包含溫度測量設(shè)備、與輻射強度相關(guān)的溫度的用于電子束滅菌的裝置和方法
【專利摘要】用于通過電子束照射對包裝容器(60)進行滅菌的電子束滅菌裝置，所述電子束滅菌裝置(10)包括殼體(12)，所述殼體(12)圍繞內(nèi)部空間(14)以及被布置在所述內(nèi)部空間(14)中用于產(chǎn)生電子束的電子束發(fā)生器(20)，其中所述殼體(12)包括電子出射窗(30)，并且其中設(shè)置溫度測量設(shè)備(50)，其用于測量在所述電子束的移動路徑中的溫度。
【專利說明】
包含溫度測量設(shè)備、與輻射強度相關(guān)的溫度的用于電子束滅菌的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于通過電子束照射對包裝容器或包裝材料進行滅菌的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如食品工業(yè)中，通常將液態(tài)和半液態(tài)食物產(chǎn)品包裝在包裝容器中，所述包裝容器由諸如PET之類的聚合物材料制成，或者由包含紙芯層或紙板芯層以及一或多個例如聚合物材料或鋁箔的阻隔層的包裝層壓材料制成。一種包裝類型是在灌裝機中制造的“紙板罐(carton bottle)”，在所述灌裝機中上述包裝層壓材料的包裝還料被成形并密封成套筒。所述套筒在一端處閉合，因為熱塑性材料的頂部被直接注塑在所述套筒末端部分?？蓮陌b層壓材料的儲料卷筒(magazine reel)切割包裝層壓材料的片材。
[0003]當其頂部完成時，所述包裝容器準備好通過仍開口的底部灌裝產(chǎn)品，然后密封，最后折疊。在所述灌裝操作之前，對所述包裝容器進行處理。如果要在冷藏溫度下進行分銷和儲藏，則對所述包裝容器進行消毒，然而如果要在室溫下進行分銷和儲藏，則需要對包裝容器進行滅菌。術(shù)語滅菌是指消滅或殺死微生物生命的任何方法，所述微生物包括諸如真菌、細菌、病毒和孢子之類的傳染性媒介，其可存在于所述包裝材料的表面之上或產(chǎn)品之內(nèi)。在(食品)包裝工業(yè)中，這通常被稱為無菌包裝，即，將滅菌產(chǎn)品封裝在經(jīng)滅菌的包裝容器中，即，使所述產(chǎn)品和所述包裝容器不含活菌和微生物，使得無需特殊的冷卻必要條件就可保持所述產(chǎn)品的鮮度，也就是，使得盡管包裝容器在室溫下儲藏，但是可在所述包裝容器內(nèi)部保持無菌。在此背景中，術(shù)語“商業(yè)上無菌”也通常被使用，并且通常指不含能在常規(guī)無冷卻條件下在所述食品中生長的微生物，所述食品在制造、分銷和儲存期間很可能被保持在所述常規(guī)無冷卻條件下。在本專利申請中，術(shù)語“無菌的”是指至少為商業(yè)上無菌的條件。
[0004]對這樣的包裝容器進行滅菌的一種方法是用從電子束發(fā)射器發(fā)射的低電壓電子束對其進行照射。通過電子束對準備灌裝的包裝容器進行線性照射的實例公開于國際專利公開號WO 2005/002973中。照射包裝容器(在這些例子中為PET瓶)的其它實例描述于例如WO 2011/011079和EP 2 371 397中，后者描述了一種旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，使用的發(fā)射器具有足夠小尺寸以通過瓶的頸部的直徑。低電壓電子束也可用于對包裝材料卷材進行滅菌。在兩個相對的電子束發(fā)射器之間傳送所述卷材，所述電子束發(fā)射器的電子出射窗面向所述卷材的表面。例如在國際專利公開號W02004/11 0868中描述了卷材滅菌。
