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WO2021210239A1 - エネルギー線照射装置 - Google Patents

エネルギー線照射装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021210239A1
WO2021210239A1 PCT/JP2021/003091 JP2021003091W WO2021210239A1 WO 2021210239 A1 WO2021210239 A1 WO 2021210239A1 JP 2021003091 W JP2021003091 W JP 2021003091W WO 2021210239 A1 WO2021210239 A1 WO 2021210239A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
electron emitting
filament
energy ray
emitting unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/003091
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
原口　大
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 浜松ホトニクス株式会社 filed Critical 浜松ホトニクス株式会社
Priority to EP21787645.7A priority Critical patent/EP4131322A4/en
Priority to CN202180028044.3A priority patent/CN115398564A/zh
Priority to US17/918,153 priority patent/US20230134054A1/en
Publication of WO2021210239A1 publication Critical patent/WO2021210239A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00—Irradiation devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J33/00—Discharge tubes with provision for emergence of electrons or ions from the vessel; Lenard tubes
    • H01J33/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J33/00—Discharge tubes with provision for emergence of electrons or ions from the vessel; Lenard tubes
    • H01J33/02—Details
    • H01J33/04—Windows
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • A61L2/087—Particle radiation, e.g. electron-beam, alpha or beta radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/88—Mounting, supporting, spacing, or insulating of electrodes or of electrode assemblies

Definitions

  • This disclosure relates to an energy ray irradiator.
  • Patent Document 1 describes an electron beam irradiation device including a long electron emitting unit.
  • an electron emitting portion is attached to a long connecting plate, and the connecting plate is slidably mounted on a long rail.
  • the electron emitting portion can be taken out together with the connecting plate by sliding the connecting plate along the rail.
  • the above-mentioned electron beam irradiation device has a configuration in which the lower surface of the elongated connecting plate is brought into contact with the upper surface of the elongated rail when the electron emitting unit including the electron emitting portion is arranged in the housing. Therefore, in this electron beam irradiation device, the accuracy of each of the rail and the connecting plate, the arrangement accuracy of each member, and the like are easily affected, and the electron emission unit may not be stably arranged.
  • an object of the present disclosure is to provide an energy ray irradiation device capable of stably arranging an electron emission unit.
  • the energy ray irradiating device includes an electron emitting unit having a long electron emitting portion, a housing having a window portion for emitting energy rays based on electrons emitted from the electron emitting portion, and a housing. It is fixed in the housing and has a long tubular shape capable of accommodating an electron emitting unit, and also has a unit accommodating portion in which an electron emitting opening is formed in a portion of the outer peripheral surface facing the window portion, and electron emitting. Between the outer surface of the unit and the inner surface of the unit accommodating portion, there are a plurality of positioning portions that slidably contact the outer surface of the electron emitting unit or the inner surface of the unit accommodating portion to position the electron emitting portion with respect to the unit accommodating portion. The electron emitting unit can be inserted into the unit housing from the end of the unit housing.
  • this energy ray irradiation device between the outer surface of the electron emitting unit and the inner surface of the unit accommodating portion, a plurality of positioning portions slidably contacting the outer surface of the electron emitting unit or the inner surface of the unit accommodating portion are provided. There is. That is, the long electron emitting unit is arranged in the unit accommodating portion by being supported at a plurality of positions where the positioning portion is provided. As a result, the energy ray irradiation device can stably arrange the electron emission unit even if the electron emission unit has a long shape.
  • the energy ray irradiation device further includes a power feeding unit that supplies power to the electron emitting unit, the electron emitting unit can be inserted into the unit housing from one end of the unit housing, and the feeding unit is a housing. In the body, it may be provided on the other end side of the unit accommodating portion and may be electrically connected to the electron emitting unit in contact with the electron emitting unit in a state of being inserted into the unit accommodating portion.
  • the work of arranging the electron emission unit in the unit housing unit inserting the electron emission unit into the unit housing unit
  • the electron emission unit and the power feeding unit can be electrically connected.
  • One end of the housing may be provided with an introduction opening into which the electron emission unit can be introduced and which is opened and closed by the lid.
  • the electron emission unit in the energy ray irradiation device, can be attached to and detached from the unit accommodating portion through the introduction opening of the housing.
  • the outer surface of the positioning portion may have a convex curved surface shape.
  • the positioning portion can slide smoothly with respect to the outer surface of the electron emission unit or the inner surface of the unit accommodating portion.
  • the energy ray irradiation device can easily attach / detach the electron emitting unit to / from the unit accommodating portion.
  • the positioning portion may include a sphere that abuts on the outer surface of the electron emitting unit or the inner surface of the unit accommodating portion, and a holding portion that rotatably holds the sphere.
  • the electron emission unit can smoothly slide in the unit accommodating portion by rotating the spherical body of the positioning portion.
  • the energy ray irradiation device can easily attach / detach the electron emitting unit to / from the unit accommodating portion.
  • a plurality of positioning portions may be provided along the extending direction of the electron emitting portion.
  • the energy ray irradiating device suppresses the electron emitting unit from being tilted and accommodated with respect to the extending direction of the unit accommodating portion, and the electron emitting unit can be stably arranged.
  • Positioning portions may be provided at both ends of one and the other in a direction along the extending direction of the electron emitting portion.
  • the energy ray irradiating device can further suppress that the electron emitting unit is tilted and accommodated with respect to the extending direction of the unit accommodating portion, and the electron emitting unit can be arranged more stably.
  • the positioning portion is provided on the outer surface of the electron emitting unit, and is located along the extending direction of the electron emitting unit at a position closer to the tip side in the insertion direction into the unit accommodating portion than the central position in the extending direction of the electron emitting unit. It may be provided at each of a plurality of positions. In this case, when the long electron emitting unit is inserted into the unit accommodating portion, the energy ray irradiating device has two or more arranged closer to the end on the tip side in the insertion direction than the central position in the extending direction. The positioning part of the unit comes into contact with the unit housing part at an early stage of insertion.
  • the energy ray irradiating device when the long electron emitting unit is inserted, the electron emitting unit is positioned with respect to the unit accommodating portion when the tip thereof is inserted. As a result, the energy ray irradiating device can stably attach / detach the electron emitting unit to / from the unit accommodating portion even when the electron emitting unit has a long shape.
  • a plurality of positioning portions may be provided along the circumferential direction of the electron emission unit.
  • the energy ray irradiating device can stabilize the position of the electron emitting unit in the direction orthogonal to the extending direction of the electron emitting portion in the unit accommodating portion.
  • the energy ray irradiation device further includes a protrusion protruding from the outer surface side of the unit accommodating portion toward the inner surface side of the unit accommodating portion, and the electron emitting unit has a groove portion extending along the extending direction of the electron emitting portion as an outer edge portion.
  • the position of the electron emitting unit in the rotation direction in the unit accommodating portion may be determined by further having the rotation restricting member formed in the above portion and fitting the protrusion into the groove portion.
  • the energy ray irradiating device can determine the position (direction) in the rotation direction of the electron emitting unit when viewed along the extending direction of the electron emitting unit by the groove and the protrusion.
  • the protrusions may be provided on both ends of the unit accommodating portion, and the rotation restricting members may be provided on both ends of the electron emission unit.
  • the energy ray irradiation device can determine the position of the electron emission unit in the rotation direction on both ends of the electron emission unit, and the electron emission unit can be stably arranged.
  • the above energy ray irradiating device may constitute an electron beam irradiating device that emits electrons from a window as an energy ray. Further, the above-mentioned energy ray irradiating device further includes an X-ray generating portion that generates X-rays by incident electrons emitted from the electron emitting portion, and X-rays that emit X-rays from the window portion as energy rays.
  • An irradiation device may be configured. In this case, it is possible to obtain an electron beam irradiation device and an X-ray irradiation device capable of stably arranging the electron emission unit.
  • the electron emission unit can be stably arranged.
  • FIG. 1 is a perspective view of the electron beam irradiation device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the electron beam irradiation device of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of the filament unit.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the filament unit.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing how the filament unit is inserted into the rail.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration around an end portion of the filament unit on the terminal holding member side.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration around an end portion of the filament unit on the rotation restricting member side.
  • FIG. 1 is a perspective view of the electron beam irradiation device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the electron beam irradiation
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view showing the configuration of the filament unit and the rail when the filament unit irradiates an electron beam in the horizontal direction.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view showing the configuration of the filament unit and the rail when the filament unit irradiates an electron beam downward.
  • the electron beam irradiation device (energy beam irradiation device) 1 shown in FIG. 1 is formed by, for example, curing, sterilizing, or surface modifying the ink of the irradiation target object by irradiating the irradiation target object with an electron beam (energy ray) EB. And so on.
  • the electron beam emitting side (window portion 9 side) which is the side on which the electron beam EB is irradiated by the electron beam irradiating device 1, will be described as the “front side”.
  • the electron beam irradiation device 1 includes a filament unit (electron emission unit) 2, a vacuum container (housing) 3, a cathode holding member 4, a cathode holding member 5, and a rail portion (unit accommodating). Section) 6, a high-voltage introduction insulating member (feeding section) 7, and an insulating support member 8.
  • the filament unit 2 is an electron beam generating unit that generates an electron beam EB. Further, the filament unit 2 is a long unit.
  • the vacuum container 3 is formed of a conductive material such as metal.
  • the vacuum container 3 has a substantially cylindrical shape.
  • the vacuum vessel 3 forms a substantially columnar vacuum space R inside.
  • the filament unit 2 is arranged inside the vacuum vessel 3 along the axial direction (major axis direction) of the substantially cylindrical vacuum space R.
  • An opening 3a for communicating the vacuum space R and the external space is provided at a position on the front side of the filament unit 2 in the vacuum container 3.
  • the vacuum vessel 3 includes a window portion 9 through which electrons emitted from the filament unit 2 pass.
  • the window portion 9 is fixed to the opening portion 3a so as to be vacuum-sealed.
  • the window portion 9 includes a window material 9a and a support 9b.
  • the window material 9a is formed in a thin film shape.
  • a material having excellent transparency of the electron beam EB for example, beryllium, titanium, aluminum, etc.
  • the support 9b is arranged on the vacuum space R side of the window material 9a and supports the window material 9a.
  • the support 9b is a mesh-like member and has a plurality of holes through which the electron beam EB passes.
  • An exhaust port 3b for discharging the air in the vacuum vessel 3 is provided at a position on the rear side of the filament unit 2 in the vacuum vessel 3.
  • a vacuum pump (not shown) is connected to the exhaust port 3b, and the air in the vacuum container 3 is discharged by the vacuum pump. As a result, the inside of the vacuum container 3 becomes a vacuum space R.
  • the opening 3c at the other end of the vacuum vessel 3 having a substantially cylindrical shape is closed by the flange portion 7a of the high voltage introduction insulating member 7.
  • a housing end plate 3f is provided at one end of the vacuum container 3.
  • the housing end plate 3f is provided with an insertion port (introduction opening) 3d (see FIG. 6) that communicates with the inner space and the outer space of the vacuum container 3.
  • the insertion port 3d has a size that allows the filament unit 2 to be introduced.
  • the insertion port 3d is closed by a lid portion 3e provided so as to be openable / closable (here, detachable) with respect to the housing end plate 3f.
  • the pair of cathode holding members 4 and 5 that serve as the cathode potential are arranged in the vacuum vessel 3, respectively.
  • a rail portion 6 which has a cathode potential and also serves as a surrounding electrode surrounding the filament unit 2 is provided between the cathode holding member 4 on the other side and the cathode holding member 5 on the one side.
  • the rail portion 6 is a conductive and long member having a substantially C-shaped cross section.
  • the rail portion 6 is arranged so that the opening having a substantially C-shaped cross section faces the front side (window portion 9 side).
  • the rail portion 6 holds the filament unit 2 in the inner portion (internal space).
  • the rail portion 6 has a long cylindrical shape capable of accommodating the filament unit 2.
  • the rail portion 6 has an opening (electron emission opening) formed in a portion of the outer peripheral surface facing the window portion 9. Both ends of the rail portion 6 are fixed to the vacuum vessel 3 by the cathode holding member 4, the high voltage introduction insulating member 7, and the cathode holding member 5 and the insulating support member 8, respectively.
  • the insertion port 3d of the housing end plate 3f faces one end of the rail portion 6 (the end on the side fixed to the cathode holding member 5).
  • the filament unit 2 is provided in the insertion port 3d of the housing end plate 3f, the cathode holding member 5, and the insulating support member 8 in a state where the lid portion 3e of the vacuum container 3 is removed (opened). It is inserted into the inside (inner space) of the rail portion 6 from one end of the rail portion 6 through the insertion holes 5a and 8a (see FIG. 8). As a result, the filament unit 2 is held by the rail portion 6. In this way, the filament unit 2 can be inserted and removed from one end of the rail portion 6 with respect to the rail portion 6 (it is detachably inserted).
  • the high voltage introduction insulating member 7 supplies power to the filament unit 2.
  • the high voltage introduction insulating member 7 is provided at the end of the vacuum vessel 3 on the other side of the opening 3c side. The other end of the high voltage introduction insulating member 7 projects to the outside of the vacuum vessel 3 through the opening 3c.
  • the high voltage introduction insulating member 7 has a flange portion 7a that projects outward in the radial direction thereof, and seals the opening 3c of the vacuum vessel 3.
  • the high voltage introduction insulating member 7 is formed of an insulating material (for example, an insulating resin such as an epoxy resin, ceramic, or the like).
  • the cathode holding member 4 holds one end of the high voltage introduction insulating member 7 in a state of being electrically insulated from the vacuum vessel 3 which is the ground potential.
  • the high voltage introduction insulating member 7 is a high withstand voltage type connector for receiving a high voltage supply from an external power supply device of the electron beam irradiation device 1.
  • a high voltage supply plug is inserted into the high voltage introduction insulating member 7 from a power supply device (not shown).
  • the internal wiring is covered with an insulating material constituting the high voltage introduction insulating member 7, and insulation with the vacuum vessel 3 is ensured.
  • One end of the high voltage introduction insulating member 7 arranged in the vacuum vessel 3 (the end on the side supporting the cathode holding member 4) is the other end of the rail 6 (on the cathode holding member 4). It faces the end on the side to be fixed).
  • the insulating support member 8 is provided at the end of the vacuum vessel 3 on the side where the housing end plate 3f is provided (the end on the lid 3e side).
  • the insulating support member 8 is formed of an insulating material (for example, an insulating resin such as an epoxy resin, ceramic, or the like).
  • the insulating support member 8 is supported by the housing end plate 3f.
  • the cathode holding member 5 is supported by the insulating support member 8 in a state of being electrically insulated from the vacuum vessel 3.
  • the filament unit 2 is configured as one unit so as to be detachable from the rail portion 6.
  • the filament unit 2 includes a filament (electron emitting part) 10, a main frame 11, a grid electrode 12, a subframe 13, a feeder line 14, a guide member 15, a terminal holding member (rotation regulating member) 16, a filament fixing member 17, and a rotation regulating. It includes a member 18 and a tension holding unit 19.
  • the main frame 11 is a long member having a substantially U-shaped cross section (C-shaped).
  • the main frame 11 is arranged so that an opening having a substantially U-shaped cross section faces the front side (window portion 9 side).
  • a filament fixing member 17 is provided at the other end of the main frame 11 inside the main frame 11 (inner space).
  • a tension holding unit 19 is provided at one end of the main frame 11 inside the main frame 11 (inner space).
  • the filament 10 is an electron emitting unit that emits electrons that become electron beams EB when heated by energization.
  • the filament 10 is a linear member, which is a long member extending from one side to the other and extending on a desired axis L.
  • the filament 10 is formed of a refractory metal material, for example, a material containing tungsten as a main component.
  • One end of the filament 10 is connected to the tension holding unit 19.
  • the other end of the filament 10 is connected to the filament fixing member 17.
  • the terminal holding member 16 is attached to the other end of the main frame 11.
  • the terminal holding member 16 supplies the filament terminal T1 that supplies the current for the filament 10 to emit electrons, the high voltage terminal T2 that supplies the cathode potential to the filament unit 2, and the applied voltage to the grid electrode 12.
  • the grid electrode terminals T3 are held in a state of being electrically insulated from each other.
  • the filament terminal T1 is connected to the other end of the feeder line 14.
  • the high voltage terminal T2 is electrically connected to the filament fixing member 17.
  • a guide groove (groove portion) 16a extending along the axis L direction (extending direction of the filament 10) is provided on the outer edge portion of the terminal holding member 16.
  • the terminal holding member 16 is provided with two guide grooves 16a.
  • the two guide grooves 16a are provided so as to sandwich the axis L and face each other when viewed along the axis L direction.
  • the filament unit 2 is provided in the insertion port 3d of the housing end plate 3f, the cathode holding member 5, and the insulating support member 8, respectively, with the other end on which the terminal holding member 16 is provided as the head. It is inserted into the inside of the rail portion 6 from one end of the rail portion 6 via the insertion holes 5a and 8a.
  • the rotation restricting member 18 is attached to one end of the main frame 11. That is, the filament fixing member 17 and the rotation restricting member 18 are provided at both ends of the filament unit 2, respectively.
  • a guide groove (groove portion) 18a extending along the axis L direction (extending direction of the filament 10) is provided on the outer edge portion of the rotation restricting member 18.
  • the rotation restricting member 18 is provided with two guide grooves 18a.
  • the two guide grooves 18a are provided so as to sandwich the axis L and face each other when viewed along the axis L direction.
  • the guide groove 16a and the guide groove 18a are provided so that the guide groove 16a and the guide groove 18a overlap each other when viewed along the axis L direction.
  • the subframe 13 is a long member having a substantially U-shaped cross section.
  • the subframe 13 is arranged in parallel with the main frame 11.
  • the feeder line 14 is connected to the tension holding unit 19 from the connection position with the filament terminal T1 through the inside (inner space) of the subframe 13, and the subframe 13 has a protective function of the feeder line 14. ..
  • the main frame 11 and the subframe 13 are connected to each other by a plurality of guide members 15.
  • the guide member 15 includes a first guide portion 15a, a second guide portion 15b, and a third guide portion 15c.
  • the first guide portion 15a connects the main frame 11 and the subframe 13 at the other end of the filament unit 2 where the terminal holding member 16 is provided.
  • the third guide portion 15c connects the main frame 11 and the subframe 13 at one end of the filament unit 2 where the rotation restricting member 18 is provided.
  • the first guide portion 15a and the third guide portion 15c are provided at the positions of both end portions of the filament unit 2, respectively.
  • the second guide portion 15b connects the main frame 11 and the subframe 13 at a position between the first guide portion 15a and the third guide portion 15c.
  • the central position of the filament unit 2 in the extending direction is defined as the central position P.
  • the portion on the terminal holding member 16 side (the other side: the tip end side in the insertion direction into the rail portion 6) with respect to the center position P is defined as the tip end side portion Y.
  • the second guide portion 15b is provided on the distal end side portion Y of the filament unit 2. That is, the tip end side portion Y is provided with the first guide portion 15a and the second guide portion 15b.
  • a plurality of positioning portions 20 are provided on the outer surface of the first guide portion 15a.
  • the positioning portion 20 slidably contacts the inner surface of the rail portion 6 to position the filament unit 2 with respect to the rail portion 6.
  • a plurality of positioning portions 20 are provided on the outer surface of the first guide portion 15a (filament unit 2) along the circumferential direction of the filament unit 2.
  • the circumferential direction of the filament unit 2 is a direction that orbits (rotates) around the filament unit 2 with the extending direction of the elongated filament unit 2 as an axis.
  • Four positioning portions 20 are provided with respect to the first guide portion 15a.
  • the positioning portion 20 includes a spherical body 20a and a holding portion 20b.
  • the spherical body 20a comes into contact with the inner surface of the rail portion 6.
  • the holding portion 20b rotatably holds the spherical body 20a with respect to the first guide portion 15a. Further, the holding portion 20b holds the spherical body 20a in a state where a part of the spherical body 20a is exposed so that the spherical body 20a can come into contact with the inner surface of the rail portion 6.
  • the spherical body 20a can be easily slid by rotating.
  • the second guide portion 15b and the third guide portion 15c are each provided with a plurality of positioning portions 20.
  • the positioning unit 20 provided in the second guide unit 15b and the third guide unit 15c has the same configuration as the positioning unit 20 provided in the first guide unit 15a, and detailed description thereof will be omitted.
  • the positioning portions 20 are provided in the first guide portions 15a to the third guide portions 15c, a plurality of positioning portions 20 are provided along the extending direction of the filament 10. That is, the positioning portions 20 are provided at a plurality of positions along the extending direction of the filament 10.
  • the positioning portions 20 are provided in the first guide portions 15a and the third guide portions 15c located at both ends of the filament unit 2, respectively. That is, the positioning portions 20 are provided at the positions of both ends of the filament unit 2 in the direction along the extending direction of the filament 10.
  • a first guide portion 15a and a second guide portion 15b are provided on the distal end side portion Y of the filament unit 2. That is, the filament unit 2 has a positioning portion 20 of the first guide portion 15a and a positioning portion 20 of the second guide portion 15b at a plurality of positions along the extending direction of the filament unit 2 in the tip end side portion Y, respectively. It is provided.
  • the grid electrode 12 is arranged on the front side of the filament 10 and is supported by the guide member 15 via the insulating member 22. A plurality of holes are formed in the grid electrode 12 (see FIG. 4 and the like). The grid electrode 12 is electrically connected to the grid electrode terminal T3 via a wiring (not shown).
  • the tension holding unit 19 holds the tension of the filament 10.
  • the tension holding unit 19 can hold the tension of the filament 10 by pressing or pulling the movable body connected to one end of the filament 10 by a spring.
  • the tension holding unit 19 is attached to the main frame 11 in a state of being electrically insulated from the main frame 11 via an insulating member or the like.
  • One end of the feeder line 14 is connected to the tension holding unit 19.
  • the tension holding unit 19 can supply the electric power supplied through the feeder line 14 to the filament 10 while holding the tension of the filament 10.
  • the filament unit 2 has the insertion port 3d of the housing end plate 3f and the insulating support member with the other end on which the terminal holding member 16 is provided as the head. It is inserted into and fixed to the inside (inner space) of the rail portion 6 via the insertion hole 8a provided in 8 and the insertion hole 5a provided in the cathode holding member 5.
  • the rail portion 6 includes a surrounding portion 60, a first annular portion 61, and a second annular portion 62, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the surrounding portion 60 surrounds the portion of the filament unit 2 provided with the filament 10.
  • the surrounding portion 60 is a long member having a substantially C-shaped cross section.
  • the first annular portion 61 is connected to the other end of the encircling portion 60.
  • the end of the rail portion 6 on the first annular portion 61 side (the other side) is fixed to the cathode holding member 4.
  • the cathode holding member 4 has a cylindrical shape so as to surround the other end of the rail portion 6 provided with the first annular portion 61.
