Электронно лучевая: Электронно-лучевая сварка, ее преимущества, недостатки

Содержание

Электронно-лучевая сварка — сущность, типы, преимущества

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка (или просто лучевая, ЭЛС.) является одним из быстро развивающихся способов соединения различных тугоплавких металлов, разнородных, химически активных, качественных сталей, сплавов высокой прочности на основе титана и алюминия.

Лучевая сварка — процесс, основанный на использовании тепла, выделяемого во время торможения остросфокусированного пучка заряженных частиц, ускоренных до высоких энергий. Широкое применение этот источник нагрева приобрел лишь с развитием вакуумной техники и электронной оптики, только после этого он стал применяться в металлургической технике.

Стимулом для поиска нового способа соединения послужили сложности с трудносвариваемыми металлами: молибден, тантал, цирконий, ниобий и вольфрам отличаются высокой температурой плавления и химической активностью, что требовало использования источников тепла большой концентрации и большой защищенности зоны сварки.

Сущность процесса ЭЛС

Основным компонентом является электронный луч, который создается особым прибором — электронной пушкой.

Как видно из рисунка ниже, пушка имеет катод (2), который размещен внутри прикатодного электрода (3). На определенном расстоянии от катода располагается ускоряющий электрод с отверстием — анод (4). Пушка питается электрической энергией от высоковольтного источника постоянного тока (5).

Чтобы увеличить плотность энергии в электронном луче после выхода из первого анода электроны концентрируются магнитным полем в магнитной линзе (6), Летящие электроны, сфокусированные в плотный пучок, ударяются на большой скорости о малую площадку на изделии (1). На данном этапе кинетическая энергия электронов вследствие их торможения превращается в теплоту, таким образом нагревая металл до высоких температур.

Для перемещения электронного луча по изделию на пути движения электронов размещают магнитную отклоняющую систему (7), которая позволяет установить луч строго по ли­нии сварки.

Для того, чтобы снизить потерю кинетической энергии электронов вследствие соударения с молекулами газов воздуха, а также для химической и тепловой защиты катода в пушке создается вакуум около 10-4 — 10-6 мм рт.ст. Столь высокая концентрация энергии луча (до 109 Вт/см2) при минимальной площади места нагрева (до 10-7

см2) ведет к уменьшению термических деформаций в ходе сварки и формированию шва с кинжальной формой проплавления.

Технический вакуум при ЭЛС выполняет несколько функций:

  • снижает потерю кинетической энергии электронов, позволяя частицам достигать поверхности изделия почти не соприкасаясь с молекулами воздуха;
  • предотвращает дуговой разряд между анодом и катодом, обеспечивает химическую защиту катода;
  • защищает расплавленный металл от взаимодействия с окружающей атмосферой более эффективно, чем защитный газ, флюс;
  • способствует улучшению дегазации сварочной ванны и удалению оксидных пленок, что сказывается на качестве соединения.

Техника ЭЛС

Из рисунка ниже видно, какую форму имеет проплавление по технике лучевой сварки. Плавка металла лучом (1) происходит по передней стенке углубления (2) — кратера, — а расплавляемый металл сдвигается по боковым стенкам к задней стенке (4), где он кристаллизуется (3).

Возможна сварка непрерывным лучом, однако при работе с легкоиспаряющимися металлами (например, магний, алюминий) уменьшается эффективность электронного потока, как и количество выделяющейся теплоты ввиду потери энергии при ионизации паров металлов. Здесь рекомендуется проводить сварочные работы импульсным электронным лучом с частотой импульсов 100-500 Гц и с большой плотностью энергии. Данная манипуляция ведет к повышению глубины конуса проплавления. Таким способом возможно сваривать очень тонкие металлические листы. В случае, если происходит образование подрезов, их можно удалить сваркой расфокусированным либо колеблющимся лучом.

Параметры режима лучевой сварки и типы сварных соединений

Основные параметры режима ЭЛС включают:

  • степень вакуумизации;
  • силу тока в луче;
  • скорость движения луча по поверхности изделия;
  • ускоряющее напряжение;
  • точность фокусировки луча;
  • продолжительность импульсов и пауз.

Режимы электронно-лучевой сварки отражены в таблице ниже:

МеталлТолщина, ммРежим сваркиШирина шва, мм
ускоряющее напряжение, кВсила тока луча, мАскорость сварки, м/ч
Вольфрам0,518-2040-50601,0
1,020-2275-80501,5
Тантал1,020-2250501,5
Сталь вида 18-81,518-2050-6060-702,0
20,020-22270507,0
35,020-2250020
Молибден + вольфрам0,5 + 0,5
18-20
45-5035-501,0

Для передвижения электронного луча по изделию необходимо перемещать само изделие или луч при помощи отклоняющей системы. Эта система позволяет осуществлять колебания луча как вдоль, так и поперек шва, а также по более сложной траектории.

До начала сварки требуется соблюдение точной сборки деталей и точное направление луча по оси стыка. Так, при толщине металла до 5 мм зазор составляет не более 0,07 мм, при толщине до 20 мм — до 0,1 мм с отклонением луча не более 0,2-0,3 мм. Для увеличенных зазорах (с целью предупреждения подрезов) понадобится дополнительный металл в виде присадочной проволоки либо технологических буртиков. Изменяя размер зазора и количество добавленного металла, можно довести долю присадочного металла по шву до 50%.