[0005]電子束滅菌裝置或者發(fā)射器是已知的，其可插入包裝容器中，對所述包裝容器內(nèi)部進行滅菌。而且，已有電子束滅菌裝置用于對包裝容器外部表面進行滅菌。
[0006]為了監(jiān)控電子束發(fā)射器的正確操作，且從而能保證無菌，通常進行放射量測定試驗。在電子束發(fā)射器的使用期限內(nèi)，定期(通常是每日)進行這些試驗。通常，放射量測定試驗包括將放射量測定器裝置(即在輻射照射量上發(fā)生反應(yīng)的貼片(patch))添加入包裝容器中，以測量是否在輻射期間獲得正確的吸收劑量。同時，在所述電子束發(fā)射器中測定電壓和電流。通過將供給所述燈絲的電流和離開所述燈絲的電流進行比較來測定在所述燈絲上的電流。通過這種方法，可測定從所述燈絲發(fā)射的電子的量。此外，測定在電子出射窗與燈絲之間的電壓，即電勢。然后電壓和電流的測定值在包裝容器的生產(chǎn)期間被用作為設(shè)定值。在生產(chǎn)期間連續(xù)監(jiān)測電流和電壓，并且只要所述數(shù)值不低于所述設(shè)定值，就推定所述包裝容器接收正確的劑量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目的是提供用于對包裝容器或包裝材料卷材進行滅菌的允許有尤其可靠的滅菌的電子束滅菌裝置和方法，其中對所述電子束滅菌裝置功能的在線測定和控制得到改進。
[0008]根據(jù)本發(fā)明采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束滅菌裝置以及根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于電子束滅菌的方法實現(xiàn)該目的。在從屬權(quán)利要求以及以下說明書內(nèi)容中，尤其連同所附附圖一起，限定優(yōu)選的實施方式。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的所述電子束滅菌裝置適于通過電子束照射對包裝容器或包裝材料卷材進行滅菌，且其包括殼體，所述殼體圍繞內(nèi)部空間和被布置在所述內(nèi)部空間中用于產(chǎn)生電子束的電子束發(fā)生器。所述殼體包括電子出射窗。所述電子束滅菌裝置還包括溫度測量設(shè)備，其用于測量或檢測在所述電子束的移動路徑中的至少一個溫度。所述溫度是由所述電子束滅菌裝置遞送的電子能的量度。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的所述方法是用于通過電子束照射對包裝容器或包裝材料卷材進行滅菌的方法。所述方法包括以下步驟:在殼體中產(chǎn)生電子束，使所述電子束通過電子出射窗離開所述殼體，以及測量所述電子束移動路徑中的溫度，其作為所述電子束產(chǎn)生的電子能的量度。本發(fā)明的所述方法可通過本發(fā)明的電子束滅菌裝置來實施。
[0011]為了獲得適當?shù)臏缇娮邮鴾缇b置的照射劑量應(yīng)保持在給定的范圍內(nèi)。如果遞送的劑量過低，滅菌可能不充分。如果所述劑量過高，所述包裝材料可能受到不利的影響。因此通常期望的是，在操作所述電子束滅菌裝置時，測定所述照射劑量，尤其是電子束滅菌裝置的電子束強度。
[0012]本發(fā)明的基本構(gòu)思是提供用于測定所述電子束的照射劑量或強度(輸出劑量/電子束能量輸出)或電子束滅菌裝置的電子束遞送的電子能的裝置和方法。通過所述電子束的移動路徑中溫度的測量來確定所述照射劑量或電子束劑量。當所述電子束，即由所述電子束發(fā)生器發(fā)射的電子，撞擊物體時，產(chǎn)生熱量并加熱所述相應(yīng)的物體。通過將所述物體的溫度與所述電子束滅菌裝置的輸出劑量相關(guān)聯(lián)，所述溫度測量設(shè)備可用作為所述電子束滅菌裝置的劑量傳感器。在運行所述電子束滅菌裝置期間，即在產(chǎn)生電子束以及所述電子束通過所述電子出射窗時，進行所述溫度測量。所述電子束路徑尤其是從所述電子束發(fā)生器朝向待滅菌的所述包裝容器或包裝材料卷材延伸的路徑，即從所述電子束發(fā)生器朝向并經(jīng)過所述電子出射窗的路徑。
