用于辐射源的测量工具和用于测量辐射的方法技术

提供一种用于测量由至少一个电子束发射器(2a‑b)在用于对随后被形成为包装的包装材料进行灭菌的辐射区域(2)中发射的辐射的递送剂量的测量工具(1)。测量工具(1)包括：至少一个换能器(3)，其被配置为将辐射的递送剂量的一种特性转换成另一特性；框架(5)，其被配置为保持至少一个换能器(3)并将至少一个换能器(3)插入到辐射区域(2)中；以及至少一个连接器(7)，其被配置为允许信号从至少一个换能器(3)传送到远离辐射区域(2)的读出系统(9)。还提供了所述工具的用途和用于对由至少一个电子束发射器(2a‑b)在用于对随后被形成为包装的包装材料进行灭菌的辐射区域(2)中发射的辐射剂量进行校准的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辐射源的测量工具和用于测量辐射的方法
本专利技术涉及一种用于测量辐射的递送剂量的测量工具和一种用于测量辐射的方法。具体地，该工具和方法被配置为在辐射区域中使用，该辐射区域用于对随后形成为多个包装的包装材料的卷材进行灭菌。
技术介绍
当包装中填充有食品时，要求对包装材料进行灭菌，以便在密封包装之前，可以对巴氏灭菌的(或通过其他方式处理的)产品进行无菌添加。为了延长食品的保质期，已知在包装材料形成填充的包装之前对其进行灭菌。根据所需的保质期以及是否在冷藏或环境温度下进行分配和存储，可以选择不同级别的灭菌。然而，通常提供完整的微生物杀灭。一种灭菌途径是用从电子束单元发射的电子辐射包装材料。为了在使辐射的递送剂量保持最小的同时实现足够的灭菌，需要正确的递送剂量。因此，在安装期间，以及周期性地约每几百个小时(例如每500-1000小时)的运行时间，对辐射的递送剂量进行测量，随后进行电子束单元的校准和验证。一些电子束发射器包括它们自己的测量设备，但是已经发现它们与一些缺点相关联。它们可能不准确，可能偏移，并且可能与不希望有的噪声水平相关联。为了使这些问题最小化，定期重新校准此设备可能是有益的。发射器通常还具有推荐的校准设置，但是这些设置不一定反映在正常运行期间将在其中使用的特定环境。因此，需要进一步测量辐射的递送剂量。如今，在食品包装中，例如将液态食品包装在单独的包装中，这种测量是借助于附着在包装材料上的辐射致变色膜进行的剂量学测定。随着包装材料通过电子束发射器，该膜行进通过辐射区域，然后手动地操作校准的测量系统读取剂量。数据分析必须手工完成，因此花费了不希望的长时间。如果在这个漫长而详细的过程中犯了任何错误，那么直到该过程完成后，这才变得显而易见。现有技术成功地测量了辐射的递送剂量。然而，这浪费了包装材料，花费了很长时间，并且需要接受剂量学培训的熟练技术人员。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地克服现有技术的上述一个或多个限制。特别地，目的是提供一种快速且易于使用并且不需要中断正常程序的测量工具。根据本专利技术的第一方面，通过提供一种测量工具来全部或至少部分地实现本专利技术的上述和其他目的，该测量工具用于测量由至少一个电子束发射器在用于对随后形成包装的包装材料进行灭菌的辐射区域中发射的辐射的递送剂量。该测量工具包括：至少一个换能器，其被配置为将辐射的递送剂量的一个特性转换成另一特性；以及框架，其被配置为保持至少一个换能器并且被插入到辐射区域中；以及至少一个连接器，其被配置为允许信号从至少一个换能器传送到远离辐射区域的读出系统。测量工具的优势在于它快速且易于使用并且不需要中断正常程序。至少一个换能器中的至少一种可以是热电偶。热电偶的优势在于，辐射过程会产生大量热量，这意味着热电偶将产生精确的测量结果。至少一个热电偶可以进一步与至少一个无源元件耦合。无源元件的优势在于它可以具有比换能器更大的面积，并且不会将换能器直接暴露于有害辐射。至少一个换能器中的至少一种可以是电荷收集器。电荷收集器的优势在于易于使用和传输测量结果。至少一个电荷收集器可以包括至少一种金属或半导体元件。金属或半导体元件的优势在于它提高了电荷收集器的效率。至少一个电荷收集器可包括至少一个金属或半导体线，该金属或半导体线插入到具有至少一个狭缝的屏蔽件的空心管中。插入具有至少一个狭缝的屏蔽件的空心管中的所述线的优势在于它在使电荷收集器暴露于最小的辐射量的同时提供对辐射的递送剂量的可靠的测量。至少一个电荷收集器可以涂覆有抗辐射材料。抗辐射材料的优势在于它将增加换能器的耐用性和稳定性。至少一个换能器中的至少一种可以是闪烁器。闪烁器的优势在于它公认地(wellestablished)用于测量辐射并且将产生标准化且可靠的测量结果。至少一个闪烁器可以涂覆有抗辐射材料。抗辐射材料的优势在于它将增加换能器的耐用性和稳定性。至少一个换能器中的至少一种可以是薄膜固态检测器。薄膜固态检测器的优势在于它可以做得非常小而薄。薄膜固态检测器可以包括至少两个有源层，其被布置在距电子束发射器不同的距离处。以距电子束发射器不同的距离布置的至少两个有源层可以提供一组单独的信号，可以从该信号中得出与入射辐射的能量有关的信息。至少一个薄膜固态检测器可以涂覆有抗辐射材料。抗辐射材料的优势在于它将增加换能器的耐用性和稳定性。至少一个换能器可以耦合到冷却元件。冷却元件的优势在于辐射区域可能具有足够高的温度以损坏换能器和/或框架。冷却元件可以被耦合到无源元件以被插入到辐射区域中并且被配置为将无源元件保持在固定温度。将无源元件保持在固定温度的优势在于易于测量和标准化。至少一个换能器可以进一步包括屏蔽件。屏蔽件的优势在于它将增加换能器的耐用性和稳定性，并允许定向或空间测量。屏蔽件可具有至少一个狭缝。狭缝的优势在于它允许进行更定向的空间测量，并减少碰到换能器的辐射，从而增加了换能器的耐用性和稳定性。至少一个换能器可以进一步包括低能滤波屏蔽件。低能滤波屏蔽件的优势在于它降低了噪声。至少一个换能器可包括直接暴露于入射辐射的至少一个屏蔽层；以及用于检测辐射的至少一个有源层；以及在屏蔽层和有源层之间的至少一个中间绝缘层。这些层的优势在于它们在保持基本平坦的同时保护换能器的测量部分。屏蔽层可以优选是金属的和/或接地的。绝缘层可以是电绝缘的和/或热绝缘的。至少一个换能器可以是单面的。单面换能器的优势在于它允许在多个侧面上具有电子发射器的隧道中仅测量一个电子发射器。至少一个换能器可以是双面的。双面换能器的优势在于它允许在多个侧面上具有电子发射器的隧道中测量多个电子发射器。至少一个换能器和该框架在公用平面中可以是基本平坦的。基本上平坦的优势在于该工具然后可以装配在任何辐射区域中。框架可以包括挡板，该挡板允许将至少一个换能器交替地暴露于辐射区域。挡板的优势在于它仅在环境稳定之后才允许至少一个换能器暴露于辐射。框架可以包括马达，该马达被配置为提供至少一个换能器进入辐射区域的自动插入。马达的优势在于它允许进行自动化或辅助以及该工具在辐射区域中的精确暴露时间，以延长该工具的耐用性。框架可以包括手柄，该手柄被配置为在将至少一个换能器插入到辐射区域中期间进行辅助。手柄的优势在于它使该工具更易于使用。手柄可以进一步被配置为在使用时稳定框架。稳定的优势在于它允许进行更可靠的测量。该工具可以进一步包括以二维矩阵布置的具有预定空间分辨率的多个换能器。以二维矩阵布置的具有预定空间分辨率的换能器的优势在于它允许进行二维空间测量。读出系统可以被配置为提供由至少一个电子束发射器发射的辐射轮廓的空间图。该空间图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量由至少一个电子束发射器(2a-b)在用于对随后形成为包装的包装材料进行灭菌的辐射区域(2)中发射的辐射的传送剂量的测量工具(1)，所述测量工具(1)包括：/n至少一个换能器(3)，其被配置为将辐射的所述递送剂量的一种特性转换成另一特性；/n框架(5)，其被配置为保持所述至少一个换能器(3)并将所述至少一个换能器(3)插入到所述辐射区域(2)中；以及/n至少一个连接器(7)，其被配置为允许信号从所述至少一个换能器(3)传送到远离所述辐射区域(2)的读出系统(9)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181123 EP 18208123.21.一种用于测量由至少一个电子束发射器(2a-b)在用于对随后形成为包装的包装材料进行灭菌的辐射区域(2)中发射的辐射的传送剂量的测量工具(1)，所述测量工具(1)包括：
至少一个换能器(3)，其被配置为将辐射的所述递送剂量的一种特性转换成另一特性；
框架(5)，其被配置为保持所述至少一个换能器(3)并将所述至少一个换能器(3)插入到所述辐射区域(2)中；以及
至少一个连接器(7)，其被配置为允许信号从所述至少一个换能器(3)传送到远离所述辐射区域(2)的读出系统(9)。


