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)透鏡會聚作用后，形成密集的高速電子流。

原理

電子在電場中會受力而得到加速、提高能量，產(chǎn)生電子束。

一臺電子加速器，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，電子在這臺加速器里速度幾乎沒有增加，而能量增加了4倍。

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

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（強度受影像訊號控制）經(jīng)過聚焦線圈聚焦后在高壓電極的作用下加速向前運動。與此同時，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。

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動的電偏轉(zhuǎn)板與聚焦電子的聚焦線圈，對應(yīng)于加速器中控制粒子運動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。對粒子加速器的粒子運行管道來說，為了減少粒子在運動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)家對粒子能量和流強的不同要求，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，并在極短的時間內(nèi)，將電子的動能大部分轉(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，激光加工已從實驗室走向了實用化階段，并進(jìn)入了原來由電子束加工的各個領(lǐng)域，大有取代電子束加工的勢頭。但實踐證明，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)特點外，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能上，針對不同的應(yīng)用場合，仍有各自不同的特點。

相比較于電子束焊，激光焊接的優(yōu)點是：激光焊不需真空室和對工件焊前進(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)等各個領(lǐng)域中。此外，隨著對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，電子束自動化技術(shù)的應(yīng)用可實現(xiàn)對材料制備與加工過程的精確控制，在降低勞動強度的同時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，使得超高熔點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�，�?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！