用电子束辐照物体的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用电子束辐照物体的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在食品行业内，通常的做法是，将液体和部分液体食品产品包装在包装容器内，该包装材料由纸或纸板芯层和一个或多个例如聚合物材料或铝箔阻挡层的包装层压材料制成的。
[0003]一种越来越普遍的包装类型是在填充机中制造的“纸盒瓶”，其中，上述包装层压材料的包装坯料形成并密封成为套筒。所述套筒在一端封闭，其中热塑性材料的顶部是在套筒端部直接注射成形的。包装层压材料的片材可以从储料卷轴上的包装层压材料切割形成。
[0004]当顶部完工时，包装容器准备通过仍然打开的底部用产品填充，然后密封，并最后折叠。在填充操作之前，将包装容器进行处理。如果在冷冻温度进行分配和存储，则对包装容器进行灭菌，而如果在环境温度进行分配和存储，则包装容器需要灭菌。对准备填充的包装容器灭菌的常规方法是使用过氧化氢，优选气相的过氧化氢。
[0005]对这样的包装容器进行灭菌的另一种方式是通过从电子束发射器射出的低电压电子束来辐照它。在国际专利公布WO 2005/002973中公开了通过电子束对准备填充的包装容器进行线性辐照的一个示例。电子束发射器是圆筒形的，电子出射窗定位在所述远端端部之一处。该包装容器被抬高以在灭菌循环期间围绕电子束发射器。在这些PET瓶的情况下，对包装容器进行辐照的其它示例被描述在例如WO 2011/011079和EP 2 371 397中，后者描述了旋转系统。在这些系统中，使用具有足够小的直径以便通过瓶子的颈部的发射器。
[0006]为了监视电子束发射器的正常操作，并且由此能够确保无菌安全级别，通常的做法是进行剂量测定试验。在电子束发射器的整个寿命期间这些测试规则地进行，一般每日进行。在一般情况下，剂量测定试验包括增加剂量计装置(即在暴露于辐照时发生反应的补丁)到包装容器以测量在辐照期间是否获得正常的吸收剂量。同时，电压和电流的测量在电子束发射器内进行。通过比较馈送给灯丝的电流和离开灯丝的电流来测量流过灯丝的电流。按这种方式，可以确定从灯丝射出的电子的量。此外，测量电子出射窗和灯丝之间的电压，即电势。然后电压和电流的测得值被用来作为生产包装容器的过程中的设定值。电流和电压在生产过程中被连续地监视，并且只要该值不低于设定值，则假定包装容器收到了合适的剂量。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的是提供一种其电子束发射器的功能的在线测量和控制得到改善的辐照装置。所述目的是通过提供一种用电子束辐照物体的辐照装置来实现的。所述辐照装置包括:具有电子出射窗的至少一个电子束发射器；以及至少一个传感器装置，其用于检测所述电子束的第一剂量控制参数。所述电子束发射器适于移动通过所述传感器装置，使得从所述电子出射窗射出的所述电子束在所述传感器装置的感测区域内穿过，并且所述传感器装置包括多于一个的导体，每一个导体具有在传感器装置的感测区域内的导体表面，该导体表面适于被暴露于所述电子束的电子。
[0008]在一种或多种实施方式中，第一剂量控制参数是电流，并且其中所述传感器装置被连接到适于测量来自所述导体中的每个导体的任何电流的电流信号模块。
[0009]在一种或多种实施方式中，所述电流信号模块与剂量处理模块通信。
[0010]在一种或多种实施方式中，所述剂量处理模块适于收集在所述电子束通过所述传感器装置期间的不同时间所测得的第一剂量控制参数测量值，以产生所述电子束的图像。
[0011]在一种或多种实施方式中，所述传感器装置的所述导体沿着基本上垂直指向于所述电子束发射器移动通过所述传感器装置的方向的线布置。
