Elektronstrålebehandling är ett brett spektrum av processer (teknologier) där en mycket fokuserad stråle av elektroner som rör sig med hög hastighet används för tekniska ändamål. [ett]
Skilj mellan termisk och icke- termisk bearbetning.
Termiska processer inkluderar : smältning , svetsning , värmebehandling av begränsade ytor, borrning , mikrofräsning, omsmältning av ytskikt, gravering , lödning , sprutning. Icke -termiska processer inkluderar: sterilisering och aktivering av materialytor, informationsregistrering (inklusive hologram), elektronisk litografi , produktion av flerskiktsstrukturer.
Ultrarena metaller och legeringar erhålls genom elektronstrålesmältning; genom avdunstning av metalliska och icke-metalliska material (oxider, karbider, borider) med ytterligare separat eller sammanfogad kondensering erhålls beläggningar för olika ändamål (dekorativa eller med vissa fysikaliska och kemiska egenskaper). Elektronstrålevärmebehandling (t.ex. glödgning) ger material den önskade strukturen; dimensionell bearbetning (till exempel högprecisionsborrning eller fräsning) - en given form och storlek. Som källor för elektronstrålar används speciella generatorer - elektronstrålekanoner, som är en integrerad del av elektroniska tekniska installationer (eller elektronstråleugnar när det gäller smältmaterial). Elektroner emitteras när katoden (från volfram, tantal) värms upp och accelereras i ett elektriskt högspänningsfält mellan anoden och katoden. Två fundamentalt olika system av elektronsmältkanoner är kända: utan accelerationsanod (med en ringformad katod av volframtråd; en metall som smälts används som anod) och med anoder av olika slag. [2]
Elektronstråleteknik används inom metallurgi , maskinteknik , radioelektronik , etc.
Ett betydande bidrag till upptäckten och studien av energieffekterna av en elektronstråle gjordes av de engelska vetenskapsmännen W. Groves (uppvärmning av metaller genom ett accelererat magnetfält av elektronstrålar, 1852), W. Crookes (överföring av energi och impulser) genom strålar, smältning av en platinaanod, 1879), J.-J. Thomson (upptäckt av elektronernas flöde genom ett magnetfält, 1897), amerikansk fysiker G.-E. Millikan (exakt bestämning av elektronernas laddningar, 1905).
1905 använde Pirani först flödet av elektroner i vakuum för att smälta metaller, men den snabba utvecklingen av elektronstrålebehandling blev möjlig först efter att elektronstrålen fokuserades. Detta uppnåddes av Ardenne och Ruhlet 1934. Den praktiska implementeringen i industrin började på 1960-talet. Sedan 1970-talet har masstillämpningen av icke-termiska processer börjat.