  • the second annular portion 62 is connected to one end of the enclosing portion 60.
  • the end of the rail portion 6 on the second annular portion 62 side (one side) is fixed to the cathode holding member 5.
  • the cathode holding member 5 has a cylindrical shape so as to surround one end of the rail portion 6 provided with the second annular portion 62.
  • the first annular portion 61 has a contact surface 61b facing one side, that is, the insertion port 3d side (surrounding portion 60 side) of the housing end plate 3f.
  • the contact surface 61b comes into contact with the other end surface of the filament unit 2 (the other end surface of the terminal holding member 16).
  • the contact surface 61b can determine the insertion depth of the filament unit 2.
  • the position of the filament unit 2 in a state where the tip surface of the filament unit 2 is in contact with the contact surface 61b is defined as the insertion completion position.
  • the high voltage introduction insulating member 7 comes into contact with the filament unit 2 in a state where the filament unit 2 is inserted into the rail portion 6 to the insertion completion position, and is electrically connected to the filament unit 2.
  • connection terminals T for supplying power to the filament unit 2 are provided.
  • the connection terminal T penetrates the through hole provided in the wall portion 4a of the cathode holding member 4 so as not to come into contact with the cathode holding member 4, and is exposed on the rail portion 6 side (one side).
  • the tips of the filament terminal T1, the high voltage terminal T2, and the grid electrode terminal T3 are connected to three connections provided in the high voltage introduction insulating member 7. It abuts on the tip of each terminal.
  • the filament terminal T1 and the like are electrically connected to the connection terminal T of the high voltage introduction insulating member 7.
  • the filament terminal T1 may be elastically deformable in the insertion direction of the filament unit 2. In this case, the filament terminal T1 can more reliably abut the connection terminal T and be electrically connected. Further, the end face of the filament terminal T1 and the end face of the connection terminal T are in contact with each other. Therefore, even if the center position of the filament terminal T1 and the center position of the connection terminal T are misaligned, if the end faces are in contact with each other, the filament terminal T1 and the connection terminal T are electrically connected. Will be done. Similarly, even if the protrusion lengths of the filament terminal T1 and the connection terminal T vary, the filament terminal T1 can absorb the variation in the protrusion length by elastically deforming, and the connection terminal T can be used.
  • the impact when the filament unit 2 is inserted and the filament terminal T1 and the connection terminal T come into contact with each other can be mitigated by elastic deformation of the filament terminal T1.
  • the high voltage terminal T2 and the grid electrode terminal T3 may also have a configuration that can be elastically deformed in the insertion direction of the filament unit 2.
  • the connection terminal T may be elastically deformable in the insertion direction of the filament unit 2.
  • the first annular portion 61 surrounds the terminal holding member 16 in a state where the tip surface of the filament unit 2 is in contact with the contact surface 61b.
  • the first annular portion 61 is a guide protrusion (projection) that projects from the outer surface side (outer peripheral side) of the first annular portion 61 (rail portion 6) toward the inner surface side (inner side) of the first annular portion 61 (rail portion 6).
  • Part) 61a is provided.
  • the first annular portion 61 is provided with two guide protrusions 61a.
  • the two guide protrusions 61a are provided so as to sandwich the axis L and face each other when viewed along the axis L direction.
  • the guide protrusion 61a of the first annular portion 61 is fitted into the guide groove 16a of the terminal holding member 16 provided at the tip end portion of the filament unit 2.
  • the position (direction) in the rotation direction about the extending direction of the filament unit 2 in the rail portion 6 is determined.
  • the filament unit 2 can connect the three connection terminals T provided on the high voltage introduction insulating member 7 while aligning the filament terminals T1 to the grid electrode terminals T3.
  • the second annular portion 62 surrounds the rotation restricting member 18 in a state where the tip surface of the filament unit 2 is in contact with the contact surface 61b.
  • the second annular portion 62 is a guide protrusion (projection) that projects from the outer surface side (outer peripheral side) of the second annular portion 62 (rail portion 6) toward the inner surface side (inner side) of the second annular portion 62 (rail portion 6).
  • Part) 62a is provided.
  • the second annular portion 62 is provided with two guide protrusions 62a.
  • the two guide protrusions 62a are provided so as to sandwich the axis L and face each other when viewed along the axis L direction.
  • the guide protrusions 61a and the guide protrusions 62a are provided at the positions of both ends of the rail portion 6, respectively.
  • the guide protrusion 61a and the guide protrusion 62a are provided so that the guide protrusion 61a and the guide protrusion 62a overlap each other when viewed along the axis L direction.
  • the unit pressing portion 21 is attached to the insertion hole 5a of the cathode holding member 5 in a state where the filament unit 2 is inserted into the rail portion 6.
  • the unit pressing portion 21 includes a fixing portion 21a and a pressing member 21b.
  • the fixing portion 21a is detachably attached to the cathode holding member 5 so as to cover the insertion hole 5a of the cathode holding member 5.
  • the pressing member 21b is attached to the other side surface of the fixing portion 21a, which is the filament unit 2 side (rail portion 6 side).
  • the pressing member 21b presses the filament unit 2 toward the other side, which is the inner side (cathode holding member 4 side) in the insertion direction.
  • the pressing member 21b is, for example, a compression spring.
  • the unit pressing portion 21 is not limited to being attached to the cathode holding member 5, and may be detachably attached to the insulating support member 8 or detachably attached to the housing end plate 3f. ..
  • the filament 10 receives electrons by applying a high negative voltage such as minus several tens of kV to minus several 100 kV while the filament unit 2 is inserted to the insertion completion position of the rail portion 6 and heated by energization. Is released.
  • a predetermined voltage is applied to the grid electrode 12. For example, a voltage on the positive side of about 100V to 150V may be applied to the grid electrode 12 with respect to the negative voltage applied to the filament 10.
  • the grid electrode 12 forms an electric field for drawing out electrons and suppressing diffusion. As a result, the electrons emitted from the filament 10 are emitted to the front side as electron beams EB from the holes provided in the grid electrode 12.
  • the electron beam irradiating device 1 is installed so that the window portion 9 faces the horizontal direction, for example, when the electron beam EB is irradiated in the horizontal direction. Further, the electron beam irradiating device 1 is installed so that the window portion 9 faces downward, for example, when the electron beam EB is irradiated downward.
  • the direction of installation of the electron beam irradiating device 1 is determined according to the direction of irradiating the electron beam EB. Even when the electron beam irradiation device 1 is installed in various directions, the filament unit 2 can be stably arranged by the rail portion 6.
  • the four positioning portions 20 are provided on the outer surface of the first guide portion 15a at predetermined intervals along the circumferential direction of the filament unit 2.
  • the four positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a are the guide member 15 (filament unit).
  • the two positioning portions 20 are provided so as to be located on the surface facing the lower side in 2).
  • the surface facing downward includes not only the surface facing directly below but also the surface facing diagonally downward. That is, the surface facing downward is a surface facing downward from the horizontal direction.
  • the two positioning portions 20 provided on the downward facing surface come into contact with the inner surface 60a of the surrounding portion 60 of the rail portion 6.
  • the four positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a are the guide member 15 (filament unit).
  • the two positioning portions 20 are provided so as to be located on the surface facing the lower side in 2). As a result, even when the filament unit 2 is affected by gravity, the two positioning portions 20 provided on the downward facing surface come into contact with the inner surface 60a of the surrounding portion 60 of the rail portion 6.
  • the four positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a are directed from the filament unit 2 in the direct upward direction.
  • the two positioning portions 20 are provided so as to be located on the downward-facing surface of the guide member 15 (filament unit 2) even in the case of irradiating the guide member 15 (filament unit 2).
  • the filament unit 2 is a surface facing the lower side of the first guide portion 15a even when the electron beam irradiation device 1 is installed so that the electron beam EB is irradiated in any direction.
  • the two positioning portions 20 provided on the rail portion 6 are arranged in a stable state with respect to the rail portion 6.
  • the second guide portion 15b and the third guide portion 15c also have the same arrangement configuration of the positioning portion 20 as the first guide portion 15a.
  • the positioning unit 20 and the third guide unit provided in the second guide unit 15b are provided.
  • the positioning portion 20 provided on the 15c allows the filament unit 2 to be stably arranged with respect to the rail portion 6.
  • the electron beam EB is not limited to the case of irradiating the electron beam EB in the horizontal direction, the direct downward direction, and the direct upward direction, and the electron is irradiated so as to irradiate the electron beam EB in various directions such as an oblique downward direction and an oblique upward direction.
  • the ray irradiation device 1 may be arranged. Even in this case, it is sufficient that two positioning portions 20 are provided on the surface facing downward for each of the first guide portion 15a to the third guide portion 15c.
  • the plurality of positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a are the first guide portion 15a.
  • (Filament unit 2) is arranged so as to be provided on two or more surfaces facing downward. Further, in a state where the filament unit 2 is arranged so as to irradiate the electron beam EB in a second direction different from the first direction, the plurality of positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a may be arranged.
  • the first guide portion 15a (filament unit 2) is arranged so as to be provided on two or more surfaces facing downward.
  • the positioning portions 20 provided in the second guide portion 15b and the third guide portion 15c have the same arrangement as the positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a.
  • the maximum distance between the positioning portions 20 along the circumferential direction of the filament unit 2 is shorter than that of half a circumference.
  • the distance between the positioning portions 20 provided in the second guide portion 15b and the third guide portion 15c is also the same as that of the positioning portion 20 provided in the first guide portion 15a.
  • the four positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a are line-symmetrical with respect to a desired reference line or with respect to a predetermined reference point when viewed along the extending direction of the filament 10. It may be provided point-symmetrically.
  • the positioning portions 20 provided in the second guide portion 15b and the third guide portion 15c may also have the same arrangement as the positioning portions 20 provided in the first guide portion 15a.
  • the electron beam irradiation device 1 between the outer surface of the filament unit 2 and the inner surface 60a of the rail portion 6, there are a plurality of positioning portions 20 that slidably contact the inner surface 60a of the rail portion 6. doing. That is, the elongated filament unit 2 is arranged in the rail portion 6 by being supported at a plurality of positions where the positioning portion 20 is provided. As a result, the electron beam irradiation device 1 abuts the positioning portion 20 of the filament unit 2 on the inner surface 60a of the rail portion 6 as compared with the case where the entire lower surface of the filament unit 2 is brought into contact with the bottom surface of the rail portion 6, for example. It will be easier to make it.
  • the electron beam irradiation device 1 since the filament unit 2 has a plurality of positioning portions 20, the filament unit 2 is held by the rail portion 6 while positioning the filament unit 2 with respect to the rail portion 6. Can be done. As described above, the electron beam irradiation device 1 can stably arrange the filament unit 2 even if the filament unit 2 has a long shape.
  • connection terminals T provided on the high voltage introduction insulating member 7 are the filament unit 2 filament terminal T1 to the grid electrode in a state where the filament unit 2 is inserted into the rail portion 6 and inserted to the insertion completion position. Each of them comes into contact with the terminal T3 and is electrically connected.
  • the work of arranging the filament unit 2 in the rail portion 6 without performing a special work for connecting the filament unit 2 and the connection terminal T of the high voltage introduction insulating member 7.
  • the filament unit 2 and the high voltage introduction insulating member 7 can be electrically connected.
  • An insertion port 3d opened and closed by the lid portion 3e is provided at a portion of the vacuum vessel 3 facing one end of the rail portion 6.
  • the filament unit 2 can be attached / detached from one end of the rail portion 6 via the insertion port 3d of the vacuum container 3.
