[发明专利]电子束装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子束装置的领域，尤其是涉及用于给表面灭菌的电子束装置。

背景技术

电子束装置（下面称为EBD）可以用在许多不同的领域。它们的特征在于所发射的电子的能量，其反过来与它们预期的用途相联系，例如用于使涂料固化或者给表面灭菌的那些用途。本发明主要涉及可以用于灭菌目的的EBD，其中所发射的电子的能量处于大约50-300千电子伏（keV）的区间内。但是，这不应该被解释成限制，因为在所述区间之外也能存在适用于本发明的应用。再根据预期用途，在用于灭菌的EBD的领域内存在几种不同的类型，区别在于大小和形状。本发明主要指向能够用于给表面灭菌的，更确切地说是给材料的卷材灭菌的EBD，它因此可以具有延伸体（elongate body）和处于延伸体内部的同样延伸的阴极壳体。再一次说明，本发明不应该被限制于这里所提到的确切形状，因为它也可以应用于其他的EBD。

包含了根据上面所描述的特征的电子枪公开在Farrell等人的US-3863163中。EBD的各个部件在该文献中有详细描述，并且在阅读本申请的基础上，本领域技术人员应该容易或者毫无问题地实施本发明。

发明内容

本发明涉及一种密封的电子束装置，其包括具有出射窗口的延伸体、布置在所述延伸体内部的具有近端和远端的延伸的阴极壳体。一个或多个丝状体布置在所述阴极壳体内部，从近端延伸到远端，并且所述阴极壳体还包括面向所述出射窗口的一个或多个开口。所述一个或多个开口构造成由丝状体产生的电子到所述出射窗口的通道。所述电子束装置的特征在于，至少所述远端包括圆顶形帽，以便遮盖布置在端部中的部件并且使得高场强最小化。

丝状体的布局可能需要阴极壳体的远端包括用于电气连接的联接部件和用于丝状体的机械悬置机构。用圆顶形帽遮盖它以及阴极壳体的其它部件将提供一种光滑表面，其降低了形成高场强（并因此形成电弧）的趋势。在阴极壳体本身并未悬置于其一个端部上的实施方式中，圆顶形帽可以布置在阴极壳体的的两个端部中。

所述圆顶形帽优选具有旋转对称性，自由边缘优选具有半径地向内弯曲，以形成光滑外部轮廓，其进一步降低了产生任何异常的风险。在一种可选实施方式中，自由边缘设置有实心的或者空心的凸出部或者珠状物。

在一种或多种实施方式中，阴极壳体可包括从近端延伸到远端的半圆形外壳，其中，半圆形外壳的自由边缘具有半径地向内弯曲，因此形成弯曲形状。在近端与远端之间延伸的半圆形外壳提供给阴极壳体半圆柱形整体形状，就如将要相对于详细描述和其附图所示的那样。自由边缘的这种构型也会降低沿着边缘产生高电场强度的趋势，它因此有助于产生可控的并且可预测的电子束轮廓。

所述阴极壳体优选地被确定尺寸为使得至少其远端可以嵌入相应的圆顶形帽的开口中。在一种或多种实施方式中，阴极壳体的曲率跟随如下半径，所述半径类似于或者稍微小于圆顶形帽的敞开端部内的开口的半径。

根据一种或多种实施方式，阴极壳体的一个或多个开口可以通过控制栅来提供，所述控制栅可以构造成采取可变电位，以便控制穿过出射窗口的电子的发射。所述控制栅基本上遮盖阴极壳体的自由边缘之间的区域，其不被其他的部件所遮盖。在一种或多种实施方式中，前面所描述的由阴极壳体的自由边缘（纵向）所提供的弯曲形状代替地由控制栅的纵向自由边缘来提供。两种实施方式都将在详细的说明书中加以描述。

在一种或多种实施方式中，一个或多个丝状体在阴极壳体的纵向上延伸，其中，布置在远端中的部件包括电丝状体连接部和丝状体悬置机构。

在一种或多种实施方式中，阴极壳体的远端和近端二者都是包括圆顶形帽的自由端部，并且在其他实施方式中，仅仅远端是自由的，而近端使用合适的悬置装置连接到延伸体的一个端部上。在包含后面所述的结构的实施方式中，近端也可以包括具有旋转对称性弯曲形状的帽，而圆顶形帽的远端（面向延伸体远端的端部）光滑地使近端帽的近端弯曲，该近端帽的近端（面向延伸体近端的端部）具有基本上圆柱形的结构，其构造成具有适合于悬置装置的元件的配对结构。悬置装置的该元件在具有适于近端帽的配对结构的端部上具有基本上圆柱形的形状，而远端具有逐渐减小的直径，其可以优选跟随光滑曲线。所述光滑曲线满足形成所述元件一部分的圆柱形结构或者杆，其有效地使整个阴极装置悬置在延伸体中。

附图说明

图1示出根据本发明的一种实施方式的电子束装置的透视图。

图2示出可以用在图1的电子束装置中的阴极壳体的透视图。

图3示出图2的阴极壳体的纵剖面。