[0013]通?？稍谒鲆苿勇窂?電子束路徑)的任意位置，例如在所述電子束發(fā)生器與所述電子出射窗之間，測量所述溫度。然而，在一或多個實施方式中，在所述電子出射窗處測量所述溫度，并且所述測量設(shè)備適用于測量所述電子出射窗的溫度或者在所述電子出射窗處的溫度。電子出射窗的溫度取決于所述電子能或照射劑量或束流強度，因此，可通過確定所述電子出射窗的溫度來確定所述照射劑量。當所述電子束經(jīng)過所述電子出射窗時，所述電子束的能量被部分傳遞至所述電子出射窗。因此，在上述電子束滅菌裝置運行時，所述電子出射窗變熱，并且所述電子出射窗的溫度直接與由所述電子束滅菌裝置(發(fā)射器)發(fā)射的所述照射劑量相關(guān)，尤其是與電流或電子能量有關(guān)。因此，所述電子出射窗的溫度的測量提供了簡單的測定所述照射劑量的方法。因此，所述溫度測量設(shè)備可用于監(jiān)控所述照射劑量。
[0014]在本發(fā)明的一或多個實施方式中，所述溫度測量設(shè)備包括設(shè)置在所述電子出射窗處的溫度傳感器。所述溫度傳感器可以是例如熱電偶，其優(yōu)選接觸所述電子出射窗并檢測所述電子出射窗的至少一個指定位置的溫度，尤其是通過直接接觸來實施。所述溫度測量設(shè)備可包括一或多個溫度傳感器。為了檢測在整個電子出射窗的電子束的均勻度，所述溫度傳感器可定位在所述電子出射窗的不同位置。
[0015]在本發(fā)明的一或多個實施方式中，所述溫度測量設(shè)備位于所述殼體的內(nèi)部空間，在所述電子的移動路徑中，即，在所述電子發(fā)生器和所述電子出射窗之間。所述溫度測量設(shè)備至少部分地被適于在受到電子撞擊時產(chǎn)生熱的媒介覆蓋。所述媒介可以是陶瓷材料。類似的溫度設(shè)備可用在所述電子出射窗的外部，在所述溫度設(shè)備不直接接觸所述電子出射窗的位置，其仍處于所述電子的移動路徑中。
[0016]在本發(fā)明的一個實施方式中，所述電子出射窗包括支撐結(jié)構(gòu)和能透射電子的箔片，并且所述溫度測量設(shè)備，尤其是所述溫度傳感器，適于測量所述支撐結(jié)構(gòu)和/或所述箔片的溫度。該實施方式是基于以下事實:由所述電子束滅菌裝置或發(fā)射器遞送的所述能量部分地且線性地被吸收在所述真空窗(箔片)和其支撐結(jié)構(gòu)上。因此，對這些物項上溫度的測量提供了簡單的確定其自身電子電流的方法。所述支撐部件可以尤其是類似柵格的結(jié)構(gòu)，例如由銅制成的類似柵格的結(jié)構(gòu)，其具有所述電子可從其中通過的多個自由空間或孔。所述箔片能透過電子，并且可以是金屬箔片，例如鈦箔片。所述箔片的厚度可以是在4-12微米的范圍內(nèi)。所述箔片覆蓋所述支撐結(jié)構(gòu)。為了所述支撐結(jié)構(gòu)和/或所述箔片的溫度的測量，所述測量設(shè)備或溫度傳感器的探測頭在一個實施方式中可直接接觸所述支撐結(jié)構(gòu)和/或所述箔片。