Основные типы сварных соединений

Рассмотрим основные типы сварных соединений, которые рекомендуются для электронно-лучевой сварки. Рисунок ниже демонстрирует следующие виды:

  • а) — стыковое;
  • б) — замковое;
  • в) — стыковое с деталями разной толщины;
  • г) — угловое;
  • д), е) — стыковое при сварке шестерен;
  • ж) — стыковое с отбортовкой кромок.

 

 

Особенности сварки лучевого типа

Процесс лучевой сварки характеризуют две особенности:

  • процесс сварки реализуется в вакуумной среде, что гарантирует получение максимально чистой поверхности и дегазацию расплавленного металла;
  • нагрев происходит до очень высоких температур, таким образом металл быстро плавится, а шов в результате обработки получается мелкозернистый и минимальной ширины.

Данные особенности позволяют работать со сплавами, чувствительными к интенсивному нагреву. Электронно-лучевой сваркой изготовляют детали из алюминиевых и титановых сплавов, высоколегированных сталей. Металлы и сплавы подвергаются сварке в однородных и разнородных комбинациях, разными по толщине и температуре плавления. Минимальная толщина свариваемых заготовок — 0,02 мм, а максимальная – до 100 мм.

Достоинства и недостатки электронно-лучевой сварки

Сварка электронным лучом имеет ряд весомых преимуществ, среди которых:

— Малое количество вводимой теплоты. В большинстве случаев для получения одинаковой глубины проплавления при сварке данного типа потребуется теплоты в 5 раз меньше, чем при дуговом виде, что значительно снижает коробление изделий;

— Возможность сварки керамики и тугоплавких металлов (тантала, вольфрама), керамики и т. д. С четкой фокусировкой луча становится возможным нагреть поверхность диаметром менее миллиметра. Это в свою очередь позволяет единовременно приваривать металлы толщиной от десятых долей миллиметра;

— Высокое качество сварных соединений химически активных металлов и сплавов: молибдена, титана, ниобия, циркония. Как правило, во многих случаях происходит дегазация металла шва и одновременно повышение его пластических характеристик. ЭЛС также незаменима при соединении низкоуглеродистых, коррозионно-стойких, медных, никелевых сталей, алюминиевых сплавов.

Но несмотря на большее количество достоинств, ЭЛС имеет и минусы.

Недостатки электронно-лучевой сварки

— Время затрата при создании вакуума в рабочей камере после загрузки изделий;

— Возможность образования несплавлений, полых отверстий в корне шва при сваривании металлов с большой теплопроводностью, а также швах с большим отношением глубины к ширине.

Применение ЭЛС оправдано, когда нужно проводить работы в труднодоступных и неудобных местах. Сварка данной разновидности универсальна и экономична. Универсальность этой сварки выражена тем, что посредством нее соединяют изделия как с любой разделкой кромки, так и без разделки. Экономичность же заключается в сравнительно малом потреблении электричества.

Сегодня на отечественных предприятиях применяется электронно-лучевое оборудование с пушками прямого и косвенного накала катодов и собственного производства, и от иных российских и зарубежных фирм. В установках с внутрикамерным расположением лучевых пушек есть возможность сварки соединений горизонтальным либо наклонным лучом по сложным траекториям движения.

Точная механика в сочетании с компьютерными технологиями и системами управления устраняют зависимость качества итоговых соединений от человеческого фактора, то есть присутствие оператора-сварщика практически исключается, так как процесс происходит почти автоматизировано. Сварочное оборудование несложно в эксплуатации и его обслуживание не подразумевает затрат трудовых ресурсов. Запрограммировав установку, нужно лишь следить за тем, как луч наводится в нужное место и следует вдоль стыка. От рабочего персонала потребуется только изменять мощность луча и регулировать фокусировку на конкретном отрезке траектории стыка.

В целом, электронно-лучевая сварка – это рациональное и перспективное направление в развитии современных технологий сварки!

Похожие статьи

электронно-лучевая печь — это… Что такое электронно-лучевая печь?

электронно-лучевая печь
электро́нно-лучева́я печь
печь для получения особо чистых металлов и сплавов. В такой печи вещество плавится за счёт тепла, выделяющегося при соударении пучка электронов (луча) с поверхностью расплавляемого образца. Основные узлы электронно-лучевой печи: электронная пушка для создания пучка электронов; плавильная камера; водоохлаждаемый кристаллизатор из меди; автономные вакуумные системы для создания глубокого вакуума в пушке и плавильной камере (порядка 1—10 МПа). Вакуум необходим для того, чтобы пучок электронов на пути к нагреваемому телу не терял энергию за счёт взаимодействия с молекулами газов, а также для удаления из расплавленного материала летучих примесей. На рисунке показана принципиальная схема печи с одной электронной пушкой. Электронная пушка создаёт мощный пучок электронов (электронный луч), который направляется в плавильную камеру, где находится расплавляемый образец. Под действием электронного потока образец нагревается до температуры плавления и в расплавленном состоянии стекает в кристаллизатор, где охлаждается и кристаллизуется в слиток. В мощных печах, предназначенных для плавки слитков весом до нескольких тонн, применяют несколько электронных пушек. Электронно-лучевые печи используют для получения тугоплавких металлов и сплавов на их основе (тантал, ниобий, молибден, цирконий, титан), а также для выплавки многотонных стальных слитков. Суммарное содержание примесей в материалах электронно-лучевого переплава составляет 10–3 —10–4 % масс.