  • the positioning unit 20 includes a spherical body 20a.
  • the filament unit 2 can smoothly slide in the rail portion 6 by rotating the spherical body 20a of the positioning portion 20.
  • the electron beam irradiation device 1 can easily attach / detach the filament unit 2 to / from the rail portion 6.
  • the positioning portion 20 is provided in each of the first guide portion 15a to the third guide portion 15c provided along the extending direction of the filament 10. That is, a plurality of positioning portions 20 are provided along the extending direction of the filament 10. In this case, the electron beam irradiation device 1 suppresses the filament unit 2 from being tilted and accommodated with respect to the extending direction of the rail portion 6, and the filament unit 2 can be stably arranged.
  • Positioning portions 20 are provided at both ends of the filament unit 2, respectively.
  • the electron beam irradiation device 1 can further suppress the filament unit 2 from being tilted and accommodated with respect to the extending direction of the rail portion 6, and the filament unit 2 can be arranged more stably.
  • a first guide portion 15a and a second guide portion 15b each having a positioning portion 20 are provided on the distal end side portion Y of the filament unit 2.
  • the electron beam irradiator 1 is the first guide arranged in the tip side portion Y on the tip side in the insertion direction into the rail portion 6 when the elongated filament unit 2 is inserted into the rail portion 6.
  • the positioning portion 20 of the portion 15a and the second guide portion 15b comes into contact with the inner surface 60a of the rail portion 6 at an early stage of insertion. That is, in the electron beam irradiation device 1, when the elongated filament unit 2 is inserted, the filament unit 2 is positioned with respect to the rail portion 6 at an early stage.
  • the electron beam irradiation device 1 can stably attach / detach the filament unit 2 to / from the rail portion 6 even when the filament unit 2 has a long shape. Further, it is possible to prevent the filament unit 2 from being inserted in an inclined state, and it is possible to prevent the filament unit 2 from buffering to another portion.
  • a plurality of positioning portions 20 are provided on the outer surface of the filament unit 2 along the circumferential direction of the filament unit 2.
  • the electron beam irradiation device 1 can stabilize the position of the filament unit 2 in the rail portion 6 in the direction orthogonal to the extending direction of the filament unit 2.
  • the guide protrusion 61a provided in the first annular portion 61 of the rail portion 6 is fitted into the guide groove 16a of the terminal holding member 16 provided at the end of the filament unit 2. Further, the guide protrusion 62a provided in the second annular portion 62 of the rail portion 6 is fitted into the guide groove 18a of the rotation restricting member 18 provided at the end portion of the filament unit 2.
  • the electron beam irradiator 1 is positioned (orientated) in the rotation direction of the filament unit 2 when viewed along the extending direction of the filament unit 2 by the guide grooves 16a and 18a and the guide protrusions 61a and 62a. Can be determined.
  • the guide grooves 16a and 18a are provided at both ends of the filament unit 2.
  • the guide protrusions 61a and 62a are provided at both ends of the rail portion 6.
  • the electron beam irradiation device 1 can determine the position of the filament unit 2 in the rotation direction at both ends of the filament unit 2, and the filament unit 2 can be stably arranged.
  • the guide protrusions 61a and 62a are fitted into the guide grooves 16a and 18a, respectively, the guide protrusions 61a and the guide groove on the back side (the other side) in the insertion direction are inserted. 16a may not be visible to the operator.
  • the guide protrusion 62a is also fitted into the guide groove 16a on the back side in the insertion direction. It becomes.
  • the electron beam irradiation device 1 is configured to provide guide grooves 16a and 18a at both ends of the filament unit 2 to determine the positions in the rotation direction, the filament unit 2 can be easily inserted into the rail portion 6. Can be placed.
  • the positioning portion 20 is not limited to the case where it is provided on the outer surface of the filament unit 2, and may be provided on the inner surface 60a of the rail portion 6. In this case, the positioning portion 20 comes into contact with the outer surface of the filament unit 2.
  • the positioning portion 20 is not limited to the configuration including the spherical body 20a.
  • the positioning portion 20 may be a convex portion having a convex curved outer surface. In this case, the filament unit 2 can slide smoothly with respect to the inner surface 60a of the rail portion 6 while suppressing the convex curved surface-shaped convex portion, which is the positioning portion, from being caught.
  • the electron beam irradiation device 1 can easily attach / detach the filament unit 2 to / from the rail portion 6.
  • the positioning portion 20 is a convex portion
  • the outer surface of the positioning portion 20 does not have to be a convex curved surface.
  • the positioning portion 20 is not limited to being provided on the outer surface of the guide member 15. It may be provided directly on the outer surface of the rail portion 6.
  • the guide member 15 has three guide portions like the first guide portion 15a to the third guide portion 15c, but the number of guide portions is not limited to three. Further, the number of positioning portions 20 provided in one guide portion is not limited to four.
  • the guide protrusions 61a and 62a that determine the positions of the filament unit 2 in the rotation direction are not limited to being provided at both ends of the rail portion 6.
  • one or a plurality of guide protrusions may be provided at positions between both ends of the rail portion 6 in addition to both ends of the rail portion 6, or may be provided as a whole along the extending direction of the rail portion 6. It may be provided in. In this case, the position of the filament unit 2 in the rotation direction is determined even in the middle of being inserted into the rail portion 6.