[0017]在本發(fā)明的另一實施方式中，所述溫度測量設(shè)備，尤其是所述溫度傳感器，被設(shè)置在所在支撐結(jié)構(gòu)之上和/或之內(nèi)。在所述支撐結(jié)構(gòu)上和/或之內(nèi)的溫度傳感器的定位允許非侵入性原位劑量/溫度測量，尤其是如果所述溫度傳感器不進入所述支撐結(jié)構(gòu)的自由空間。優(yōu)選布置所述溫度傳感器，使得其不干擾或阻礙所述電子束通過所述支撐結(jié)構(gòu)的自由空間。所述溫度測量設(shè)備，尤其是溫度傳感器，被布置在面向所述內(nèi)部空間的表面上或在與所述內(nèi)部空間相對的表面上的所述支撐結(jié)構(gòu)的表面上，以便防止阻塞所述支撐結(jié)構(gòu)中的自由空間。在另一實施方式中，所述溫度傳感器還可被嵌入所述支撐結(jié)構(gòu)的材料中。
[0018]為了獲得所述測量的溫度和所述照射劑量之間的尤其可靠的和/或可預見的關(guān)系，設(shè)置所述溫度測量設(shè)備(尤其是所述溫度傳感器)，以便測量在所述電子出射窗的中心部分中的溫度。特別地，如果所述電子出射窗相對于所述中心部分或中心點是實質(zhì)上對稱的，則在該點的溫度是所述電子電流的可靠量度。在本發(fā)明的一實施方式中，所述電子出射窗是圓形的。
[0019]在本發(fā)明的另一實施方式中，所述溫度測量設(shè)備適于在所述電子出射窗的至少兩個不同位置測量溫度。通過在所述電子出射窗的超過一個位置處進行溫度測量，可提高所述發(fā)射的電子照射劑量測定的可靠性。所述溫度測量設(shè)備可包括用于在所述電子出射窗的不同位置處測量溫度的兩個或兩個以上獨立溫度傳感器。如果提供溫度傳感器的場所，也可確定所述電子束滅菌裝置的空間輻射分布概況。
[0020]在本發(fā)明的一實施方式中，所述溫度測量設(shè)備包括熱電偶。熱電偶提供本申請需要的充足準確性以及測量溫度的可靠且有成本效益的方法。
[0021]在本發(fā)明的另一實施方式中，所述溫度測量設(shè)備包括用于測量所述電子出射窗的溫度的非接觸式溫度傳感器。例如，可使用用于測量熱輻射的溫度計。所述熱輻射用于測定電子出射窗的溫度。這種類型的已知設(shè)備是高溫計。所述高溫計可以例如被放置在所述電子束滅菌裝置的殼體外部，且使得其通過在連續(xù)的包裝容器滅菌之間的電子束滅菌裝置。所述電子束滅菌裝置優(yōu)選在連續(xù)的滅菌之間保持運行，使得提供在所述電子出射窗處的穩(wěn)定溫度，即，所述電子出射窗的溫度隨著時間的推移實質(zhì)上是恒定的。
[0022]基于僅部分電子出射窗的溫度測量的電子照射劑量測定的可靠性還取決于由電子通過所述電子出射窗時所產(chǎn)生的電子出射窗溫度分布概況。所述溫度分布概況越是可預見的且越分布均勻，所述電子照射劑量的測定就越準確。因此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是使用具有可預見的和/或均勾的電子發(fā)射分布概況的電子束發(fā)生器。
[0023]在本發(fā)明的一實施方式中，所述電子束滅菌裝置包括用于基于所述測量的溫度計算電子照射劑量(尤其是電子電流)的電子照射劑量計算器。所述電子照射劑量計算器使用定義所述測量的溫度(尤其是在所述電子出射窗的特定位置測量的溫度)與從所述電子出射窗發(fā)出的電子照射劑量之間的關(guān)系的校準數(shù)據(jù)。
[0024]在本發(fā)明的又一實施方式中，所述電子束滅菌裝置包括顯示器，其用于顯示所述測量的溫度和/或用于顯示基于所述測量的溫度確定的電子照射劑量。所述顯示器可操作地連接至所述溫度傳感器和/或所述電子照射劑量計算器。
