DE1010201B

DE1010201B - Method and device for irradiating matter with an electron beam

Info

Publication number: DE1010201B
Application number: DEH12800A
Authority: DE
Inventors: Ernest Alfred Burrill Jun; Denis Morell Robinson
Original assignee: High Voltage Engineering Corp
Current assignee: High Voltage Engineering Corp
Priority date: 1952-02-28
Filing date: 1952-06-07
Publication date: 1957-06-13
Also published as: NL100100C

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestrahlen von Materie mit einem Elektronenstrahl Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestrahlen von Materie mit einem Elektronenstrahl zur Erzeugung chemischer Umwandlungen in dieser Matene.Method and device for irradiating matter with an electron beam The invention relates to a method and a device for irradiating matter with an electron beam to generate chemical transformations in this matene.

Erfindungsgemäß erfolgt eine schnelle Abtastung der Materie mit einem Elektronenstrahl von hoher Energie und hoher Intensität, der zweckmäßig kontinuierlich ist. According to the invention, the matter is quickly scanned with a Electron beam of high energy and high intensity, which is expediently continuous is.

Verfaihren und Vorrichtung nach der Erfindung sind zum Sterilisieren von Lebensmitteln, Arzneimitteln und anderen Stoffen oder zur Erzielung bestimmter chemischer Umwandlungen in dem Stoff besonders geeignet. Durch die schnelle Abtastung des Stoffes mit einem kontinuierlichen Elektronenstrahl von hoher Energie wird die augenblickliche Ionisationsdichte vergrößert und dadurch eine nachteilige Wirkung auf die Eigenschaften der bestrahlten Stoffe vermieden. The method and device according to the invention are for sterilization of food, drugs and other substances or to achieve certain chemical transformations in the substance are particularly suitable. Due to the fast scanning the substance with a continuous electron beam of high energy becomes the instantaneous ionization density increases and thereby an adverse effect on the properties of the irradiated substances avoided.

Die Erfindung schafft auch die Möglichkeit zur Regelung der Steril i sationswirkung eines Elektronenstrahles kleinen Querschnittes und hoher Ladungsdichte mittels der Abtastbewegung, durch die der Elektronenstrahl veranlaßt wird, schnell zu kippen und dadurch die erforderliche Gesamtdosierung mit der maximalen, augenblicklich auftretenden Ionisationsdichte zu liefern, aber gleichzeitig in den Lebensmitteln, Arzneimitteln oder anderen Substanzen erwünschte Eigenarten des Geschmacks, der Farbe, des Nährwertes und derWirksamkeit zu erhalten. Die Dosis wird in verhältnismäßig kurzer Zeit und mit großer Intensität an einem gegebenen Punkt auf die zu sterilisierende Substanz gestrahlt.The invention also creates the possibility of regulating the sterile ionization effect of an electron beam with a small cross-section and high charge density by means of the scanning movement by which the electron beam is caused, quickly to tilt and thereby the required total dosage with the maximum, instantaneous occurring ionization density, but at the same time in the food, Drugs or other substances desirable characteristics of the taste, the Color, nutritional value and effectiveness. The dose will be in proportion in a short time and with great intensity at a given point on the point to be sterilized Substance blasted.

Die Erhaltung der genannten Eigenschaften oder Merkmale hinsichtlich Geschmack, Farbe, Nährwert und Wirksamkeit während der Durchführung der erforderlichen Sterilisierung ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Das Ergebnis besteht darin, daß durch Verwendung eines Elektronenstrahles, der eine äußerst hohe, kurzzeitige Ionisationsdichte an jedem Teil der Substanz hervorruft. das Ausmaß der chlemischen Umwandlungen verringert wird, die zur Veränderung der geschmacklichen, den Nährwert betreffenden oder medizinischen Eigenschaften führen können. The preservation of the mentioned properties or characteristics with regard to Taste, color, nutritional value and potency while performing the required Sterilization is an essential feature of the invention. The result is there in that by using an electron beam, which has an extremely high, short-term Causes ionization density on any part of the substance. the extent of the Muslim Conversions are reduced, which lead to a change in the taste, the nutritional value relevant or medicinal properties.

Bei der Anwendung der Erfindung wird ein beliebiger konzentrierter Elektronenstrom hoher Energie benutzt. Obgleich in den Zeichnungen, wenn auch mehr oder weniger schematisch, bestimmte Ausführungsformen von Teilen des Van de Graaffschen elektrostatischen Hochspannungsgenerators dargestellt und kurz beschrieben sind, ist die Erfindung keineswegs hinsichtlich der praktischen Durchführung auf die Anwendung dieser Generatoren beschränkt. Das hier erläuterte Abtastverfahren, das eine sogenannte Kippbewegung umfaßt, wird immer mit Vorteil da verwendet, wo Elektronenstrahlen hoher Energie in einem kleinen Querschnitt von beispielsweise 25,4 mm Durchmesser oder weniger erhalten werden können. Any one will become more concentrated in the practice of the invention Electron stream of high energy used. Although in the drawings, if more or less schematic, certain embodiments of parts of Van de Graaff's electrostatic high-voltage generator are shown and briefly described, the invention is by no means applied in terms of practical implementation these generators are limited. The scanning method explained here, the so-called Including tilting movement is always used with advantage where electron beams high energy in a small cross-section of, for example, 25.4 mm in diameter or less can be obtained.

Das beschriebene Abtastverfahren ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Elektronenstrahl einen sehr geringen Querschnitt, beispielsweise einen Durchmesser von 6,35, 3,18 mm oder weniger hat. Außerdem braucht der Elektronenstrahl, der bei der praktischen Durchführung der Erfindung benutzt wird, nicht zeitlich ununterbrochen verfügbar zu sein, d. h. der Strahl kann nur für jede positive Periode einer Welle vorhanden sein, so daß das Abtastverfahren nur während solcher positiver Perioden angewandt wird. Es wird hierbei nicht die Anwendung eines Abtastverfahrens oder einer Abtastbewegung in Geräten erläutert, in denen ein Elektronenstrahl nur in kurzen Impulsen verfügbar ist, die beispielsweise nur den Bruchteil einer Millisekunde dauern.The scanning method described is particularly advantageous when the electron beam has a very small cross section, for example a diameter of 6.35, 3.18 mm or less. Also needs the electron beam that is at the practice of the invention is used, not continuously to be available, d. H. the ray can only be for each positive period of a wave be present so that the sampling process only occurs during such positive periods is applied. It does not involve the use of a scanning method or a scanning movement in devices in which an electron beam only in short pulses are available, for example, only a fraction of a millisecond last.

Die Erfindung wird am zweckmäßigsten im Rahmen einer Technik verwendet, die mit Hochspannungsgleichstrom aus konstanten Hochspannungsgleichstromquellen und nicht mit Impulsen oder Spannungsstößen arbeitet. The invention is most conveniently used in a technique those with high voltage direct current from constant high voltage direct current sources and does not work with pulses or voltage surges.

Die Richtungsänderung des austretenden Elektronenstrahles kann in bekannter Weise durch ein elektrostatisches oder magnetisches Feld erreicht werden, bevor der Strahl hoher Intensität durch das Fenster der Beschleunigungsröhre austritt, wobei jedoch beim Gegenstand der Erfindung das Fenster in der Abtastvorrichtung des hochintensiven Elektronenstrahles stark verlängert ist. Ein solches Fenster bildet einen von dünner Aluminiumfolie bedeckten, schmalen Schlitz oder wird als solcher ausgebildet, wobei für Abführung der Wärme gesorgt ist, die durch den Durchgang des Elektronenstrahles durch das Fenster erzeugt wird. Dies wird leichter bewirkt durch Hin-und Herbewegung des Elektronenstrahles längs des Schlitzes, als wenn der Elektronenstrahl ununterbrochen mit der sich ergebenden starken Erwärmung durch die kleine Fensterfläche hindurchgeht. Die Anwendung des Abtastvorganges, bevor der Elektronenstrahl hoher Intensität durch das Fenster der Beschleunigungsröhre aus tritt, unabhängig von der Form und dem Material des Fensters und der Art der Beschleunigungsröhre, und die Form des unteren Endteiles der Beschleunigungsröhre sind ebenso wie die Vorrichtung zur Abkühlung des verlängerten Fensters wesentliche und vorteilhafte Merkmale der weiteren Ausgestaltung der Erfindung. The change in direction of the exiting electron beam can be in can be achieved in a known way by an electrostatic or magnetic field, before the high intensity beam exits through the accelerator tube window, however, in the subject matter of the invention, the window in the scanning device of the high-intensity electron beam is greatly elongated. A such a window forms a narrow slit covered by thin aluminum foil or is formed as such, whereby the heat is dissipated, the is generated by the passage of the electron beam through the window. this is more easily effected by moving the electron beam back and forth along the Slit as if the electron beam is uninterrupted with the resulting strong warming passes through the small window area. The application of the Scanning process before the high-intensity electron beam through the window of the Accelerator tube comes out, regardless of the shape and material of the window and the type of the accelerating tube, and the shape of the lower end portion of the accelerating tube are essential as well as the device for cooling the elongated window and advantageous features of the further embodiment of the invention.

Das Ziel bei der Sterilisierung von Lebens- und Arzneimitteln besteht darin, bestimmte Organismen unwirksam zu machen, ohne jedoch unerwünschte Änderungen des Geschmacks, der den Nährwert betreffenden oder der medizinischen Eigenschaften hervorzurufen. Dies wird erfindungsgemäß am besten erreicht, wenn sich die kleinstmöglichen ionisierenden Wirkungen aus der Anwendung der erforderlichen Sterilisierungsdosis ergeben. The goal in sterilizing food and pharmaceuticals is in rendering certain organisms ineffective, but without undesirable changes the taste, nutritional or medicinal properties to evoke. According to the invention, this is best achieved when the smallest possible ionizing effects from applying the required sterilization dose result.

Außerdem hat die Anwendung der Erfindung gezeigt, daß viele Änderungen des Geschmacks, des Nährwertes oder der medizinischen Eigenschaften verhindert werden können, wenn die Materialien und die erwähnten Substanzen der Sterillisierungswirkung eines Elektronenstrahles extremer Intensität in Ubereinstimmung mit der Erfindung unterworfen werden. Es werden nicht nur Änderungen des Geschmacks und der Wirksamkeit, sondern gleichzeitig auch die Anforderungen der Bestrahlungsdosis bei wenigstens einigen der Organismen vermindert, die in dem Material und den Substanzen vorhanden sind, die der Sterilisierungswirkung eines Elektronenstrahles extremer Intensität ausgesetzt sind. In addition, the application of the invention has shown that many changes taste, nutritional value or medicinal properties can be prevented can if the materials and the substances mentioned of the sterilizing effect of an electron beam of extreme intensity in accordance with the invention be subjected. Not only are changes in taste and potency, but at the same time also the requirements of the radiation dose at at least some of the organisms present in the material and substances are diminished that of the sterilizing effect of an electron beam of extreme intensity are exposed.

Die Erfindung ermöglicht auch die Erzielung einer erhöhten oder maximalen Ergiebigkeit chemischer Reaktionen in einer Substanz durch die unmittelbare, ununterbrochene Wirkung eines intensiven Strahles von Hochspannungselektronen. Auf diese Weise gelangt die Gesamtdosierung des Elektronenstrahles in verhältnismäßig kurzer Zeit und mit einer großen Intensität an einen gegebenen Punkt des Materials oder der Substanz, wodurch eine vergrößerte prozentuale Ausbeute der chemischen Reaktionen mit einem Minimum an chemischer Wirkung infolge der mit geringer Energie ioni si erten Teilchen erhalten wird. The invention also enables an increased or maximum to be achieved Productivity of chemical reactions in a substance due to the immediate, uninterrupted Effect of an intense beam of high voltage electrons. Got this way the total dosage of the electron beam in a relatively short time and with of great intensity at a given point of the material or substance, thereby increasing the percentage yield of chemical reactions with a Minimal chemical effect due to the low energy ionized particles is obtained.

Bei der Durchfiihrung dieses Verfahrens stoßen einige Hochspannungselektronen unmittelbar mit den inneren, enger gebundenen Elektronen der Atome zusammen, zusätzlich zu dem Bombardement der äußeren oder Valenzelektronen der Atome. Als Ergebnis eines solchen Beschusses werden einige kreisende Elektronen der Atome aus ihren Bahnen geschleudert, so daß solche Atome neue Kombinationen miteinander und mit benachbarten Atomen bilden können. Beispiel weise können zwischenmolekulare Atome gegenseitig voneinander getrennt werden, so daß sie mit anderen benachbarten Atomen wiederum neue Moleküle bilden können. When performing this procedure, some high-voltage electrons collide directly with the inner, more closely bound electrons of the atoms together, in addition to the bombardment of the outer or valence electrons of the atoms. As a result of one Such bombardment will cause some of the atoms' orbiting electrons to get out of their orbits hurled so that such atoms make new combinations with each other and with neighboring ones Can form atoms. For example, intermolecular atoms can be mutually exclusive are separated from each other so that they turn with other neighboring atoms can form new molecules.

Es sind bereits Verfahren zum Bestrahlen von Materie mit gebündelten, relativ zum Bestrahlungsgut bewegten Elektronenstrahlen bekanntgeworden, bei denen aber entweder keine schnelle Abtastung mit einem kontinuierlichen Elektronenstrahl von hoher Energie oder aber nur eine mechanisch verschiebbare Elektronenquelle angewandt wird. There are already methods for irradiating matter with bundled, electron beams moving relative to the material to be irradiated become known at those but no fast scan with a continuous electron beam either of high energy or only a mechanically displaceable electron source is used will.

In einer anderen bekannten Vorrichtung wird ein feingebündelter konzentrierter Elektronenstrahl auf einen spezifischen Teil einer lebenden organischen Zelle gerichtet. In another known device, a finely focused one is more concentrated Electron beam aimed at a specific part of a living organic cell.

Ein besonderer Nachteil der genannten Verfahren und Vorrichtungen, soweit diese nicht überhaupt auf die Lösung einer anderen Aufgabe als die Erfindung gerichtet sind, ist das Auftreten von unerwünschten Nebenwirkungen. Auch ist eine genaue Dosierung der Strahlung schwierig oder überhaupt nicht durchführbar. Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Außerdem wird durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung die Ergiebigkeit vieler chemischer Reaktionen erhöht, und örtlich gesteuerte Reaktionen werden ermöglicht. Auch ist die Anwendung von Wärme unnötig, und es sind auch Bestrahlungen bei sehr niedrigen Temperaturen möglich. Die Vermeidung von Wärme stellt einen wesentlichen Faktor für die Beseitigung der unerwünschten Nebenwirkungen dar. A particular disadvantage of the methods and devices mentioned, insofar as this does not at all refer to the solution of a problem other than the invention directed is the occurrence of undesirable side effects. Also is one exact dosage of radiation difficult or impossible to carry out. These Disadvantages are eliminated by the invention. Also, through the procedure and the device according to the invention the productivity of many chemical reactions increased, and locally controlled responses are made possible. Also is the application of heat is unnecessary, and there is also radiation at very low temperatures possible. Avoiding heat is an essential factor in eliminating it of undesirable side effects.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß sie die Bestrahlung gemäß dem Verfahren nach der Erfindung in industriellem Maßstab in wirtschaftlicher und genau; kontrollierbarer Weise ermöglicht. The device according to the invention has the particular advantage that they irradiate according to the method according to the invention on an industrial scale in economic and accurate; in a controllable manner.