  • the rail portion 6 is provided with the guide protrusions 61a and 62a, and the filament unit 2 is provided with the guide grooves 16a and 18a, but the present invention is not limited thereto.
  • the rail portion 6 may be provided with a guide groove
  • the filament unit 2 may be provided with a guide protrusion.
  • the method of supplying power from the high voltage introduction insulating member 7 to the filament unit 2 is not limited to the method using the filament terminal T1 to the grid electrode terminal T3.
  • the insulating support member 8 does not have to be fixed to the housing end plate 3f.
  • one end of the insulating support member 8 may be fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the vacuum vessel 3, and the other end of the insulating support member 8 may fix the cathode holding member 5.
  • the surrounding portion 60 of the rail portion 6 is not limited to a shape having a substantially C-shaped cross section.
  • the surrounding portion 60 may have a polygonal cross section.
  • the shape of the guide member 15 is not limited to the shape described above, and may be a shape corresponding to the surrounding portion 60.
  • the electron beam irradiation device 1 as the energy ray irradiation device may be configured as an X-ray irradiation device that irradiates X-rays.
  • an X-ray target for example, tungsten, molybdenum, etc.
  • X-ray generator that generates X-rays when the electron beam EB emitted from the filament unit 2 is incident.
  • X-rays generated by the X-ray target can be emitted from the window portion 9.
  • a window material having high X-ray transparency for example, beryllium, diamond, etc.
  • an X-ray provided on the surface of the window material on the vacuum space R side. It may be changed to a window for X-ray irradiation composed of a target.
  • the electron beam EB emitted from the filament unit 2 can be incident on the X-ray target, and the X-ray can be emitted from the X-ray target.
  • 1 electron beam irradiation device (energy beam irradiation device), 2 ... filament unit (electron emission unit), 3 ... vacuum container (housing), 3d ... insertion port (introduction opening), 3e ... lid, 6 ... rail Part (unit accommodating part), 7 ... High voltage introduction insulating member (feeding part), 10 ... Filament (electron emission part), 16 ... Terminal holding member (rotation regulating member), 16a, 18a ... Guide groove (groove part), 18 ... rotation restricting member, 20 ... positioning portion, 20a ... spherical body, 20b ... holding portion, 61a, 62a ... guide protrusion (projection portion).

Landscapes

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Abstract

エネルギー線照射装置は、長尺状の電子放出部を有する電子放出ユニットと、電子放出部から放出された電子に基づくエネルギー線を出射する窓部を有する筐体と、電子放出ユニットを収容可能なユニット収容部と、を備える。電子放出ユニットの外面とユニット収容部の内面との間には、電子放出ユニットの外面またはユニット収容部の内面に摺動可能に当接してユニット収容部に対する電子放出部の位置決めを行う複数の位置決め部が設けられている。

Description

エネルギー線照射装置
　本開示は、エネルギー線照射装置に関する。
　特許文献１には、長尺状の電子放出部を備える電子線照射装置が記載されている。この電子線照射装置では、長尺状の連結板に電子放出部が取り付けられ、長尺状のレールに連結板が摺動可能に載置されている。これにより、この電子線照射装置では、レールに沿って連結板を摺動させることにより、連結板とともに電子放出部を取り出し可能となっている。
特開２００３－１４９３９８号公報
　上記の電子線照射装置は、電子放出部を含む電子放出ユニットを筐体内に配置する際に、長尺状のレールの上面に長尺状の連結板の下面を当接させる構成である。このため、この電子線照射装置では、レール及び連結板のそれぞれの精度、並びに各部材の配置精度等の影響を受けやすく、電子放出ユニットを安定して配置することができないことがある。
　そこで、本開示は、電子放出ユニットを安定して配置することができるエネルギー線照射装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係るエネルギー線照射装置は、長尺状の電子放出部を有する電子放出ユニットと、電子放出部から放出された電子に基づくエネルギー線を出射する窓部を有する筐体と、筐体内に固定され、電子放出ユニットを収容可能な長尺の筒状を呈するとともに、外周面のうち窓部に対向する部位に電子放出開口が形成されたユニット収容部と、を備え、電子放出ユニットの外面とユニット収容部の内面との間には、電子放出ユニットの外面またはユニット収容部の内面に摺動可能に当接してユニット収容部に対する電子放出部の位置決めを行う複数の位置決め部を備え、電子放出ユニットは、ユニット収容部の端部からユニット収容部に対して挿入可能である。
　このエネルギー線照射装置において、電子放出ユニットの外面とユニット収容部の内面との間には、電子放出ユニットの外面又はユニット収容部の内面に摺動可能に当接する複数の位置決め部を有している。すなわち、長尺状の電子放出ユニットは、位置決め部が設けられた複数の位置で支持されることによってユニット収容部内に配置される。これにより、エネルギー線照射装置は、電子放出ユニットが長尺状であっても、電子放出ユニットを安定して配置することができる。
　エネルギー線照射装置は、電子放出ユニットに対して給電する給電部を更に備え、電子放出ユニットは、ユニット収容部の一方の端部からユニット収容部に対して挿入可能であり、給電部は、筐体内において、ユニット収容部における他方の端部側に設けられ、電子放出ユニットがユニット収容部に挿入された状態において電子放出ユニットと当接して電気的に接続されてもよい。この場合、エネルギー線照射装置では、電子放出ユニットと給電部とを接続するための特別な作業を行うこと無く、電子放出ユニットをユニット収容部内に配置する作業（ユニット収容部に電子放出ユニットを挿入する作業）を行うことによって、電子放出ユニットと給電部とを電気的に接続することができる。
　筐体における一方の端部には、電子放出ユニットを導入可能であり且つ蓋部によって開閉される導入開口が設けられていてもよい。この場合、エネルギー線照射装置では、筐体の導入開口を介して、ユニット収容部に対して電子放出ユニットを着脱することができる。
　位置決め部の外面は、凸曲面状であってもよい。この場合、位置決め部が電子放出ユニットの外面又はユニット収容部の内面に対して滑らかに摺動することができる。これにより、エネルギー線照射装置は、ユニット収容部に対して電子放出ユニットを容易に着脱することができる。
　位置決め部は、電子放出ユニットの外面またはユニット収容部の内面に当接する球状体と、球状体を回転可能に保持する保持部と、を備えていてもよい。この場合、電子放出ユニットは、位置決め部の球状体が回転することによって、ユニット収容部内でスムーズに摺動することができる。これにより、エネルギー線照射装置は、ユニット収容部に対して電子放出ユニットを容易に着脱することができる。
　位置決め部は、電子放出部の延在方向に沿って複数設けられていてもよい。この場合、エネルギー線照射装置は、ユニット収容部の延在方向に対して電子放出ユニットが傾いて収容されることを抑制し、電子放出ユニットを安定して配置できる。
　位置決め部は、電子放出部の延在方向に沿った方向において、一方及び他方の両端部にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、エネルギー線照射装置は、ユニット収容部の延在方向に対して電子放出ユニットが傾いて収容されることをより一層抑制し、電子放出ユニットをより一層安定して配置できる。
　位置決め部は、電子放出ユニットの外面に設けられるとともに、電子放出部の延在方向の中央位置よりもユニット収容部への挿入方向の先端側の位置において、電子放出部の延在方向に沿った複数の位置にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、エネルギー線照射装置は、長尺状の電子放出ユニットがユニット収容部に挿入される際に、延在方向の中央位置よりも挿入方向の先端側の端部寄りに配置された２以上の位置決め部が挿入の早い段階でユニット収容部に当接する。すなわち、エネルギー線照射装置では、長尺状の電子放出ユニットの挿入時に、その先端が挿入された段階でユニット収容部に対して電子放出ユニットの位置決めがされる。これにより、エネルギー線照射装置は、電子放出ユニットが長尺状の場合であっても、ユニット収容部に対して電子放出ユニットを安定して着脱することができる。
　位置決め部は、電子放出ユニットの周方向に沿って複数設けられていてもよい。この場合、エネルギー線照射装置は、ユニット収容部内において、電子放出部の延在方向に直交する方向の電子放出ユニットの位置を安定させることができる。
　エネルギー線照射装置は、ユニット収容部の外面側からユニット収容部の内面側に向けて突出する突起部を更に備え、電子放出ユニットは、電子放出部の延在方向に沿って延びる溝部が外縁部に形成された回転規制部材を更に有し、溝部内に突起部が嵌り込むことにより、ユニット収容部内における電子放出ユニットの回転方向における位置が定められてもよい。この場合、エネルギー線照射装置は、溝部及び突起部によって、電子放出ユニットの延在方向に沿って見た場合の電子放出ユニットの回転方向における位置（向き）を定めることができる。
　突起部は、ユニット収容部の両端側にそれぞれ設けられ、回転規制部材は、電子放出ユニットの両端側にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、エネルギー線照射装置は、電子放出ユニットの両端側において電子放出ユニットの回転方向における位置を定めることができ、電子放出ユニットを安定して配置することができる。
　上記のエネルギー線照射装置は、エネルギー線として、窓部から電子を出射する電子線照射装置を構成してもよい。また、上記のエネルギー線照射装置は、電子放出部から放出された電子が入射することでＸ線を発生するＸ線発生部を更に備え、エネルギー線として、窓部からＸ線を出射するＸ線照射装置を構成してもよい。この場合、電子放出ユニットを安定して配置することができる電子線照射装置及びＸ線照射装置を得ることができる。
　本開示によれば、電子放出ユニットを安定して配置することができる。