[0025]另一實施方式由報警設(shè)備所限定，所述報警設(shè)備適用于在所述測量的溫度超過或低于預定閾值時觸發(fā)報警信號。所述報警設(shè)備可操作地連接至所述溫度測量設(shè)備，且可適于發(fā)出聲音報警信號和/或可視報警信號。在所述電子出射窗的最高溫度可以是300°C至400°C。或者，如果所述溫度下降至低于選擇的溫度閾值，則產(chǎn)生反饋信號并發(fā)送至照射控制模塊。照射控制模塊是控制關(guān)于所述滅菌的各種過程的模塊。一些反饋信號可被設(shè)置成產(chǎn)生適當?shù)膽?yīng)采取的措施。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明的所述方法的一或多個實施方式中，基于測量的溫度確定電子照射劑量。所述電子照射劑量的確定優(yōu)選使用指示所述測量的溫度(尤其是在所述電子出射窗的特定位置處測量的溫度)與所述電子出射窗的總電子照射劑量之間的關(guān)系的校準數(shù)據(jù)。在所述電子束滅菌裝置運行期間，即，在所述電子束通過所述電子出射窗時，進行所述溫度的測量。
【附圖說明】
[0027]在下文中，將結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明，在附圖中:
[0028]圖1:顯示了根據(jù)本發(fā)明的電子束滅菌裝置的實施方式；
[0029]圖2:顯示對包裝容器內(nèi)部體積進行滅菌的滅菌方法；
[0030]圖3:顯示根據(jù)本發(fā)明的電子束滅菌裝置的另一實施方式；
[0031]圖4:顯示用于基于電子出射窗處測量的溫度確定電子電流的校準曲線。
[0032]圖5:顯示圓形電子出射窗和長方形電子出射窗以及一些溫度傳感器的位置。
[0033]在所有圖中以相同附圖標記命名同樣的或相應(yīng)的部件。只要技術(shù)上可能，可將關(guān)于不同附圖描述的特征組合。
【具體實施方式】
[0034]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的電子束滅菌裝置10，其用于對包裝容器60(尤其是藥品或食品容器)的內(nèi)部滅菌。
[0035]所述電子束滅菌裝置10包括殼體12，所述殼體12圍繞內(nèi)部空間14，尤其是真空空間或真空腔室。電子束發(fā)生器20被設(shè)置在所述殼體12中，S卩，在所述內(nèi)部空間14中。在所述殼體12的端面設(shè)置電子出射窗30，其可透過或可透射電子。所述殼體12具有配備有所述電子發(fā)生器20的第一部分12a，以及配備有所述電子出射窗30的第二部分12b。通過提供在所述電子束滅菌裝置10和包裝容器之間的相對移動，對所述包裝容器的內(nèi)部表面進行滅菌。因此，所述第一部分12a具有比所述第二部分12b大的直徑，并且所述第二部分12b具有足夠小的直徑，以插入穿過所述包裝容器的開口。
[0036]所述電子束發(fā)生器20包括燈絲24，在燈絲24被加熱至高溫(尤其是大約2000°C)時，會導致燈絲24發(fā)射電子云。燈絲24可例如由鎢制成。通過在所述燈絲24(陰極)和所述電子出射窗30(陽極)之間的電壓電勢，所述電子在電子加速區(qū)26中被加速朝向所述電子出射窗30。由于所述電子的能量，所述電子通過所述電子出射窗30并朝向靶區(qū)域。在該實例中，所述靶區(qū)域是待滅菌的包裝容器60的內(nèi)部，參見圖2。通過在所述電子束發(fā)生器20和所述電子出射窗30之間的高壓場，實現(xiàn)所述電子在所述電子加速區(qū)26中的加速(圖1)。在所述高壓場中的電勢差可以是大約75kV至150kV。所述燈絲24通過連接器28耦合至高壓電源。
[0037]所述殼體12具有實質(zhì)上縱向形狀，以被至少部分地插入待滅菌的包裝容器60中，如圖2中所示。所述電子束滅菌裝置10可例如穿過所述包裝容器60的開口頂端或開口底端，被插入所述包裝容器60中。在如圖2中所示的實施方式中，所述包裝容器60具有上側(cè)62，下偵陽4，以及在所述上側(cè)62和所述下側(cè)64之間實質(zhì)上為管狀形狀的側(cè)壁66。所述電子束滅菌裝置10穿過所述包裝容器60的開口下側(cè)64，被插入所述包裝容器60中?；蛘?，然而所述電子束滅菌裝置還可穿過所述包裝容器60的上側(cè)62中的開口，被插入所述包裝容器60。所述上側(cè)62可以是噴口，如圖2中所示，其在灌裝之后可被例如螺旋蓋封閉。
[0038]所述電子出射窗30(最佳參見圖3)具有圓形形狀，并且包括類似柵格的支撐結(jié)構(gòu)32(例如由鋁或銅制成的)以及可透射電子的金屬箔38。所述金屬箔38由所述支撐結(jié)構(gòu)32支撐，并且可具有大約4至12微米的厚度。所述支撐結(jié)構(gòu)32(例如柵格或多孔板)包括多個肋材34和在所述肋材34之間的多個孔36。所述肋材34至少部分在所述電子出射窗30的徑向方向上延伸。所述電子出射窗30具有面向所述殼體12的內(nèi)部空間14或內(nèi)部的內(nèi)側(cè)40以及在使用時面向待滅菌的包裝容器60的外側(cè)42。
[0039]為了測量在所述電子出射窗30的至少一個位置處的溫度，所述電子束滅菌裝置10包括溫度測量設(shè)備50。所述溫度測量設(shè)備50包括溫度傳感器52，例如熱電偶，其位于所述電子出射窗30的支撐結(jié)構(gòu)32處。在圖3實施方式中，所述溫度傳感器52被設(shè)置在所述支撐結(jié)構(gòu)32的肋材34中一個(優(yōu)選在徑向方向上延伸的肋材34)的位置處或之內(nèi)。為了不阻塞所述支撐結(jié)構(gòu)32的孔36，所述溫度傳感器52可與所述肋材34之一成為一體，或者被設(shè)置在肋材34的表面上，優(yōu)選在所述電子出射窗30的外側(cè)42或內(nèi)側(cè)40或所述支撐結(jié)構(gòu)32上?；蛘撸约叭鐖D1中所示，所述溫度傳感器52可部分延伸穿過孔36和肋材34。
[0040]所述溫度測量設(shè)備50進一步包括用于將所述溫度傳感器52連接至信號轉(zhuǎn)換器(尤其用于將電壓值轉(zhuǎn)換為溫度值)的電纜54。所述電纜54沿著殼體14的側(cè)壁16布線，例如如圖1中所示，其中所述電纜54被圖示為虛線?？梢詮膱D1看出，側(cè)壁16由內(nèi)壁17和外壁18組成，所述電纜54布線穿過所述內(nèi)壁17和所述外壁18之間的內(nèi)部空間。然而，其它布置方式亦是可能的。
[0041]圖3顯示了其中所述溫度測量設(shè)備50的溫度傳感器52在所述支撐結(jié)構(gòu)32處或之內(nèi)延伸的實施方式。其在所述電子出射窗30的中心部分44和所述支撐結(jié)構(gòu)32的外部支撐環(huán)33之間的徑向方向上延伸。所述溫度傳感器52包括熱電偶，所述熱電偶如本領(lǐng)域中公知的包括兩種不同的金屬。所述熱電偶的直徑可以是在15至35微米的范圍內(nèi)，尤其是20至30微米。所述熱電偶的測量點被設(shè)置在所述電子出射窗30的中心區(qū)域(中心部分44)，并接觸所述支撐結(jié)構(gòu)32和/或所述箔片38。為了產(chǎn)生在所述電子出射窗30的均勻溫度分布概況，所述支撐結(jié)構(gòu)32的肋材34可在所述支撐結(jié)構(gòu)32的中心部分44和所述支撐結(jié)構(gòu)32的徑向外部部分之間具有不同的厚度。
[0042]圖4顯示了用于校準所述溫度測量設(shè)備50的校準曲線。在X坐標上，顯示了電子電流I(mA)，以及在y坐標上，顯示了溫度(°C)。所述溫度和所述電子電流(照射劑量)之間具有線性關(guān)系?？梢钥闯觯霾臏囟韧ǔ８哂谒鲋谓Y(jié)構(gòu)的溫度。通過該校準曲線，可基于測量的溫度確定所述電子電流和/或所述照射劑量。
