Hva er en elektronstråle?

En elektronstråle (e-beam) er en kontrollert strøm av negativt ladede elektroner som blir drevet med en høy hastighet. Den vanligste e-strålen med lav intensitet er katodestrålerøret (CRT) som brukes i TV-apparater og dataskjermer. En elektronisk stråle med høy intensitet kan også kutte metall eller varme og smelte sammen forskjellige metallstykker i en prosess som kalles elektronstrålesveising. E-beam-teknologi kan brukes til å fremstille presisjonsdeler for bruk i luftfarts- og romfartsindustrien, samt sterilisere medisinsk utstyr, farmasøytisk materiale, mat og til og med post.

Ved elektronstrålesveising ledes en høyintensiv strøm av konsentrerte elektroner mot overflaten av et materiale som stål eller titan. Elektronene i sveisestrålen akselereres for å bevege seg mellom 30 og 70 prosent lysets hastighet, noe som gir energien til å varme opp og smelte metallet. Fordelene med elektronstrålesveising er bevaring av et vakuum, en smal sveisesone og fraværet av behovet for et fyllmateriale for å fylle sveisen. Strålen varmer opp bitene og kombinerer dem for å danne en lufttett pakning. Denne typen sveising har imidlertid noen ulemper, inkludert produksjon av røntgenstråler, høye forberedelseskostnader og høye utstyrskostnader.

Produksjon av elektronstrålefri form (EBF3) er en lagtilsetningsprosess som kan fremstille en del fra råvarer. Prosessen benytter en elektronisk stråle med høy intensitet til å smelte og omorganisere stål, titan eller annet metall til en bruksklar del. Denne muligheten til å lage deler og verktøy på forespørsel ville spart mye tid i rommet, og eliminert behovet for kostbare oppskytninger for å ferge tunge deler eller verktøy. EBF3-teknologien blir videreutviklet av flere selskaper i luftfartsindustrien, og brukes i 2011 til fabrikasjon av F-35 Joint Strike Fighter.

Bioreduksjon er en prosess som er muliggjort ved bruk av presisjonsstyrte elektronstråler for å redusere eller eliminere mikrobielle organismer uten bruk av giftige kjemikalier. I skips- og postbransjen blir høyeenergiske e-bjelker strømmet til og gjennom brev, pakker, konvolutter, esker og andre fraktcontainere. E-strålen bestråler det uåpnede innholdet i beholderne som dreper mikroorganismer. Noen matvarer, som salat i en pose, som er klare til å spise uten vask, har blitt bestrålet med en e-bjelke før de sendes til lokale supermarkeder. Dette eliminerer behovet for tilsetningsstoffer som kan påvirke smaken eller levedyktigheten til maten.

Medisinske forsyninger og legemidler kan også bestråles med en høyenergi-elektronstråle, og effektivt sterilisere dem. Et dataprogram dirigerer den nøyaktige mengden energi som trengs for å sterilisere disse elementene. Elektronene dreper mikrober og ødelegger viktige molekyler gjennom en indirekte kjemisk reaksjon forårsaket av e-stråling. Medisinsk utstyr, deler og utstyr kan bestråles mens de fremdeles er i deres uåpnede containere. Prosessen og den resulterende steriliseringen ligner på gammastrålingsprosessen, men med mindre materialnedbrytning i farmasøytiske stoffer.