[0012]在一种或多种实施方式中，所述传感器装置的所述感测区域至少覆盖位于所述感测区域的平面中的整个所述电子束的延伸部分，并且其中在所述电子束通过所述传感器装置期间检测所述第一控制参数一次。
[0013]在一种或多种实施方式中，在所述剂量处理模块中，所述第一剂量控制参数与第二剂量控制参数一起进行处理，以产生包含在所述感测区域内的从所述电子束发射器输送的所述电子束的每区域单元的剂量率(千戈瑞/s)的剂量信息。
[0014]在一种或多种实施方式中，所述第二剂量控制参数包括馈送到电子束发射器的电流和电压以及所述电子束发射器的与所述传感器装置的每个导体相对的位置。
[0015]在一种或多种实施方式中，所述剂量处理模块与发射器控制模块以及辐照控制模块通信。所述第二剂量控制参数适于从所述发射器控制模块和所述辐照控制模块被发送到所述剂量处理模块。
[0016]在一种或多种实施方式中，所述发射器控制模块被连接到用于测量通过所述电子束发射器的灯丝的电流和在所述电子出射窗和所述灯丝之间的电压的器件。
[0017]在一种或多种实施方式中，所述剂量处理模块适于在所述区域单元中的一个或几个中的剂量率不是在可接受的、预先设定的剂量率范围内的情况下提供反馈信号给辐照装置控制模块。
[0018]在一种或多种实施方式中，所述传感器装置包括支撑件，所述导体被布置在所述支撑件中。所述导体与所述支撑件电绝缘。
[0019]在一种或多种实施方式中，所述剂量处理模块能够根据所述感测区域中的每个区域单元的电子束的剂量率生成2D图像或2D矩阵。所述剂量处理模块包括数字图像处理器件或矩阵处理器件，所述数字图像处理器件或矩阵处理器件能够将所生成的所述2D图像或2D矩阵与预先设定的2D图像或矩阵比较以用于检测所述图像或矩阵之间的不可接受的差异的目的。
[0020]在一种或多种实施方式中，第一成组的暴露的导体表面被布置在共同的第一平面内，所述第一平面是第一传感器表面并且对准所述感测区域的第一部分。
[0021]在一种或多种实施方式中，所述电子束发射器和传感器装置被布置为彼此相对使得当所述电子束发射器通过所述传感器装置时，对应于所述电子出射窗的表面的平面沿平行于所述传感器装置的所述第一平面的方向移动。
[0022]在一种或多种实施方式中，所述传感器装置和电子束发射器被布置为彼此相对使得当所述电子束发射器通过所述传感器装置时，在所述电子出射窗表面的所述平面和所述传感器装置的第一平面之间形成范围在I至10毫米内的距离。
[0023]在一种或多种实施方式中，当所述电子出射窗沿垂直于所述第一方向或者相对于所述第一方向成角度的第二方向移动通过所述感测区域时，所述感测区域具有大于由所述电子束通过的、沿着第一方向的区域的最长延伸部分的在所述第一方向上的长度。
[0024]在一种或多种实施方式中，所述第一成组的所述暴露的导体表面沿线一个接一个地布置。
[0025]在一种或多种实施方式中，所述线与所述第一方向对准。
[0026]在一种或多种实施方式中，第二成组的暴露的导体表面被布置在共同的第二平面内，所述第二平面是第二传感器表面，平行于所述第一平面，并与所述第一平面沿基本上垂直于所述电子出射窗的所述平面的方向并远离所述电子出射窗的所述平面间隔开；并且与感测区域的第二部分对准。
[0027]在一种或多种实施方式中，所述第二成组的暴露的导体表面沿线一个接一个地布置，所述线与所述第一方向对准。
[0028]在一种或多种实施方式中，所述支撑件连接到电压电势并且部分地围绕所述导体以形成等离子体屏蔽。
[0029]在一种或多种实施方式中，所述电压电势是接地电势。
[0030]在一种或多种实施方式中，每个导体是通过所述支撑件中的孔布置的引脚(pin)，所述暴露的导体表面是由在所述引脚的第一端的表面形成，并且，所述引脚的第二端被连接到绝缘电缆，所述电缆从所述支撑件出来并连接到电流信号模块。
[0031]在一种或多种实施方式中，每个导体是通过所述支撑件中的孔布置的引脚，所述暴露的导体表面是由在所述引脚的第一端的表面形成，并且，所述引脚的第二端从所述支撑件出来并形成被屏蔽的引脚连接器的凸起部件的一部分。