[0043]提供電子照射劑量計算器70，用于基于測量的溫度計算照射劑量或束流強度。測量的溫度和/或照射劑量可在顯示器72上顯示。設(shè)置報警設(shè)備74，用于在如果所述測量的溫度超過或低于預定閾值溫度時提供報警信號。
[0044]本發(fā)明提供確定用于對(尤其是在藥品或食品工業(yè)使用的)包裝容器進行滅菌的電子束發(fā)射器的電子電流的有效方法。所述設(shè)備具有魯棒性(robust)，并且可以低成本制造。可使用薄的熱電偶，并按照要求對溫度變化敏感。所述測量的溫度直接與所述電子電流相關(guān)，使得所述溫度是所述照射劑量的直接量度?？墒褂煤唵蔚男蚀_定所述照射劑量。因此，所述溫度測量設(shè)備可用作為劑量傳感器和/或報警監(jiān)視器。
[0045]不例的溫度測量設(shè)備50可包括分布在所述電子出射窗上的一些溫度傳感器52，以便還可檢測所述電子束的均勻性以及所述均勻性的任意不規(guī)則性。圖5的上視圖以圖解的方式顯示了圓形電子出射窗30。溫度測量設(shè)備50包括設(shè)置在所述電子出射窗處或之中的八個溫度傳感器52，并且能測量在所述窗的八個不同位置的溫度。所述溫度傳感器沿著所述電子出射窗的圓周均等分布設(shè)置，并指向朝向所述電子出射窗30中心的方向。它們并非總是到達所述中心，而是在距所述中心一定距離處測量。對于環(huán)形電子束，即在所述電子束的中心強度小于在所述電子束圓周附近的強度時，這是一個適當?shù)氖纠贾?。圖5的下視圖顯示了長方形電子出射窗30以及一些溫度傳感器52實質(zhì)上均等分布在所述窗的長度上方的位置。
[0046]已描述了可在用于對包裝容器內(nèi)部表面進行滅菌的電子束滅菌裝置中提供溫度測量設(shè)備。應(yīng)理解的是，本發(fā)明的所述溫度測量設(shè)備也適用于用于對所述包裝材料卷材或包裝容器外部表面進行滅菌的電子束滅菌裝置。這樣的滅菌描述于例如國際公開號W02004/110868中。在國際公開號W02013/004565中顯示了適用于卷材滅菌和包裝容器的外部表面滅菌的電子束發(fā)射器的一個實例。在所述支撐結(jié)構(gòu)中裝配一或多個溫度測量設(shè)備。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是在國際公開號W02011/096874中描述的所述類型的支撐結(jié)構(gòu)。
[0047]附圖標記:
[0048]10電子束滅菌裝置
[0049]12殼體
[0050]14內(nèi)部空間[0051 ]16側(cè)壁
[0052]17內(nèi)壁
[0053]18外壁
[0054]20電子束發(fā)生器
[0055]24燈絲
[0056]26電子加速區(qū)
[0057]28連接器
[0058]30電子出射窗
[0059]32支撐結(jié)構(gòu)
[0060]33支撐環(huán)[0061 ]34肋材
[0062]36孔
[0063]38箔片
[0064]40內(nèi)側(cè)
[0065]42外側(cè)
[0066]44中心位置
[0067]50溫度測量設(shè)備
[0068]52溫度傳感器
[0069]54電纜
[0070]60包裝容器[0071 ]62上側(cè)
[0072]64下側(cè)
[0073]66側(cè)壁
[0074]68灌裝孔
[0075]70電子照射劑量計算器
[0076]72顯示器
[0077]74報警設(shè)備
【主權(quán)項】
