Elektronstrålebehandling er en bred vifte af processer (teknologier), hvor en stærkt fokuseret stråle af elektroner, der bevæger sig med høj hastighed, bruges til teknologiske formål. [en]
Skelne mellem termisk og ikke -termisk behandling.
Termiske processer omfatter : smeltning , svejsning , varmebehandling af begrænsede områder, boring , mikrofræsning, omsmeltning af overfladelag, gravering , lodning , sprøjtning. Ikke -termiske processer omfatter: sterilisering og aktivering af materialeoverflader, informationsregistrering (inklusive hologrammer), elektronisk litografi , produktion af flerlagsstrukturer.
Ultrarene metaller og legeringer opnås ved elektronstrålesmeltning; ved fordampning af metalliske og ikke-metalliske materialer (oxider, carbider, borider) med yderligere separat eller fælles kondensering opnås belægninger til forskellige formål (dekorative eller med visse fysiske og kemiske egenskaber). Elektronstrålevarmebehandling (f.eks. udglødning) giver materialer den ønskede struktur; dimensionsbehandling (for eksempel højpræcisionsboring eller fræsning) - en given form og størrelse. Som kilder til elektronstråler anvendes specielle generatorer - elektronstrålekanoner, som er en integreret del af elektroniske teknologiske installationer (eller elektronstråleovne i tilfælde af smeltende materialer). Elektroner udsendes, når katoden (fra wolfram, tantal) opvarmes og accelereres i et elektrisk højspændingsfelt mellem anoden og katoden. Der kendes to fundamentalt forskellige systemer af elektronsmeltekanoner: uden en accelererende anode (med en ringformet katode lavet af wolframtråd; et metal, der er smeltet, bruges som en anode) og med anoder af forskellige typer. [2]
Elektronstråleteknologier bruges i metallurgi , maskinteknik , radioelektronik osv.
Et væsentligt bidrag til opdagelsen og undersøgelsen af energieffekterne af en elektronstråle blev ydet af de engelske videnskabsmænd W. Groves (opvarmning af metaller ved et accelereret magnetfelt af elektronstråler, 1852), W. Crookes (overførsel af energi og impulser) ved stråler, smeltning af en platinanode, 1879), J.-J. Thomson (opdagelse af strømmen af elektroner ved hjælp af et magnetfelt, 1897), amerikansk fysiker G.-E. Millikan (nøjagtig bestemmelse af elektronernes ladninger, 1905).
I 1905 brugte Pirani først strømmen af elektroner i et vakuum til at smelte metaller, men den hurtige udvikling af elektronstrålebehandling blev først mulig, efter at elektronstrålen var fokuseret. Dette blev opnået af Ardennerne og Ruhlet i 1934. Den praktiske implementering i industrien begyndte i 1960'erne. Siden 1970'erne er masseanvendelse af ikke-termiske processer begyndt.