図１は、実施形態に係る電子線照射装置の斜視図である。 図２は、図１の電子線照射装置の内部構造を示す一部断面図である。 図３は、図１のIII-III線に沿った断面図である。 図４は、フィラメントユニットの斜視図である。 図５は、フィラメントユニットの一部断面図である。 図６は、フィラメントユニットがレールに差し込まれる様子を示す一部断面図である。 図７は、フィラメントユニットの端子保持部材側の端部周りの構成を示す断面図である。 図８は、フィラメントユニットの回転規制部材側の端部周りの構成を示す断面図である。 図９は、図７のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。 図１０は、図８のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。 図１１（ａ）は、フィラメントユニットが水平方向に電子線を照射する場合のフィラメントユニット及びレールの構成を示す断面図である。図１１（ｂ）は、フィラメントユニットが下方向に電子線を照射する場合のフィラメントユニット及びレールの構成を示す断面図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１に示される電子線照射装置（エネルギー線照射装置）１は、照射対象物への電子線（エネルギー線）ＥＢの照射によって、例えば当該照射対象物のインキの硬化、滅菌、又は表面改質等を行うために使用される。なお、以下、電子線照射装置１によって電子線ＥＢが照射される側である電子線出射側（窓部９側）を、「前側」として説明する。
　図１～図３に示されるように、電子線照射装置１は、フィラメントユニット（電子放出ユニット）２、真空容器（筐体）３、陰極保持部材４、陰極保持部材５、レール部（ユニット収容部）６、高電圧導入絶縁部材（給電部）７、及び絶縁支持部材８を備えている。フィラメントユニット２は、電子線ＥＢを発生させる電子線発生部である。また、フィラメントユニット２は、長尺状のユニットとなっている。
　真空容器３は、金属等の導電性材料によって形成されている。真空容器３は、略円筒状を呈している。真空容器３は、内部に略円柱状の真空空間Ｒを形成する。フィラメントユニット２は、真空容器３の内部において、略円柱状の真空空間Ｒの軸線方向（長軸方向）に沿って配置されている。真空容器３におけるフィラメントユニット２の前側の位置には、真空空間Ｒと外部の空間とを連通する開口部３ａが設けられている。真空容器３は、フィラメントユニット２から放出された電子を通過させる窓部９を備えている。窓部９は、開口部３ａに対して、真空封止するように固定されている。
　窓部９は、窓材９ａ、及び支持体９ｂを備えている。窓材９ａは、薄膜状に形成されている。窓材９ａの材料としては、電子線ＥＢの透過性に優れた材料（例えば、ベリリウム、チタン、アルミニウム等）が用いられる。支持体９ｂは、窓材９ａよりも真空空間Ｒ側に配置され、窓材９ａを支持する。支持体９ｂは、メッシュ状の部材であり、電子線ＥＢを通過させる複数の孔を有している。
　真空容器３におけるフィラメントユニット２の後ろ側の位置には、真空容器３内の空気を排出するための排気口３ｂが設けられている。排気口３ｂに図示しない真空ポンプが接続され、真空ポンプによって真空容器３内の空気が排出される。これにより、真空容器３の内部が真空空間Ｒとなる。略円筒状を呈する真空容器３の他方側の端部の開口部３ｃは、高電圧導入絶縁部材７のフランジ部７ａによって閉じられている。真空容器３の一方側の端部には筐体端部板３ｆが設けられている。筐体端部板３ｆには、真空容器３の内側空間と外側空間とに連通する差込口（導入開口）３ｄ（図６参照）が設けられている。差込口３ｄは、フィラメントユニット２を導入可能な大きさとなっている。差込口３ｄは、筐体端部板３ｆに対して開閉可能（ここでは着脱可能）に設けられた蓋部３ｅによって閉じられる。
　陰極電位となる一対の陰極保持部材４及び５は、それぞれ真空容器３内に配置される。他方側の陰極保持部材４と一方側の陰極保持部材５との間には、陰極電位であり、フィラメントユニット２を包囲する包囲電極を兼ねるレール部６が設けられている。レール部６は、断面略Ｃ字状を呈する導電性かつ長尺状の部材である。レール部６は、断面略Ｃ字状の開口が前側（窓部９側）を向くように配置されている。レール部６は、内側部分（内部空間）においてフィラメントユニット２を保持する。言い換えると、レール部６は、フィラメントユニット２を収容可能な長尺の筒状を呈する。また、レール部６は、外周面のうち窓部９に対向する部位に開口（電子放出開口）が形成されている。レール部６の両端部は、陰極保持部材４及び高電圧導入絶縁部材７と、陰極保持部材５及び絶縁支持部材８とによって、それぞれ真空容器３に固定されている。
　筐体端部板３ｆの差込口３ｄは、レール部６の一方の端部（陰極保持部材５に固定される側の端部）に対向している。フィラメントユニット２は、真空容器３の蓋部３ｅが取り外された（開けられた）状態において、筐体端部板３ｆの差込口３ｄと、陰極保持部材５及び絶縁支持部材８にそれぞれ設けられた挿入孔５ａ及び８ａ（図８参照）とを介して、レール部６の一方の端部からレール部６の内側（内側空間）に差し込まれる。これにより、フィラメントユニット２は、レール部６に保持される。このように、フィラメントユニット２は、レール部６の一方の端部からレール部６に対して抜き差し可能である（着脱可能に挿入される）。
　高電圧導入絶縁部材７は、フィラメントユニット２に対して給電を行う。高電圧導入絶縁部材７は、真空容器３における他方側の開口部３ｃ側の端部に設けられている。高電圧導入絶縁部材７の他方側の端部は、開口部３ｃを介して真空容器３の外部に突出している。高電圧導入絶縁部材７は、その径方向における外側に張り出すフランジ部７ａを有し、真空容器３の開口部３ｃを封止する。高電圧導入絶縁部材７は、絶縁材料（例えばエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂、セラミック等）によって形成されている。陰極保持部材４は、接地電位である真空容器３に対して電気的に絶縁された状態で高電圧導入絶縁部材７の一方側の端部を保持する。
　また、高電圧導入絶縁部材７は、電子線照射装置１の外部の電源装置から高電圧の供給を受けるための高耐電圧型のコネクタである。高電圧導入絶縁部材７には、図示しない電源装置から高電圧供給用プラグが挿入される。高電圧導入絶縁部材７の内部には、外部から供給された高電圧をフィラメントユニット２等に供給するための内部配線が設けられている。この内部配線は、高電圧導入絶縁部材７を構成する絶縁材料によって覆われており、真空容器３との絶縁が確保されている。高電圧導入絶縁部材７における真空容器３内に配置される一方側の端部（陰極保持部材４を支持する側の端部）は、レール部６における他方側の端部（陰極保持部材４に固定される側の端部）に対向している。
　絶縁支持部材８は、真空容器３における一方側の筐体端部板３ｆが設けられている側の端部（蓋部３ｅ側の端部）に設けられている。絶縁支持部材８は、絶縁材料（例えばエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂、セラミック等）によって形成されている。絶縁支持部材８は、筐体端部板３ｆによって支持されている。陰極保持部材５は、真空容器３に対して電気的に絶縁された状態で、絶縁支持部材８によって支持される。
　図３～図６に示されるようにフィラメントユニット２は、レール部６に対して着脱可能なように、一つのユニットとして構成されている。フィラメントユニット２は、フィラメント（電子放出部）１０、メインフレーム１１、グリッド電極１２、サブフレーム１３、給電線１４、ガイド部材１５、端子保持部材（回転規制部材）１６、フィラメント固定部材１７、回転規制部材１８、及び張力保持ユニット１９を備えている。
　メインフレーム１１は、断面略コの字状（Ｃ字状）を呈する長尺状の部材である。メインフレーム１１は、断面略コの字状の開口が前側（窓部９側）を向くように配置されている。メインフレーム１１の内側（内側空間）においてメインフレーム１１の他方側の端部には、フィラメント固定部材１７が設けられている。また、メインフレーム１１の内側（内側空間）においてメインフレーム１１の一方側の端部には、張力保持ユニット１９が設けられている。
　フィラメント１０は、通電によって加熱されることで電子線ＥＢとなる電子を放出する電子放出部である。フィラメント１０は、線状の部材であり、一方側から他方側に延びる、所望の軸線Ｌ上において延在する長尺状の部材である。フィラメント１０は、高融点金属材料、例えばタングステンを主成分とした材料等によって形成されている。フィラメント１０の一方の端部は、張力保持ユニット１９に接続されている。フィラメント１０の他方の端部は、フィラメント固定部材１７に接続されている。
　端子保持部材１６は、メインフレーム１１の他方の端部に取り付けられている。端子保持部材１６は、フィラメント１０が電子を放出するための電流を供給するフィラメント用端子Ｔ１、フィラメントユニット２に陰極電位を供給する高電圧用端子Ｔ２、及びグリッド電極１２への印加電圧を供給するグリッド電極用端子Ｔ３を互いに電気的に絶縁された状態で保持している。フィラメント用端子Ｔ１は、給電線１４の他方の端部に接続されている。高電圧用端子Ｔ２は、フィラメント固定部材１７と電気的に接続されている。端子保持部材１６の外縁部には、軸線Ｌ方向（フィラメント１０の延在方向）に沿って延在するガイド溝（溝部）１６ａが設けられている。本実施形態において、端子保持部材１６には、ガイド溝１６ａが２つ設けられている。２つのガイド溝１６ａは、軸線Ｌ方向に沿って見たときに、軸線Ｌを挟み込んで対向するように設けられている。フィラメントユニット２は、端子保持部材１６が設けられた他方側の端部を先頭にして、筐体端部板３ｆの差込口３ｄと、陰極保持部材５及び絶縁支持部材８にそれぞれ設けられた挿入孔５ａ及び８ａとを介して、レール部６の一方の端部からレール部６の内側に差し込まれる。
　回転規制部材１８は、メインフレーム１１の一方の端部に取り付けられている。すなわち、フィラメント固定部材１７及び回転規制部材１８は、フィラメントユニット２の両端部の位置にそれぞれ設けられている。回転規制部材１８の外縁部には、軸線Ｌ方向（フィラメント１０の延在方向）に沿って延在するガイド溝（溝部）１８ａが設けられている。本実施形態において、回転規制部材１８には、ガイド溝１８ａが２つ設けられている。２つのガイド溝１８ａは、軸線Ｌ方向に沿って見たときに、軸線Ｌを挟み込んで対向するように設けられている。本実施形態において、ガイド溝１６ａ及びガイド溝１８ａは、軸線Ｌ方向に沿って見たときに、ガイド溝１６ａとガイド溝１８ａとが互いに重なるように設けられている。
　サブフレーム１３は、断面略コの字状を呈する長尺状の部材である。サブフレーム１３は、メインフレーム１１と平行に配置されている。給電線１４は、フィラメント用端子Ｔ１との接続位置からサブフレーム１３の内側（内側空間）を通って張力保持ユニット１９に接続されており、サブフレーム１３は給電線１４の保護機能を備えている。メインフレーム１１とサブフレーム１３とは、複数のガイド部材１５によって互いに連結されている。
　ガイド部材１５は、本実施形態においては、第１ガイド部１５ａ、第２ガイド部１５ｂ、及び第３ガイド部１５ｃを含んでいる。第１ガイド部１５ａは、フィラメントユニット２の端子保持部材１６が設けられている他方側の端部において、メインフレーム１１とサブフレーム１３とを連結している。第３ガイド部１５ｃは、フィラメントユニット２の回転規制部材１８が設けられている一方側の端部において、メインフレーム１１とサブフレーム１３とを連結している。このように、第１ガイド部１５ａ及び第３ガイド部１５ｃは、フィラメントユニット２の両端部の位置にそれぞれ設けられている。第２ガイド部１５ｂは、第１ガイド部１５ａと第３ガイド部１５ｃとの間の位置において、メインフレーム１１とサブフレーム１３とを連結している。ここで、図５に示されるように、フィラメントユニット２の延在方向の中央の位置を中央位置Ｐとする。また、フィラメントユニット２において、中央位置Ｐよりも端子保持部材１６側（他方側：レール部６への挿入方向の先端側）の部分を先端側部分Ｙとする。本実施形態において、第２ガイド部１５ｂは、フィラメントユニット２の先端側部分Ｙに設けられている。すなわち、先端側部分Ｙには、第１ガイド部１５ａ及び第２ガイド部１５ｂが設けられている。
　第１ガイド部１５ａの外面には、複数の位置決め部２０が設けられている。位置決め部２０は、レール部６の内面に摺動可能に当接し、レール部６に対するフィラメントユニット２の位置決めを行う。本実施形態において、位置決め部２０は、図３に示されるように、第１ガイド部１５ａ（フィラメントユニット２）の外面において、フィラメントユニット２の周方向に沿って複数設けられている。なお、フィラメントユニット２の周方向とは、長尺状のフィラメントユニット２の延在方向を軸として、フィラメントユニット２の周りを周る（回転する）方向である。位置決め部２０は、第１ガイド部１５ａに対して４つ設けられている。
　位置決め部２０は、球状体２０ａ、及び保持部２０ｂを備えている。球状体２０ａは、レール部６の内面に当接する。保持部２０ｂは、第１ガイド部１５ａに対して球状体２０ａを回転可能に保持する。また、保持部２０ｂは、球状体２０ａがレール部６の内面に当接できるように、球状体２０ａの一部を露出させた状態で球状体２０ａを保持する。これにより、フィラメントユニット２は、レール部６の内部（内部空間）においてスライドさせられたときに、球状体２０ａが回転することによって容易にスライドできる。
　第２ガイド部１５ｂ及び第３ガイド部１５ｃには、それぞれ複数の位置決め部２０が設けられている。第２ガイド部１５ｂ及び第３ガイド部１５ｃに設けられた位置決め部２０は、第１ガイド部１５ａに設けられた位置決め部２０と同じ構成であり、詳細な説明を省略する。
　このように、第１ガイド部１５ａ～第３ガイド部１５ｃにそれぞれ位置決め部２０が設けられていることにより、位置決め部２０は、フィラメント１０の延在方向に沿って複数設けられている。すなわち、位置決め部２０は、フィラメント１０の延在方向に沿った複数の位置にそれぞれ設けられている。
　また、位置決め部２０は、フィラメントユニット２の両端部に位置する第１ガイド部１５ａ及び第３ガイド部１５ｃにそれぞれ設けられている。すなわち、位置決め部２０は、フィラメント１０の延在方向に沿った方向において、フィラメントユニット２における一方及び他方の両端部の位置にそれぞれ設けられている。