2.根据权利要求1所述的测量工具(1)，其中，所述至少一个换能器(3)中的至少一种是与至少一个金属板(10)耦合的热电偶。


3.根据前述权利要求中任一项所述的测量工具(1)，其中，所述至少一个换能器(3)中的至少一种是包括至少一个金属或半导体元件(13)的电荷收集器。


4.根据权利要求3所述的测量工具(1)，其中，至少一个电荷收集器(3)包括至少一个金属或半导体线(13)，所述至少一个金属或半导体线(13)插入到具有至少一个狭缝的屏蔽件(11)的空心管中。


5.根据前述权利要求中任一项所述的测量工具(1)，其中，所述至少一个换能器(3)中的至少一种是闪烁器。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的测量工具(1)，其中，所述至少一个换能器(3)中的至少一种是薄膜固态检测器。


7.根据权利要求6所述的测量工具(1)，其中，至少一个薄膜固态检测器(3)包括至少两个有源层(13)，所述至少两个有源层被布置在距所述电子束发射器(2a-b)不同的距离处。


8.根据前述权利要求中任一项所述的测量工具(1)，其中，至少一个换能器(3)耦合至冷却元件(4)；
其中，所述冷却元件(4)耦合至金属板(10)以插入到所述辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：马科·拉瓦列，朱利奥·保罗·威罗尼斯，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH