光応用の知識

電子線滅菌

5．EB装置機種選定の要因

EB装置の機種を決めるためには、次の要因を決定する必要があります。

  1. 加速電圧
  2. 処理スピード
  3. 処理に必要な線量
  4. 処理幅など

装置の仕様を決めるために必要な相互関係を説明します。

(1) 加速電圧(透過能力)

前述したように電子に与える運動エネルギーです。分かりやすく説明するためにピストルに例えてみます。ピストルの弾(電子)を物質に打ち込む時、火薬(加速電圧)を多くするほど弾(電子)は物質の奥深くまで打ち込むことが出来ます。また打ち込まれる物質が鉄板と紙とでは、その打ち込まれる深さは大きく違います。つまり打ち込まれる物質の密度＜比重＞により、打ち込まれる距離が変わってくるのです(図4参照)。
EBも同じことが言え、加速電子と被照射物質の密度によって、電子の透過の深さが決まり、図5に示すような関係があります。この加速電圧は大きくなるほど装置(トランス、X線のシールド、チャンバーほか)が大きくなり、そのため、価格も高額になるので、処理対象物に最適な加速電圧を選定することはもちろんですが、できるだけ低い加速電圧の方が経済的に有利です。

(2) 電子電流(処理能力)

これは前記要因の 2.処理スピードと 3.処理に必要な線量により決定されるものです。EB装置から得られる線量は次式で表されます。

D=K(V/I)

ただし

D
線量(kGy)
I
全電子電流(mA)
V
処理スピード(m/mim)
K
定数〈装置ごと〉

よって、滅菌処理するのに必要な線量を求め、処理したいスピードが分かれば上記の式から必要な全電子電流を求められます。EB装置の機種ごとに最大処理能力(線量と処理スピードで表されている)が決まっています。また装置の全電子電流(mA)を処理可能な幅(cm)で除した電子電流値を求めることができ、機種選定が可能となります。

(3) 処理幅

EB装置の大きさや電子電流などを決める要因となります。

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