Схема электронно-лучевой печи:

1 – электронная пушка; 2 – электронный пучок; 3 – плавильная камера; 4 – расплавляемый образец; 5 – выплавляемый слиток; 6 – охлаждаемый водой медный катализатор

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

.

  • электронное издание
  • электронно-лучевая сварка

Полезное


Смотреть что такое «электронно-лучевая печь» в других словарях:

  • электронно-лучевая печь — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN cathode ray furnaceelectron beam furnace …   Справочник технического переводчика

  • электронно-лучевая печь — [electron beam furnace, ЕВМ furnace] электрическая печь с теплогенерацией за счет кинетической энергии электронов, ускоренных в эдектростатическом поле электронной пушки и бомбардирующих поверхность нагреваемого металла. Возможность электронной… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • электронно-лучевая печь — elektronpluoštė krosnis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. cathode ray furnace; electron beam furnace vok. Elektronenstrahlofen, m rus. электронно лучевая печь, f pranc. four à rayons cathodiques, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ПЕЧЬ — высоковакуумная печь для получения особо чистой стали и тугоплавких материалов,в к рой нагрев основан на превращении кинетич. энергии ускоренных в электростатич. поле электронов в тепловую энергию при их ударе о поверхность нагреваемого объекта.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Электронно-лучевая печь — высоковакуумная (вакуум 10 МПа 10 мкПа) печь для переплава особо чистой стали и тугоплавких материалов, в которой нагрев основан на превращении кинетической энергии ускоренных в электростатическом поле электронов в тепловую энергию при их ударе о …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ПЕЧЬ — высоковакуумная (вакуум 10 МПа 10 мкПа) печь для переплава особо чистой стали и тугоплавких материалов, в которой нагрев основан на превращении кине тической энергии ускоренных в электроста тическом поле электронов в тепловую энергию при их ударе …   Металлургический словарь

  • электронно-лучевая печь с катодами Венельта и обрабатываемым металлом в качестве анода — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN anode drop furnace …   Справочник технического переводчика

  • электронно-лучевая печь с кольцевым катодом — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electron beam furnace with annular cathode …   Справочник технического переводчика

  • электронно-лучевая гарнисажная печь — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electron beam skull furnace …   Справочник технического переводчика

  • печь электрошлакового переплава — [electroslag remelting furnace, ESR furnace] печь сопротивления косвенного действия с жидким теплоносителем в виде расплавленного синтетического шлака, рафинирующего переплавланный металл; применяется в спецэлектрометаллургии, в машиностроении… …   Энциклопедический словарь по металлургии

Каталог разработок ТУСУРа | Электронно-лучевая вневакуумная система с плазменным эмиттером

Описание

Сфокусированный электронный луч является источником тепловой энергии с высокой удельной мощностью и используется для термического воздействия на различные материалы. Большинство технологий базируется на вакуумном применении луча. Однако в некоторых случаях обеспечение вакуума становится процессом дорогостоящим, например, при обработке крупногабаритные деталей. Альтернативой могут выступить вневакуумные применения луча. Выведенный в атмосферу электронный луч используется для сварки, резки металлических изделий, для электроннолучевой наплавки покрытий на металлы и других технологий.

В большинстве вневакуумных электронно-лучевых устройств применяются термокатодные пушки. В области термокатода поддерживается высокий вакуум, а вывод пучка в атмосферу производится через систему дифференциальной откачки. Система вывода при этом получается сложной по конструкции и дорогостоящей. Создано простое, энергоэффективное и конкурентноспособное промышленное оборудование – устройство вывода сфокусированных пучков в атмосферу с использования пушки с плазменным эмиттером. Применение таких пушек в устройствах с выводом пучка в атмосферу особенно выгодно. Для их надёжной работы достаточен начальный вакуум на порядок ниже, чем того требуют термокатодные пушки. Следовательно, более простой является система вывода пучка в атмосферу.

Технические характеристики

  • Режим работы: непрерывный
  • Тип эмиттера электронов: плазменный
  • Максимальное ускоряющее напряжение: 120 кВ
  • Максимальный ток пучка: 200 мА
  • Фокусировка пучка: электромагнитная
  • Тип системы вывода пучка в атмосферу: газодинамическая откачка
  • Количество ступеней откачки: 2
  • Создаваемый перепад давления: от 0,0005 до 760 мм рт. ст.
  • Токопрохождение: не менее 80 %
  • Транспортное расстояние в атмосфере: не менее 1 см

Преимущества

Использована электронная пушка с плазменным катодом, не имеющим накаленных электродов. Это даёт следующие преимущества перед аналогами:

  1. низкую чувствительность катода к воздействию металлических и газовых паров металлов из технологической зоны,
  2. повышенный ресурс,
  3. простую систему вывода пучка в атмосферу.