[0032]在一种或多种实施方式中，所述被屏蔽的引脚连接器的凹陷部件适于连接到所述被屏蔽的引脚连接器的所述凸起部件。将来自所述被屏蔽的引脚连接器的凹陷部件的电缆连接到所述电流信号模块。
[0033]在一种或多种实施方式中，所述传感器装置位于辐照屏蔽的内侧，而所述电流信号模块位于所述辐照屏蔽的外侧。
[0034]在一种或多种实施方式中，所述辐照装置被设置在填充机内以用于对包装容器进行灭菌，并且包括:第一位置，其作为包装容器进料点；以及第二位置，其作为包装容器出料点。所述电子束发射器适于执行从第一位置到第二位置的第一移动，并且在所述第一移动期间，所述电子束发射器适于至少暂时地与包装容器接合以辐照所述包装容器，并且所述电子束发射器适于执行从所述第二位置至所述第一位置的第二移动，并且在所述第二移动期间，所述电子束发射器适于移动经过传感器装置，使得从所述电子出射窗射出的所述电子束适于至少暂时位于所述传感器装置的感测区域内。
[0035]在一种或多种实施方式中，所述电子束发射器被布置在能旋转的支架上。所述支架适于让所述电子束发射器通过所述包装容器进料件和所述包装容器出料件。
[0036]在一种或多种实施方式中，其包括包装容器传送装置，该包装容器传送装置适于使所述包装容器与所述支架的旋转同步地且与所述电子束发射器对准地从所述进料件被传送到所述出料件。
[0037]在一种或多种实施方式中，所述包装容器传送装置还适于相对于所述电子束发射器在非接合位置和接合位置之间移动所述包装容器，在所述非接合位置，所述包装容器和所述电子束发射器相互不接合，而在所述接合位置，所述包装容器和所述电子束发射器相互完全接合。
[0038]在一种或多种实施方式中，其包括多于一个的电子束发射器。
[0039]在一种或多种实施方式中，所述传感器装置具有由表面区段制成的感测表面，每个表面区段是导体。
[0040]在一种或多种实施方式中，所述支撑件形成为由导电材料制成的盒。所述盒填充有电绝缘材料。
[0041]在一种或多种实施方式中，所述导体由导电材料制成，例如由金属材料制成。
[0042]在一种或多种实施方式中，所述支撑件由导电材料制成，例如由金属材料制成。
[0043]在一种或多种实施方式中，所述导体的暴露表面由在所述引脚的第一端的轴向表面形成。
[0044]在一种或多种实施方式中，第三成组的导体表面被布置在共同的第三平面内，所述第三平面平行于所述第一平面和所述第二平面，并与所述第二平面沿基本上垂直于所述电子出射窗的所述平面的方向并远离所述电子出射窗的所述平面间隔开。
[0045]在一种或多种实施方式中，所述支撑件设置成台阶式，所述第一成组的导体表面被定位在第一台阶上，而所述第二成组的导体表面被定位在第二台阶上。
[0046]在一种或多种实施方式中，所述第三成组的导体表面被定位在第三台阶上。
[0047]本发明还涉及一种用电子束辐照物体的方法。所述方法包括:提供具有电子出射窗的至少一个电子束发射器；提供用于检测所述电子束的第一剂量控制参数的至少一个传感器装置；移动所述电子束发射器通过传感器装置，使得从所述电子出射窗射出的所述电子束在所述传感器装置的感测区域内通过；以及将所述传感器装置的至少一个导体的导体表面暴露于所述电子束。
[0048]在一种或多种实施方式中，所述第一剂量控制参数是在所述导体中的每一个中产生的电流，并且所述方法包括用电流信号模块测量所述电流这样的步骤。
[0049]在一种或多种实施方式中，所述方法包括提供与电流信号模块通信的剂量处理模块这样的步骤。
[0050]在一种或多种实施方式中，所述方法包括以下步骤:通过所述剂量处理模块收集在所述电子束通过所述传感器装置期间的不同时间所测得的第一剂量控制参数测量值，以产生所述电子束的图像。
[0051]在一种或多种实施方式中，所