　フィラメントユニット２の先端側部分Ｙには、第１ガイド部１５ａ及び第２ガイド部１５ｂが設けられている。すなわち、フィラメントユニット２には、先端側部分Ｙにおいて、フィラメントユニット２の延在方向に沿った複数の位置にそれぞれ第１ガイド部１５ａの位置決め部２０と第２ガイド部１５ｂの位置決め部２０とが設けられている。
　グリッド電極１２は、フィラメント１０の前側に配置され、ガイド部材１５によって絶縁部材２２を介して支持されている。グリッド電極１２には、複数の孔が形成されている（図４等参照）。グリッド電極１２は、図示しない配線を介してグリッド電極用端子Ｔ３と電気的に接続されている。
　張力保持ユニット１９は、フィラメント１０の張力を保持する。ここでは、張力保持ユニット１９は、フィラメント１０の一方側の端部に連結された可動体をばねによって押圧する又は引っ張ることによって、フィラメント１０の張力を保持することができる。張力保持ユニット１９は、メインフレーム１１とは絶縁部材等を介して電気的に絶縁された状態でメインフレーム１１に取り付けられている。張力保持ユニット１９には、給電線１４の一方の端部が接続されている。張力保持ユニット１９は、フィラメント１０の張力を保持しつつ、給電線１４を介して供給された電力をフィラメント１０に供給することができる。
　図６～図８に示されるように、フィラメントユニット２は、端子保持部材１６が設けられた他方側の端部を先頭にして、筐体端部板３ｆの差込口３ｄと、絶縁支持部材８に設けられた挿入孔８ａと、陰極保持部材５に設けられた挿入孔５ａとを介して、レール部６の内側（内側空間）に差し込まれて固定される。ここで、レール部６は、図７及び図８に示されるように、包囲部６０、第１環状部６１、及び第２環状部６２を備えている。
　包囲部６０は、フィラメントユニット２のフィラメント１０が設けられた部分を包囲する。包囲部６０は、断面略Ｃ字状を呈する長尺状の部材である。図７に示されるように、第１環状部６１は、包囲部６０の他方の端部に連結されている。レール部６の第１環状部６１側（他方側）の端部が、陰極保持部材４に固定される。なお、陰極保持部材４は、レール部６の第１環状部６１が設けられている他方側の端部を囲むように筒状を呈している。図８に示されるように、第２環状部６２は、包囲部６０の一方の端部に連結されている。レール部６の第２環状部６２側（一方側）の端部が、陰極保持部材５に固定される。なお、陰極保持部材５は、レール部６の第２環状部６２が設けられている一方側の端部を囲むように筒状を呈している。
　図７に示されるように、第１環状部６１は、一方側、つまり筐体端部板３ｆの差込口３ｄ側（包囲部６０側）を向く当接面６１ｂを有している。当接面６１ｂは、フィラメントユニット２がレール部６に差し込まれたときに、フィラメントユニット２の他方側の先端面（端子保持部材１６の他方側の端面）が当接する。これにより、当接面６１ｂは、フィラメントユニット２の差し込み深さを定めることができる。フィラメントユニット２の先端面が当接面６１ｂに当接した状態のフィラメントユニット２の位置を、差込完了位置とする。高電圧導入絶縁部材７は、フィラメントユニット２がレール部６に対して差込完了位置まで差し込まれた状態においてフィラメントユニット２と当接し、フィラメントユニット２と電気的に接続される。
　より詳細には、高電圧導入絶縁部材７におけるレール部６側（一方側）の面には、フィラメントユニット２に給電するための接続端子Ｔが３つ設けられている。接続端子Ｔは、陰極保持部材４の壁部４ａに設けられた貫通孔を、陰極保持部材４と接触しないように貫通して、レール部６側（一方側）に露出している。フィラメントユニット２が差込完了位置まで差し込まれた状態において、フィラメント用端子Ｔ１、高電圧用端子Ｔ２、及びグリッド電極用端子Ｔ３の先端部は、高電圧導入絶縁部材７に設けられた３つの接続端子の先端部にそれぞれ当接する。これにより、フィラメント用端子Ｔ１等と、高電圧導入絶縁部材７の接続端子Ｔとが電気的に接続される。
　ここで、フィラメント用端子Ｔ１は、フィラメントユニット２の差し込み方向において弾性変形可能な構成であってもよい。この場合、フィラメント用端子Ｔ１は、接続端子Ｔに対してより確実に当接して電気的に接続され得る。また、フィラメント用端子Ｔ１の端面と接続端子Ｔの端面とが当接する構成である。このため、フィラメント用端子Ｔ１の中心位置と接続端子Ｔの中心位置とに位置にずれが生じていても端面同士が当接していれば、フィラメント用端子Ｔ１と接続端子Ｔとが電気的に接続される。同様に、フィラメント用端子Ｔ１は、フィラメント用端子Ｔ１及び接続端子Ｔの突出長さにばらつきが生じていても、弾性変形することによって突出長さのばらつきを吸収することができ、接続端子Ｔに当接することができる。さらに、フィラメントユニット２が差し込まれて、フィラメント用端子Ｔ１と接続端子Ｔとが当接したときの衝撃をフィラメント用端子Ｔ１の弾性変形によって緩和することができる。同様に、高電圧用端子Ｔ２及びグリッド電極用端子Ｔ３も、フィラメントユニット２の差し込み方向において弾性変形可能な構成であってもよい。フィラメント用端子Ｔ１等と同様に、接続端子Ｔがフィラメントユニット２の差し込み方向において弾性変形可能な構成であってもよい。
　図７及び図９に示されるように、第１環状部６１は、フィラメントユニット２の先端面が当接面６１ｂに当接した状態において、端子保持部材１６を囲んでいる。なお、図９では、陰極保持部材４の図示が省略されている。第１環状部６１は、第１環状部６１（レール部６）の外面側（外周側）から第１環状部６１（レール部６）の内面側（内側）に向って突出するガイド突起（突起部）６１ａが設けられている。本実施形態において、第１環状部６１には、ガイド突起６１ａが２つ設けられている。２つのガイド突起６１ａは、軸線Ｌ方向に沿って見たときに、軸線Ｌを挟み込んで対向するように設けられている。フィラメントユニット２がレール部６に差し込まれたときに、第１環状部６１のガイド突起６１ａが、フィラメントユニット２の先端部に設けられた端子保持部材１６のガイド溝１６ａに嵌め込まれる。これにより、レール部６内におけるフィラメントユニット２の延在方向を軸とした、回転方向における位置（向き）が定められる。また、フィラメントユニット２は、高電圧導入絶縁部材７に設けられた３つの接続端子Ｔと、フィラメント用端子Ｔ１～グリッド電極用端子Ｔ３との位置合わせをしつつこれらを接続することができる。
　図８及び図１０に示されるように、第２環状部６２は、フィラメントユニット２の先端面が当接面６１ｂに当接した状態において、回転規制部材１８を囲んでいる。なお、図１０では、陰極保持部材５の図示が省略されている。第２環状部６２は、第２環状部６２（レール部６）の外面側（外周側）から第２環状部６２（レール部６）の内面側（内側）に向って突出するガイド突起（突起部）６２ａが設けられている。本実施形態において、第２環状部６２には、ガイド突起６２ａが２つ設けられている。２つのガイド突起６２ａは、軸線Ｌ方向に沿って見たときに、軸線Ｌを挟み込んで対向するように設けられている。このように、ガイド突起６１ａ及びガイド突起６２ａは、レール部６の両端部の位置にそれぞれ設けられている。本実施形態において、ガイド突起６１ａ及びガイド突起６２ａは、軸線Ｌ方向に沿って見たときに、ガイド突起６１ａとガイド突起６２ａとが互いに重なるように設けられている。フィラメントユニット２がレール部６に差し込まれたときに、第２環状部６２のガイド突起６２ａが、フィラメントユニット２に設けられた回転規制部材１８のガイド溝１８ａに嵌め込まれる。これにより、レール部６内におけるフィラメントユニット２の延在方向を軸とした回転方向における位置（向き）が定められる。
　図８に示されるように、フィラメントユニット２がレール部６に差し込まれた状態において、陰極保持部材５の挿入孔５ａにユニット押圧部２１が取り付けられる。ユニット押圧部２１は、固定部２１ａ、及び押圧部材２１ｂを備えている。固定部２１ａは、陰極保持部材５の挿入孔５ａを覆うように陰極保持部材５に着脱可能に取り付けられる。押圧部材２１ｂは、固定部２１ａにおけるフィラメントユニット２側（レール部６側）である他方側の面に取り付けられている。押圧部材２１ｂは、フィラメントユニット２を差し込み方向の奥側（陰極保持部材４側）である他方側に向けて押圧する。押圧部材２１ｂは、例えば圧縮ばねである。ユニット押圧部２１によってフィラメントユニット２が押圧されることにより、フィラメントユニット２の先端面が第１環状部６１の当接面６１ｂに当接した状態が維持される。なお、ユニット押圧部２１は、陰極保持部材５に取り付けられることに限定されず、絶縁支持部材８に着脱可能に取り付けられてもよく、筐体端部板３ｆに着脱可能に取り付けられてもよい。
　フィラメント１０は、フィラメントユニット２がレール部６の差込完了位置まで差し込まれた状態において、通電によって加熱された状態で、マイナス数１０ｋＶ～マイナス数１００ｋＶといった高い負電圧が印加されることにより、電子を放出する。グリッド電極１２には、所定の電圧が印加される。例えば、グリッド電極１２には、フィラメント１０に印加される負電圧よりも１００Ｖ～１５０Ｖ程度プラス側の電圧が印加されてもよい。グリッド電極１２は、電子を引き出すとともに拡散を抑制するための電界を形成する。これにより、フィラメント１０から放出された電子は、グリッド電極１２に設けられた孔から電子線ＥＢとして前側に出射される。
　ここで、電子線照射装置１は、例えば、電子線ＥＢを水平方向に向けて照射する場合、窓部９が水平方向を向くように設置される。また、電子線照射装置１は、例えば、電子線ＥＢを下方に向けて照射する場合、窓部９が下方を向くように設置される。このように、電子線照射装置１は、電子線ＥＢを照射する向きに応じて設置の向きが定められる。電子線照射装置１は、様々な方向に向けて設置された場合であっても、レール部６によってフィラメントユニット２を安定して配置することができる。
　具体的には、図１１（ａ）に示されるように、第１ガイド部１５ａの外面には、フィラメントユニット２の周方向に沿って予め定められた間隔で４つの位置決め部２０が設けられている。また、図１１（ａ）に示されるように、フィラメントユニット２から水平方向に電子線ＥＢを照射する場合、第１ガイド部１５ａに設けられた４つの位置決め部２０は、ガイド部材１５（フィラメントユニット２）における下方側を向く面に２つの位置決め部２０が位置するように設けられている。なお、下方側を向く面とは、真下を向く面だけでなく、斜め下方を向く面も含まれる。すなわち、下方側を向く面とは、水平方向よりも下側を向く面である。これにより、フィラメントユニット２が重力の影響を受けた場合であっても、下方側を向く面に設けられた２つの位置決め部２０がレール部６の包囲部６０の内面６０ａに当接する。
　図１１（ｂ）に示されるように、フィラメントユニット２から真下方向に向けて電子線ＥＢを照射する場合、第１ガイド部１５ａに設けられた４つの位置決め部２０は、ガイド部材１５（フィラメントユニット２）における下方側を向く面に２つの位置決め部２０が位置するように設けられている。これにより、フィラメントユニット２が重力の影響を受けた場合であっても、下方側を向く面に設けられた２つの位置決め部２０がレール部６の包囲部６０の内面６０ａに当接する。
　また、水平方向及び真下方向に向けて電子線ＥＢを照射する場合と同様に、第１ガイド部１５ａに設けられた４つの位置決め部２０は、フィラメントユニット２から真上方向に向けて電子線ＥＢを照射する場合においても、ガイド部材１５（フィラメントユニット２）における下方側を向く面に２つの位置決め部２０が位置するように設けられている。
　このように、フィラメントユニット２は、いずれの方向に向けて電子線ＥＢが照射されるように電子線照射装置１が設置された場合であっても、第１ガイド部１５ａの下方側を向く面に設けられた２つの位置決め部２０によって、レール部６に対して安定した状態で配置される。第２ガイド部１５ｂ及び第３ガイド部１５ｃについても、第１ガイド部１５ａと同様の位置決め部２０の配置構成である。これにより、いずれの方向に向けて電子線ＥＢが照射されるように電子線照射装置１が設置された場合であっても、第２ガイド部１５ｂに設けられた位置決め部２０及び第３ガイド部１５ｃに設けられた位置決め部２０によって、フィラメントユニット２がレール部６に対して安定した状態で配置され得る。
　また、水平方向、真下方向、及び真上方向に電子線ＥＢを照射する場合に限定されず、斜め下方向、及び斜め上方向など、様々な方向に向けて電子線ＥＢを照射するように電子線照射装置１が配置される場合がある。この場合であっても、第１ガイド部１５ａ～第３ガイド部１５ｃのそれぞれについて、下方側を向く面に位置決め部２０が２つ設けられていればよい。
　このように、第１の方向に向けて電子線ＥＢを照射するようにフィラメントユニット２が配置された状態において、第１ガイド部１５ａに設けられた複数の位置決め部２０は、第１ガイド部１５ａ（フィラメントユニット２）における下方側を向く面に２以上設けられるように配置されている。また、第１の方向とは異なる第２の方向に向けて電子線ＥＢを照射するようにフィラメントユニット２が配置された状態において、第１ガイド部１５ａに設けられた複数の位置決め部２０は、第１ガイド部１５ａ（フィラメントユニット２）における下方側を向く面に２以上設けられるように配置されている。第２ガイド部１５ｂ及び第３ガイド部１５ｃに設けられた位置決め部２０についても、第１ガイド部１５ａに設けられた位置決め部２０と同様の配置となっている。
　また、第１ガイド部１５ａに設けられた複数の位置決め部２０において、フィラメントユニット２の周方向に沿った位置決め部２０同士の最大の間隔は、半周分よりも短い。第２ガイド部１５ｂ及び第３ガイド部１５ｃにそれぞれ設けられた位置決め部２０同士の間隔についても、第１ガイド部１５ａに設けられた位置決め部２０と同じとなっている。
　第１ガイド部１５ａに設けられた４つの位置決め部２０は、フィラメント１０の延在方向に沿って見たときに、所望の基準線に対して線対称、または、予め定められた基準点に対して点対称に設けられていてもよい。第２ガイド部１５ｂ及び第３ガイド部１５ｃに設けられた位置決め部２０についても、第１ガイド部１５ａに設けられた位置決め部２０と同様の配置となっていてもよい。