Область применения

  • Машиностроение
  • Авиастроение
  • Ядерная промышленность 
  • Металлургия
  • Другие отрасли промышленности, в которых используется обработка металлов и сплавов

Правовая защита

  • Патент на полезную модель №159300. Электронный источник с плазменным эмиттером. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей 22.05.2015 г.
  • Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2016663168. Программа для управления перемещением координатного стола двухосевого (XY) манипулятора в составе электронно-лучевой вневакуумной установки с плазменным эмиттером. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 29.11.2016г
  • Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2016662978. Программа для управления электронной пушкой с плазменным эмиттером в составе электронно-лучевой вневакуумной установки с плазменным эмиттером. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 28.11.2016г
  • Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2016662899. Программа для стабилизации тока разряда и напряжения смещения в разрядной камере электронной пушки с плазменным эмиттером Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.11.2016г.
  • Патент на полезную модель №175600. Источник электронов. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей 14.12.2016г
  • Патент на изобретение №2650101. Способ генерации и вывода электронного пучка в область высокого давления газа, до атмосферного. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 14.12.2016г.

Упоминание разработки

ТУСУР и «Роснано» провели успешные испытания оборудования мирового уровня

В ТУСУР впервые в мире создано устройство вывода электронного пучка в атмосферу на основе электронной пушки с плазменным эмиттером

Разработка ТУСУР представлена на Российско-Китайской Экспо

Предприятие, созданное на основе разработки учёных ТУСУР, займётся созданием оборудования для электронно-лучевой обработкой металлов

ТУСУР принимает участие в создании Национальной исследовательской сети цифрового производства


Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)

Принцип работы электронно-лучевой трубки построен на испускании электронов отрицательно заряженным термокатодом, которые затем при­тягиваются положительно заряженным анодом и собираются на нем. Это принцип работы старой электронной лампы с термокатодом.

В ЭЛТ высокоскоростные электроны испускаются электронной пуш­кой (рис. 17.1). Они фокусируются электронной линзой и направляют­ся к экрану, который ведет себя как положительно заряженный анод. Экран покрыт изнутри флуоресцирующим порошком, который начинает светиться под ударами быстрых электронов. Электронный пучок (луч), испускаемый электронной пушкой, создает неподвижное пятно на экра­не. Для того чтобы электронный пучок оставил след (линию) на экране, его нужно отклонять как в горизонтальном, так и в вертикальном напра­влениях — Х и Y.

 

Рис. 17.1. Блок-схема электронно-лучевой трубки.

Методы отклонения пучка

Существует два метода отклонения пучка электронов в ЭЛТ. В электростатическом методе используются две параллельные пластины, между которыми создается разность электрических потенциалов (рис. 17.2(а)). Электростатическое поле, возникающее между пластинами, отклоняет электроны, попадающие в область действия поля. В электромагнитном методе пучок электронов управляется магнитным полем, создаваемым электрическим током, протекающим через катушку. При этом, как по­казано на рис. 17.2(б), применяются два набора управляющих катушек (в телевизорах они называются отклоняющими катушками). Оба метода обеспечивают линейное отклонение.

Рис. 17.2. Электростатический (а) и электромагнитный (б)

методы отклонения электронного пучка.

 

Однако метод электростатического отклонения имеет более широкий частотный диапазон, именно поэтому его применяют в осциллографах. Электромагнитное отклонение лучше подходит для высоковольтных трубок (кинескопов), работающих в те­левизорах, и к тому же более компактно в реализации, поскольку обе катушки располагаются в одном и том же месте вдоль горловины теле­визионной трубки.

 

Конструкция ЭЛТ

На рис. 17.3 дано схематическое представление внутреннего устройства электронно-лучевой трубки с электростатической отклоняющей систе­мой. Показаны различные электроды и соответствующие им потенциалы. Электроны, испускаемые катодом (или электронной пушкой), проходят через небольшое отверстие (апертуру) в сетке. Сетка, потенциал которой отрицателен по отношению к потенциалу катода, определяет интен­сивность или число испускаемых электронов и, таким образом, яркость пятна на экране.

 

Рис. 17.3. Электронно-лучевая трубка.

 

Рис. 17.4. Сигнал временной развертки.

Затем электронный пучок проходит сквозь электрон­ную линзу, фокусирующую пучок на экран. Конечный анод А3 имеет потенциал в несколько киловольт (по отношению к катоду), что соот­ветствует диапазону сверхвысоких напряжений (СВН). Две пары откло­няющих пластин D1 и D2 обеспечивают электростатическое отклонение пучка электронов в вертикальном и горизонтальном направлениях соот­ветственно.

Вертикальное отклонение обеспечивают Y-пластины (пластины верти­кального отклонения), а горизонтальное — Х-пластины (пластины гори­зонтального отклонения). Входной сигнал подается на Y-пластины, кото­рые отклоняют электронный пучок вверх и вниз в соответствии с ампли­тудой сигнала.

X-пластины заставляют пучок перемещаться по горизонтали от одно­го края экрана к другому (развертка) с постоянной скоростью и затем очень быстро возвращаться в исходное положение (обратный ход). На Хпластины подается сигнал пилообразной формы (рис. 17.4), вырабатывае­мый генератором. Этот сигнал называют сигналом временной развертки.

Подавая соответствующим образом сигналы на Х и Y-пластины, можно получить такое смещение электронного пучка, при котором на экране ЭЛТ будет «прорисовываться» точная форма входного сигнала.

