[发明专利]用于感应电子束的传感器和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于感应电子束的传感器和系统。

背景技术

在食品包装行业中，由包装材料的卷材或胚材形成的包装件已 经使用了很长时间，该包装材料包括不同纸或纸板层、液体阻挡层 (例如聚合物)和气体阻挡层(例如铝薄膜)。为了延长所包装产 品的保质期，之前公知的是在成形和填充操作之前消毒卷材，以及 在填充操作之前消毒部分成形的包装件(待填充包装件，RTF包装 件)。取决于需要多长的保质期以及分发和存储是在冷藏还是在室 温下进行，可以选择不同程度的消毒。一种消毒卷材的方式是使用 例如过氧化氢浴的化学消毒。类似地，待填充包装件可由过氧化氢 (优选地为气态)。

另一种消毒包装材料的方式是利用从电子束发射装置(例如电 子束发生器)发射出的电子照射。这种包装材料卷材的消毒在例如 国际专利申请WO2004/110868和WO2004/110869中公开。类似的待 填充包装件照射在国际专利申请WO2005/002973中公开。特此通过 引用结合上面的申请。

为了提供电子束强度的在线控制，以及为了简直均匀性变化， 电子传感器用于剂量照射测量。分析来自该传感器的信号并且作为 反馈控制信号反馈入电子束控制系统。在包装材料消毒中，这种传 感器反馈可用来确保足够的消毒程度。

一种已有的用来测量电子束强度的传感器(基于直接测量方 法)使用设置在真空室中的导体。该真空室用来提供与周围环境的 隔离。因为基于真空的传感器可以相对大，所以它们位于直接电子 束路径的外面以避免投影在对象物体上。投影会例如妨碍包装材料 正确的照射(以及由此妨碍正确的消毒)。所以，这些传感器依赖 于该束外围的次级信息或来自次级照射的信息而提供测量。

在运行中，来自该电子束具有足够能量的电子将穿过窗，如该 真空室的钛(Ti)窗并且被该导体吸收。所吸收的电子在该导体内 形成电流。这个电流的强度是穿过该真空室的电子数目的测量值。 这个电流提供了在该传感器位置的该电子束强度的测量值。

在公开的美国专利申请No.2004/0119024中描述了一种已知的 电子束传感器，其具有带有保护涂层以及表现为在该室内信号线的 电极的真空室。这些室壁用来维持该电极周围的真空容积。该真空 室具有与该电极准确对准的窗以感应该电子束强度。该传感器配置 为用于设置在相对于正在照射的移动物品对着该电子束发生器的 位置用于感应次级照射。

类似的电子束传感器在国际专利申请WO2004/061890中描述。 在这个传感器的一个实施例中，去掉该真空室以及在绝缘层或膜内 提供该电极。提供该绝缘层以避免受到由该电子束产生的静电场和 等离子电子的影响，以免大大影响该电极输出。

美国专利No.6,657,212描述一种电子束照射处理设备，其中在 设置电子束管窗外面的电流检测单元的导体上提供绝缘膜，如不锈 钢导体。电流测量单元包括电流计，其测量所检测到的电流。这个 专利描述了陶瓷涂覆的导体的优点。

另一种传感器在由本受让人递交的美国专利申请 No.11/258,212中描述。该传感器包括导线和绝缘防护罩，该防护罩 防护至少一部分导线免于暴露于等离子。该等离子防护罩还包括外 部导电层，其连接到接地电势用于吸收等离子。该检测器小并且可 以在该电子束前面设置在电子逸出窗外面。通过增加多个检测器并 它们跨越该电子逸出窗分布，得到多个测量点，产生该电子束的剂 量映射。

在也是由本受让人递交的美国专利申请No.11/258,215中，描述 了一种用于感应电子束的多层检测器。该检测器包括导线，其通过 绝缘材料与周围绝缘。导电材料层沉积在绝缘材料的顶部，该导电 材料连接到接地电势。只有来自该电子束的电子能够穿透该外层而 被该导线吸收。该外部导电层吸收等离子。该检测器小并且可以在 该电子束前面设置在该电子逸出窗的外面。通过增加多个检测器并 它们跨越该电子逸出窗分布，得到多个测量点，产生该电子束的剂 量映射。

在由本受让人递交的瑞典专利申请No.0502384-1中，描述了一 种进一步的传感器。该传感器包括导体和绝缘外壳。该外壳连接到 该电子束发生器的电子逸出窗并且与所述窗形成封闭的室。该导体 位于该室内并由此受到防护而不受等离子影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供用用于感应电子束的传感器，这个传 感器并不要求额外的空间以及其可以是该电子逸出窗的集成部分。