特許 7553700 電子線照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】電子線照射装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/065 20060101AFI20240910BHJP

   G21K 5/04 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

H01J37/065

G21K5/04 E

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023516973

(86)(22)【出願日】2021-04-28

(86)【国際出願番号】 JP2021017054

(87)【国際公開番号】W WO2022230135

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2023-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】503237806

【氏名又は名称】株式会社ＮＨＶコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】白橋 知論

(72)【発明者】

【氏名】馬場 隆

(72)【発明者】

【氏名】林 泰隆

(72)【発明者】

【氏名】浅野 秀行

【審査官】後藤 慎平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１８７３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】杉田達信、外２名，エリアビーム型電子線照射装置の進歩，日新電機技報，日本，日新電機株式会社，2017年10月，Vol.62, No.3，<URL:https://nissin.jp/technical/technicalreport/pdf/2017-148/2017-148-07.pdf>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／００－３７／３６

Ｇ２１Ｋ ５／００－ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空容器内に突出する導電部の先端に接続されている電極部から、前記真空容器の周壁の一部を構成する金属箔を介して前記真空容器の外部に電子線を照射するための電子線照射装置であって、
前記真空容器内において前記導電部の周囲を囲む管状の碍子を有し、
前記碍子は、前記碍子の基端側から先端側に向けて前記碍子の内径および外径が漸次減少するテーパ管部を含み、前記碍子の外周面を覆う非晶質炭素膜を有する、
電子線照射装置。

【請求項2】

真空容器内に突出する導電部の先端に接続されている電極部から、前記真空容器の周壁の一部を構成する金属箔を介して前記真空容器の外部に電子線を照射するための電子線照射装置であって、
前記真空容器内において前記導電部の周囲を囲む管状の碍子を有し、
前記碍子は、複数の筒状の碍子ユニットの連結により構成され、
前記碍子ユニットは、前記碍子ユニットの内周面および外周面の一方または両方を覆う非晶質炭素膜を有し、
複数の前記碍子ユニットのうち、前記電極部のより近くに配置されている前記碍子ユニットほどより小さい外径を有する、
電子線照射装置。

【請求項3】

真空容器内に突出する導電部の先端に接続されている電極部から、前記真空容器の周壁の一部を構成する金属箔を介して前記真空容器の外部に電子線を照射するための電子線照射装置であって、
前記真空容器内において前記導電部の周囲を囲む管状の碍子と、前記碍子の先端部と前記電極部の基端部との間の部分の周囲を囲む筒状のカバーと、を有し、
前記カバーは、前記カバーの内周面および外周面の一方または両方を覆う非晶質炭素膜を有する、
電子線照射装置。

【請求項4】

前記碍子の先端部と前記電極部の基端部との間の部分の周囲を囲む筒状のカバーをさらに有し、
前記カバーは、前記カバーの内周面および外周面の一方または両方を覆う非晶質炭素膜を有する、
請求項１または２に記載の電子線照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子線照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子線を活用して、熱または光に代わる反応あるいは処理が行われている。電子線を照射、放出する電子線照射装置では、電極に高電圧を印加した場合に、導電部の意図せぬ箇所から放電が発生することがある。このような意図せぬ放電を抑制するための技術には、電極に連なりかつ当該電極に電圧を印加する電極支持体の表面を絶縁性のコーティング層で覆う構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】日本国特開２０１２－５２９０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の従来の電子線照射装置では、より高い電圧を印加する場合では、コーティング層から外部への放電が生じることがあり、それにより電子線照射装置の一部が破損することがある。電子線の照射は、前述したように電子線による反応、処理を伴う製品の製造に利用されることがある。このため、電子線照射装置の一部が破損すると、当該製品の製造ライン全体を停止させる必要が生じることがある。よって、電子線照射装置においては、高い出力でも安定した連続運転を可能とする技術が求められている。

【0005】

本発明は、電子線照射装置において、高い出力でも安定した連続運転を可能とする技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための本発明の一態様は、真空容器内に突出する導電部の先端に接続されている電極から、前記真空容器の周壁の一部を構成する金属箔を介して前記真空容器の外部に電子線を照射するための電子線照射装置であって、前記真空容器内において前記導電部の周囲を囲む管状の碍子を有し、前記碍子は、前記碍子の内周面および外周面の一方または両方を覆う非晶質炭素膜を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、電子線照射装置において、高い出力でも安定した連続運転を可能とする技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態における電子線照射装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】本発明の一実施形態における真空容器内の構成を模式的に示す部分断面図である。

