在光学显微镜中,利用电子来代替可见光,在图像质量和信息价值,可靠性和利用率方面有很大的优势。,利用电子束放大的倍率可以达到20,000x,而利用可见光的放大倍率只有1000x。散射电子的特征是:利用被检查物体表面的电子核相互作用的弹性,散射电子角度范围可以达到180度,但是平均散射角度为5度。通过这种方式,一小部分散射的原子的原子序数Z发生了强烈的改变,通过这种方式可以对原材料做鉴定比较。这就是所谓的原子序数特征对比。这就是为什么电子束焊接机中需要安装检测板来收集散射电子的原因。软件和CNC系统可以利用这些准确的信息来控制焊接参数。
收集的信息以数字形式显示了电子束流与高能电子的弹性散射的采样样本,次电子非弹性散射的采样样本以及电磁辐射的采样样本之间的能量转换的关系。每种能量来源都可以用的传感器检测到并对其进行测量。吸收的束射电流也可以被检测和测量。各种电子放大器采用数字化的CRT显示器信号,可以创建重要的的信号强度分布图。操作人员利用高分辨率的CRT作为其监测设备,与此同时,数字信号传输给CNC系统用于回路控制的监测和反馈。现今,无线传感器放置于真空工作室中来实现自动光束对准。该专利在焊缝准确度方面实现了800%好的手动操作。因此,该技术具有可靠性更高,在热能输入控制方面优势明显,在热能输入与热能影响区域低变形的特点。
信息周期的简单描述为一个奇特的电子作为能源做完整的周期运动,载波从电子束发生器出发通过聚焦线圈到达工件表面,反射到传感器,从传感器转化成数字电路,通过软件传递到CNC机电控制系统,然后循环进入能量发生器并回到阴极能量发生器用于再生能源。后将能量用于焊接的孔。
电子束作为焊接热源有两个明显的特点:
(1)功率密度高
电子束焊接常用的加速电压范围为30~150千伏,电子束电流为20~1000毫安,电子束聚焦直径约为01~1毫米,这样电子束功率密度可达106瓦/平方厘米以上。
(2)、快速的可控性
作为物质的基本粒子,电子具有极小的质量(9.1×10-31kg)和一定的负电荷(1.6×1019C),电子的荷质比高达176×1011C/kg。电子束可以被电场和磁场快速而地控制。电子束的这一特性明显优于激光束,激光束只能由透明和反射镜控制,并且速度较慢。
缺点
1)设备相对复杂且昂贵。
2)焊接前,对接头加工和装配有严格要求,接头位置准确、间隙小、均匀。
3)在真空电子束焊接过程中,待焊接工件的尺寸和形状经常受到工作室的限制。
4)电子束容易受到杂散电磁场的干扰,影响焊接质量。
5)电子束焊接产生的X射线需要严格保护,以确保操作人员的健康和安全。
后在终选择生产技术时,成本是主要因素之一。虽然激光束焊接的投资成本随着焊接的深度而线性增加,它们与电子束焊接的功率却无关。在根据所需深度的不同,电子束直接比较可能更为昂贵,但在更高功率水平上却相当的便宜。