Что такое электронный луч?

Электронный пучок (электронный пучок) представляет собой управляемый поток отрицательно заряженных электронов, которые движутся с высокой скоростью. Наиболее распространенным электронным пучком низкой интенсивности является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), используемая в телевизорах и компьютерных мониторах. Электронный луч высокой интенсивности также может разрезать металл или нагревать и плавить различные куски металла в процессе, называемом электронно-лучевой сваркой. Электронно-лучевая технология может использоваться для изготовления прецизионных деталей для использования в авиационной и аэрокосмической промышленности, а также для стерилизации медицинских изделий, фармацевтических материалов, продуктов питания и даже почты.

При электронно-лучевой сварке высокоинтенсивный поток концентрированных электронов направляется на поверхность материала, такого как сталь или титан. Электроны в сварочном пучке ускоряются, чтобы двигаться со скоростью света от 30 до 70 процентов, обеспечивая энергию для нагрева и плавления металла. Преимущества электронно-лучевой сварки - это сохранение вакуума, узкой зоны сварки и отсутствие необходимости использования присадочного материала для заполнения сварного шва. Луч нагревает части и объединяет их вместе, чтобы сформировать воздухонепроницаемое уплотнение. Однако этот тип сварки имеет некоторые недостатки, включая производство рентгеновских лучей, высокие затраты на подготовку и высокую стоимость оборудования.

Изготовление в электронном виде в свободной форме (EBF3) - это процесс аддитивного слоя, при котором можно изготавливать детали из сырья. В процессе используется электронный пучок высокой интенсивности для плавления и перегруппировки стали, титана или другого металла в готовую к использованию деталь. Эта способность создавать детали и инструменты по требованию позволит сэкономить много времени в космосе, устраняя необходимость в дорогостоящих запусках для перевозки тяжелых деталей или инструментов. Технология EBF3 получила дальнейшее развитие у нескольких компаний в аэрокосмической промышленности, а в 2011 году она используется при изготовлении F-35 Joint Strike Fighter.

Биовосстановление - это процесс, который стал возможен благодаря использованию прецизионных электронных пучков для уменьшения или уничтожения микроорганизмов без использования токсичных химических веществ. В отрасли судоходства и почтовых отправлений электронные лучи высокой энергии направляются на письма, пакеты, конверты, коробки и другие транспортные контейнеры и через них. Электронный луч облучает нераскрытое содержимое контейнеров, убивая микроорганизмы. Некоторые продукты, такие как салат в пакете, который готов к употреблению без стирки, облучали с помощью электронного луча перед отправкой в ​​местные супермаркеты. Это устраняет необходимость в добавках, которые могут повлиять на вкус или жизнеспособность пищи.

Медицинские расходные материалы и фармацевтические препараты также можно облучать высокоэнергетическим электронным пучком, эффективно их стерилизуя. Компьютерная программа направляет точное количество энергии, необходимое для стерилизации этих предметов. Электроны убивают микробы и разрушают жизненно важные молекулы посредством непрямой химической реакции, вызванной излучением электронного луча. Медицинские расходные материалы, детали и устройства можно облучать, находясь в закрытых контейнерах. Процесс и получающаяся в результате стерилизация подобны процессу гамма-излучения, но с меньшим разрушением материала в фармацевтических препаратах.