В этом видео рассказывается об основных принципах работы электронно-лучевой трубки:

Добавить комментарий

Электронно-лучевая сварка – сфера применения и отличие от других сварочных технологий

Как известно, для соединения металлических деталей можно задействовать несколько технологий, которые отличаются между собой способом получения тепловой энергии, подготовкой свариваемой поверхности, типом обрабатываемого металла и финансовыми затратами. В основе большинства сварочных процессов лежит применение различных газов (защитных или рабочих) и лишь электронно-лучевая сварка реализуется без какой-либо газовой среды, то есть в абсолютном вакууме. Именно об ЭЛС и пойдет речь в этой статье.

 

В чем суть ЭЛС

Данная технология основана на преобразовании кинетической энергии, вырабатываемой при движении электронов в тепловую энергию, необходимую для плавления металлической кромки. Скорость электронного потока, а значит и величина кинетической энергии, напрямую зависит от приложенной разности потенциалов (напряжения), которая может достигать 100 кВ. Сфокусированный в небольшой пучок луч при касании поверхности материала обеспечивает сверхвысокую плотность мощности, в результате чего электроны могут проникать в металл на определенную глубину. Именно во время такого проникновения электрон отдает накопленную энергию, что приводит к нагреву и плавлению места контакта.

 

Схема процесса

 

 

Сравнение результатов

Чтобы в процессе электронно-лучевой сварки заряд источника не расходовался на преодоление молекул воздуха или другого газа, обработку материала выполняют в условиях вакуума с внутренним давлением от 10-1до 10-3 Па. Такой подход позволяет создать практически идеальную инертную среду для сварки.
Однако следует обратить внимание, что применять вакуум не всегда целесообразно, т.к. это очень дорогостоящий процесс. Для решения задач, не имеющих подобных повышенных требований к точности и допускам, используют защитные сварочные смеси газов (подробную информацию о них можно найти здесь).

 

Советское видео о техпроцессе:

А здесь можно увидеть, как все происходит на современном оборудовании:

 

Где применяется электронно-лучевая сварка

Поскольку ЭЛС обладает высокой плотностью создаваемой мощности, которая достигает 108 Вт/см², и осуществляется в вакуумной среде, подобная технология дает возможность скреплять тугоплавкие и химически активные металлы и их сплавы, такие как:

  • вольфрам;
  • тантал;
  • молибден;
  • ниобий;
  • цирконий;
  • титан;
  • алюминий;
  • высоколегированная сталь.

Данные материалы можно сваривать как в однородных, так и разнородных сочетаниях при разных толщинах и температурах плавления. Естественно, выбор ускоряющего напряжения, силы тока луча и скорость обработки во многом зависят от физико-механических свойств детали. Например, при работе с вольфрамом толщиной 0,5 мм разность потенциалов составляет 18 кВ, ток равен 40 мА, а скорость перемещения луча достигает 60 м/ч. Тогда как для 35-миллиметровой стали эти показатели будут несколько иными: 22 кВ, 500 мА, 20 м/ч.

Электронно-лучевой сварочный процесс получил широкое применение в тех отраслях, где нежелательна или невозможна высокая термообработка изделия, при этом шов должен отличаться большой надежностью и эстетической привлекательностью. Поэтому ЭЛС часто используется в авиакосмической сфере, энергетике, машиностроительной промышленности, приборостроении и электровакуумном производстве.

Шов крепления нержавеющей стали

 

Преимущества и недостатки по сравнению с другими видами сварки

Как уже отмечалось, электронный луч отличается высокой плотностью мощности, уступая по этому показателю только лазерному лучу и значительно превосходя ацетилено-кислородное пламя и электрическую дугу. Кроме того, площадь пятна нагрева является минимальной и составляет около 10-5 см² (для сравнения, при обработке металлических деталей ацетиленом создается пятно контакта минимум 0,2 см², а электрической дугой – 0,1 см²).

Еще одним существенным преимуществом ЭЛС является полная дегазация рабочей области, в результате чего достигается высококачественное соединение химически активных металлов. Отсутствие воздействия атмосферных кислорода и водорода на шов позволяет добиться его более однородной и плотной структуры, а также избежать последующей коррозии.

Основной недостаток описываемого способа – высокие затраты на создание условий вакуума. Этот метод сварки работает в узкоспециализированном диапазоне задач, для высокотехнологичных дорогостоящих деталей с серьезными требованиями по допускам.

Классификация по тонкости шовных соединений

К минусам электронно-лучевого воздействия также можно отнести высокие требования к качеству обрабатываемой поверхности, которая в обязательном порядке должна быть очищена от следов консервации, ржавчины и других дефектов. При этом очистку материала, как правило, выполняют в несколько этапов – начиная механической обработкой и заканчивая применением специальных химических реагентов. К тому же после загрузки подготовленных деталей в камеру требуется длительное время для достижения необходимого вакуума, что не всегда подходит для серийного и массового производства.

В этом плане ацетилено-кислородная и электро-дуговая технологии являются более простыми и производительными. И если в первом случае шов не всегда выглядит эстетично, то при использовании электрической дуги многое зависит от применяемой защитной среды. Правильно подобранная смесь не только делает соединение более аккуратным, но и существенно повышает его надежность. Подробнее про сварочные смеси для разных видов металлов вы можете узнать, перейдя по этой ссылке.