【図3】本発明の一実施形態における一体構造の碍子の構成を模式的に示す断面図である。

【図4】本発明の一実施形態におけるカバーの構成を模式的に示す断面図である。

【図5】本発明の他の実施形態における真空容器内の構成を模式的に示す部分断面図である。

【図6】本発明の他の実施形態における碍子ユニットの構成を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

〔第一の実施形態〕
［全体的な構成］
図１は、本発明の一実施形態における電子線照射装置の構成を模式的に示す図である。図１に示されるように、電子線照射装置１は、略円柱状の中空の真空容器１１、真空容器１１の一端側の内壁側で支持されて真空容器内に配置されている電極部１２、および、電極部１２に直流電圧を印加する直流電源１３を有する。直流電源１３には、加速電圧モニター１３１と電子流モニター１３２とが接続されている。

【0010】

真空容器１１は、その周壁の一部に、真空容器１１の軸方向に沿って延在する金属箔１１１を有する。また、真空容器１１は、減圧のための排気口１１２を有する。排気口１１２は、不図示の真空ポンプに接続されている。

【0011】

電極部１２は、導線１２１と、導線１２１から分枝する複数のフィラメント１２２とを有している。真空容器内１１に電極部１２を支持する構成については後により詳しく説明する。

【0012】

真空容器１１内を所定の真空度に減圧し、真空容器１１内の電極部１２に直流電源１３から直流高電圧を印加することにより、フィラメント１２２の表面から熱励起された電子が放出される。放出された電子は、金属箔１１１を貫通し、大気中の物体、例えば基材１４上の塗膜１５、に照射される。このように、電子線照射装置１は、真空容器１１内の電極部１２から金属箔１１１を介して真空容器１１の外部に電子線を照射するように構成されている。

【0013】

図２は、本実施形態における真空容器内の構成を模式的に示す部分断面図である。図２に示されるように、真空容器１１の一端壁から、導電部２１が真空容器１１内に突出している。なお、導電部２１は、真空容器１１の外側では直流電源１３に接続されている。導電部２１の先端には、電極部１２が接続されている。導電部２１は、電極部１２の導線１２１と電気的に接続されており、直流電源１３からの電流は、導電部２１を介して導線１２１に供給される。

【0014】

真空容器１１内には、導電部２１の周囲を囲む管状の碍子２２が配置されている。碍子２２は、「ブッシング」とも言われる。さらに、碍子２２の先端部と電極部１２の基端部との間には、この隙間を外側から覆う筒状のカバー２４が配置されている。カバー２４は、「フープ」とも言われる。碍子２２は、その基端面が真空容器１１の内壁面と気密に接するように配置されており、その先端面が不図示のフランジに気密に接するように配置されている。このように、碍子２２は、碍子２２の内部が真空容器１１の内部と遮断されるように、真空容器11内に配置されている。

【0015】

［碍子］
図３は、本実施形態における一体構造の碍子の構成を模式的に示す断面図である。図３に示されるように、碍子２２は、碍子２２の基端側から先端側に向けて碍子２２の内径および外径が漸次減少するテーパ管部２２１を含む一体的な構造物である。

【0016】

より詳しくは、碍子２２は、碍子本体２２０と、その外周面を覆う非晶質炭素膜（ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ－Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）膜）２３とを有している。碍子本体２２０は、テーパ管部２２１と、テーパ管部２２１のより大きな開口端縁に連なる第一筒部２２２と、テーパ管部２２１のより小さな開口端縁に連なる第二筒部２２３とによって構成されている。碍子本体２２０の周壁の厚みは、例えばいずれの部位でも実質的に一定であり、例えば１０～２０ｍｍである。

【0017】

碍子本体２２０は、絶縁性を有する。碍子本体２２０の材料は、碍子２２に求められる絶縁性を発現可能な範囲から適宜に選ばれる。碍子本体２２０の材料の例には、金属酸化物が含まれる。当該金属酸化物の例には、酸化アルミニウムが含まれる。本実施形態において、碍子本体２２０は、例えば酸化アルミニウム製である。

【0018】

ＤＬＣ膜２３は、碍子本体２２０の外周面上に直接形成されている。ＤＬＣ膜２３は、碍子本体２２０の外周面上に、プラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法または物理気相成長（ＰＶＤ）法などの公知の方法によって製造される。

