Prelucrarea cu fascicul de electroni este o gamă largă de procese (tehnologii) în care un fascicul de electroni foarte focalizat care se mișcă cu viteză mare este utilizat în scopuri tehnologice. [unu]
Distingeți între procesarea termică și cea non- termică .
Procesele termice includ : topirea , sudarea , tratarea termică a suprafețelor limitate, găurirea , micro-frezarea, retopirea straturilor de suprafață, gravarea , lipirea , pulverizarea. Procesele non -termice includ: sterilizarea și activarea suprafețelor materialelor, înregistrarea informațiilor (inclusiv holograme), litografia electronică , producția de structuri multistrat.
Metalele și aliajele ultrapure sunt obținute prin topire cu fascicul de electroni; prin evaporarea materialelor metalice și nemetalice (oxizi, carburi, boruri) cu ulterior condensare separată sau îmbinată se obțin acoperiri cu diverse scopuri (decorative sau cu anumite proprietăți fizico-chimice). Tratamentul termic cu fascicul de electroni (ex. recoacere) conferă materialelor structura dorită; prelucrare dimensională (de exemplu, găurire sau frezare de înaltă precizie) - o formă și o dimensiune dată. Ca surse de fascicule de electroni se folosesc generatoare speciale - tunuri cu fascicule de electroni, care fac parte integrantă din instalațiile tehnologice electronice (sau cuptoare cu fascicul de electroni în cazul materialelor de topire). Electronii sunt emiși atunci când catodul (din wolfram, tantal) este încălzit și accelerat într-un câmp electric de înaltă tensiune între anod și catod. Sunt cunoscute două sisteme fundamental diferite de tunuri de topire a electronilor: fără anod de accelerare (cu un catod inelar din sârmă de tungsten; un metal care este topit este folosit ca anod) și cu anozi de diferite tipuri. [2]
Tehnologiile fasciculului de electroni sunt utilizate în metalurgie , inginerie mecanică , electronică radio etc.
O contribuție semnificativă la descoperirea și studiul efectelor energetice ale unui fascicul de electroni au avut-o oamenii de știință englezi W. Groves (încălzirea metalelor printr-un câmp magnetic accelerat de fascicule de electroni, 1852), W. Crookes (transfer de energie și impulsuri). prin raze, topirea unui anod de platină, 1879), J.-J. Thomson (descoperirea fluxului de electroni de către un câmp magnetic, 1897), fizicianul american G.-E. Millikan (determinarea precisă a sarcinilor electronilor, 1905).
În 1905, Pirani a folosit pentru prima dată fluxul de electroni în vid pentru a topi metale, dar dezvoltarea rapidă a procesării fasciculului de electroni a devenit posibilă numai după ce fasciculul de electroni a fost focalizat. Acest lucru a fost realizat de Ardenne și Ruhlet în 1934. Implementarea practică în industrie a început în anii 1960. Din anii 1970 a început aplicarea în masă a proceselor non-termice.