Nachdem nunmehr die Aufgabe sowie die Hauptmerkmale und wesentlichen Vorteile der Erfindung in allgemeiner Weise dargelegt wurden, werden bestimmte Ausführungsbeispiele der Vorrichtungen beschrieben, mit denen das erwähnte Verfahren durchgeführt werden kann. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine hauptsächlich im Längsschnitt gegebene schematische Darstellung, welche die Lageänderung der Achse eines Elektronenstrahles extremer Intensität veranschaulicht, nachdem dieser als angenähert paralleler Strahl aus dem unteren Ende der Beschleunigungsröhre. einer Ausführungsform eines Van de Graaffschen elektrostatischen Generators ausgetreten ist, der ziemlich schematisch dargestellt ist; dabei erfolgt die Lageänderung der Achse des Strahles mit extremer Geschwindigkeit, beispielsGveise in Form einer Schwingbewegung mit einer Frequenz von etwa 1000 Hz unter der Wirkung von Wechselstromelektromagneten, d. h. mit einer Abtastung, die parallel zu der Ebene der genannten elektromagnetischen Spulen auftritt, wobei durch einen umgebenden Elektromagneten der Elektronenstrahl eingestellt oder ihm die gewünschte Konvergenz innerhalb der Beschleunigungsröhre erteilt wird, was unter Anwendung einer magnetischen Linse, wie dargestellt, nur bei Gleichstrom und im allgemeinen nicht bei pulsierenden oder Impulssp annungswelienformen durchführbar ist, Fig. 1 A einen senkrechten Schnitt der verwendeten Bauart der Van de Graaffschen Beschleunigungsröhre, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung, die eine entsprechende Abänderung der Achsenstellung eines Elektronenstrahles extremer Intensität durch die Wirkung der parallelen Elektrodenplatten veranschaulicht, die in oder angenähert in der Zeichenebene liegen und an die Wechselstromhochspannung angelegt ist, wobei die Abtastwirkung rechtwinklig zu der ebenen Oberfläche dieser Elektrodenplatte verläuft, Fig. 3 eine teilweise von der Seite und teilweise als senkrechter Mittel schnitt dargestellte Ansicht einer neuen Ausführung der Van de Graaffschen Beschleunigungsröhre, an der aber durch Flansche oder auf andere Weise ein in weitem Maße nach außen erweitertes unteres Ende angebracht ist, um einen Raum zu schaffen, in dem die Abtastwirkung eines Feldes durch die Wirkung eines Paares von Wechselstromelektromagneten auftritt, bevor der Elektronenstrom durch das Fenster austritt, das infolgedessen in Richtung der Ahtastbewegung des Elektronenstrahles wesentlich verlängert ist, Fig. 3 A eine schematische Einzelteilansicht von der Seite und einen senkrechten Schnitt des unteren Teiles einer Beschleunigungsröhre beliebiger gewünschter Bauart, die aber ein nach außen erweitertes unteres Ende hat, das in einem länglichen, schmalen Fenster endet und Kühlvorrichtungen für ein solches Fenster aufweist, Fig. 3 B einen unteren Grundriß des in Fig. 3 dargestellten langen, schmalen Fensters, Fig. 3C eine schematische Darstellung bestimmter Koordinaten, die sich auf das Gerät nach Fig. 3 beziehen, Fig. 4 eine schematische Ansicht des unteren Endes einer Beschleunigungsröhre beliebiger Bauart, die mit einer Vorrichtung zur Abkühlung eines Fensters nahe dessen unterem Ende versehen ist, Fig. 5 eine teilweise als senkrechter Schnitt dargestellte Seitenansicht des unteren Endes der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Beschleunigungsröhre, Fig. 6 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Abtast- oder Kippbewegung eines Elektronenstrahles quer zu dem Förderband und der Bewegungsrichtung dieses Bandes, das die hierbei nicht dargestellten I,ebensmittel, Arzneimittel oder anderen Materialien trägt, Fig. 7 eine schematische Ansicht, welche die Abtast- oder Kippwirkung des Elektronenstrahles veranschaulicht und zeigt, wie er nicht nur von einer Seite des Förderbandes zur anderen bewegt wird, sondern auch rechtwinklig, d. h. in Richtung der Vorwärtsbewegung des Förderbandes, durch die Wirkung zweier Gruppen rechtwinklig zueinander angeordneter elektromagnetischer Wechselstromspulen, Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende schematische Ansicht, die aber die Abtastbewegung darstellt, wie sie in den beiden genannten Richtungen rechtwinklig zueinander durch die Wirkung zweier Gruppen paralleler elektrostatischer Ablenkplatten erzeugt wird, die zwei Wechselspannungssignale von unabhängiger Frequenz und Größe erhalten, Fig. 9 eine schematische Ansicht, welche die Verteilung der Elektronenstrahlen darstellt, die an der Oberfläche des Erzeugnisses quer zum Querschnitt des Elektronenstrahies gemessen wird, Fig. 10 eine schematische Darstellung, welche die Ablenkung des Strahles längs der Bewegungsrichtung des Erzeugnisses und auch quer dazu veranschaulicht, Fig. 11 eine schematische Darstellung, welche den geometrischen Ort der Strahlmitte an der Oberfläche des Erzeugnisses darstellt, Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Kombination elektrostatischer und elektromagnetischer Ablenkfelder, die so gerichtet sind, daß die entsprechenden Ablenkkräfte aufeinander senkrecht stehen, und Fig. 13 eine in hohem Grade schematische Darstellung eines Methylalkoholmoleküls, wobei die größeren Kreise die Atome, aus denen das Molekül zusammengesetzt ist, die sehr kleinen Kreise einen Wasserstoffkern, einen Kohlenstoffkern bzw. einen Sauerstoffkern und die Punkte atomische Elektronen veranschaulichen; die ausgezogen gezeichneten Pfeile stellen Bahnen bombardierender Elektronen und die gestrichelt gezeichneten Pfeile die sich ergebenden Bahnen der getroffenen Teilchen dar. Having now the task as well as the main features and essentials Advantages of the invention have been generally set forth in particular embodiments of the devices with which the aforementioned method are carried out can. In the drawing, Fig. 1 shows a given mainly in longitudinal section schematic representation showing the change in position of the axis of an electron beam extreme intensity illustrated after this as an approximately parallel beam from the bottom of the accelerator tube. an embodiment of a van de Graaff's electrostatic generator leaked, which is fairly schematic is shown; the change in position of the axis of the beam takes place with extreme Speed, for example in the form of an oscillating movement with a frequency of about 1000 Hz under the action of alternating current electromagnets, d. H. with a Scanning occurring parallel to the plane of said electromagnetic coils, whereby the electron beam is set by a surrounding electromagnet or it is given the desired convergence within the accelerating tube, what using a magnetic lens, as shown, only for direct current and generally not feasible with pulsating or impulse voltage waveforms Fig. 1A is a vertical section of the Van de Graaffschen type used Acceleration tube, FIG. 2 a schematic representation corresponding to FIG. 1, a corresponding change in the axis position of an electron beam is more extreme Intensity illustrated by the action of the parallel electrode plates that in or approximately in the plane of the drawing and to the alternating current high voltage is applied, the scanning action being perpendicular to the flat surface of this Electrode plate runs, Fig. 3 a partially from the side and partially as Vertical center section of a new version of the Van de Graaff acceleration tube, but through flanges or in another way attached a lower end that is widened outwards to a large extent is to create a space in which the scanning effect of a field is transmitted through the Action of a pair of alternating current electromagnets occurs before the electron flow exits through the window, which consequently moves in the direction of the touch movement of the Electron beam is substantially elongated, Fig. 3A is a schematic detail view from the side and a vertical section of the lower part of an accelerating tube of any desired design, but which has an outwardly extended lower end that ends in an elongated, narrow window and cooling devices for a has such a window, FIG. 3B is a lower plan view of that shown in FIG long, narrow window, Fig. 3C a schematic representation of certain coordinates, which relate to the device of Fig. 3, Fig. 4 is a schematic view of the lower end of an acceleration tube of any type, which is equipped with a device is provided for cooling a window near its lower end, Fig. 5 a partially shown as a vertical section side view of the lower end of the The embodiment of the acceleration tube shown in FIG. 3, FIG. 6 a schematic View to illustrate the scanning or tilting movement of an electron beam transversely to the conveyor belt and the direction of movement of this belt, which this not shown, carries food, drugs or other materials, Fig. 7 is a schematic view showing the scanning or tilting action of the electron beam Illustrates and shows how he can not only move from one side of the conveyor belt to the other is moved, but also at right angles, i.e. H. in the direction of forward movement of the conveyor belt, due to the action of two groups arranged at right angles to each other electromagnetic alternating current coils, FIG. 8 a schematic corresponding to FIG. 7 View which, however, shows the scanning movement as it is in the two mentioned Directions perpendicular to each other due to the action of two groups of parallel electrostatic Deflection plates are generated, the two alternating voltage signals of independent frequency and size, Fig. 9 is a schematic view showing the distribution of the Represents electron beams that are at the surface of the product transversely to the cross section of the electron beam is measured, FIG. 10 is a schematic illustration showing the deflection of the beam along the direction of movement of the product and also illustrates transversely thereto, FIG. 11 is a schematic representation which shows the geometric Shows the location of the center of the beam on the surface of the product, FIG. 12 a schematic Representation of a combination of electrostatic and electromagnetic deflection fields, which are directed so that the corresponding deflection forces are perpendicular to each other and Fig. 13 is a highly schematic representation of a methyl alcohol molecule. where the larger circles represent the atoms that make up the molecule, the very small circles have a hydrogen nucleus, a carbon nucleus or a Oxygen nucleus and the points atomic electrons illustrate; who moved out arrows drawn represent orbits of bombarding electrons and the dashed The arrows drawn represent the resulting trajectories of the particles hit.

In den Fig. 1 und 2 ist ein kleiner weggebrochener Teil einer Ausführungsform der Beschleunigungsröhre eines efektrostatischen Van de Graaffschen Generators, auf dessen Anwendung unsere Erfindung jedoch nicht begrenzt ist, mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Dieser Generator kann einen dünnen Strahl schneller Elektronen erzeugen, deren Energie in der Größenordnung von mehreren Millionen Volt, wie beispielsweise von 5 oder mehr Millionen Volt, liegen kann. Eine neuere Ausführungsform der Beschleunigungsröhre eines elektrostatischen Van de Graaffschen Generators ist in Fig. 1 A dargestellt und wird im folgenden im einzelnen erläutert, obgleich die Wirkung, soweit es die Erfindung betrifft, im wesentlichen dieselbe ist. 1 and 2 is a small broken away part of an embodiment the acceleration tube of an efectrostatic Van de Graaff generator, however, our invention is not limited to its application, with the reference number 1 referred to. This generator can create a thin beam of faster electrons, whose energy is on the order of several million volts, such as of 5 or more million volts. A newer embodiment of the accelerator tube a Van de Graaff electrostatic generator is shown in FIG. 1A and is explained in detail below, although the effect, as far as the Invention relates, is essentially the same.

Der schnelle Elektronenstrahl, der aus der Kathode der Beschleunigungsröhre t emittiert, ist mit 2 bezeichnet. Die Elektronen des Strahles 2 werden durch den Vakuumbereich der Beschleunigungsröhre 1 in einer Weise beschleunigt, die hier keine eingehende Erklärung erfordert. In der in den Fig. 1, 1A und 2 dargestellten Konstruktion verlaufen sie auf einer geraden Linie oder Bahn und treten durch das Fenster 3 an dessen unterem Ende aus, nachdem sie durch den in den Fig. 1 und 2 mit 3 a bezeichneten Einstellmagneten eingestellt oder gebündelt worden sind. The fast electron beam emerging from the cathode of the accelerating tube t is denoted by 2. The electrons of the beam 2 are through the Vacuum area of the accelerating tube 1 accelerated in a way that none here requires detailed explanation. In the construction shown in Figs run on a straight line or path and enter through window 3 its lower end from after being designated by 3 a in FIGS. 1 and 2 Adjusting magnets have been adjusted or bundled.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist in geeignetem Abstand unterhalb des Fensters 3 der Beschleunigungsröhre 1 eine geeignete Tragstütze 4 vorgesehen, die unbeweglich sein kann oder die, wie in diesem Fall, eine Fördereinrichtung, beispielsweise ein Förderband, sein kann, das mit geeigneter Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung quer zur Achsenrichtung des Elektronenstrahles 2 angetrieben wird. As can be seen from FIGS. 1 and 2, is at a suitable distance a suitable support 4 below the window 3 of the acceleration tube 1 provided that can be immobile or, as in this case, a conveyor, for example a conveyor belt that moves in at a suitable speed Forward direction transversely to the axial direction of the electron beam 2 is driven.

Diese Bewegung ist so dargestellt, als ob sie in Fig. 1 nach links und in Fig. 2 nach rechts verliefe, wie durch die entsprechenden Pfeile gekennzeichnet. Obgleich die Tragstütze 4 in jedem beliebigen geeigneten Abstand unterhalb des Fensters 3 angeordnet sein kann, ist sie in den Konstruktionen nach den Fig. 1 und 2 so dargestellt, als ob sie einen Abstand von 15 bis 40 cm davon hätte. Da aber ein Elektronenstrahl etwas streut, während er durch Luft verläuft, kann die Länge des Luftweges soweit wie möglich vermindert werden, so daß das Material oder Produkt fast in Berührung mit dem Fenster 3 ist.This movement is shown as if it were to the left in FIG and to the right in Fig. 2 as indicated by the corresponding arrows. Although the support 4 at any suitable distance below the window 3 can be arranged, it is shown in the constructions according to FIGS. 1 and 2, as if it had a distance of 15 to 40 cm from it. But there is an electron beam something scatters as it passes through air, the length of the airway can go so far as possible, so that the material or product is almost in contact with the window 3 is.

Eine Streuung tritt immer in dem Fenster einer Beschleunigungsröhre auf, durch das die Elektronen hervortreten. Es ist auch eine Streuung auf jeder Bahn oder Gasbahn vorhanden, durch welche die Elektronen auf ihrem Wege zu dem Erzeugnis auf dem Förderband oder auf einer anderen Unterlage verlaufen müssen, und schließlich ist eine sehr beträchtliche Streuung im Erzeugnis selbst vorhanden. All dies ist hauptsächlich eine elastische Kernstreuung. Scatter always occurs in the window of an accelerating tube through which the electrons emerge. It's also a scatter on everyone Path or gas path through which the electrons move on their way to the product must run on the conveyor belt or on some other surface, and finally there is a very considerable variation in the product itself. All of this is mainly an elastic nuclear scattering.

Die Streuung in einem Gas ist dem Quadrat der Ordnungszahl proportional. Infolgedessen streuen Wasserstoff oder Helium viel weniger als Luft und würden ein bevorzugtes Gas zwischen den noch zu beschreibenden Fenstern in Fig. 4 sein. The scatter in a gas is proportional to the square of the atomic number. As a result, hydrogen or helium would scatter and penetrate much less than air be the preferred gas between the windows to be described in FIG. 4.

Wenn die Abtastwirkung wie in der noch zu beschreibenden Fig. 3 oberhalb des Fensters der Elektronenröhre vor sich geht, befindet sich das Erzeugnis unterhalb und in der Nähte des Fensters, wie hier im besonderen dargestellt wird. If the scanning effect as in Fig. 3 to be described above the window of the electron tube goes ahead, the product is below and in the seams of the window, as shown here in particular.