ОАО «НИТИ «Прогресс» — Электронно-лучевая сварка

«НИТИ «Прогресс» разрабатывает технологии электронно-лучевой сварки и применяет в промышленности на предприятиях серийного производства более 40 лет.

С начала 80-х годов разрабатывает новое оборудование и проводит коренную модернизацию имеющихся на предприятиях установок электронно-лучевой сварки различного объема вакуумных камер – от малых (0,04 м3) до больших (более 1300 м3).

За последние 5 лет специалистами института созданы и модернизированы 27 электронно-лучевых установок для ведущих предприятий различных областей промышленности: ОАО «Калужский турбинный завод», ОАО «ПО «Севмаш», «НАЗ им. В.П. Чкалова», ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор», АО «Воткинский завод», ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», АО «ОКБМ «Африкантов», ОАО «НПО «Энергомаш», АО «НИКИЭТ», ФГУП «ВИАМ», ОАО «Красмаш», ПАО «Туполев», и другие. Институт обеспечивает полный технологический цикл создания оборудования для электронно-лучевой сварки и разрабатывает:

— вакуумные затворы большого проходного сечения ДУ 400 – 1000 мм;

— антропоморфные манипуляторы;

— системы управления;

— электронно-лучевую аппаратуру.

Как правило, разработка и модернизация выполняется под конкретные задачи технологии, что требует соответствующих решений конструкции и системы управления — оснащения устройствами подачи присадочной проволоки, многоместными вращателями, устройствами сварки продольных швов обечаек и т.п. При необходимости проводится корректировка технологии сварки.

Применяется электронно-лучевая аппаратура с пушками прямого или косвенного накала катодов как своего изготовления, так и различных отечественных и зарубежных производителей.

Сочетание точной механики с компьютерными системами управления устраняет зависимость качества сварных соединений от влияния «человеческого фактора» (оператора-сварщика) и обеспечивает программными средствами точное ведение луча по стыку, изменение мощности луча и фокусировки на требуемом отрезке траектории стыка.

Электронно-лучевая сварка | Сварка и сварщик

Электронно-лучевая сварка основывается на принципе нагрева и расплавления соединяемых элементов, который осуществляется с помощью электронного луча. В роли излучателя, в данной ситуации, выступает катод. Он излучает такие частицы, как электрон, способные набирать скорость вследствие действия электрического поля. Такое поле характеризуется высоким уровнем напряженности. Электроны разгоняются до очень больших скоростей, которые можно сравнить со световой скоростью. Вследствие этого, они соединяются в тонкий луч, сконцентрированный от излучателя к свариваемой детали, выступающей в роли анода.

Процесс электронно-лучевой сварки может быть выполнен только в вакууме, имеющие значение не ниже 4-10 мм рт. ст. Если это значение будет ниже, то большую часть энергии необходимо будет применить для ионизации и нагрева газов внешней среды. При встрече анода с электронами, последние свою кинетическую энергию отдают первым в виде тепла.

Оборудование для электронно-лучевой сварки

Основной составляющей установки сварки электронными лучами выступает пушка (сварочно-электронная). Она предназначена для того чтобы получать и ускорять электроны. Помимо этого, она служит для собирания электронного луча. Пушка располагается непосредственно в вакуум-камере, в которую помещается свариваемый элемент и механизм перемещения детали.

Выделяют следующие виды установок:

  • универсальные;
  • специализированные;
  • высоковакуумные;
  • промежуточного вакуума;
  • камерные.

Область применения электронно-лучевой сварки

Вышеописанный способ используется для сварки нескольких видов металлов, в частности, чистых, активных и тугоплавких. Также она применяется для чувствительных металлов к влиянию газов. В силу того, что возникают некоторые трудности при строительстве вакуумных камер внушительных размеров, вышеуказанным путем свариваются лишь небольшие детали.

Схожими свойствами обладает сварка когерентным световым лучом, которая осуществляется посредством лазера т.е. лазерная сварка. Световой луч, характеризующийся высоким содержанием энергии способен как сваривать, так и резать не только металлы, но и другие материалы. Этот процесс осуществляется без вакуума.

Как и любой другой вид сварки, электронно-лучевая имеет преимущества и недостатки.

К плюсам относятся:

  • таким способом за один раз можно сваривать металлы, толщина которых находится в пределах – 0,1 до 200 мм;
  • в отличие от дугового способа, электронно-лучевая использует более чем в 10 раз меньше энергии;
  • такой способ отличается отсутствием концентрации расплавленного металла газами.

Главным недостатком электронно-лучевой сварки выступает необходимость в создании вакуума.

Электронно-лучевой — обзор

5.1 Введение

Электронно-лучевая обработка (обычно называемая электронным лучом) — это метод стерилизации, в котором для стерилизации объекта используются электроны высокой энергии. С точки зрения технологии стерилизации это метод облучения, который иногда описывается как облучение электронами, действие излучения (или лучистой энергии) на материал. Таким образом, электронный луч подобен рентгеновскому и гамма-излучению в том смысле, что каждая форма излучения ионизирует материал, на который попадает, отрывая электроны от атомов экспонируемой поверхности [1].Эта ионизированная среда очень вредна для микроорганизмов. Ключевое отличие с точки зрения применения заключается в том, что лучевой метод имеет самое короткое время рабочего цикла среди всех признанных в настоящее время методов стерилизации.

