電子經(jīng)過匯集成束。具有高能量密度。它是利用電子槍中陰極所產(chǎn)生的電子在陰陽極間的高壓（25-300kV）加速電場作用下被加速至很高的速度（0.3-0.7倍光速），經(jīng)透鏡會(huì)聚作用后，形成密集的高速電子流。

原理

電子在電場中會(huì)受力而得到加速、提高能量，產(chǎn)生電子束。

一臺(tái)電子加速器，注入的電子能量為20GeV（1GeV=109 eV，也就是10億電子伏特），相應(yīng)的電子速度為0.99999999979倍光速。電子經(jīng)加速器加速后，能量可達(dá)到100GeV，電子速度達(dá)到0.999999999987倍的光速。這說明，電子在這臺(tái)加速器里速度幾乎沒有增加，而能量增加了4倍。

其實(shí)，加速器離人們的生活并不遠(yuǎn)�，F(xiàn)代生活中已經(jīng)普及的電視、計(jì)算機(jī)顯示器所用的顯像管就是一臺(tái)小小的電子加速器。

顯像管有玻璃密封外殼，內(nèi)部抽成真空。由一端的電子槍產(chǎn)生的電子束（強(qiáng)度受影像訊號(hào)控制）經(jīng)過聚焦線圈聚焦后在高壓電極的作用下加速向前運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，電子束在偏轉(zhuǎn)電極的作用下，自上而下作水平方向的掃描。這樣，在顯像管另一端的熒光屏上就形成了明暗程度不同的亮點(diǎn)。

粒子加速器的結(jié)構(gòu)可以與顯像管類比。顯像管中的電子槍對(duì)應(yīng)于加速器的電子槍或離子源，顯像管中加速電子用的高壓電極對(duì)應(yīng)于加速器中的高壓加速電極及加速腔。顯像管中控制電子運(yùn)動(dòng)的電偏轉(zhuǎn)板與聚焦電子的聚焦線圈，對(duì)應(yīng)于加速器中控制粒子運(yùn)動(dòng)軌道和聚焦粒子束流的多種電磁部件，如導(dǎo)向磁鐵、聚焦磁鐵、多極校正磁鐵等。對(duì)粒子加速器的粒子運(yùn)行管道來說，為了減少粒子在運(yùn)動(dòng)中與殘余氣體碰撞而造成粒子的丟失和束流性能變壞，所要求的真空度比顯像管要高數(shù)千到數(shù)萬倍。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，根據(jù)科學(xué)家對(duì)粒子能量和流強(qiáng)的不同要求，陸續(xù)產(chǎn)生了不同原理、不同結(jié)構(gòu)的多種加速器。

區(qū)別

電子束加工（electron beam machining，EBM）是在真空條件下，利用電子槍中產(chǎn)生的電子經(jīng)加速、聚焦后能量密度為106～109W/

的極細(xì)束流，高速（光速的60%~70%）沖擊到工件表面，并在極短的時(shí)間內(nèi)，將電子的動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)換為熱能，形成“小孔”效應(yīng)，使工件被沖擊部位的材料達(dá)到幾千攝氏度，致使材料局部熔化或蒸發(fā)，達(dá)到焊接目的。

激光器利用原子受激輻射的原理，使物質(zhì)受激而產(chǎn)生波長均一，方向一致和強(qiáng)度非常高的光束。通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦成尺寸與光波波長相近的極小光斑，其功率密度可達(dá)105～1011W/cm²，溫度可達(dá)一萬攝氏度，將材料在瞬間熔化和蒸發(fā)。

至今，電子束焊經(jīng)過不斷發(fā)展已經(jīng)成為一種成熟的加工技術(shù)，無論是汽車制造，還是航空航天，都起著舉足輕重的作用。而40多年來，激光加工已從實(shí)驗(yàn)室走向了實(shí)用化階段，并進(jìn)入了原來由電子束加工的各個(gè)領(lǐng)域，大有取代電子束加工的勢頭。但實(shí)踐證明，激光和電子束作為高能量密度熱源，除了具有很多相同技術(shù)特點(diǎn)外，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能上，針對(duì)不同的應(yīng)用場合，仍有各自不同的特點(diǎn)。

相比較于電子束焊，激光焊接的優(yōu)點(diǎn)是：激光焊不需真空室和對(duì)工件焊前進(jìn)行去磁處理，它可在大氣中進(jìn)行，也沒有防X射線問題，所以可在生產(chǎn)線內(nèi)聯(lián)機(jī)操作，也可焊接磁性材料。另外，激光焊接的循環(huán)時(shí)間大大低于電子束焊接（很容易做到30秒以內(nèi)）。激光焊接實(shí)際上已取得了電子束焊接20年前的地位，成為高能束焊接技術(shù)發(fā)展的主流。

應(yīng)用

作為制備與加工難熔金屬的核心技術(shù)之一，電子束技術(shù)已在高溫合金的成型制造與精煉、高溫合金的焊接、表面改性以及涂層制備等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并將不斷涉足航空航天、國防軍工以及核工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域中。此外，隨著對(duì)高溫合金使用性能要求的不斷提高以及新型高溫合金的開發(fā)，電子束技術(shù)在高溫合金中的應(yīng)用也面臨著新的挑戰(zhàn)，因此需要不斷開發(fā)電子束技術(shù)的新方法與新工藝，如將計(jì)算模擬的方法與電子束技術(shù)相結(jié)合能有效指導(dǎo)材料的制備與加工，此外，電子束自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)材料制備與加工過程的精確控制，在降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)提高材料的使用性能。

電子束技術(shù)與高溫合金的發(fā)展相互促進(jìn)，電子束技術(shù)在高溫合金中的應(yīng)用也必然朝著高效率、低成本、低能耗的方向發(fā)展。此外，電子束技術(shù)的應(yīng)用在大幅度提高高溫合金的使用性能的同時(shí)，使得超高熔點(diǎn)合金的制備與加工成為可能。

電子束技術(shù)與高溫合金的開發(fā)緊密結(jié)合，不斷發(fā)展，在高溫合金中的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙挘瑧?yīng)用前景值得期待。有需要的朋友可以聯(lián)系我們——秉鵬科技資訊詳情！