Das Erzeugnis, der Stoff oder die Substanz, die sterilisiert werden sollen, sind mit 5 bezeichnet, aber infolge des begrenzten Raumes lediglich schematisch dargestellt. The product, substance, or substance that is being sterilized are denoted by 5, but only schematically due to the limited space shown.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Abtasten, Hin- und Herbewegen oder Kippen des Elektronenstrahles 2 offenbart, die mit einer äußerst hohen Geschwindigkeit arbeitet, beispielsweise einer Frequenz von 1000 Hz, in bestimmten Fällen sogar mehr. Es ist eine hohe Abtastfrequenz erforderlich, damit eine gleichmäßige Bestrahlung insbesondere in den nahe der Oberfläche des Produktes liegenden Bereichen erzielt wird. Dieses Abtasten, Hin- und Herbewegen oder Kippen des Elektronenstrahles kann in jeder beliebigen geeigneten oder zuverlässigen Weise geschehen, und es sind zwei verschiedene Vorrichtungen für diesen Zweck und bestimmte Abwandlungen dazu dargestellt. In Fig. 1 ist zu diesem Zweck die Schaffung eines Magnetfeldes gezeigt, das rechtwinklig zur Fortpflanzungsrichtung des Elektronenstrahles 2 gerichtet ist. Dieser veranlaßt die Ablenkung des Elektronenstrahles 2 rechtwinklig zu seiner normalen Bahn und zur Richtung des Magnetfeldes mit einer Schwingungsamplitude, die von der Energie der Elektroden und der Intensität des Magnetfeldes abhängt. According to the invention a device for scanning, reciprocating or tilting the electron beam 2 is disclosed, at an extremely high speed works, for example a frequency of 1000 Hz, in certain cases even more. A high sampling frequency is required to ensure uniform irradiation achieved in particular in the areas lying close to the surface of the product will. This scanning, reciprocating or tilting of the electron beam can Done in any suitable or reliable manner, and there are two various devices for this purpose and certain modifications are shown. In Fig. 1, the creation of a magnetic field is shown for this purpose, which is at right angles is directed to the direction of propagation of the electron beam 2. This causes the deflection of the electron beam 2 at right angles to its normal path and to the direction of the magnetic field with an oscillation amplitude that depends on the energy of the electrodes and the intensity of the magnetic field.

Die Ablenkung kann klein sein oder auch 50, 60 oder sogar 900 ausmachen. Die Erfindung ist nicht auf irgendeine bestimmte Amplitude der Abtastung oder einer ähnlichen Bewegung beschränkt. In der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion sind zwei Wechselstrommagnetspulen oder Magneten 6,7 vorgesehen. Die Achse des Wechselstrommagnetfeldes wird durch die Linie 8 gekennzeichnet. Das Ausmaß der Ausbreitungs-, Kipp-oder Abtastbewegung des Elektronenstrahl es 2 ist durch zwei Linien 9, 10 dargestellt. In beiden Fig. 1 und 2 ist der Abtastwinkel mit etwa 500 gezeichnet.The deflection can be small or it can be 50, 60 or even 900. The invention is not limited to any particular amplitude of the scan or one similar movement limited. In the construction shown in Fig. 1 are two AC solenoids or magnets 6,7 are provided. The axis of the AC magnetic field is indicated by line 8. The amount of spreading, tilting, or scanning movement of the electron beam 2 is represented by two lines 9, 10. In both Fig. 1 and 2 the scanning angle is drawn at about 500.

Der Elektronenstrahl 2 wird in einer zur Ebene der Magnetspulen 6, 7 parallelen Richtung abgetastet.The electron beam 2 is in one to the plane of the magnetic coils 6, 7 scanned parallel direction.

Das Magnetfeld wird von einem Wechselstrom erzeugt, der durch die Magnetspulen 6, 7 verläuft. Der Elektronenstrahl führt Schwingungen aus, d. h. es werden ihm Abtastbewegungen um seine normale Strahl lage mit einer Frequenz gegeben, welche die Frequenz des schwingenden Stromes ist, und mit einer Schwingungsamplitude, die von der Stärke des magnetischen Feldes abhängt und nach Belieben geändert werden kann. Die Lage der Magnetspulen oder Magneten 6, 7 ist lediglich schematisch dargestellt, wobei diese die gewünschte Ablenkung des Elektronenstrahles 2 ergeben. Jeder beliebige Grad der Winkeiverschiebung des Elektronenstrahles 2 in der Nachbarschaft des Magnetfeldes bewirkt eine seitliche Bewegung der Mitte des Elektronenstrahles auf dem Erzeugnis 5, deren Größe, wie erwähnt, von der Stärke des Magnetfeldes sowie von dem Abstand des auf der Tragstütze 4 befindlichen Erzeugnisses 5 von dem Magnetfeld abhängt. Eine oder mehrere Magnetspulen können verwendet werden, um den gewünschten Zweck zu erzielen. The magnetic field is generated by an alternating current flowing through the Magnet coils 6, 7 runs. The electron beam vibrates; H. it it is given scanning movements around its normal beam position with a frequency, which is the frequency of the oscillating current, and with an oscillation amplitude, which depends on the strength of the magnetic field and can be changed at will can. The position of the magnet coils or magnets 6, 7 is only shown schematically. these result in the desired deflection of the electron beam 2. Anyone Degree of angular displacement of the electron beam 2 in the vicinity of the magnetic field causes the center of the electron beam to move sideways on the product 5, the size of which, as mentioned, depends on the strength of the magnetic field and on the distance of the product 5 located on the support 4 depends on the magnetic field. One or more solenoids can be used to achieve the desired purpose to achieve.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Beschleunigungsröhre 1, der Elektronenstrahl 2 und das Fenster 3 der Röhre, die Tragstütze 4 und das Erzeugnis 5 so dar- gestellt wie in Fig. 1. Der Elektronenstrahl 2 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt, derart, daß er von einem elektrostatischen Wechselfeld rechtwinklig zur Fortpflanzungsrichtung des Elektronenstrahles 2 abgelenkt wird. Zu diesem Zweck ist in Fig. 2 ein Paar paralleler leitender Platten 12, 13 dargestellt, die voneinander gut isoliert sind und denen eine hohe Wechselspannung aufgedrückt ist. Es können aber auch andere in geeigneter Weise geformte und angeordnete Elektroden sein. Wie in dem Fall der in Fig. 1 dargestellten elektromagnetischen Ablenkung hängt die Verschiebungsamplitude der Elektronenstrahlmitte von der Größe der hohen Wechselspannung und von dem Abstand des Erzeugnisses 5 von dem elektrostatischen Feld ab, und es kann in geeigneter Weise die Vers chiebungs amplitude des Elektronenstrahlzentrums im Rahmen der Erfindung geändert werden. Die Achse des Elektronenstrahles in Fig. 2 ist durch die Linie 2 gekennzeichnet. Das Maß der Ausbreitungs-, Kipp- oder Abtastbewegung des Elektronenstrahles ist mit ungefähr 500 durch zwei geneigte Geraden 15, 16 dargestellt. Die Achse des elektrischen Wechselfeldes ist durch die horizontale Linie 14 gekennzeichnet, die sich quer über beide Platten 12 und 13 erstreckt. As shown in Fig. 2, the accelerating tube 1 is the electron beam 2 and the window 3 of the tube, the support 4 and the product 5 thus posed as in Fig. 1. The electron beam 2 is shown schematically in Fig. 2 in such a way, that it is perpendicular to the direction of propagation by an alternating electrostatic field of the electron beam 2 is deflected. To this end, there is a pair in FIG parallel conductive plates 12, 13 shown, which are well insulated from each other and on which a high alternating voltage is imposed. But others can too appropriately shaped and arranged electrodes. As in the case of the The electromagnetic deflection shown in Fig. 1 depends on the displacement amplitude the electron beam center depends on the magnitude of the high AC voltage and the distance of the product 5 from the electrostatic field, and it can in a suitable Way, the verse shift amplitude of the electron beam center within the scope of the invention be changed. The axis of the electron beam in Fig. 2 is through the line 2 marked. The amount of propagation, tilting, or scanning movement of the electron beam is represented at approximately 500 by two inclined straight lines 15, 16. The axis of the electric alternating field is indicated by the horizontal line 14, the extends across both plates 12 and 13.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 zeigt die Fig. 1 schematisch die Ausbreitung oder Streuung der Elektronenstrahlachse bei Anwendung eines magnetischen Wechselfeldes und Fig. 2 die Ausbreitung oder Streuung des Elektronenstrahles durch die Wirkung paralleler Platten mit diesen aufgedrückter hoher Wechselspannung. With reference to Figures 1 and 2, Figure 1 shows schematically the propagation or scattering of the electron beam axis when using an alternating magnetic field and Fig. 2 shows the propagation or scattering of the electron beam by the effect parallel plates with these imprinted high alternating voltage.

In Fig. 1A ist eine neue Bauart der Beschleunigungsröhre 1 der Van de Graaffschen Ausführungsart dargestellt, die bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden kann und zweckmäßig verwendet wird. In Fig. 1A, a new type of accelerator tube 1 is the van de Graaff's embodiment shown in the implementation of the invention can be used and used appropriately.

Es ist hierbei in der Fig. 1A nicht dargestellt, daß eine Anode am unteren Röhrenende vorhanden ist. Es ist selbstverständlich, daß bei Verwendung der in Fig. 1 A dargestellten Ausführungsform der Beschleunigungsröhre die Anode von einem Fenster ersetzt wird, das dem Fenster 3 in den Fig. 1 und 2 entspricht. Auch in Fig. I A kann. ein Fenster in einer länglichen, schmalen oder schlitzartigen Ausführungsform verwendet werden, wie in anderen Figuren erläutert ist und auf die noch im besonderen Bezug genommen wird.It is not shown in Fig. 1A that an anode on lower end of the tube is present. It goes without saying that when using the embodiment of the acceleration tube shown in Fig. 1A is the anode is replaced by a window corresponding to window 3 in Figs. Also in Fig. 1A can. a window in an elongated, narrow or slit-like Embodiment can be used as explained in other figures and on the is yet to be specifically referred to.

Innerhalb des Rahmens der Erfindung kann die Schwingungsfrequenz des Elektronenstrahl es sehr großer Intensität in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit den besonderen Erfordernissen eines jeden Falles geändert werden. Auch kann der Charakter der Schwingung abgeändert werden. Sie kann beispielsweise Sägezahnform haben oder in. einer beliebig verwickelten Bahn von Kreisen, Bögen oder Zickzacklinifen verlaufen. Within the scope of the invention, the oscillation frequency of the electron beam it is of very great intensity in a suitable manner in accordance can be changed with the particular requirements of each case. Also can the character of the vibration can be changed. You can, for example, sawtooth shape have or in any intricate path of circles, arcs or zigzag lines get lost.

Gemäß einem Darstellungsbeispiel kann sie eine Frequenz von 60 Hz haben, wobei 120 Kippschwingungen des hochintensiven Elektronenstrahles je Sekunde erzeugt werden. Der Strahlenkippabstand kann in diesem Beispiel 15 cm ausmachen. Die Bestrahlungszeit für jeden Teil des Erzeugnisses kann in folgender Weise erhalten werden: Lineare Abtastgeschwindigkeit .................. 15.120 cm = 1,80.103 cm . s s Zeitverbrauch durch den Strahl beim Durchqueren einer »Brennflecklänge«, wobei angenommen wird, 1 s daß die »Brennflecklänge« gleich 1 cm ist ...... 1 . s = angenähert 112 10 s. According to one illustration, it can have a frequency of 60 Hz have, with 120 tilting oscillations of the high-intensity electron beam per second be generated. The beam tilting distance can be 15 cm in this example. The irradiation time for each part of the product can be obtained in the following manner be: Linear scanning speed .................. 15,120 cm = 1.80.103 cm . s s Time consumed by the beam when traversing a »focal spot length«, where it is assumed for 1 s that the "focal spot length" is equal to 1 cm ...... 1. s = approximated 112 10 s.

1,8 102 cm Im Hinblick auf den Begriff »Brennflecklänge« und auf Fig. 6 der Zeichnungen (vor der genauen Beschreibung der Fig. 3 und den anderen Figuren) wurde bei der Beschreibung der Fig. 1 und 2 auf die Tragstütze 4 als einer Fördereinrichtung, beispielsweise eines Bandes, Bezug genommen, das mit geeigneter Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung quer zurAchsenrichtung des Elektronenstrahles 2 angetrieben wird. 1.8 102 cm With regard to the term »focal spot length« and to Fig. 6 of the drawings (prior to detailed description of Figs other figures) was in the description of FIGS. 1 and 2 on the support bracket 4 is referred to as a conveyor such as a belt, the at a suitable speed in the forward direction transverse to the axis direction of the electron beam 2 is driven.

In Fig. 6 ist die Fördereinrichtung als ein Band 9L dargestellt, welches das Erzeugnis in Richtung des daran angebrachten Pfeiles trägt. Die Abtast- oder Kippwirkung wird von einer Seite zur anderen quer zu dem Band 4 bewirkt, wie durch die darauf befindlichen Querlinien 18 angegeben. Der Elektronenstrahl von der Beschleunigungsröhre 1 oder einer anderen verwendeten Beschleunigungsröhre schließt die Oberfläche des zu sterilisierenden Materials in einem kleinen, mit 19 bezeichneten Kreis ein, dessen Abmessung in Richtung der Abtastbewegung als »Brennflecklänge« und dessen Abmessung in der Bewegungsrichtung des Bandes 4 und des darauf befindlichen Materials als die »Brennfleckbreite« bezeichnet wird. In Fig. 6 the conveyor is shown as a belt 9L, which carries the product in the direction of the arrow attached to it. The scanning or tilting action is effected from side to side across the belt 4, such as indicated by the transverse lines 18 located thereon. The electron beam from the acceleration tube 1 or another used acceleration tube closes the surface of the material to be sterilized in a small, labeled 19 Circle whose dimensions in the direction of the scanning movement are called the "focal spot length" and its dimension in the direction of movement of the belt 4 and that located thereon Material is referred to as the "focal spot width".

Häufig werden diese beiden Abmessungen gleich sein, was aber nicht unbedingt der Fall sein muß.Often these two dimensions will be the same, but what not absolutely must be the case.

Unter den Regriff »Brennflecl;länge« wird, wie dargestellt, die Länge der sehr kleinen Fläche in Richtung der Abtastbewegung auf der oberen Fläche des behandelten Erzeugnisses, Stoffes oder Materials, die in einer sehr kurzen Zeitperiode von dem Elektronenstrahl durchdrungen wird, verstanden. Falls die »Brennflecl;länge« nur 1/2 cm ausmacht, würde der Zeitverbrauch durch den Elektronenstrahl bei einem 60-Hz-Wechselfeld 1/4 10-Is anstatt 1/2. 1F3s in dem unmittelbar vorher gegebenen Beispiel ausmachen. Bei Anwendung von einer Frequenz von 1000 Hz, wie sie erfindungsgemäß benutzt werden kann, wird der Zeitverbrauch des Elektronenstrahles zur Durchquerung einer »Brennfleclilänge« von einem Zentimeter des behandelten Erzeugnisses in der Größenordnung von 10-4 bis 10-s sein. Wie dargestellt, kann auch eine etwas höhere Abtastfrequenz benutzt werden. Under the rule "focal point length", as shown, the length the very small area in the direction of the scanning movement on the upper surface of the treated article, substance or material in a very short period of time is penetrated by the electron beam, understood. If the "focal point length" only 1/2 cm, the time consumed by the electron beam would be a 60 Hz alternating field 1/4 10-Is instead of 1/2. 1F3s in the one given immediately before Make an example. When using a frequency of 1000 Hz, as in accordance with the invention can be used, the time it takes for the electron beam to traverse becomes a "focal point length" of one centimeter of the treated product in the Be on the order of 10-4 to 10-s. As shown, a slightly higher one can also be used Sampling frequency can be used.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung svird eine Kippfrequenz quer zu dem das Erzeugnis tragenden Band in einem solchen Verhältnis zu der »Brennflec!ibreite« gezählt, daß bei Vorwärtsbewegung des Erzeugnisses jeder Teil des Erzeugnisses mit Elektronen beliefert wird. A sweep frequency is used in practicing the invention across the belt carrying the product in such a relationship to the "focal point! ibreite" counted that each part of the product with forward movement of the product Electrons is supplied.