【0019】

ＤＬＣ膜２３に流れる電流とは、碍子２２の両端間を流れる電流である。当該電流の設定値は、電子線照射装置１の用途、碍子本体２２０の材料、ならびに碍子の形状および大きさなどに応じて適宜に決めることが可能である。碍子２２の直径とＤＬＣ膜２３の膜厚とは反比例の関係にあり、碍子２２の径が大きくなるほどＤＬＣ膜２３の膜厚は薄くなる傾向にある。

【0020】

たとえば、碍子２２において、当該設定値を１～４００μＡ程度とする場合では、ＤＬＣ膜２３の膜厚は、０．５～５μｍである。ＤＬＣ膜２３の膜厚が薄すぎると、碍子２２の帯電の抑制が不十分となることがあり、厚すぎると、ジュール損による発熱が大きくなる。ＤＬＣ膜２３の膜厚は、一定であってもよいし、貫通放電を生じやすい部位について貫通放電のしやすさに応じて適切に調整されていてもよい。

【0021】

［カバー］
図４は、本発明の一実施形態におけるカバーの構成を模式的に示す断面図である。図４に示されるように、カバー２４は、略円筒形状を有しているカバー本体２４１とその表面を覆うＤＬＣ膜２５とによって構成されている。カバー２４の一端の開口径は、他端の開口径よりも大きい。図４の紙面に対して左側にあるカバー２４の一端側の開口は、碍子２２に接続され、図４の紙面に対して右側にあるカバー２４の他端側の開口には、電極部１２に接続される。

【0022】

カバー本体２４１の外形は、カバー本体２４１の端部において、カバー本体２４１の外径がカバー本体２４１の軸方向において漸次変化する、丸みを帯びた形状となっている。カバー２４は、碍子２２の外形と電極部１２の外形とを、当該丸みのある形状を含む、角部のない形状で接続している。

【0023】

カバー本体２４１は、ステンレス鋼製であり、軸方向に複数（例えば二つ）に分割可能な構造となっている。カバー本体２４１の内周面および外周面は、いずれも、ＤＬＣ膜２５で覆われている。カバー本体２４１の表面のＤＬＣ膜２５の膜厚は、カバー２４での二次電子の放出を抑制する観点から決めることができ、このような観点から、例えば０．５～５μｍであってよい。

【0024】

［電子線照射装置の用途］
電子線照射装置１は、５０～３５０ｋＶ以上の加速電圧で電極部１２に電圧を印加して電子線を放出する。電子線は、金属箔１１１を通過して被照射物（例えば塗膜１５）に照射される。電子線照射装置１は、上記の範囲の加速電圧で、長時間連続して安定した電子線の照射を実施することができる。

【0025】

本発明の実施形態において、被照射物は、限定されない。被照射物は、電子線の連続照射によって生成あるいは処理される物であることが好ましい。たとえば、電子線照射装置１は、基材上の塗膜中の成分の架橋または重合によるシート材の製造、あるいは、物品の殺菌または滅菌、に好適に用いられる。

【0026】

［電流のリークについて］
ここで、電子線照射装置１における電流のリークについて説明する。碍子２２は、絶縁性を有するが、導電部２１への通電によって碍子２２の外周面が帯電する。碍子２２の外周面の帯電は、導電部２１に近く、かつ碍子２２の形状の変化がより大きい部分、例えばテーパ管部２２１と第二筒部２２３との境界およびその近傍、で生じやすい。電子線照射装置１において、碍子２２の外周面がある程度（例えば１ｍＣ／ｍ^２程度）帯電すると、碍子２２を貫通する方向への放電（貫通放電）が生じる。貫通放電が頻発すると、碍子２２が破損することがある。

【0027】

通常、碍子２２内には絶縁のために絶縁油またはガスが充填される。碍子２２が破損すると、充填した絶縁油またはガスが真空容器１１内に漏出し、所望の真空度が維持できなくなる。このため、貫通放電によって碍子２２が破損すると、電子線照射装置１の運転を停止し、碍子２２を交換し、碍子２２内へ絶縁油またはガスを充填し、真空容器１１内の排気を行う必要が生じる。

【0028】

また、カバー２４は、前述したように基本的には曲面で形成されているが、端縁などの形状の変化が大きい部分では電界集中が発生しやすく、その結果、放電が生じることがある。カバー２４から碍子２２に向けて放電が生じると、碍子２２の外周面における帯電量が増加し、碍子２２での貫通放電がより発生しやすくなることがある。また、カバー２４からの放電によって碍子２２の外周面で二次放電が生じると、碍子２２の外周面の電荷が減少し、二次放電による碍子２２の破損が生じることがあり、あるいは、碍子２２の外周面が帯電しやすくなる傾向にある。

