[发明专利]照射物体的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于利用电子束辐照照射物体(如部分成形包装件 和包装材料卷材)的方法和装置。

背景技术

在食品工业中，由包装材料的卷材或胚材形成包装件已经使用 了很长时间，该包装材料包括不同纸或纸板层、例如聚合物的液体 阻挡层和例如铝薄膜的气体阻挡层。食品包装工业中使用的另一种 包装件由聚合物材料制成并且通过例如吹塑制造。

为了延长所进行包装产品的保质期，目前公知的是在形成和填 充操作之前消毒卷材，并且在填充操作之前消毒部分成形包装件 (待填充包装件，RTF包装件)。根据需要多长时间的保质期以及分 发和存储是在冷藏还是在室温下进行，可选择不同的消毒程度。通 常，对于以室温为目标的包装件采用“商业上消毒”的程度。

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，待填充包装件可利用过氧化氢消毒，优选地使用气相消毒。

另一种消毒包装材料的方式是用从电子束发射装置发射出的 电子对其照射，如电子束发生器。包装材料卷材的这种消毒包在例 如国际专利申请WO2004/110868和WO2004/110869中公开。待填充 包装件的类似照射在国际专利申请WO2005/002973中公开。特此通 过引用结合上述申请。

一种通过电子束技术消毒包装件的示范性系统包括用以沿某 一路径发射电子束的电子束消毒装置。该装置连接到一个电子束发 生器，其连接到高压电源和灯丝电源(filament power supply)。后 者将来自该高压电源的功率转换为对于该发生器的灯丝合适的输 入电压。该灯丝可以容纳在真空室中。运行中，从该灯丝沿朝向目 标的电子束路径发射电子e^-。围绕该灯丝的栅格用来将该电子束扩 散为更均匀的束，以及将该电子束朝向目标聚焦。射线吸收器和磁 场也可以用来使该电子束成形。这些电子通过电子逸出窗离开该消 毒装置。

像这样的系统还可用于消毒之外的其他目的，例如用于固化墨 水和涂层。

然而，使用照射的缺点是当电子撞击周围环境中的分子(如空 气)并且吸收能量时，将损失大量的施加到该系统的能量。因为难 以使电子行进很长距离，所以有时也难以向待照射物体提供均匀的 电子束剂量。例如，有时会难以到达该物体上距离该电子束发生器 最远的部分。

进而，为了获得足够的照射程度，该照射时间必须相对较长。 从两个角度来看，这样做效率低。首先，该生产时间受到影响，在 高速生产中，较长的照射时间当然是不利的。其次，照射时间越长， 所使用的能量就越多，这大大地影响成本。

发明内容

所以，本发明的目的是提供用于利用电子束辐照照射物体的方 法，该照射进行时间较短且剂量均匀。

通过以下方法实现该目的，该方法包括如下步骤：在气体环境 中提供至少一个待照射的部分成形包装件，将该气体环境暴露于预 先确定的压力调节循环以及至少在所述压力调节循环的一部分期 间将该部分成形包装件暴露于照射。

通过调节该气体环境中的压力，可以增加或减少气体中的分子 数量，并由此调节电子行进的距离和主要方向。这在可根据待照射 物体的类型和所使用的照射循环而优化的循环中进行。

如果降低压力，周围气体环境中的分子数量将降低，这样电子 就可能更直地行进并且行进更长距离，即电子将到达更远。这就更 容易到达远离该电子束发生器的部分或点。照射的效率增加以及照 射可进行更短的时间。如果该气体是空气，那么分子数量的减少更 加利于减少所产生的臭氧量。

该压力调节循环可根据待照射物体的类型以许多不同的方式 设计。例如该循环可包括多个压力改变，即预先确定的压力降低和 /或增加的次序。

在本发明当前优选的实施例中，该压力调节循环至少包括从第 一压力变为第二压力。该第一压力是该气体环境中的初始压力，该 第二压力高于或低于该第一压力。优选地，该第二压力低于该第一 压力。这样可以实现上面的各种优点。

在进一步的优选实施例中，该方法包括通过提供辐照室对靠近 待照射的部分成形包装件的环境划界的步骤。这样，所要调节的气 体体积是有限的并且可控。

在又一个优选实施例中，该方法包括将该辐照室中的气体暴露 于所述预先确定的压力调节循环。

在另一优选实施例中该方法包括暂时关闭该辐照室的步骤。这 样更容易获得不同的预设压力。