Bei der Abtastung braucht es sich, wie bereits erwähnt, nicht um einen genauen Schwingungs- oder Wech selschwingungsvorgang zu handeln. Beispielsweise ist es möglich, daß der Elektronenstrahl nur in einer Richtung abtastet, etwa von links nach rechts quer zu dem Band oder einer anderen Fördereinrichtung, und daß er von einem anderen Alechanismus während der Zeit abgeschaltet wird, in der die Ableiikvorrichtung für den Elektronenstrahl in ihren Anfangszustand zurückkebrt, und der Elektronenstrahl kann wie erwähnt, die Substanz oder das Material in jeder beliebigen, verwickelten Bahn überstreichen. As already mentioned, there is no need for scanning to act a precise oscillation or alternating oscillation process. For example it is possible that the electron beam scans only in one direction, say from left to right across the belt or other conveyor, and that he is shut off from another Alekhanism during the period in which the Deflection device for the electron beam returned to its initial state, and the electron beam can, as mentioned, the substance or the material in each paint over any tangled path.

Wichtige Merkmale der Erfindung sind, daß erstens die erforderliche Gesamtdosierung mit der größten, augenblicklich auftretenden Ionisationsdichte geliefert und zweitens diese erforderliche Dosierung nacheinander in allen Teilen des Materials durch eine Abtastwirkung erzeugt wird. Important features of the invention are that, firstly, the required Total dosage delivered with the greatest, instantaneously occurring ionization density and secondly, this required dosage sequentially in all parts of the material is generated by a scanning effect.

In Fig. 3 und in der Seitenansicht nach Fig. 5 ist bei 20 der untere Endteil einer neuen Bauart einer Bescbl eunigungsröhre eines elektrostatischen Van de Graaftschen Generators dargestellt. Diese Beschleunigungsröhre kann sonst der Röhre nach den Fig. l und 2 oder 1 A mit der Ausnahme entsprechen, daß das untere Ende der Beschleunigungsröhre 20 als bei 21 merklich nach außen in Fig. 3 nach links und rechts, d. h. in zwei entgegengesetzten Richtungen erweitert dargestellt ist, so daß es in der einen Richtung einen Querschnitt stark verlängerter Längsausdehnung hat, wie dargestellt, aber die Breite des erweiterten Teiles ungefähr dieselbe ist wie der normale Durchmesser der Beschleunigungsröhre oberhalb des erweiterten Teiles; er kann aber auch geringer sein. Der erweiterte Teil 21 endet an seinem äußeren, unteren Ende in einem Fenster 22, das als langer schmaler Schlitz ausgebildet und mit einer dünnen Aluminiumfolie bedeckt ist. Ein solches Fenster muß den atmosphärischen Druck auf der Außenseite gegen das Vakuum auf der Innenseite abstützen. Dies wird durch die Schmalheit des Schlitzes und die Auflage gewährleistet, die von den in geringem Abstand voneinander befindlichen Längsseiten des Rahmens gebildet wird. In Fig. 3 and in the side view of FIG. 5 is at 20 the lower End part of a new type of illumination tube for an electrostatic van de Graaft's generator. Otherwise this accelerator tube can Tube according to FIG and 2 or 1 correspond to A except that the lower End of the acceleration tube 20 as at 21 noticeably outward in Fig. 3 to the left and right, d. H. is shown expanded in two opposite directions, so that there is a cross-section of greatly elongated length in one direction as shown, but the width of the extended part is approximately the same like the normal diameter of the accelerating tube above the enlarged part; but it can also be lower. The extended part 21 ends at its outer, lower end in a window 22, which is designed as a long narrow slot and covered with a thin aluminum foil. Such a window must be atmospheric Support the pressure on the outside against the vacuum on the inside. this will guaranteed by the narrowness of the slot and the support that is used by the in a small distance from one another located longitudinal sides of the frame is formed.

Die Länge des Fensters 22 ist vorzugsweise so gez. ählt, daß dem Elektronenstrahl innerhalb des erweiterten Teiles 21 eine Abtast- oder Kippbewegung erteilt werden kann, die sich über 500 oder mehr, im Bedarfsfall bis zu 900, erstreckt. Zu diesem Zweck werden Magnetspulen 23 und 24 in der Art der Spulen 6 und 7 der Fig. 1 oder parallele leitende Platten entsprechend den Platten 12 und 13 in Fig. 2 oder andere geeignet ausgebildete Elektroden verwendet. Vorzugsweise werden die magnetischen Spulen oder leitenden Platten so klein ausgebildet, daß sie in geeigneter Weise innerhalb des erweiterten Teiles 21 angeordnet werden können. Dadurch ergibt sich eine enge Kupplung mit dem Elektronenstrahl, und demgemäß vermindert sich die erforderliche AblenL-kraft. Auch dient das Material der Vakuumwand auf diese Weise als eine Abschirmung gegen äußere Streufelder. The length of the window 22 is preferably counted so that the Electron beam within the enlarged part 21 a scanning or tilting movement that extends over 500 or more, if necessary up to 900. For this purpose, solenoids 23 and 24 in the manner of the coils 6 and 7 of the Fig. 1 or parallel conductive plates corresponding to plates 12 and 13 in Fig. 2 or other suitably designed electrodes are used. Preferably the magnetic coils or conductive plates made so small that they are suitable in Way can be arranged within the enlarged part 21. This results in tight coupling with the electron beam, and accordingly, the required deflection force. The material of the vacuum wall also serves in this way as a shield against external stray fields.

Doch kann, wie in den Fig. 3 und 5 dargestellt, die n?agnetisdle Rblenkung- durch Anordnung voll onMagnetspulen und/oder Eisenkernen 23 oder 24 oder parallele leitende Platten vorgenommen werden, die sich gänzlich außerhalb der Vakuumkammer der Beschleunigungsröhre befinden. In Fig.3C, die nur das ohere Ende des erweiterten Teiles 21 zeigt, divergieren die drei Pfeile X, Y, Z von einem Punkt aus, um die üblichen drei zueinander senkrechten Koordinaten darzustellen. Der Elektronenstrahl muß durch die vorher erläuterte Vorrichtung in einer dünnen Linie längs der Achse eingestellt und abgelenkt werden und hat eine sehr kleine Ausdehnung in Richtung der Z-Achse. However, as shown in FIGS. 3 and 5, the n? Agnetisdle Rblenken- by arranging fully onMagnetspulen and / or iron cores 23 or 24 or parallel conductive plates are made which are entirely outside the vacuum chamber the accelerator tube. In Fig.3C showing only the upper end of the expanded Part 21 shows, the three arrows X, Y, Z diverge from a point to the the usual three mutually perpendicular coordinates. The electron beam must by the device previously explained in a thin line along the axis be adjusted and distracted and has a very small extent in the direction of the Z-axis.

Der Elektronenstrahl bewegt sich längs der X-Achse uild somit quer zur Richtung des SIagnetfeldes, das längs der Z-Achse vorgesehen ist, und der »Brennileck« (vgl. Fig. 6) wird in Vor- und Rückwärtsrichtung längs der Achse abgelenkt.The electron beam moves along the X-axis and thus transversely to the direction of the magnetic field, which is provided along the Z-axis, and the »focal gap« (see. Fig. 6) is deflected in the fore and aft direction along the axis.

Es ist lediglich erforderlich, daß das magnetische Feld über einem ausreichenden Teil der Beschleunigungsröhre vorhanden ist, d. h. jiber dem Teil, der sich unterhalb der zylindrischen Wand befindet, die aus metallischen Elektrodenscheiben und Isolierungen zusammengesetzt ist. Bevorzugt hestehen die Seitenwände, welche das erweiterte untere Ende der Beschlennigungsröbre bilden, aus nichtmagnetischem '.laierial, beispielsweise Aluminium, und die Polflächen der Eisenkern falls solche verwendet werden, hefinden sich so dicht wie möglich an den beiden einander gegenüberliegenden Flächen des erweiterten unteren Endes 21 der Beschleulligungsröllre 1. Um Wirbelstromverluste in den Seitenwänden des erweiterten unteren Endteiles 21 der Beschleunigungsröhre 1 zu vermindern, kann der dem magnetischen Fluß unterworfene Querschnitt oder Teil der Be schleunigungsröhre aus einem Kunststoff hergestellt werden, der vakuumdicht angebracht wird. Solange der Elektronenstrahl durch das magnetische Feld verläuft, vergrößert sich seine Ablenkung aus der ursprünglichen Richtung ständig. Nach dem Heraustreten aus diesem Feld verläuft der Elektronenstrahl auf einer geraden Bahn, die eine Verlängerung seiner Bahn an dem Austrittspunkt aus dem magnetischen Feld ist. Um die gewünschte Wirkung ohne große Spulen oder Eisenkern zu erhalten, wird vorzugsweise ein verhältnismäßig schwaches Magnetsystem verwendet, derart jedoch, daß der Elektronenstrahl eine Weglänge innerhalb des Magnetfeldes erhält, die zur Erzielung der erforderlichen Ablenkung ausreicht. It is only necessary that the magnetic field over a there is sufficient part of the accelerator tube, d. H. over the part which is located below the cylindrical wall made of metal electrode disks and insulation is composed. The side walls preferably stand, which form the extended lower end of the Beschlennigungsröbre, made of non-magnetic '.laierial, for example aluminum, and the pole faces of the iron core if such are used, they are as close as possible to the two opposite one another Areas of the enlarged lower end 21 of the acceleration roller 1. About eddy current losses in the side walls of the enlarged lower end portion 21 of the acceleration tube 1 to decrease, the section or part subjected to the magnetic flux Be the acceleration tube made of a plastic that is vacuum-tight is attached. As long as the electron beam passes through the magnetic field, its distraction from the original direction increases steadily. After this Leaving this field the electron beam runs on a straight path, which is an extension of its orbit at the point of exit from the magnetic field is. In order to get the desired effect without large coils or iron core, is preferably a relatively weak magnet system is used, but in such a way, that the electron beam receives a path length within the magnetic field, which for Achieving the necessary distraction is sufficient.

Bei einer solchen Anordnung ist es ohne weiteres möglich, einen Abtastwinkel von 50 oder sogar 90° innerhalb des erweiterten Längsteiles 21 der Beschleunigungsröhre 1 zu erreichen.With such an arrangement it is easily possible to set a scanning angle of 50 or even 90 ° within the enlarged longitudinal part 21 of the acceleration tube 1 to achieve.

In der gerade beschriebenen Konstruktion oder Anordnung ist das in den Fig. 3 und 5 mit 25 bezeichnete Förderband dicht unterhalb des Fensters 22 angeordnet, das sich an der äußeren unteren Kante dieses erweiterten Teiles 21 befindet. In the construction or arrangement just described, this is in 3 and 5 with 25 designated conveyor belt arranged just below the window 22, which is located on the outer lower edge of this enlarged part 21.

Innerhalb des erweiterten unteren Endteiles 21 der B eschleunigungsröhre wird der Abtastvorgang bewirkt, bevor irgendeine Streuung stattfindet. Auf diese Weise wird der Elektronenstrahl beeinflußt, solange die Elektronenoptik noch wirksam ist. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, darauf hinzuweisen, daß die Elektronenoptik der Van de Graaffschen Bauart der Beschleunigungsröhre für Beschleuniger mit konstantem Potential sehr günstig und mit der Genauigkeit des Elektronenmikroskops praktisch vergleichbar ist. Inside the enlarged lower end portion 21 of the acceleration tube the scanning is effected before any scattering occurs. To this The electron beam is influenced as long as the electron optics are still effective is. In this context it is important to point out that electron optics the Van de Graaff design of the acceleration tube for accelerators with constant Potential very favorable and practical with the accuracy of the electron microscope is comparable.

Wie bereits auseinandergesetzt, kann die Abtastwirkung angewandt werden, bevor der Elektronenstrahl durch das Fenster 22 der Beschleunigungsröhre austritt, wie in den Fig. 3, 3 B und 5 dargestellt. In einem solchen Fall muß das Fenster 22 in Richtung der Abtastbewegung des Elektronenstrahles lang sein. As already discussed, the scanning effect can be used before the electron beam passes through the window 22 of the accelerating tube emerges as shown in FIGS. 3, 3 B and 5. In such a case it must Window 22 be long in the direction of the scanning movement of the electron beam.

Es ist deshalb als langer, schmaler Schlitz ausgebildet, der von einer dünnen Aluminiumfolie bedeckt wird.It is therefore designed as a long, narrow slot that of a covered with thin aluminum foil.

Ein solches Fenster ist auch, wie bereits erwähnt, insofern vorteilhaft, als es die Hitze ableitet, die beim Durchgang des Elektronenstrahles darin erzeugt wird.As already mentioned, such a window is also advantageous in that as it dissipates the heat generated as the electron beam passes through it will.

Dies ist auf diese Weise leichter möglich, als wenn der Elektronenstrahl ununterbrochen durch dieselbe kleine Fläche verläuft. Der Abfluß der erzeugten Wärme kann weiterhin dadurch vergrößert werden, daß der Rahmen des Fensters 22 aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt wird oder flüssigkeitsgekühlt ist. Die Schmalheit des schlitzartigen Fensters 22 und die Tragstütze, die von den in geringem Abstand voneinander verlaufenden Längsseiten des Rahmens an dem äußeren unteren erweiterten Ende 21 der Beschleunigungsröhre 1 gebildet wird, gewährleisten, daß das Fenster den atmosphärischen Druck auf der Außenseite gegen das Vakuum auf der Innenseite aushält.This is easier to do in this way than when using the electron beam runs continuously through the same small area. The outflow of the generated heat can be further increased in that the frame of the window 22 from a Material with good thermal conductivity is made or is liquid-cooled. The narrowness of the slit-like window 22 and the support bracket, which are supported by the in small distance from each other extending longitudinal sides of the frame on the outer the lower widened end 21 of the accelerating tube 1 is formed, ensure that the window the atmospheric pressure on the outside against the vacuum the inside withstands.

Sowohl wenn das Fenster in Form eines langen Schlitzes ausgebildet ist. wie im Zusammenhang mit den Fig.3, 3 B und 5 dargelegt, wie auch wenn es praktisch kreisförmigen Querschnitt hat, wie es in der Konstruktion gemäß den Fig. 1, 1 A und 2 der Fall sein kann, können zweckmäßigervveise Vorrichtungen, die eine andere Form oder Bauart des Fensters oder Rahmens haben, verwendet werden, um das Fenster zu kühlen, etwa durch Anblasen der atmosphärischen Oberfläche mit einem Gasgebläse oder mit feinen Sprühstrahlen aus flüssigem oder festem Stoff. Both when the window is designed in the form of a long slot is. as set out in connection with FIGS. 3, 3 B and 5, as well as if it is practical has a circular cross-section, as in the construction according to FIGS. 1, 1 A and 2 may be the case, devices may expediently employ another Shape or design of the window or frame have to be used to make the window to cool, for example by blowing on the atmospheric Surface with a gas blower or with fine jets of liquid or solid material.