【0029】

［本実施形態の作用効果］
電子線照射装置１では、碍子２２からの電流のリークが実質的に防止される。ＤＬＣ膜２３は、高い抵抗値を有するが碍子本体２２０よりは高い導電性を有する。このため、碍子２２の表面での局所的な帯電が抑制される。

【0030】

また、碍子２２は、その外周面がＤＬＣ膜２３で構成されているため、碍子２２の外周面における二次放電係数は、碍子本体２２０のそれに比べて低くなる。よって、碍子２２の外周面が放電を受けても、碍子２２の外周面からの二次放電が抑制され、碍子２２の外周面での帯電が促進されにくい。よって、碍子２２の壁面を貫通する貫通放電の発生が実質的に防止される。

【0031】

また、電子線照射装置１では、カバー２４の全面にＤＬＣ膜２５が形成されているため、カバー２４の表面における二次電子係数が低減し、二次放電が生じにくくなる。よって、前述した二次放電による不具合がより一層生じにくい。

【0032】

〔第二の実施形態〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態の電子線照射装置は、碍子が異なる以外は、前述した第一の実施形態の電子線照射装置と同じ構成を有する。

【0033】

図５は、本実施形態における真空容器内の構成を模式的に示す部分断面図である。図６は、本実施形態における碍子ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図６が示す範囲は、例えば図５中の一点鎖線で囲む部分に対応している。本実施形態において、碍子５２は、複数の筒状の碍子ユニット５２１の連結により構成されている。碍子ユニット５２１は、連結治具５２２を介して隣り合う碍子ユニット５２１と連結されている。複数の碍子ユニット５２１のうち、電極部１２のより近くに配置されている碍子ユニット５２１ほどより小さい外径を有している。

【0034】

碍子ユニット５２１は、酸化アルミニウムなどのセラミック製の筒状の碍子ユニット本体５２１１と、その内周面上に形成されているＤＬＣ膜５２１０と、その外周面上に形成されているＤＬＣ膜５２１２とを有している。碍子ユニット本体５２１１の外周壁は、軸方向に沿って繰り返される凹凸形状を有している。碍子ユニット５２１の内周面は、ＤＬＣ膜５２１０によって覆われている。碍子ユニット本体５２１１の外周壁は、当該凹凸形状に沿ってＤＬＣ膜５２１２によって覆われている。

【0035】

連結治具５２２は、例えば金属製の略円筒形状の部材あり、その端面が碍子ユニット５２１の端面と気密に接するように構成されている。連結治具５２２の端部の外形は、連結治具５２１の断面における曲線で表される連続する形状で形成されている。碍子ユニット５２１および連結治具５２２によって形成される碍子５２内部の空間は、真空容器１１の内部空間に対して遮断されており、碍子５２内部の空間にはガスが充填されている。

【0036】

本実施形態では、碍子ユニット５２１の内周面における帯電が防止され、また碍子ユニット５２１の内周面の二次放電係数が低減される。よって、碍子５２内での放電による碍子５２の破損が防止され、電子線照射の安定した連続運転を実現することが可能である。

【0037】

また、本実施形態では、碍子ユニット５２１の外周面でも帯電が防止され、また碍子ユニット５２１の外周面の二次放電係数が低減される。よって、前述した第一の実施形態と同様に、碍子ユニット５２１の壁面を貫通する貫通放電の発生が実質的に防止され、また碍子ユニット５２１の表面における前述した二次放電による不具合がより一層生じにくい。

【0038】

〔その他の実施形態〕
本発明は、上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

【0039】

本発明の実施形態において、碍子は絶縁性を有することから、碍子の表面での帯電を防止する観点では、碍子の外周面および内周面のいずれにＤＬＣ膜を形成しても効果的である。
本発明の実施形態において、碍子の表面における二次放電係数を低減させる観点では、ＤＬＣ膜は、碍子からの放電が生じ得る側の表面に形成されていることが好ましい。たとえば、碍子内部に絶縁油が充填される場合では、ＤＬＣ膜は、碍子の外周面上に形成されることが好ましい。碍子内部にガスが充填される場合では、ＤＬＣ膜は、碍子内部での二次放電による帯電を抑制する観点では、碍子の内周面上に形成されることが好ましく、碍子の外側での二次放電による帯電を抑制する観点では、碍子の外周面上に形成されることが好ましい。