Электронно-лучевой метод обычно применяется к медицинским устройствам и расходным материалам, используемым в стерильных процессах. Устройства, стерилизованные электронным лучом, включают хирургические перевязочные материалы, продукты для ухода за ранами, устройства для электрокоагуляции (аппараты для хирургического рассечения), наборы для внутривенного введения, диализаторы, эндоскопические петли, сердечные катетеры и стенты, которые обычно и окончательно стерилизуются электронами.Этот метод также используется в пищевой промышленности.

E-beam используется не только для стерилизации. Примером может служить создание перекрестной печати полимеров для производства пластмасс, где доза электронного луча влияет на изменение свойств полимера, изменяя его механические, термические или химические свойства [2].

Первые испытания ионизирующего облучения были предприняты в 1895 году и запатентованы в 1921 году, хотя этот метод не получил широкого распространения в течение нескольких десятилетий из-за технологических ограничений.Ранние приложения относились в первую очередь к гамма-излучению. В 1965 году в США главный хирург заявил, что электронно-лучевой процесс безопасен для использования на упаковке медицинских устройств. На протяжении 1970-х и 1980-х годов технологические изменения позволили лучше контролировать уровень энергии в электронном пучке, что позволило применить эту технологию к большему количеству медицинских устройств. Эти разработки в сочетании с дополнительными доказательствами того, что электронный луч вызывает меньшее повреждение многих материалов по сравнению с гамма-излучением или оксидом этилена [3], способствовали популярности технологии.Тем не менее, использование электронного луча по-прежнему используется реже, чем газовая стерилизация (например, оксидом этилена) или стерилизация с использованием гамма-лучей.

Электронный луч — это специализированный процесс, и, как и в случае с гамма-излучением, его выполнение обычно поручается специализированному подрядчику. Таким образом, производитель должен быть уверен, что объект по контракту является подходящим, что была проведена соответствующая валидация и что для проверки пригодности объекта по контракту проводятся аудиты в соответствии с надлежащими стандартами.

В этой главе представлен обзор электронно-лучевой стерилизации, включая применение технологии, механизм стерилизации, основные преимущества и недостатки. Учитывая, что процесс электронно-лучевой стерилизации и гамма-излучения во многом схожи, в этой главе они не повторяются слишком часто, и читателю рекомендуется ознакомиться с принципами, относящимися к гамма-стерилизации, в дополнение к чтению этой главы.

Электронные пучки – обзор

II Оже-процесс и электронная оже-спектроскопия

Когда электронный луч падает на твердую поверхность, он может выбить электроны внутренней оболочки, если обладает достаточной энергией.Оставшиеся дыры будут заполнены электронами внешней оболочки, попавшими в них. Этот последний процесс происходит с выделением энергии, так как электрон внешней оболочки меняет свою энергию с более высокой на более низкую. Испускаемая энергия может вызвать одно из двух событий. Энергия может просто выйти из твердого тела в виде рентгеновского излучения; в этом случае имел место процесс рентгенофлуоресценции. В другом случае эта энергия может выбить еще один электрон внешней оболочки. Это электроны Оже, названные в честь Пьера Оже, открывшего этот процесс в 1929 году.Такие процессы обычно обозначают оболочками участвующих электронов. Таким образом, оже-процесс KLL означает, что первый выбитый электрон был из K-оболочки, дырка была заполнена электроном из L-оболочки, а испущенный Оже- или вторичный электрон также был из L-оболочки.

На рис. 1 схематично представлены процессы оже-излучения и флуоресценции. Частота, с которой один из них будет встречаться по отношению к другому, зависит от конкретного элемента; но, как правило, можно помнить, что элементы с низкими атомными номерами склонны благоприятствовать оже-процессу, тогда как элементы с высокими атомными номерами способствуют флуоресценции.Испускаемые оже-электроны имеют энергию, характерную для элемента, из которого они произошли. Следовательно, если их удастся обнаружить, они обеспечат метод химического анализа. Кроме того, поскольку электроны, возникающие в результате такого процесса, будут иметь низкую энергию, те, которые вылетают из твердого тела, должны исходить очень близко от поверхности твердого тела. Хотя выход оже-электронов снова будет зависеть от конкретного элемента, по оценкам, большинство из них исходит от двух-пяти верхних атомных слоев.

РИСУНОК 1. Диаграмма уровней энергии, представляющая девозбуждение за счет (а) эмиссии оже-электронов и (б) рентгеновской флуоресценции. В показанном конкретном Оже-процессе сначала создается дыра в K-оболочке, и электрон в оболочке L I падает вниз, чтобы заполнить ее. При этом выделяется достаточно энергии, чтобы выбить электрон из оболочки L III , который становится оже-электроном.