In den Fig. 3 A und 4 ist eine Vorrichtung für diesen Zweck dargestellt; Fig. 4 zeigt eine solche Vorrichtung, die an dem unteren Ende einer Beschleunigungsröhre angebracht ist, wobei die gesamte Röhre kreisförmigen oder praktisch kreisförmigen Querschnitt hat. Fig.3A zeigt die gleiche oder eine entsprechende Vorrichtung, die an dem unteren erweiterten Ende einer Beschleunigungsröhre angebracht ist, die so ausgebildet ist, wie in den Fig. 3 und 5 dargestellt. In Figures 3A and 4, a device is shown for this purpose; Fig. 4 shows such a device attached to the lower end of an accelerating tube attached, the entire tube being circular or practically circular Has cross-section. Fig.3A shows the same or a corresponding device that is attached to the lower enlarged end of an accelerating tube, which is so is designed as shown in FIGS.

In beiden Fig. 3 A und 4 ist der untere Endteil einer Beschleunigungsröhre der Van de Graaffschen oder einer anderen Bauart schematisch dargestellt und mit 27 bezeichnet. In both Figures 3A and 4, the lower end portion is an acceleration tube the Van de Graaffschen or another design shown schematically and with 27 designated.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist in einem geeigneten Abstand über dem äußeren unteren Ende der Beschleunigungsröhre 27 ein Aluminiumfenster 28 vorgesehen, und an dem äußeren unteren Ende der Röhre 27 ist ein sehr dünnes Fenster 29, das vorzugsweise aus dünner Aluminiumfolie besteht, vorhanden, wie für die vorher beschriebenen Fenster 3 und 22. Der Abstand zwischen den beiden Fenstern28,29 ist bevorzugt mit Heliumgas unter atmosphärischem Druck gefüllt. In geeigneter Weise außerhalb der Beschleunigungsröhre 27 montiert ist eine Pumpe 31, die mit der Heliumkammer 30 auf ihrer Einlaßseite durch ein Rohr 32 und auf ihrer Auslaßseite durch ein Rohr 33 verbunden ist, das in einer eine Düse bildenden Offnung 34 endet, durch welche das Heliumgas zwangläufig von der Pumpe 31 gegen die untere Fläche des Aluminiumfensters 28 ausgestoßen wird. Das Gas kann durch geeignete Kühlspulen oder einen Wärmeaustauscher gekühlt werden, bevor es gegen das Fenster ausgestoßen wird. As can be seen from Fig. 4, is at a suitable distance over an aluminum window 28 is provided at the lower outer end of the acceleration tube 27, and at the outer lower end of the tube 27 is a very thin window 29 which preferably made of thin aluminum foil, as for those previously described Windows 3 and 22. The distance between the two windows 28,29 is preferred Helium gas filled under atmospheric pressure. Appropriately outside of the Accelerating tube 27 is mounted a pump 31 connected to the helium chamber 30 on its inlet side by a pipe 32 and on its outlet side by a pipe 33 is connected, which ends in a nozzle-forming opening 34 through which the helium gas is forced from the pump 31 against the lower surface of the aluminum window 28 is ejected. The gas can pass through suitable cooling coils or a heat exchanger be cooled before it is ejected against the window.

Die Ablenk- oder Abtastwirkung wurde hier so erläutert, als ob sie unterhalb des unteren Endteiles mit einer Beschleunigungsröhre auftritt, und dieser untere Endteil der Röhre wurde so dargestellt, daß er in beträchtlicher Weise überhängt, wie bei 26, um eine Abtastamplitude von 50, 60 oder sogar 900 zu ermöglichen. Falls der untere Endteil der Beschleunigungsröhre nicht nach außen erweitert ist, wird die Amplitude der Abtastbewegung natürlich kleiner sein. The deflecting or scanning effect has been explained here as if it were occurs below the lower end part with an acceleration tube, and this the lower end of the tube has been shown to overhang considerably, as at 26 to allow a sample amplitude of 50, 60 or even 900. If the lower end portion of the accelerating tube is not expanded outward the amplitude of the scanning movement can of course be smaller.

\orzugsweise wird die Beschleunigungsröhre so ausgebildet, daß eine große Amplitude der Abtastbewegung ermöglicht wird. Die Erfindung ist jedoch in dieser Hinsicht nicht beschränkt.The acceleration tube is preferably designed so that a large amplitude of the scanning movement is made possible. However, the invention is in not limited in this regard.

Die Abienk- oder Abtastwirkung bildet, ob sie nun dem Elektronenstrahl innerhalb der Beschleunigungsröhre oder jenseits des äußeren Endes oder teilweise innerhalb und teilweise jenseits des äußeren Endes der Röhre erteilt wird, ein wesentliches Merkmal der Erfindung, wobei die Art der Abtastung geändert werden kann, wie im vorhergehenden ausgeführt. The Abienk- or scanning effect forms whether it is the electron beam inside the accelerating tube or beyond the outer end or partially within and partly beyond the outer end of the tube is given an essential Feature of the invention wherein the type of scan can be changed, as in previous executed.

Die Erfindung hat gezeigt, daß es zur Zeit im allgemeinen nicht möglich ist, einen Kathode oder Elektronenstrahl zu erhalten, dessen Elektronendichte über den Querschnitt des Strahles gleichmäßig ist. The invention has shown that it is generally not possible at present is to obtain a cathode or electron beam whose electron density is above the cross-section of the beam is uniform.

Infolgedessen werden erfindungsgemäß aufeinanderfolgende Abtastungen vorgenommen, die übereinanderliegend zur Erzielung einer gleichmäßigen Ionisierung ausreichen, insbesondere in den Bereichen oder Teilen des Erzeugnisses nahe dessen Oberfläche.As a result, successive scans are made in accordance with the invention made, the one on top of the other to achieve uniform ionization sufficient, especially in the areas or parts of the product close to it Surface.

Diese tSberdeckung aufeinanderfolgender Abtastungen wird durch geeignete Steuerung der Abtastvorrichtung unabhängig von deren Ausffihrungsform bewirkt.This coverage of successive scans is achieved by means of suitable Control of the scanning device caused independently of their Ausffihrungsform.

Man wird bemerken, daß bei Verwendung einer Überdeckung aufeinanderfolgender Abtastungen das Erzeugnis nicht durch eine im wesentlichen augenhlicksweise Dosis von Kathodenstrahlen oder Elektronen bestrahlt wird, sondern durch eine Reihe solcher zeitlichen Abstand aufweisenden Dosen.It will be noted that when overlap is used, successive Scans that Product not by a substantial eye Dose of cathode rays or electrons is irradiated, but by a number such time-spaced doses.

Wenn große Abtastwinkel verwendet werden, wie hier vorgeschlagen wird, so ist die Eindringtiefe der Strahlung dem Kosinus des Abtastwinkels proportional. Es ist infolgedessen erforderlich, daß entweder die Schichtdicke des Bestrahlungsgutes demgemäß geändert wird, oder daß die Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahles proportional zum I(osinus des Abtastwinkels geändert wird. Es wurde jedoch gefunden, daß die Ionisierung bei gleichmäßiger Schichtdicke des Bestrahlungsgutes die erforderliche Dosis in den Teilen des Bestrahlungsgutes an den Kanten des tragenden Bandes nicht erreichen kann, falls das Verhältnis Schichtdicke des Bestrahlungsgutes Kosinus des größten Winkels größer ist als die Eindringtiefe. When using large scan angles as suggested here then the penetration depth of the radiation is proportional to the cosine of the scanning angle. It is therefore necessary that either the layer thickness of the material to be irradiated is changed accordingly, or that the deflection speed of the electron beam is changed proportionally to the I (osinus of the scanning angle. However, it was found that the ionization is the necessary with a uniform layer thickness of the irradiated material Dose in the parts of the irradiated material at the edges of the supporting belt is not can reach if the ratio of the layer thickness of the irradiated material is cosine of the largest angle is greater than the penetration depth.

In Übereinstimmung mit der Erfindung kann entweder die Schichtdicke des Bestrahlungsgutes oder die Ablellkgeschwindigkeit des Elektronenstrahles verändert werden, um die mit dem Wirkungsgrad zusammenhängende Kompensation zu erhalten, wenn große Abtastwinkel verwendet werden. Es wird jedoch ein kleiner Abtastwinkel, beispielsweise 80, auf jeder Seite der Senkrechten bevorzugt, so daß der Kosinus des maximalen Winkels angenähert 1 ist. In accordance with the invention, either the layer thickness of the material to be irradiated or the deflection speed of the electron beam changed to get the efficiency related compensation when large scanning angles can be used. However, it becomes a small scanning angle, for example 80, preferred on either side of the vertical, so that the cosine of the maximum Angle is approximately 1.

Das Bestrahlungsgut kann, wie bei 5 in den Fig. 1 und 3 dargestellt, verpackt sein, oder es kann eine unverpackte Masse von beliebiger räumlicher Ausdehnung und Form sein. Eine solche unverpackte Masse kann von einem laufenden Band oder einer anderen Unterlage getragen werden wie in den Fig. 1 und 2, oder sie kann unbeweglich sein und eine beliebige, geeignete Schichtdicke und Flächenerstreckung haben. Es kann bevorzugt in atmosphärischer Luft dicht an dem Ausgangsfenster der Beschleunigungsröhre oder des sonstigen Beschleunigungsgefäßes angeordnet sein, worin der Hochspannungselektronenstrahl erzeugt und zu seiner Verwendungsstelle beschleunigt wird. The material to be irradiated can, as shown at 5 in FIGS. 1 and 3, be packed, or it can be an unpacked mass of any spatial extent and be form. Such an unpacked mass can be from a moving belt or Another pad can be worn as in Figures 1 and 2, or it can be immobile and have any suitable layer thickness and surface extension. It can preferably be in atmospheric air close to the exit window of the acceleration tube or the other acceleration vessel, in which the high-voltage electron beam is generated and accelerated to its point of use.

Das erläuterte Verfahren ist dadurch vorteilhaft, daß es die erforderliche Umwandlung in einem chemischen Verfahren mit einem Minimum an unerwünschten Nebenwirkungen bewirkt. Auf diese Weise schafft ciie Erfindung ein Verfahren zur Vergrößerung der gewünschten Ergiebigkeit in einem chemischen Verfahren durch Verwendung von Elektronenstrahlen hoher Energie und Intensität, um die Substanz sehr schnell abzutasten, so daß die augenblicklich auftretende Ionisierungsdichte erhöht wird. Die Erfindung gibt auch die Möglichkeit zur Bestrahlung eines Materials, bei dem es erforderlich ist, eine chemische Änderung durch ein direktes Ionisationsverfahren zu erzeugen, und bei dem es gleichzeitig erwünscht ist, unerwünschte chemische Nebenprozesse, die von der indirekten lonisationswirkung hervorgerufen werden, auf ein Minimum zu beschränken. Ein solches Verfahren besteht infolgedessen in der Bestrahlung des Materials mit einem Elektronenstrahl kleiner Querschnittsfläche und hoher Ladungsdichte und bewirkt, daß ein solcher Elektronenstrahl schnell kippt und dadurch die erforderliche Gesamtdosierung mit der maximalen augenblicklichen Ionisierungsdichte liefert. The illustrated method is advantageous in that it provides the required Conversion in a chemical process with a minimum of undesirable side effects causes. In this way, the invention provides a method for increasing the desired yield in a chemical process by using electron beams high energy and intensity to sample the substance very quickly, so that the instantaneously occurring ionization density is increased. The invention also gives the ability to irradiate a material that requires a to produce chemical change through a direct ionization process, and at at the same time it is desirable to avoid undesired chemical secondary processes caused by the indirect ionization effect are caused to be limited to a minimum. One such method consists in irradiating the material with an electron beam of small cross-sectional area and high charge density and causes that such an electron beam tilts quickly and thereby the required total dosage with the maximum instantaneous ionization density.

Die Abtastbewegung des Elektronenstrahles kann nicht nur auf einer Bahn, die quer zu der Bahn der Vorwärtsbewegung der Bandfördereinrichtutg (d. h. quer zur Bandfördereinrichtung, wie mit Bt auf die Fig. 1, 2, 3, 5 und 6 beschriehen) liegt, sondern auch in der Richtung der Vorwärtsbewegung dieser Bandfördereinrichtung erfolgen (nämlich in einer Richtung rechtwinklig zu der, die als die Hauptabtastrichtung bezeichnet werden kann). Der Zweck der Schaffung von zwei Gruppen von Abtastbewegungen besteht darin, irgendeine erforderliche Bewegung des Elektronenstrahles in der Bewegungsrichtung des Erzeugnisses zu erzielen, damit das Material, auf das der Elektronenstrahl einwirkt, vollständig und wirksam abgetastet werden kann. The scanning movement of the electron beam can not only be on one Orbit that runs across the orbit of the Forward movement of the belt conveyor (i.e. across the belt conveyor, as described with Bt on Figs. 1, 2, 3, 5 and 6) but also in the direction of the forward movement of this belt conveyor (namely, in a direction perpendicular to that serving as the main scanning direction can be designated). The purpose of creating two sets of scanning movements is any required movement of the electron beam in the direction of movement of the product so that the material on which the electron beam acts can be scanned completely and efficiently.

In Fig. 7 sind zum Zweck der Erzielung zweier Abtastblewegungen des Elektronenstrahles 36 rechtwinklig oder in einem beliebigen anderen Winkel zueinander zwei Gruppen von Magnetspulen 37,38,39, 40 dargestellt, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Die Elektronenstrahlachse ist mit 41 und deren Ausbreitung oder Streuung mit 42 bezeichnet. Die Streuung kann größer sein, als in dieser Figur angegeben. In Fig. 7 are for the purpose of achieving two sample bleed movements of the Electron beam 36 at right angles or at any other angle to each other two groups of solenoids 37,38,39, 40 shown, which are at right angles to each other are arranged. The electron beam axis is at 41 and its propagation or Scatter denoted by 42. The spread can be greater than indicated in this figure.

In Fig. 8 ist der Elektronenstrahl mit 43, die Achse dieses Strahles mit 44 und die Streuung oder Ausbreitung des Strahles mit 45 bezeichnet. Die beiden Gruppen paralleler Platten oder Elektroden sind mit 46, 47, 48 und 49 bezeichnet. Auch hier kann die Streuung größer sein, als aus dieser Figur ersichtlich ist. In Fig. 8, the electron beam at 43 is the axis of this beam denoted by 44 and the scattering or propagation of the beam by 45. The two Groups of parallel plates or electrodes are designated 46, 47, 48 and 49. Here, too, the scatter can be greater than can be seen from this figure.

Bei Verwendung von zwei Gruppen wechselweise angeordneter magnetischer Spulen, die miteinander rechte Winkel bilden, oder zweier entsprechender Gruppen paralleler elektrostatischer Ablenkelektroden werden zwei Wechselstromzeichen unabhängiger Frequenz und Größe benutzt, um einen Elektronenstraht eines beliebigen gewünschten Querschnittmusters zu erzeugen, wie beispielsweise eine Ellipse, ein Rechteck oder eine andere geometrische Figur. When using two groups of alternately arranged magnetic Coils that form right angles with one another, or two corresponding groups parallel electrostatic deflection electrodes become two alternating current signs more independent Frequency and size used to generate an electron beam of any desired Create cross-sectional patterns, such as an ellipse, a rectangle or another geometric figure.