【0040】

本発明の実施形態では、カバーにおけるＤＬＣ膜は、カバーの外周面のみに形成されていてもよく、内周面には形成されていなくてもよい。前述の実施形態で説明したような、ＤＬＣ膜をカバーの全面に形成する態様は、カバーの表面にＤＬＣ膜を容易に形成する観点から好ましい。

【0041】

本発明の実施形態において、導電部または電極部を構成する部品の表面にもＤＬＣ膜を形成してもよい。導電部または電極部を構成する部品の例には、導電部を構成するフランジ、あるいは、導線を支持するための絶縁性（セラミック製）の支持部材などが含まれる。当該部品には、形状の変化が急激な縁または角が含まれることがある。このような縁等の部分では、電界集中が生じやすく、その結果、放電が生じやすい。当該縁等の部分を有する部品の表面にＤＬＣ膜を形成すると、当該部品の表面における二次放電係数を低減させることができ、電子線照射装置において放電の発生をより抑制する観点から有利である。同様の理由から、第二の実施形態における連結治具の外周面および内周面の一方または両方にＤＬＣ膜を形成することが好ましい。

【0042】

本発明の実施形態において、碍子は、本発明の実施形態の効果が得られる範囲において、ＤＬＣ膜以外の他の層をさらに有していてもよい。たとえば、碍子は、碍子本体または碍子ユニット本体とＤＬＣ膜との間に中間層をさらに有していてもよい。中間層は、前述した実施形態の効果を得る観点から、ＤＬＣ膜よりも高い抵抗を有する層であることが好ましい。

【0043】

また、本発明の実施形態における碍子は、前述した第一の実施形態の碍子または第二の実施形態の碍子以外の他の構造を有していてもよい。たとえば、本発明の実施形態における碍子は、一体的に構成されたセラミック製の筒状体であってもよい。

【0044】

なお、本発明の実施形態の特徴（すなわち前述した碍子およびＤＬＣ膜）は、前述した真空容器、導電部および電極部の構成を含む、真空雰囲気中で電子線を発生させる電子線照射装置以外の他の装置にも適用することが可能である。このような他の装置の例には、Ｘ線発生管が含まれる。

【0045】

本発明の実施形態では、碍子のみがＤＬＣ膜を有しており、カバーは、ＤＬＣ膜を有していなくてもよい。カバーの外形は連続して変化する形状を有しており、電荷の集中が起こりにくい。また、碍子の外周面にはＤＬＣ膜が形成されているので、カバーから碍子への放電が生じても、碍子の外周面における二次電子の放出が抑制される。そのため、碍子の外周面での帯電が防止され、その結果、碍子における放電の発生が十分に抑制され得る。

【0046】

本発明の実施形態では、碍子ユニットは、外周面上にＤＬＣ膜を有していてもよい。この構成は、前述した第二の実施形態における碍子５２の真空雰囲気側での帯電および放電の発生を抑制する観点から好ましい。あるいは、碍子ユニットは、外周面および内周面の両方にＤＬＣ膜を有していてもよい。たとえば、前述した碍子ユニットは略円筒状であることから、両周面にＤＬＣ膜を容易に形成することが可能である。また、この構成は、碍子５２の内外の両方における帯電と放電の発生とを抑制する観点から好ましい。

【0047】

〔まとめ〕
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態の電子線照射装置（１）は、真空容器（１１）内に突出する導電部（２１）の先端に接続されている電極部（１２）から、真空容器の周壁の一部を構成する金属箔（１１１）を介して真空容器の外部に電子線を照射するための電子線照射装置である。そして、真空容器内において導電部の周囲を囲む管状の碍子（２２）を有し、碍子は、碍子の内周面および外周面の一方または両方を覆う非晶質炭素膜（ＤＬＣ膜２３）を有する。よって、本発明の実施形態の電子線照射装置は、高い出力でも安定した連続運転をすることができる。

【0048】

本発明の実施形態において、碍子は、碍子の基端側から先端側に向けて碍子の内径および外径が漸次減少するテーパ管部（２２１）を含んでもよく、非晶質炭素膜は、碍子の外周面を覆ってもよい。この構成は、碍子が連続して変化する形状の一体物で構成されることから、碍子での帯電を抑制する観点からより一層効果的である。

【0049】

あるいは、碍子は、一または二以上の筒状の碍子ユニット（５２１）により構成され、当該碍子ユニットは、碍子ユニットの内周面および外周面の一方または両方を覆う非晶質炭素膜（ＤＬＣ膜５２１０、５２１２）を有していてもよい。この構成は、本発明の実施形態における碍子を簡易に構成する観点からより一層効果的である。