　以上のように、電子線照射装置１において、フィラメントユニット２の外面とレール部６の内面６０ａとの間には、レール部６の内面６０ａに摺動可能に当接する複数の位置決め部２０を有している。すなわち、長尺状のフィラメントユニット２は、位置決め部２０が設けられた複数の位置で支持されることによってレール部６内に配置される。これにより、電子線照射装置１は、例えばフィラメントユニット２の下面全体をレール部６の底面上に当接させる場合に比べて、フィラメントユニット２の位置決め部２０をレール部６の内面６０ａに当接させやすくなる。すなわち、電子線照射装置１は、フィラメントユニット２が複数の位置決め部２０を有していることによって、レール部６に対するフィラメントユニット２の位置決めを行いつつ、レール部６によってフィラメントユニット２を保持させることができる。以上のように、電子線照射装置１は、フィラメントユニット２が長尺状であっても、フィラメントユニット２を安定して配置することができる。
　高電圧導入絶縁部材７に設けられた３つの接続端子Ｔは、フィラメントユニット２がレール部６に挿入され、差込完了位置まで差し込まれた状態において、フィラメントユニット２のフィラメント用端子Ｔ１～グリッド電極用端子Ｔ３にそれぞれ当接して電気的に接続される。この場合、電子線照射装置１では、フィラメントユニット２と高電圧導入絶縁部材７の接続端子Ｔとを接続するための特別な作業を行うこと無く、フィラメントユニット２をレール部６内に配置する作業（レール部６にフィラメントユニット２を挿入する作業）を行うことによって、フィラメントユニット２と高電圧導入絶縁部材７とを電気的に接続することができる。
　真空容器３におけるレール部６の一方の端部に対向する部位には、蓋部３ｅによって開閉される差込口３ｄが設けられている。この場合、電子線照射装置１では、真空容器３の差込口３ｄを介して、レール部６の一方の端部からフィラメントユニット２を着脱することができる。
　位置決め部２０は、球状体２０ａを備えている。この場合、フィラメントユニット２は、位置決め部２０の球状体２０ａが回転することによって、レール部６内でスムーズに摺動することができる。これにより、電子線照射装置１は、レール部６に対してフィラメントユニット２を容易に着脱することができる。
　位置決め部２０は、フィラメント１０の延在方向に沿って設けられた第１ガイド部１５ａ～第３ガイド部１５ｃのそれぞれに設けられている。すなわち、位置決め部２０は、フィラメント１０の延在方向に沿って複数設けられている。この場合、電子線照射装置１は、レール部６の延在方向に対してフィラメントユニット２が傾いて収容されることを抑制し、フィラメントユニット２を安定して配置できる。
　位置決め部２０は、フィラメントユニット２の両端部にそれぞれ設けられている。この場合、電子線照射装置１は、レール部６の延在方向に対してフィラメントユニット２が傾いて収容されることをより一層抑制し、フィラメントユニット２をより一層安定して配置できる。
　フィラメントユニット２の先端側部分Ｙには、それぞれ位置決め部２０を備える第１ガイド部１５ａ及び第２ガイド部１５ｂが設けられている。この場合、電子線照射装置１は、長尺状のフィラメントユニット２がレール部６に挿入される際に、レール部６への挿入方向の先端側の先端側部分Ｙに配置された第１ガイド部１５ａ及び第２ガイド部１５ｂの位置決め部２０が挿入の早い段階でレール部６の内面６０ａに当接する。すなわち、電子線照射装置１では、長尺状のフィラメントユニット２の差し込み時に、早い段階でレール部６に対してフィラメントユニット２の位置決めがされる。これにより、電子線照射装置１は、フィラメントユニット２が長尺状の場合であっても、レール部６に対してフィラメントユニット２を安定して着脱することができる。さらに、フィラメントユニット２が傾斜した状態で差し込まれること抑制でき、フィラメントユニット２が他の部位に緩衝することを抑制できる。
　位置決め部２０は、フィラメントユニット２の外面において、フィラメントユニット２の周方向に沿って複数設けられている。この場合、電子線照射装置１は、レール部６内において、フィラメントユニット２の延在方向に直交する方向のフィラメントユニット２の位置を安定させることができる。
　フィラメントユニット２の端部に設けられた端子保持部材１６のガイド溝１６ａに、レール部６の第１環状部６１に設けられたガイド突起６１ａが嵌め込まれる。また、フィラメントユニット２の端部に設けられた回転規制部材１８のガイド溝１８ａに、レール部６の第２環状部６２に設けられたガイド突起６２ａが嵌め込まれる。この場合、電子線照射装置１は、ガイド溝１６ａ及び１８ａと、ガイド突起６１ａ及び６２ａとによって、フィラメントユニット２の延在方向に沿って見た場合のフィラメントユニット２の回転方向における位置（向き）を定めることができる。
　また、ガイド溝１６ａ及び１８ａは、フィラメントユニット２の両端部に設けられている。ガイド突起６１ａ及び６２ａはレール部６の両端部に設けられている。この場合、電子線照射装置１は、フィラメントユニット２の両端部においてフィラメントユニット２の回転方向における位置を定めることができ、フィラメントユニット２を安定して配置することができる。また、例えば、ガイド溝１６ａ及び１８ａにガイド突起６１ａ及び６２ａがそれぞれ嵌め込まれるようにフィラメントユニット２をレール部６に差し込む際に、差込方向の奥側（他方側）のガイド突起６１ａ及びガイド溝１６ａは作業者から見えないことがある。この場合であっても差込方向の手前側（一方側）のガイド溝１８ａにガイド突起６２ａを嵌め込むことにより、差込方向の奥側のガイド溝１６ａ内にもガイド突起６１ａが嵌り込む状態となる。このように、電子線照射装置１は、フィラメントユニット２の両端部にガイド溝１６ａ及び１８ａを設けて回転方向における位置を定める構成であっても、レール部６にフィラメントユニット２を容易に差し込んで配置できる。
　以上、本開示の実施形態及び種々の変形例について説明したが、本開示は、上記実施形態及び種々の変形例に限定されない。例えば、位置決め部２０は、フィラメントユニット２の外面に設ける場合に限らず、レール部６の内面６０ａの方に設けてもよい。この場合、位置決め部２０は、フィラメントユニット２の外面に当接する。また、位置決め部２０は、球状体２０ａを備える構成に限定されない。例えば、位置決め部２０は、外面が凸曲面状の凸部であってもよい。この場合、フィラメントユニット２は、位置決め部である凸曲面状の凸部がレール部６の内面６０ａに対して滑らかに、引っ掛かることを抑制しつつ摺動することができる。これにより、電子線照射装置１は、レール部６に対してフィラメントユニット２を容易に着脱することができる。なお、位置決め部２０が凸部である場合、位置決め部２０の外面は凸曲面状でなくてもよい。位置決め部２０はガイド部材１５の外面に設けられていることに限定されない。レール部６の外面等に直接設けられていてもよい。ガイド部材１５は、第１ガイド部１５ａ～第３ガイド部１５ｃのように３つのガイド部を有していたが、ガイド部の数は３つに限定されない。また、一つのガイド部に設けられる位置決め部２０の数は４つに限定されない。
　フィラメントユニット２の回転方向における位置を定めるガイド突起６１ａ及び６２ａは、レール部６の両端部に設けられていることに限定されない。例えば、ガイド突起は、レール部６の両端部に加えて、レール部６の両端部の間の位置に１又は複数設けられていてもよいし、レール部６の延在方向に沿って全体的に設けられていてもよい。この場合、フィラメントユニット２は、レール部６に差し込まれる途中の段階においても回転方向における位置が定められる。また、レール部６にガイド突起６１ａ及び６２ａを設け、フィラメントユニット２にガイド溝１６ａ及び１８ａを設けたが、これに限定されない。例えば、レール部６にガイド溝が設けられ、フィラメントユニット２にガイド突起が設けられていてもよい。
　高電圧導入絶縁部材７からフィラメントユニット２に対して給電する方法は、フィラメント用端子Ｔ１～グリッド電極用端子Ｔ３を用いた方法に限定されない。絶縁支持部材８は、筐体端部板３ｆに固定される構成でなくてもよい。例えば、絶縁支持部材８の一方の端部が真空容器３の円筒部分の内周面に固定され、絶縁支持部材８の他方の端部が陰極保持部材５を固定していてもよい。
　レール部６の包囲部６０は、断面略Ｃ字状を呈する形状に限定されない。例えば、包囲部６０は、断面が多角形の形状であってもよい。ガイド部材１５の形状についても、上述した形状に限定されず、包囲部６０に応じた形状であってもよい。
　また、エネルギー線照射装置としての電子線照射装置１は、Ｘ線を照射するＸ線照射装置として構成されていてもよい。Ｘ線照射装置として構成されている場合、フィラメントユニット２から放出された電子線ＥＢが入射することでＸ線を発生するＸ線発生部であるＸ線ターゲット（例えば、タングステン、モリブデン等）を備え、Ｘ線ターゲットで発生したＸ線を窓部９から出射することができる。この場合、一例として、図１に示される窓部９が、Ｘ線の透過性の高い窓材（例えば、ベリリウム、ダイヤモンド等）と、窓材の真空空間Ｒ側の面に設けられたＸ線ターゲットとによって構成されるＸ線照射用の窓部に変更されてもよい。これにより、フィラメントユニット２から出射された電子線ＥＢをＸ線ターゲットに入射させ、Ｘ線ターゲットからＸ線を出射させることができる。
　以上に記載された実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。
　１…電子線照射装置（エネルギー線照射装置）、２…フィラメントユニット（電子放出ユニット）、３…真空容器（筐体）、３ｄ…差込口（導入開口）、３ｅ…蓋部、６…レール部（ユニット収容部）、７…高電圧導入絶縁部材（給電部）、１０…フィラメント（電子放出部）、１６…端子保持部材（回転規制部材）、１６ａ，１８ａ…ガイド溝（溝部）、１８…回転規制部材、２０…位置決め部、２０ａ…球状体、２０ｂ…保持部、６１ａ，６２ａ…ガイド突起（突起部）。

Claims (13)

  1. 　長尺状の電子放出部を有する電子放出ユニットと、
    　前記電子放出部から放出された電子に基づくエネルギー線を出射する窓部を有する筐体と、
    　前記筐体内に固定され、前記電子放出ユニットを収容可能な長尺の筒状を呈するとともに、外周面のうち前記窓部に対向する部位に電子放出開口が形成されたユニット収容部と、を備え、
    　前記電子放出ユニットの外面と前記ユニット収容部の内面との間には、前記電子放出ユニットの外面または前記ユニット収容部の内面に摺動可能に当接して前記ユニット収容部に対する前記電子放出部の位置決めを行う複数の位置決め部を備え、
    　前記電子放出ユニットは、前記ユニット収容部の端部から前記ユニット収容部に対して挿入可能である、エネルギー線照射装置。
  2. 　前記電子放出ユニットに対して給電する給電部を更に備え、
    　前記電子放出ユニットは、前記ユニット収容部の一方の前記端部から前記ユニット収容部に対して挿入可能であり、
    　前記給電部は、前記筐体内において、前記ユニット収容部における他方の前記端部側に設けられ、前記電子放出ユニットが前記ユニット収容部に挿入された状態において前記電子放出ユニットと当接して電気的に接続される、請求項１に記載のエネルギー線照射装置。
  3. 　前記筐体における一方の端部には、前記電子放出ユニットを導入可能であり且つ蓋部によって開閉される導入開口が設けられている、請求項２に記載のエネルギー線照射装置。
  4. 　前記位置決め部の外面は、凸曲面状である、請求項１～３のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  5. 　前記位置決め部は、前記電子放出ユニットの外面または前記ユニット収容部の内面に当接する球状体と、前記球状体を回転可能に保持する保持部と、を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  6. 　前記位置決め部は、前記電子放出部の延在方向に沿って複数設けられている、請求項１～５のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  7. 　前記位置決め部は、前記電子放出部の延在方向に沿った方向において、一方及び他方の両端部にそれぞれ設けられている、請求項１～６のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  8. 　前記位置決め部は、前記電子放出ユニットの外面に設けられるとともに、前記電子放出部の延在方向の中央位置よりも前記ユニット収容部への挿入方向の先端側の位置において、前記電子放出部の延在方向に沿った複数の位置にそれぞれ設けられている、請求項１～７のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  9. 　前記位置決め部は、前記電子放出ユニットの周方向に沿って複数設けられている、請求項１～８のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  10. 　前記ユニット収容部の外面側から前記ユニット収容部の内面側に向けて突出する突起部を更に備え、
    　前記電子放出ユニットは、前記電子放出部の延在方向に沿って延びる溝部が外縁部に形成された回転規制部材を更に有し、
    　前記溝部内に前記突起部が嵌り込むことにより、前記ユニット収容部内における前記電子放出ユニットの回転方向における位置が定められる、請求項１～９のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  11. 　前記突起部は、前記ユニット収容部の両端側にそれぞれ設けられ、
    　前記回転規制部材は、前記電子放出ユニットの両端側にそれぞれ設けられている、請求項１０に記載のエネルギー線照射装置。
  12. 　前記エネルギー線として、前記窓部から前記電子を出射する電子線照射装置を構成する請求項１～１１のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
  13. 　前記電子放出部から放出された前記電子が入射することでＸ線を発生するＸ線発生部を更に備え、
    　前記エネルギー線として、前記窓部から前記Ｘ線を出射するＸ線照射装置を構成する請求項１～１１のいずれか一項に記載のエネルギー線照射装置。
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