Ein bestimmter Verschiebungsbetrag der Mittellinie des Elektronenstrahles mit Bezug auf die Mittellinie der Beschieunigungsröhre kann durch mechanische Verschiebung der Kathode relativ zur Beschleunigungsröhrenachse erhalten werden. Es sind jedoch bestimmte Begrenzungen vorhanden, die von einer mechanischen Schwingung der Kathode abhängen. A certain amount of displacement of the center line of the electron beam with respect to the center line of the accelerating tube can be done by mechanical displacement of the cathode relative to the acceleration tube axis. However, there are certain limitations exist, caused by mechanical vibration of the cathode depend.

Der anfängliche Elektronenstrahl kann nicht über den Innendurchinesser der Beschleunigungsröhre hinaus verschoben werden. Dieses Verfahren der Streuung oder Ausbreitung des Elektronenstrahles erscheint gegenwärtig nicht als vollständig geeignet für solche Beschleuniger wie das Betatron oder das Synchrotron, die nicht mit hohen Spannungen arbeiten, sondern die Elektronen durch andere Vorrichtungen beschleunigen. The initial electron beam cannot cross the inner diameter the accelerator tube can be moved out. This method of scattering or propagation of the electron beam does not appear to be complete at present suitable for such accelerators as the betatron or the synchrotron, which are not work at high voltages, but the electrons pass through other devices accelerate.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung dafür liegen jedoch innerhalb des Rahmens der Erfindung.However, there is such a method and apparatus therefor within the scope of the invention.

Die Kathode der Beschleunigungsröhre kann in verschiedener Weise in Schwingungen versetzt werden. The cathode of the accelerator tube can be used in several ways are set in vibration.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein isolierendes, mechanisches Gelenksystem zwischen der Kathode und dem geerdeten Ende des Elektronenbeschleunigers angebracht, wodurch die erforderliche Schwingung erhalten werden kann. Dieses Betriebsverfahren ist auf die Übertragung einer verhältnismäßig einfachen Bewegungsform begrenzt. Es ist nicht für einige der verwickelteren Schwingungsvorgänge geeignet, auf die im folgenden Bezug genommen wird. Die Kathode kann mittels einer Anordnung in Schwingungen versetzt werden, die ihre Energie von derselben Quelle erhält wie der Kathodenheizdraht selbst. Es kann auch eine Ferusteuereinrichtung verwendet werden, das geeignete Schwingungsverfahren für die besondere Art des zu sterilisierenden Erzeugrisses zu wählen. In a preferred embodiment, an insulating, mechanical Articulation system between the cathode and the earthed end of the electron accelerator attached, whereby the required vibration can be obtained. This operating procedure is limited to the transmission of a relatively simple form of movement. It is not suitable for some of the more intricate vibrational processes to which is referred to below. The cathode can vibrate by means of an arrangement that receives its energy from the same source as the cathode heating wire self. A foot control device can also be used, the appropriate vibration method to be selected for the particular type of product to be sterilized.

Die Kathode der Beschleunigungsröhre kann auf einem geeigneten Zapfen angebracht sein. Durch irgendein geeignetes, mechanisches Gelenksystem kann die Kathode auf ihrem Zapfen in dem beschriebenen Ausmaß zum Schwingen gebracht werden. The cathode of the acceleration tube can be placed on a suitable spigot to be appropriate. Using any suitable mechanical joint system, the Cathode are made to oscillate on their pin to the extent described.

Das Bestrahlungsgut auf dem Förderband oder -tisch oder einer anderen Tragstütze, der durch den Elektronenbeschleuniger austretende Elektronenstrahl oder die Beschleunigungsröhre selbst können verschoben werden, oder der Elektronenstrahl und das Erzeugnis können gleichzeitig derart verschoben werden, daß der Elektronenstrahl wirksam quer zur Oberfläche des Erzeugnisses abtastet. Die Beschleunigungsröhre selbst kann in Schwingungen versetzt oder leicht hin- und herbewegt werden, wodurch dieSchwingung des Elektronenstrahles infolge der Schwingung der Beschleunigungsröhre verursacht wird, sogar dann, wenn der Elektronenstrahl selbst nicht in Schwingungen versetzt oder auf andere Art im Hinblick auf die Beschleunigungsröhre selbst beeinflußt wird, die in dem erwähnten Beispiel der Gegenstand ist, der in Schwingungen versetzt oder anderweitig bewegt wird. The material to be irradiated on the conveyor belt or table or another Support, the electron beam exiting through the electron accelerator or the accelerator tube itself can be moved, or the electron beam and the product can be shifted at the same time so that the electron beam effectively scans across the surface of the product. The acceleration tube itself can be vibrated or easily moved back and forth, whereby the oscillation of the electron beam due to the oscillation of the accelerating tube is caused even when the electron beam itself is not vibrating offset or otherwise influenced with respect to the acceleration tube itself which, in the example mentioned, is the object that vibrates or is otherwise moved.

Für die erwähnte Betriebsart (d. h. Schwingung oder Bewegung des Förderbandes oder -tisches oder Schwingung oder Bewegung des Elektronenbeschleunigers selbst oder gleichzeitige Bewegung des Förderbandes oder -tisches und des Elektronenbeschleunigers) ist die wirksame Vorrichtung zur Hervorrufung der Schwingung oder Bewegung mit Bezug auf die vorliegenden mechanischen Probleme ganz einfach aufgebaut. For the mentioned mode of operation (i.e. oscillation or movement of the Conveyor belt or table or vibration or movement of the electron accelerator itself or simultaneous movement of the conveyor belt or table and the electron accelerator) is the effective device for evoking vibration or movement with reference based on the mechanical problems at hand.

In der schematischen Darstellung der Fig. 9 stellt die Kurve a die Verteilung der Elektronenstrahlung dar, die an der Oberfläche des Bestrahlungsgutes quer über den Querschnitt des Elektronenstrahles gemessen wird. Zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen oder Abtastbewegungen bewegt sich das Bestrahlungsgut um die Entfernung d, so daß die gesamte Bestrahlung an seiner Oberfläche durch Summierung einer Reihe von Kurven erhalten wird, die mit der Kurve( identisch und jeweils um den Abstand d verschoben sind. Der Uberdeckungsgrad wird durch die Abtastfrequenz und durch die Gesch-Nz indigheit des Bestrahlungsgutes bestimmt, wobei einer dieser Faktoren oder beide verändert werden können, um einen beliebigen Gleichförmiglieitsgrad zu erzielen. Man wird erkennen, daß ein Punkt des Bestrahlungsgutes, der dem Punkt p der Fig. 9 entspricht, drei praktisch augenblicklich auftretende Zunahmen der Bestrahlung aufnimmt. Die Zahl der in irgendeinem gegebenen Teil aufgenommenen Zunahmen hängt von dem Überdeckungsgrad ab. Obgleich die Kurve ct nur beispielsweise gegeben ist, sind aie im Hinblick auf die Fig. 9 gemachten Feststellungen auf jede praktisch erhältliche Verteilung anwendbar. Falls der Elektronenstrahl längs der Bewegungsrichtung des Bestrahlungsgutes ebenso wie quer zu dieser abgelenkt wird, wird die wirksame Verteilung so vorgenommen, wie in Fig. 10 dargestellt, wobei die Kurve a' die Verteilung der an der Oberfläche des Bestrahlungsgutes gemessenen Elektronenstrahlung darstellt. In the schematic representation of FIG. 9, curve a represents the Distribution of the electron radiation on the surface of the material to be irradiated is measured across the cross section of the electron beam. Between consecutive Scans or scanning movements move the material to be irradiated by the distance d so that the total irradiation on its surface by summing a number is obtained from curves that are identical to the curve (and each by the distance d are shifted. The degree of coverage is determined by the sampling frequency and by the speed of the irradiated material is determined, with one of these factors or both can be changed to any degree of uniformity achieve. It will be seen that a point of the material to be irradiated, the point p corresponds to FIG. 9, three practically instantaneously occurring increases in Absorbs radiation. The number of increases recorded in any given part depends on the degree of coverage. Although the curve ct is only given as an example is, all of the statements made with respect to Figure 9 are practical to any available distribution applicable. If the electron beam is along the direction of movement of the material to be irradiated as well as being deflected transversely to it, becomes the effective Distribution made as shown in Fig. 10, with the curve a 'the distribution represents the electron radiation measured on the surface of the material to be irradiated.

In Fig.11 ist das Förderband mit 50 bezeichnet und bewegt sich in Richtung des Pfeiles. Der geometrische Ort des Strahlenmittelpunktes ist mit 51 bezeichnet. In Figure 11, the conveyor belt is denoted by 50 and moves in Direction of arrow. The geometric location of the center of the ray is 51 designated.

Die Überdeckung des Elektronenstrahles an der Oberfläche des Bestrahlungsgutes, wenn der Elektronen- strahl längs der Bewegungsrichtung des Bestrahlungsgutes und auch quer dazu abgelenkt wird, wird hauptsächlich zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen oder Abtastbewegungen längs der Bewegungsrichtung des Bestrahlungsgutes auftreten, und die Zeit und die Anzahl der im wesentlichen augenblicklichen Zunahme der an einen Punkt der Oberfläche des Bestrahlungsgutes gelieferten Bestrahlung wird durch die Abtastfrequenz gesteuert.The coverage of the electron beam on the surface of the material to be irradiated, when the electron beam along the direction of movement of the material to be irradiated and is also deflected across it, is mainly between successive Scans or scanning movements along the direction of movement of the material to be irradiated occur, and the time and number of essentially instantaneous increases the irradiation delivered to a point on the surface of the material to be irradiated is controlled by the sampling frequency.

Als Vorrichtung zur Bewirkung der Ablenk- oder Abtastbewegung des Elektronenstrahles wurde entweder a) die Schaffung eines Magnetfeldes, das durch die Anwendung zweier Wechselstrommagnetspulen oder Magneten 6, 7 rechtwinklig zur Fo rtpflanzungsrichtung des Elektronenstrahles gerichtet ist, oder b) die Wirkung eines elektrostatischen Wechselfeldes beschrieben, das rechtwinklig zur Fortpflanzungsrichtung des Elektronenstrahles liegt, wobei dies durch ein Paar paralleler leitender Platten 12, 13 bewirkt wird, denen eine hohe Wechselspannung aufgedrückt wird. As a device for causing the deflection or scanning movement of the Electron beam was either a) creating a magnetic field that passed through the use of two AC solenoids or magnets 6, 7 perpendicular to the Direction of propagation of the electron beam is directed, or b) the effect of an electrostatic alternating field, which is perpendicular to the direction of propagation of the electron beam, this being done by a pair of parallel conductive plates 12, 13 is effected, which a high alternating voltage is impressed.

Zur Erzielung der hier beschriebenen Abtastbewegung kann auch eine Kombination elektrostatischer und elektromagnetischer Ablenkfeldtr verwendet werden, die so gerichtet sind, daß die entsprechenden Ablenkkräfte zueinander senkrecht liegen. Eine solche I(ombination ist in Fig. 12 dargestellt, in der ein Paar paralleler leitender Platten 52, 53 und ein Paar Magnetspulen odler Magneten 54,55 dargestellt ist. To achieve the scanning movement described here, a Combination of electrostatic and electromagnetic deflection field doors are used, which are directed so that the corresponding deflection forces are perpendicular to each other lie. Such a combination is shown in Fig. 12, in which a pair of parallel conductive plates 52,53 and a pair of solenoids or magnets 54,55 is.

Die Achse des Elektronenstrahles ist mit 56, die elektrische Feldachse mit 57, die magnetische Feldablenkkraft mit 58 und die sich ergebende Musterform an der Elektronenstrahlachse mit 59 bezeichnet.The axis of the electron beam is 56, the electric field axis with 57, the magnetic field deflection force with 58 and the resulting pattern shape denoted by 59 on the electron beam axis.

Die Verwendung eines abgelenkten, kontinuierlichen Strahles von Elektronen hoher Energie ist bei der Elektronensterilisierung besonders vorteilhaft, da beispielsweise unerwünschte Nebenwirkungen verringert werden können. Wenn eine Substanz den ionisierenden Strahlen unterworfen wird, werden viele Ionen geringer Energie erzeugt. Diese Ionen würden eventuell miteinander Verbindungen bilden, können aber in der Zwischenzeit unerwünschte Nebenwirkungen auslösen. Solche unerwünschten Nebenwirkungen werden verringert, falls die Geschwindigkeit der Verhinduiigsbildung vergrößert wird. Falls die lonisieruugsdichte d ist, ist die Geschwindigkeit der Verbindungsbildung proportional d2, so daß durch Anwachsen der Ionisierungsdichte die Geschwindigkeit der Verbindungsbildung noch mehr vergrößert wird. The use of a deflected, continuous beam of electrons high energy is particularly advantageous in electron sterilization because, for example unwanted side effects can be reduced. When a substance is ionizing the When subjected to rays, many low energy ions are generated. These ions would possibly form connections with each other, but can in the meantime trigger unwanted side effects. Such undesirable side effects will be decreased if the speed of the prevention is increased. If is the ionization density d, the rate of link formation is proportional d2, so that the rate of compound formation by increasing the ionization density is enlarged even more.

Der abtastende Strahl, der im vorhergehenden erwähnt wurde, bewirkt diese Zunahme der Ionisierungsdichte.The scanning beam mentioned above causes this increase in ionization density.

Falls die von dem zu sterilisierenden Erzeugnis aufgenommene Dosierung nich'c durchgängig gleichmäßig ist, ist es außerdem erforderlich, daß einige Teile des Erzeugnisses eine übermäßige Dosierung aufnehmen können, so daß alle seine Teile die kleinste zur Sterilisierung erforderliche Dosierung erhalten. If the dosage absorbed by the product to be sterilized is not uniform throughout, it is also necessary that some parts of the product can absorb an excessive dosage, so that all of its parts receive the smallest dosage required for sterilization.

Die übermäßige Dosis wird irgendwelche unerwünschten Nebenwirkungen vergrößern und auch den Wirkungsgrad des Vorganges vermindern, so daß die Betriebskosten vergrößert werden. Der im vorhergehenden eingehender beschriebene, abgelenkte Strahl liefert die Dosierung an das Bestrahlungsgut verhältnismäßig gleichmäßig über dessen Oberfläche, so daß die unerwünschten Nebenwirkungen yermindert und die zusätzlichen Unkosten, die sich aus der übermäßigen Dosierung ergeben, verringert werden.The excessive dose will cause any undesirable side effects increase and also reduce the efficiency of the process, so that the operating costs be enlarged. The deflected beam described in greater detail above delivers the dosage to the material to be irradiated relatively evenly over it Surface, so that the undesirable side effects and the additional Expenses resulting from excessive dosing are reduced.