【0050】

上記筒状の碍子は、複数の筒状の碍子ユニットの連結により構成され、複数の碍子ユニットのうち、電極部のより近くに配置されている碍子ユニットほどより小さい外径を有していてもよい。この構成は、碍子の表面を非晶質炭素膜で容易に構成する観点からより一層効果的である。

【0051】

本発明の実施形態の電子線照射装置は、碍子の先端部と電極部の基端部との間の部分の周囲を囲む筒状のカバー（２４）をさらに有してもよく、カバーは、カバーの内周面および外周面の一方または両方を覆う非晶質炭素膜を有していてもよい。この構成は、カバーでの放電を抑制する観点からより一層効果的である。

【実施例】

【0052】

以下、本発明の電子線照射装置のより具体的な運転例を説明する。

【0053】

〔実施例１〕
前述した第一の実施形態で説明した、図３に示されるような酸化アルミニウム製の碍子を用意した。碍子の長さが３５０ｍｍ、第一筒部の外径が２７５ｍｍ、第一筒部の長さが５５ｍｍ、第二筒部の外径が１８０ｍｍ、第二筒部の長さが５０ｍｍである。当該碍子は、その外周面にＤＬＣ膜を有し、このＤＬＣ膜の膜厚はおよそ１μｍである。この碍子を用いて、第一の実施形態で説明したような電子線照射装置Ａを用意した。

【0054】

一方で、比較のため、上記寸法を有する酸化アルミニウム製の比較用の碍子（碍子本体のみ）を用意し、これを用いて第一の実施形態で説明したような電子線照射装置Ｂを用意した。

【0055】

電子線照射装置Ａを用いて、電圧を電極部１２に印加して電子線の照射運転を４時間連続して行った。加速電圧は３３０ｋＶである。電極部１２に印加する電圧を検出したところ、運転開始から四時間で検出されたリーク電流は１０μＡであった。また、６ｍＡ以上となる過多のリーク電流は、運転開始から４時間後に１回検出された。

【0056】

一方で、電子線照射装置Ｂを用いて、電圧を電極部１２に印加して電子線の照射運転を３時間連続して行った。加速電圧は３２０ｋＶである。電極部１２に印加する電圧を検出したところ、運転開始から四時間で検出されたリーク電流は１５６μＡであった。６ｍＡ以上のリーク電流は、運転開始から１．５時間以後、合計で１３回のみ検出された。

【0057】

このように、電子線照射装置における略テーパ管状の碍子の外周面にＤＬＣ膜を形成することにより、リーク電流が大きく低減し、６ｍＡ以上の過多となるリーク電流の発生頻度が大きく低減する。

【0058】

〔実施例２〕
電子線照射装置Ａを用いて、加速電圧３００ｋＶ、電流１００ｍＡの条件で２４時間連続の電子線照射の運転を行った。真空度は９．５×１０^－５Ｐａである。真空容器内の放電による運転の停止（インターロックの作動）は、２４時間の連続運転中、一度も発生しなかった。

【0059】

電子線照射装置Ｂを用いて、加速電圧２５０ｋＶ、電流１００ｍＡの条件で２４時間連続の電子線照射の運転を行った。真空度は９．５×１０^－５Ｐａである。この間、インターロックの作動は、一度も発生しなかった。

【0060】

しかしながら、電子線照射装置Ｂを用いて、加速電圧３００ｋＶ、電流１００ｍＡの条件で２４時間連続の電子線照射の運転を試みたが、インターロックの作動が頻出し、安定運転を実施することができなかった。

【0061】

このように、電子線照射装置における略テーパ管状の碍子の外周面にＤＬＣ膜を形成することにより、より高い加速電圧で連続運転を安定して実施することが可能となる。

【符号の説明】

【0062】

１ 電子線照射装置
１１ 真空容器
１２ 電極部
１３ 直流電源
１４ 基材
１５ 塗膜
２１ 導電部
２２、５２ 碍子
２３、２５、５２１１、５２１２ 非晶質炭素（ＤＬＣ）膜
２４ カバー
１１１ 金属箔
１１２ 排気口
１２１ 導線
１２２ フィラメント
１３１ 加速電圧モニター
１３２ 電子流モニター
２２０ 碍子本体
２２１ テーパ管部
２２２ 第一筒部
２２３ 第二筒部
２４１ カバー本体
５２１ 碍子ユニット
５２２ 連結治具
５２１０ 碍子ユニット本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】