schematiskt sett uppifrån hur den använda magnetlinsen 21 är uppbyggd. Denna består av två permanentmagneter 23, som är av allmänt långs- träckt form och är placerade intill varandra, så att ett mellanrum bildas. Genom detta mellanrum skall elektronstrålen passera. De båda permanentmagneterna 23 är magnetiserade i sin längdriktning, är placerade parallellt med varandra och på inställbart avstånd från varandra. Magneternas 23 magnetiseringsriktningar är vidare motsatta. I mellanrummet mellan dessa magneter 23 bildas ett magnetfält, som är av den lämpliga avböjande typen. I det föredragna utförandet är vidare 465 055 magneterna 23 var och en uppbyggd som ett paket av primärmagneter 25 och där- emellan liggande mjukmagnetiskt material 27. De primära magneterna 25 kan vara utformade som skivor, t ex med kvadratisk form, och de är då magnetiserade vin- kelrätt mot skivans stora ytor. De primära magneterna 25 är vidare fördelade med väsentligen jämna avstånd från varandra över de resulterande magneternas 23 längd. Små avvikelser från den likformiga fördelningen kan förekomma i särskilda fall.

I fig. 3 och 4 visas mer detaljerat magneterna 23 och fastsättningen av dessa vid överdelen av vakuumkammaren 17. Vakuumkammaren 17 är på utsidan för- sedd med olika förstärkningsribbor eller -fjädrar 29. I lämpliga längsgående så- dana finns bultar 31 fastskruvade vid sin ena ände, vilka vid sin andra ände är förbundna med gavelstycken 33 för kanaler 35. Dessa kanaler 35 innehåller pake- ten, som utgör permanentmagneterna 23. Magnetpaketen hålls på plats av gavlarna 33, genom att de motstående gavlarna för en magnetkanal 35 är förbundna medelst dragstänger 37. Bultarna 31 gör det möjligt att ändra magnetkanalernas avstånd från varandra, varigenom önskad fältstyrka kan inställas i gapet mellan magne- terna 23.

Claims

5 465 oss Patentkrav

1. Anordning för att bestråla artiklar med elektroner innefattande en strålkanon, vilken är anordnad att avge en väsentligen rak elektronstråle samt en svepningslins, med vars hjälp elektronstrålen avböjs och bringas att röra sig i ett plan och svepa över artikeln, k ä n n et e c k n a d av att intill artikeln, före strålens passage in i denna och efter svepningslinsen, sett i strålens riktning, finns ytterligare en magnetisk lins anordnad, vilken alstrar ett statiskt magnetfält i strålens bana, som är sådant, att storleken av strålens avböjning vid passage genom linsen är väsentligen proportionell mot avståndet mellan den punkt, vid vilken strålen passerar genom linsen, och linsens mittpunkt med motsatt värde på avböjningen på olika sidor om linsens mittpunkt, varigenom de elektronstrålar, som vid olika tidpunkter och svepnings- lägen har passerat linsen, tillsammans bildar ett väsentligent parallellt eller konvergent strålknippe.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den ytterliga- re linsen innefattar två långsträckta, parallellt och på avstånd från varandra liggande magneter med motsatt magnetiseringsriktning.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att de långsträckta magneterna utgörs av permanentmagneter.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att permanentmagne- terna innefattar ett flertal primära magneter åtskilda av ett mjukmagnetiskt ma- terial.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att de primära mag- neterna är skivformade med magnetiseringsriktning vinkelrät mot skivornas stora ytor.

6. Anordning enligt ett av krav 4-5, k ä n n e t e c k n a d av att de primära magneterna är väsentligen likformigt fördelade över de resulterande per- manentmagneternas längd.

7. Magnetisk lins för avböjning av strålar av laddade partiklar, särskilt elektroner, k ä n n et e c k n a d av att den innefattar två långsträckta, parallellt och på avstånd från varandra liggande permanentmagneter med motsatt magnetiseringsriktning.

8. Magnetisk lins enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att permanent- magneterna innefattar ett flertal primära magneter åtskilda av ett mjukmag~ netiskt material. 463 055

9. Magnetisk ïins enïigt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att de primära magneterna är skivformade med magnetiseringsriktning vinkeïrät mot skívornas stora ytor.

10. Magnetisk ïins enïigt ett av krav 8-9, k ä n n e t e c k n a d av att de primära magneterna är väsentligen 1íkformigt fördeïade över de resuïterande permanentmagneternas ïängd.