Zur maximalenWirksarukeit des abgelenkten Strahles muß die Bahn des Hochspannungselektronenstrahles durch die atmosphärische Luft so kurz wie möglich gemacht werden, indem das zu bestrahlende Erzeugnis dicht an dem Fenster der Beschleunigungsröhre angeordnet oder angebracht wird. Dies verringert die Streuwirkung der atmosphärischen Luft und dient dazu, daß der Elektronenstrahl auf das Bestrahlungsgut mit kleiner Querschnittsfläche auftrifft und aus Elektronen gleichmäßiger Energie zusammengesetzt ist. For maximum effectiveness of the deflected beam, the path of the High-voltage electron beam through the atmospheric air as short as possible made by placing the product to be irradiated close to the window of the accelerating tube is arranged or attached. This reduces the scattering effect of the atmospheric Air and serves to ensure that the electron beam on the material to be irradiated with smaller Cross-sectional area and composed of electrons of uniform energy is.

Durchgängig in der Wissenschaft und Industrie ist die Hauptquelle der Energie zur Begünstigung chemischer Reaktionen im allgemeinen die Wärme. Die Wärme ist in der Lage, Energie durchgängig durch die reagierenden Stoffe zu liefern und dadurch die aufleren Valenzelektronen der Atome in solchen Stoffen zu verdrängen. Da die Atome in den Molekülen durch diese Valenzelektronen gebunden sind, sucht deren Verdrängung die molekulare Struktur der reagierenden Stoffe zu zerstören, so daß sie sich in die molekulare Struktur des gewünschten Reaktionsproduktes umwandeln. Consistent in science and industry is the main source the energy to promote chemical reactions is generally heat. the Heat is able to deliver energy continuously through the reacting substances and thereby to displace the loose valence electrons of the atoms in such substances. Since the atoms in the molecules are bound by these valence electrons, seeks their displacement to destroy the molecular structure of the reacting substances, so that they transform into the molecular structure of the desired reaction product.

Jedoch kann die Wärme keine Energie an d e inneren, dichter gebundenen Elektronen der Atome in so ausreichender Menge liefern, daß diese verdrängt werden. Infolgedessen schafft die Wärme eine verhältnismäßig geringe Ergiebigkeit bei einigen chemischen Reaktionen, und andere chemische Reaktionen können durch Wärme überhaupt nicht hervorgerufen werden. However, the heat cannot transfer energy to the inner, more tightly bound Deliver electrons to the atoms in sufficient quantities to displace them. As a result, the heat creates a relatively low yield for some chemical reactions, and other chemical reactions, can be caused by heat at all cannot be evoked.

Neuerdings ist die Möglichkeit der Verwendurlg verschiedener Formen ionisierender Strahlen erforscht worden, einschließlich der Röntgenstrahlen, der Kathoden-, Neutronen-, Alphateilchen-, Betateilchen- und Gammastrahlen. Ionisierende Strahlungen erzeugen chemische Reaktionen durch ein Verfahren, das von dem Wärmeverfahren gänzlich verschieden ist und Energie an die inneren, dichter gebundenen Elektronen der Atome liefern kann, so daß viel Icräftigere chemaische Änderungen möglich sind. Recently there has been the possibility of using various forms ionizing rays have been explored, including X-rays, the Cathode, neutron, alpha particle, beta particle and gamma rays. Ionizing Radiations produce chemical reactions through a process different from the thermal process is completely different and energy to the inner, more densely bound electrons which can supply atoms, so that much more powerful chemical changes are possible.

Jedoch sind nicht alle Formen der ionisierenden Strahlen für die Förderung chemischer Reaktionen geeignet. Die Strahlung radioaktiver Stoffe ist schwer zu steuern. Die Eindringung der Alphateilchen in den Stoff ist gering. da sie bereits durch ein Blatt Papier aufgehalten werden. Die Gammastrahlen sind äußerst durchdringend, so daß eine starke Abschirmung bei deren Verwendung erforderlich ist. Betateilchen radioaktiver Quellen haben eine verhältnismäßig geringe Energie. Außerdem werden die Betateilchen von jeder beliebigen Quelle mit veränderlicher Energie ausgesandt, so daß eine Veränderung der Wirkungen in der bestrahlten Substanz erzeugt werden kann, einschließ lich einiger Wirkungen, die unerwünscht sein können. However, not all forms of ionizing rays are suitable for that Suitable for promoting chemical reactions. The radiation of radioactive substances is difficult to control. The penetration of the alpha particles into the substance is low. there they are already being held up by a sheet of paper. The gamma rays are extreme penetrating, so that strong shielding is required when using them is. Beta particles from radioactive sources have a relatively low energy. Also, from any source, the beta particles are becoming more variable Energy sent out so that a change in the effects in the irradiated substance may be produced, including some effects which may be undesirable.

Außerdem wird die Strahlung radioaktiver Stoffe nach allen Richtungen ausgesandt. Infolgedessen mull die radioaktive Quelle von der zu bestrahlenden Substanz umgeben sein, um eine solche Strahlung wirksam anwenden zu können. Diese Bedingung zusätzlich zu der Tatsache, daß eine solche Strahlung keine gleichmäßige Energie aufweist, macht die Bestrahlung durch radioaktive Stoffe schwer steuerbar, so daß eine kommerzielle Anwendung eines solchen Verfahrens zur Erzeugung chemischer Reaktionen auf Schwierigkeiten stößt. Die gewöhnlichen Verfahren zur künstlichen Erzeugung einer ionisierenden Strahlung sind auch für kommerzielle Vorgänge ungeeignet. Die Röntgenstrahlen und die Neutronen werden durch Beschuß eines Zieles mit einem primären Teilchenstrahl erzeugt. Sehr wenig Energie des primären Strahles wird in die gewünschte Strahlung umgewandelt, so daß die Erzeugung durch Röntgenstrahlen oder Neutronen einen geringen Wirkungsgrad hat. Außerdem schaffen die Neutronen eine induzierte Radioaktivität. In addition, the radiation of radioactive substances is in all directions sent out. As a result, the radioactive source mulls from the substance to be irradiated be surrounded in order to effectively apply such radiation. This condition in addition to the fact that such radiation does not have uniform energy has, makes the irradiation by radioactive substances difficult to control, so that a commercial application of such a method to generate chemical reactions encounters difficulties. The usual methods of artificial production ionizing radiation are also unsuitable for commercial operations. the X-rays and the neutrons are created by bombarding a target with a primary Particle beam generated. Very little energy of the primary beam is desired in that Radiation converted so that it is generated by X-rays or neutrons has a low efficiency. In addition, the neutrons create an induced Radioactivity.

Eine gewöhnliche elektrische Entladung durch Luft ist ebenfalls ungeeignet, um die Ergiebigkeit einer chemischen Reaktion zu vergrößern. Trotz der Tatsache, daß eine Hochspannungs- oder Hochfrequenzentladung eine hohe Energie als Ganzes haben kann, kann kein einzelnes Ion oder Elektron eine ausreichende Energie in der Luft erwerben, um die Innenelektronen des Atoms zu erreichen und loszureißen. Ordinary electrical discharge through air is also unsuitable, to increase the productivity of a chemical reaction. Despite the fact, that a high voltage or high frequency discharge has high energy as a whole no single ion or electron can have sufficient energy in the Acquire air to reach the inner electrons of the atom and tear them loose.

In einem Elektronenstrahl, wie er in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet wird, hat jedes einzelne Elektron eine hohe Geschwindigkeit. Ein schnelles Elektron hat eine hohe Energie und kann infolgedessen in eine größere Tiefe des Bestrahlungsgutes eindringen. Zweitens ist ein Elektron hoher Geschwindigkeit wirksamer in seiner Einwirkung auf ein getroffenes Atom des Bestrahlungsgutes, da seine hohe Energie es manchmal in die Lage versetzt, die das Atom umgebende Elektronenwolke zu durchdringen, so daß die Innentelichen ebensogut wie dessen Außenteilchen erreicht werden. Schließlich benötigt ein schnelles Elektron weniger als 10-17 Sekunden in der wirksamen Nachbarschaft eines Atoms. Auf diese Weise können bestimmte erwünschte chemische Änderungen durch die Strahlung in wesentlich geringerer Zeit bewirkt werden, als es durch die Anwendung von Wärme auf die Körper erforderlich ist. Diese Wirkungen der Elektronen hoher Geschwindigkeit können mit Elektronen niedriger Geschwindigkeit erreicht werden, sogar dann, wenn die langsamen Elektronen ein Teil einer Hochspannungs- oder Hochfrequenzentladung sind. In an electron beam as in accordance with the invention is used, every single electron has a high speed. A quick one The electron has a high energy and as a result can go to a greater depth of the Penetrate the irradiated material. Second, a high velocity electron is more effective in its action on a hit atom of the irradiated material, since its high Energy sometimes enables the electron cloud surrounding the atom to penetrate, so that the inner particles as well as its outer particles reached will. After all, a fast electron takes less than 10-17 seconds in the effective neighborhood of an atom. In this way, certain desired ones can be made chemical changes caused by radiation in a much shorter time, than is required by the application of heat to the body. These effects High speed electrons can match low speed electrons can be achieved even if the slow electrons are part of a high voltage or high frequency discharge.

Durch dlas Verfahren nach der Erfindung wird eine Ouelle ionisierender Strahlen geschaffen, die in weitem .Alaße geregelt werden kann. so daß ihre kommerzielle Verwendung möglich ist. Durch Verwendung von Hochspannungselektroden kann die Materie durchdrungen werden, und es können zusätzlich, aber nicht ausschließlich die inneren, enger gebundenen Elektronen der Atome erreicht werden, wodurch die Ergiebigkeit chemischer Reaktionen im gewünschten Sinne vergrößert wird. Durch Verwendung eines gut eingestellten, gerichteten Strahles kann die Energie auf einen beliebigen Punkt des bestrahlten Stoffes gerichtet werden Durch \Verwendung eines kontinuierlichen Strahles gleichmäßiger Energie wird die Wirkung der Strahl;en steuerbar. Durch Abtastung der zu bestrahlenden Substanz mit einem hochintensiven Strahl kann die erforderliche Dosis mit der maximalen augenblicklichen Ionisierungsdichte geliefert werden. wodurch unerwünschte Nebenwirkungen verringert werden. By the method of the invention, a source becomes more ionizing Rays created that can be regulated in a wide range. so its commercial Use is possible. By using high voltage electrodes, the matter be penetrated, and additionally, but not exclusively, the inner, more closely bound electrons of the atoms can be reached, thereby increasing the fertility chemical reactions is enlarged in the desired sense. Using a Well adjusted, directed beam can direct the energy to any point of the irradiated substance can be directed by \ using a continuous Beam of uniform energy, the effect of the beams becomes controllable. By scanning the substance to be irradiated with a high-intensity beam can be the required Dose with the maximum instantaneous ionization density. through which unwanted side effects are reduced.

Durch das Verfahren nach der Erfindung können in kommerziellem Rahmen viele chemische Reaktionen mit einer vergrößerten oder maximalen Ergiebigkeit erzeugt werden. Zum Zweck der Veranschaulichung werden nun einige der chemischen Reaktionen aufgezählt. The method according to the invention can be used on a commercial scale produces many chemical reactions with an increased or maximum yield will. For the purpose of illustration, some of the chemical reactions are now presented enumerated.

Zuerst können stark endothermische chemische Reaktionen gefördert werden, die leicht durch gewöhnliche Mittel, wie etwa Wärme, erzeugt werden können. First, strongly endothermic chemical reactions can be promoted which can be easily generated by ordinary means such as heat.

Dies ist besonders wichtig bei der Erzeugung teurer Produkte, wo nur eine kleine Menge des Reaktionserzeugnisses erforderlich ist, dessen Herstellung aber große Energieinengen in konzentrierter Form erfordert.This is especially important when producing expensive products where only a small amount of the reaction product is required to produce it but requires large amounts of energy in a concentrated form.

Zweitens können viele chemische Reaktionen mittels eines Auslösemechanismus gefördert werden, der eine I(ettenreaktion auslöst. Auf diese Weise regt eine kleine Energiemenge, die in konzentrierter Form durch den Elektronenstrahl vorgesehen ist, eine exothermische chemische Reaktion an. Die Reaktion selbst schafft dann die erforderliche Energie für das weitere Fortschreiten. Second, many chemical reactions can be triggered by a trigger mechanism that triggers an I (etten reaction. In this way, it stimulates a small Amount of energy that is provided in concentrated form by the electron beam, an exothermic chemical reaction. The reaction itself then creates the energy required for further progress.

Beispielsweise kann eine schnelle Polymerisation hervorgerufen werden. Der bei der Schuhherstellung verwendete Kitt benötigt normalerweise ungefähr 1 Stunde zur Härtung. Durch Elektronenbestrahlung findet die Polymerisation rasch statt, so daß der Kitt in wenigen Minuten härtet. For example, rapid polymerization can be caused. The putty used to make shoes usually takes about 1 hour for hardening. Polymerization takes place quickly through electron irradiation, so that the putty hardens in a few minutes.

Auch können rermicltelte Moleküle einfach und schnell synthetisch gebildet werden, sogar in Fällen, wo dies sonst nicht möglich sein würde. Formulated molecules can also be synthesized quickly and easily even in cases where this would otherwise not be possible.

Drittens kann mit dem Verfahren nach der Erundung bewirkt werden, daß chemische Reaktionen an Stellen stattfinden und auf diese Weise ein Reaktionserzeugnis dort ausbilden, wo die Reaktion durch andere Verfahren nicht erzeugt werden und das Reaktionsprodulit nicht eingeführt werden könnte. Thirdly, the procedure after rounding can be effected that chemical reactions take place in places and thus a product of the reaction train where the reaction cannot be generated by other processes and the reaction product could not be introduced.

Beispielsweise kann ein katalytischer Stoff an bestimmte Stelle (in situ) erzeugt werden. Falls die reagierenden Substanzen die Katalysatorquelle einschließen, erzeugt die Elektronenbestrahlung den Katalysator gerade an der Stelle, an der er von größtem Nutzen ist. For example, a catalytic substance can be placed at a certain point (in situ). If the reacting substances include the catalyst source, the electron irradiation creates the catalyst exactly where it is is of the greatest use.

Auch kann die gewiinschte chemische Umwandlung an bestimmter Stelle (in situ) vorgenommen werden. The desired chemical conversion can also take place at a certain point (in situ).

Bei der Behandlung eines an Lungenentzündung leidenden Patienten kann es erwünscht sein, ein bazillentötendes Mittel, wie etwa Wasserstoffperoxyd. in die Lungen einzuführen, wo die Bakterien auftreten. When treating a patient with pneumonia it may be desirable to use a germicidal agent such as hydrogen peroxide. into the lungs where the bacteria occur.

Sogar eine kleine Menge Wasserstoffperoxyd würde bereits wirksam sein; sie kann aber in der Lunge durch die bekannten Verfahren nicht erzeugt und auch nicht in die Lunge eingeführt werden. Es kann aber durch Bestrahlung Wasserstoffperoxyd aus dem Wasser gebildet werden, das sich in der Lunge befindet. Auf diese Weise wird der bakterientötende Stoff direkt an der Stelle des Sitzes der Bazillen erzeugt. Even a small amount of hydrogen peroxide would be effective be; however, it cannot be produced in the lungs by the known methods and also not be introduced into the lungs. However, by irradiation it can produce hydrogen peroxide formed from the water in the lungs. In this way The bactericidal substance is made directly in the place of the bacilli seat.

Auch können erwünschte chemische Umwandlungen in vitro hervorgerufen werden, wobei tierisches Geliebe unter aseptischen Bedingungen am Leben erhalten wird. Das erwünschte chemische Erzeugnis kann in dem Gewebe nicht durch Wärme hervorgerufen werden, da diese das Gewebe selbst ebenso wie die darin befindlichen Bakterien beeinflussen würde. Desired chemical conversions can also be induced in vitro keeping animal loves alive under aseptic conditions will. The desired chemical product cannot be induced in the fabric by heat as these affect the tissue itself as well as the bacteria in it would.