1.用于通過電子束照射對包裝容器(60)或包裝材料卷材進行滅菌的電子束滅菌裝置，所述電子束滅菌裝置(10)包括: 殼體(12)，其圍繞內(nèi)部空間(14)和被布置在所述內(nèi)部空間(14)中用于產(chǎn)生電子束的電子束發(fā)生器(20)， 其中所述殼體(12)包括電子出射窗(30)， 其特征在于溫度測量設(shè)備(50)被提供用于測量在所述電子束的移動路徑中的溫度，所述溫度是所述電子束遞送的電子能的量度。2.如權(quán)利要求1所述的電子束滅菌裝置，其特征在于，所述溫度測量設(shè)備(50)適于測量所述電子出射窗(30)的溫度。3.如權(quán)利要求1或2所述的電子束滅菌裝置，其特征在于，所述溫度測量設(shè)備(50)包括被布置在所述電子出射窗(30)處的至少一個溫度傳感器(52)。4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 所述電子出射窗(30)包括支撐結(jié)構(gòu)(32)和能透射電子的箔片(38)，以及 所述溫度測量設(shè)備(50)適于測量所述支撐結(jié)構(gòu)(32)和/或所述箔片(38)的溫度。5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 所述電子出射窗(30)包括用于支撐能透射電子的箔片(38)的支撐結(jié)構(gòu)(32)，以及 所述溫度測量設(shè)備(50)被布置在所述支撐結(jié)構(gòu)(32)之上和/或之內(nèi)。6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 設(shè)置所述溫度測量設(shè)備(50)，以便測量所述電子出射窗(30)中心部分的溫度。7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 所述溫度測量設(shè)備(50)包括至少兩個位于所述電子出射窗的不同位置的溫度傳感器，并且每個溫度傳感器適于測量溫度。8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 所述溫度測量設(shè)備(50)包括至少一個熱電偶。9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 所述溫度測量設(shè)備(50)包括至少一個非接觸式溫度傳感器(52)，所述非接觸式溫度傳感器(52)用于測量所述電子出射窗(30)的溫度。10.如權(quán)利要求1-9中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 提供電子照射劑量計算器(70)，其用于基于所述測量的溫度計算電子照射劑量。11.如權(quán)利要求1-10中任一項所述的電子束滅菌裝置，其特征在于， 提供報警設(shè)備(74)，其適于在所述測量的溫度超過或低于預定閾值時觸發(fā)報警信號。12.用于通過電子束照射對包裝容器(60)或包裝材料卷材進行滅菌的方法，尤其是采用如權(quán)利要求1-11中任一項所述的電子束滅菌裝置(10)實施所述方法， 其中所述方法包括以下步驟: 在殼體中產(chǎn)生電子束， 使所述電子束通過電子出射窗離開(30)所述殼體，以及 測量所述電子束移動路徑中的溫度，作為所述電子束遞送的電子能的量度。
【文檔編號】B65B55/08GK106061516SQ201580009940
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年1月21日
【發(fā)明人】阿拉·歐姆萊恩
【申請人】利樂拉瓦爾集團及財務(wù)有限公司