電子ビームとは？

電子ビーム（eビーム）は、高速で推進される負に帯電した電子の制御されたストリームです。 最も一般的な低強度の電子ビームは、テレビやコンピューターモニターで使用されるブラウン管（CRT）です。 高強度の電子ビームは、電子ビーム溶接と呼ばれるプロセスで、金属を切断したり、加熱したり、異なる金属片を溶かしたりすることもあります。 電子ビーム技術を使用して、航空および航空宇宙産業で使用する精密部品を製造したり、医療機器、医薬品、食品、さらには郵便物を殺菌したりできます。

電子ビーム溶接では、高強度の集中電子が鋼やチタンなどの材料の表面に向けられます。 溶接ビーム内の電子は、光の速度の30〜70％で移動するように加速され、金属を加熱および溶融するエネルギーを提供します。 電子ビーム溶接の利点は、真空の維持、狭い溶接ゾーン、および溶接を充填するためのフィラー材料が不要なことです。 ビームは部品を加熱し、それらを結合して気密シールを形成します。 ただし、このタイプの溶接には、X線の生成、高い準備コスト、高い設備コストなど、いくつかの欠点があります。

電子ビームフリーフォーム製造（EBF3）は、原材料から部品を製造できる層付加プロセスです。 このプロセスでは、高強度の電子ビームを使用して、スチール、チタン、またはその他の金属を溶解し、すぐに使用できる部品に再配置します。 必要に応じて部品やツールを作成するこの機能により、スペースの時間を大幅に節約でき、重い部品やツールをフェリーするための費用のかかる打ち上げが不要になります。 EBF3テクノロジーは、航空宇宙産業の複数の企業によってさらに開発されており、2011年にはF-35ジョイントストライクファイターの製造に使用されています。

生物還元は、有毒化学物質を使用せずに微生物を削減または排除するために、精密に制御された電子ビームを使用することにより可能になるプロセスです。 輸送および郵送業界では、高エネルギーの電子ビームが手紙、小包、封筒、箱、およびその他の輸送コンテナに流れ込みます。 電子ビームは容器の未開封の内容物を照射し、微生物を殺します。 洗わずにすぐに食べられるバッグサラダなど、一部の食品は、地元のスーパーマーケットに出荷される前に電子ビームを使用して照射されています。 これにより、食品の味や生存率に影響を与える可能性のある添加物が不要になります。

医療用品や医薬品にも高エネルギーの電子ビームを照射して、効果的に滅菌することができます。 コンピュータプログラムは、これらのアイテムを殺菌するために必要な正確なエネルギー量を指示します。 電子は、電子ビーム放射によって引き起こされる間接的な化学反応により、微生物を殺し、重要な分子を破壊します。 医療用品、部品、およびデバイスは、未開封の容器に入れたままで照射できます。 プロセスとその結果生じる滅菌はガンマ線照射プロセスに似ていますが、医薬品の材料劣化が少ないです。