Es kann nicht durch Öffnen des Behälters eingeführt werden, da es schwierig sein würde, sich zu vergewisserin, ob das chemische Erzeugnis tatsächlich in das Gewebe eintritt. Durch Bestrahlung des Gewebe. durch den Behälter kann das chemische Produkt direkt im Gewebe erzeugt werden. It cannot be inserted by opening the container as it is it would be difficult to make sure that the chemical was in fact enters the tissue. By irradiating the tissue. the container can do that chemical product can be generated directly in the tissue.

Viertens kann eine gewünschte chemische Umwanfllung ohne Wärme erzielt werden. Häufig kann es erwünscht sein, eine chemische Reaktion bei sehr niedriger Temperatur hervorzurufen, um Nebenwirkungen zu verringern. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist nicht nur die Amvendung- von Wärme unnötig, sondern die Substanzen können auch bei sehr niedrigen Temperaturen bestrahlt werden. Fourth, a desired chemical conversion can be achieved without heat will. Often it may be desirable to have a chemical reaction at very low levels Temperature to reduce side effects. In the process according to According to the invention, not only the use of heat is unnecessary, but the substances can also be irradiated at very low temperatures.

In Fig. 13 der Zeichnung ist eine stark schematische Darstellung ein es Methylalkoholmofeküls gegeben. Die sechs großen Kreise veranschaulichen die sechs Atome, aus denen das Molekül zusammengesetzt ist, nämlich vier Wasserstoffatome, die jeweils mit H bezeichnet sind, ein mit C bezeichnetes Kohlenstoffatom und ein mit 0 bezeichnetes Sauerstoffatom. In der Mitte innerhalb eines jeden der vier Wasserstoffatome ist ein kleiner Kreis vorhanden, der als H-Kern bezeichnet ist und jeweils einen Wasserstoffkern einesWasserstoffatoms charakterisiert. In der Mitte des Wohlen- stoffatoms befindet sich der C-Kern und in der Mitte des Sauerstoffatoms der O-IVern. An einer Anzahl von Stellen jeden Atoms befindet sich ein Punkt, der jeweils ein atomisches Elektron oder ein Teilchen darstellt. 13 of the drawings is a highly schematic representation given a methyl alcohol molecule. The six large circles illustrate that six atoms that make up the molecule, namely four hydrogen atoms, each denoted by H, a carbon atom denoted by C and a oxygen atom denoted by 0. In the middle within each of the four hydrogen atoms there is a small circle called the H nucleus and one at a time Characterizes the hydrogen nucleus of a hydrogen atom. In the middle of the material atom is the C nucleus and in the middle of the oxygen atom of the O-IVs. At a Number of digits of each atom there is a point, each an atomic Represents an electron or a particle.

Es sind fünf ausgezogene Pfeile gezeichllet, welche die Bezugszahlen 1, 2 3, 4 bzw. 5 tragen. Jeder Pfeil veranschaulicht die Bahn eines bombardierenden Elektrons des Hochspannungsstrahles, der an der Kathode der hier beschriebenen Beschleunigungsröhre geschaffen wird, durch die Länge der Röhre beschleunigt wird durch das Fenster an deren Ende austritt und unmittelbar auf die Substanz oder das Material auftrifft, von dem ein einzelnes l>lolekül schematisch in der Fig. 13 dargestellt ist. Die punktiert gezeichneten Pfeife veranschaulichen die sich ergebenden Bahnen der beeinflußten atomischen Elektronen oder Teilchen. There are drawn five solid arrows representing the reference numbers 1, 2, 3, 4 or 5 wear. Each arrow illustrates the path of a bombing Electrons of the high-voltage beam at the cathode of the acceleration tube described here is created by the length of the tube being accelerated through the window the end of which emerges and impinges directly on the substance or material, A single molecule of which is shown schematically in FIG. the dotted pipes illustrate the resulting trajectories of the influenced atomic electrons or particles.

Der Pfeil 3 zeigt ein bombardierendes Elektron, das durch das gesamte Molekül verläuft, ohne mit irgendeinem Teilchen zusammenzustoßen. Der Pfeil 5 kennzeichnet die Bahn eines schnellen Elektrons durch einen Teil des Moleküls, wobei es mit einem Valenzelektron zusammenstößt, aber nicht ausreichend genau, um dem Valenzelektron genug Energie zur Herauslösung aus den Molekül zu erteilen. Jedoch wird dem gretroffenen Elektron genug Energie erteilt, um eine Verschiebung seiner Lage zu bewirken und ihm Erregungsenergie zu geben, so daß eine Änderung der molekularen Struktur hervorgerufen wird. Der Pfeil 1 zeigt ein Valenzelektron, das getroffen und aus seinem Atom herausgeschleudert ist. Der Pfeil 2 zeigt ein inneres Schalenelektron, das zusammengeprallt und aus seinem Atom gelöst ist. In einigen Fällen können Elektronen aus dem Atom mit beträchtlicher Energie herausgeschleudert werden. In solchen Fällen kaml das losgerissene Elektron in der Lage sein, viele andere Atome auf seiner Bahn zu ionisieren. und wird dann Deltastrahl genannt. The arrow 3 shows a bombarding electron that runs through the entire Molecule moves without colliding with any particle. The arrow 5 indicates the orbit of a fast electron through part of the molecule, taking it with a Valence electron collides, but not sufficiently accurate, around the valence electron to give enough energy to detach from the molecule. However, that is struck Electron given enough energy to cause a shift in its position and to give him excitation energy so that a change in the molecular structure is caused will. The arrow 1 shows a valence electron that was hit and ejected from its atom is. The arrow 2 shows an inner shell electron that has collided and out its atom is dissolved. In some cases electrons can be removed from the atom with considerable amounts Energy being thrown out. In such cases the detached electron came be able to ionize many other atoms on its orbit. and then will Called delta ray.

Der Pfeil 4 zeigt den O-Kerll des »getroffeiien« SauerstoTatoms und die Gestalt des Pfeiles 4 zeigt das boml>ardierende Elektron (negative Ladung das rings um den »getroffenen« Kern (positive Ladung) verläuft. Ein solcher I(ern kann dadurch aus seinem NIIolchül »herausgeschleudert« werden und trägt gewöhnlich die meisten der ihn umgebenden Elektronen mit sich. Dies veranschaulicht die Tatsache, daß ein bombardierendes Elektron in einigen Fällen rings um einen Kern in kometenähnlicher Bahn verlaufen und den Kern aus seinem Molekül herausstoßen kann. The arrow 4 shows the O-guy of the "hit" oxygen atom and the shape of arrow 4 shows the bombing electron (negative charge that runs around the "hit" core (positive charge). Such an I (ern can thereby be "thrown out" of his nilchül and usually carries most of the electrons surrounding it with it. This illustrates the fact that a bombarding electron in some cases surrounds a nucleus in a comet-like manner Run and push the nucleus out of its molecule.

Zusammenfassend kann gesagt werden. daß Elektronen hoher Geschwindigkeit in der Lage sind, Materie zu durchdringen und in ihrem Innern viele Arten von Umwandlungen hervorzurufen, wobei keine Wärme. sondern fundamentale atomische Mechanismen verwendet werden, die ihrem Wesen nach grundsätzlich von der Wärme verschieden sind. Beispiele für die Umwandlungen, die in der Materie durch Elektronen hoher Geschwindigkeit hervorgerufen werden können, sind die Sterilisierung und die Erzeugung chemischer Umwandlungen. Die Tatsache, daß die Elektronen hoher Geschwindigkeit beispielsweise Sterilisierung durch einen von der Wärme grundsätzlich verschiedenen Mechanismus hervorrufen können. ermöglicht in vielen Fällen die Sterilisierung von Stoffen, ohne gleichzeitig in diesen unerwünschte Nebenwirkungen zu erzeugen, wie sie bei der Anwendung von Wärme auftreten würden. Beispiele unerwünschter Nebenwirkungen können bei Nahrungsmitteln die Änderung des Geschmacks oder des Aussehens und bei Impfstoffen der Verlust an immunisierender Kraft seine. In summary it can be said. that electrons are high speed are able to penetrate matter and undergo many kinds of transformations inside it evoke, with no heat. but uses fundamental atomic mechanisms which are fundamentally different from warmth in their essence. Examples for the transformations that take place in matter through high speed electrons sterilization and generation are chemical Conversions. The fact that the electrons are high speed for example Sterilization by a mechanism fundamentally different from heat can evoke. in many cases enables substances to be sterilized, without at the same time producing undesirable side effects in these, as they are with the application of heat would occur. Examples of unwanted side effects can change the taste or appearance of foods and Vaccines suffer from a loss of immunizing power.

Bisher ist keine geeignete Quelle schneller Elek-.ronen verfügbar gewesen, die in der Lage ist, die obenerwähnten Verfahren in großem industriellem WIaßstal) durchzuführen. Die unmittelbare Bedeutung dieser N> erfahren auf eine in großem Rahmen durchgeffihrte, industrielle Sterilisierung von Dii7ahrungsmitteln und biologischen Stoffen ebenso wie mögliche chemische Anwendungen ergibt sich aus den dargelegten Betri el)sversuchen mit einem elektrostatischen Beschleuniger für 3 MeV und 4 mm. Die 12-kW-Strahlungsleitung dieser Maschine wurde durch Anwendung der Abtastung wirksam und gleichmäßig mit einer Dosis von 2000000 r (dies ist die Menge ionisXerender Energie. die der Absorption von 83 Erg pro Gramm I,uft entspricht) zur vollständigen Sterilisierung eines Erzeugnisses benutzt, das sich unter der Maschine mit einem Vorschub von 1633 k,,/h auf einem ununterbrochen laufenden Förderband vorbeil)eu egt. Die Ahtasthreite betrug etwa 37,5 cm und die Nbtastfrequenz ungefähr 200 Hz. Das Förderband wurde mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit von 9>14 m/min bewegt. So far, no suitable source of fast electrons is available who is able to carry out the above-mentioned processes on a large industrial scale WIassstal). The immediate meaning of this N> can be experienced on a Large scale industrial sterilization of diet foods and biological substances as well as possible chemical applications results from the outlined operating tests with an electrostatic accelerator for 3 MeV and 4 mm. The 12 kW radiation line of this machine was made by application of scanning effectively and evenly with a dose of 2,000,000 r (this is the Amount of ionizing energy. which corresponds to the absorption of 83 ergs per gram of I, uft) used to completely sterilize a product that is under the Machine with a feed rate of 1633 k ,, / h on a continuously running conveyor belt by) eu egt. The ahtasthreite was about 37.5 cm and the sampling frequency was approximately 200 Hz. The conveyor belt was running at a continuous speed of 9> 14 m / min moved.

Die dargestellte Ausführung dieses Beschleunigers bat somit den Vorteil bei der Anwendung von riochspaniiungselektroneii zur quantitativen und regelbaren industriellen Sterilisierung von Lebensmitteln und anderen Materialien überzeugend veranschaulicht, und sie zeigt auch wirksam die Anwendungen auf dem Gebiet der Chemie. The illustrated embodiment of this accelerator therefore offered the advantage in the application of high voltage electronics for quantitative and controllable industrial sterilization of food and other materials convincingly illustrates, and also effectively shows the applications in the field of chemistry.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Method for irradiating matter with a Electron beam for generating chemical transformations in this matter by rapidly scanning the matter with a high energy electron beam and high intensity.

2. The method according to claim 1, characterized by using a continuous electron beam.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that matter in atmospheric air is only slight to the electron beam Subject to distance from the exit point of the beam from an accelerating tube will.

4. The method according to claim 3, characterized in that the matter exposed to the electron beam as an open mass or in packaged form.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, daPJ at least some of the inner, more closely bound electrons of the atoms of the to treated matter is ejected from its shell orbit by the electron bombardment and an increased or maximum percentage yield of the chemical Reaction as a result of exposure to such a bombardment and the subsequent ones Interaction of such atoms with other, neighboring atoms is obtained.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that an electron beam of small cross-sectional area is used.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the electron beam is deflected by a magnetic field.

8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that the electron beam is deflected by an electrostatic field.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the size of the deflection of the electron beam through the choice of field strength and the distance between the location of the material to be irradiated and the location of the action of the deflecting field is determined and that the oscillation frequency of the electron beam in accordance with the particular requirements of the subject to be treated will be changed.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the electron beam vibrates through the action of an alternating current is moved.

11. The method according to claim 10, characterized in that the electron beam is vibrated at a frequency of about 200 Hz.

12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in, that the total amplitude of the vibrations is of the order of 160.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the electron beam is moved simultaneously on two paths that are mutually exclusive angled, preferably right-angled, run.

14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the matter moves during its irradiation and the electron beam transversely to this movement and also, if desired, is moved in the direction of this movement and that the tilting frequency of the scanning movement or movements is chosen so that every part of matter is exposed to the electron beam.

15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the irradiation effect on one of the two opposite directions of movement of the electron beam is limited.

16. The method according to any one of the preceding claims, characterized by generating a desired scanning pattern through two alternating currents on the electron beam of independent frequency and size.

17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that successive Al) scanning movements of the electron beam are caused, to cover up.

18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that uniform ionization even with a large length of the swept distance, d. H. at a large scanning angle, is achieved in that the penetration depth of the Electron beam set in the irradiated matter or the deflection speed of the electron beam is changed.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that 5 substances are treated that are intended for uptake by the human or animal bodies are intended.

20. The method according to claim 19, characterized in that the electron beam is used to treat a food or drug such that it sterilizes will, where adverse effects on its taste, color, Nutritional value and effectiveness are reduced.

21. Device for irradiating matter by the method according to one of the preceding claims, characterized by Mitte1 to create a Electron beam of high energy and high intensity, means of carrying the Matter in the path of the ray and means which cause the ray to relate to to execute a rapid scanning or oscillating movement of the matter to be irradiated.

22. The device according to claim 21, characterized by the beam Electromagnetic or electrostatic deflecting device between the Original surface of the electron beam and the matter to be irradiated are arranged and is arranged to be operated by an alternating current.

23. Apparatus according to claim 21 or 22, characterized by devices for deflecting the electron beam on two paths.

24. Device according to one of claims 21 to 23, characterized in that that the material to be treated is carried by a movable conveyor will.

25. The device according to claim 24, characterized in that the Movement of the electron beam caused transversely to the path of movement of the conveyor will.

26. Device according to one of claims 21 to 25, characterized in that that the elec- electron beam is generated by an accelerating tube.

27. The device according to claim 26, characterized in that the Accelerating tube ends in an outwardly widened part, which in an elongated, passes over a narrow output window to adapt to the scanning movement of the beam.

28. The device according to claim 27, characterized in that the Device for deflecting the beam in the outwardly widened part of the acceleration tube is arranged.

29. Device according to one of claims 27 and 28, characterized in that that the acceleration tube has a second window facing away from the exit window has a noticeable distance and lies behind it, the space between the Windows is filled with a gas, and that the inlet and outlet channels of a pump for this gas are in communication with this space, the outlet channel in a The nozzle opens near the second window.

30. Device according to one of claims 21 to 29, characterized in that that successive scanning movements of the electron beam are caused, to cover up.

Considered publications: German Patent Specifications No. 541 710, 682 932; U.S. Patent No. 2,429,217; Journal of Applied Physics, Vol. 19, 1948, pp. 599 to 604.