Через несколько лет после их открытия было признано, что оже-электроны могут обеспечивать химический анализ поверхности, но только после работы Л.А. Харрисом в 1968 г., что этот метод действительно стал возможным в лаборатории. До работы Харриса проблема всегда заключалась в том, что оже-сигнал был настолько мал по сравнению с сигналом от других типов испускаемых электронов, что его нельзя было адекватно обнаружить. Харрис применил схему фазочувствительного обнаружения, в которой небольшое регулярно колеблющееся напряжение накладывалось на большее, постоянно возрастающее напряжение. Измеряя собираемые электроны, он смог обнаружить небольшое отклонение числа электронов на данном уровне энергии, потому что увеличенный выход будет в фазе с частотой колебательного напряжения.Электронно дифференцируя сигнал таким образом, он мог помочь выявить эти небольшие пики. Благодаря этому прогрессу использование оже-электронов для измерения состава поверхности стало реальностью. Сегодня можно просто получить дифференцированные спектры, подобные показанным на рис. 2, и идентифицировать элементы, присутствующие на поверхности, путем сравнения энергий пиков с энергиями в справочниках эталонов элементов.

РИСУНОК 2. Типичные дифференцированные оже-спектры, снятые со сталей. Верхний спектр был получен от неохрупченного (N.E.) стали, а анализируемая поверхность излома была трансзернистой. Нижний спектр относится к охрупченной стали, а анализируемая поверхность излома является межкристаллитной. [Из Stein, D.F., Joshi, A., and LaForce, R.P. (1969). АСМ транс. Q. 62 , 776.]

Хотя вклад Харриса был решающим в развитии электронной оже-спектроскопии, после него были и другие достижения, которые помогли электронной оже-спектроскопии стать таким полезным методом поверхностного анализа.Одной из наиболее важных была разработка Пальмбергом, Боном и Трейси анализатора с цилиндрическим зеркалом. Этот анализатор обеспечивал гораздо более высокое отношение сигнал/шум, а также позволял гораздо быстрее собирать данные. Это анализатор, на котором основано большинство современных систем. Еще одно важное усовершенствование коснулось вакуумных систем. Когда выполнялись ранние работы, получить чистую поверхность было практически невозможно. Вакуум был достаточно плохим, чтобы углерод и кислород быстро адсорбировались на поверхности.Для метода, который исследует только верхние слои атомов от двух до пяти, как это делает электронная Оже-спектроскопия, эта адсорбция представляла проблему. С развитием ионных насосов и турбомолекулярных насосов, которые обеспечивают фоновое давление менее 1 × 10 −10 Торр, можно было регулярно готовить чистую поверхность либо путем разрушения, либо путем распыления ионами инертных газов, и поддерживать ее в этом состоянии. от 5 до 10 ч. Наконец, были разработаны новые и гораздо более яркие нити, которые позволили генерировать более сильный оже-сигнал.В частности, разработка нити накала из гексаборида лантана, которая заменила стандартную термоэмиссионную вольфрамовую нить, позволила значительно увеличить ток накала. Это увеличение также означало, что можно было анализировать меньшие области (диаметром <1 мкм) на поверхности, и это привело к разработке сканирующего оже-спектрометра. В этом спектрометре оже-пучок сначала используется для формирования вторичного электронного изображения анализируемой поверхности. Затем луч можно поместить в одну конкретную область, чтобы получить спектр из этой точки.В самых последних машинах используются автоэмиссионные нити накаливания, которые позволяют анализировать размер пятна менее 20 А.

Одной из проблем электронной оже-спектроскопии является сложность преобразования сигнала в точные значения атомных процентов. Причина этой трудности заключается в том, что, поскольку оже-сигнал очень чувствителен к поверхности, он очень зависит от таких факторов, как микропримеси, кристаллография поверхности, шероховатость поверхности и присутствие других легирующих элементов в твердом теле, которые анализируется.Хотя можно получить точную калибровку для конкретной системы, очень сложно применить данную калибровку к множеству сплавов на рутинной аналитической основе. Следовательно, многие исследователи часто полагаются на относительные изменения нормализованного сигнала, чтобы обсудить изменения в составе поверхности. Например, в дифференцированном спектре, показанном на рис. 2, снятом с поверхности излома стали, можно было бы выбрать сильный пик железа при 703 эВ и нормировать по нему все остальные пики.Затем можно было бы обсудить изменения нормализованных соотношений высот пиков для описания изменений в составе этой поверхности.

Предыдущие параграфы дают краткое введение в процесс Оже и основной способ анализа поверхностей с его помощью. Однако великая мощь электронной Оже-спектроскопии была широко применима. Теперь мы хотим обсудить эти приложения в области материаловедения.

Что такое электронно-лучевая технология? | Вопросы и ответы

 

Электронно-лучевая обработка представляет собой технологию с широким спектром коммерческого применения.Он предоставляет пользователям эффективные и действенные средства для внесения полезных изменений в свойства и характеристики полимеров и других материалов. Технология также широко используется для стерилизации медицинских изделий, фармацевтических препаратов и косметики.

История

Большая часть новаторской работы в области электронно-лучевой технологии была проделана в 1930-х годах доктором Артуром Чарльзби. В 1950-х годах компания Ethicon, подразделение Johnson & Johnson, впервые внедрила электронно-лучевую стерилизацию в коммерческую эксплуатацию.Компания Ethicon обнаружила, что их швы стали более гибкими и прочными при стерилизации электронным лучом по сравнению с тепловой или паровой стерилизацией. Компания Sequoia Wire первой применила электронно-лучевую сшивку изоляционной оболочки проводов. За последние 60 лет области применения электронного луча неуклонно расширялись, включая модификацию полимеров, отверждение композитов, усовершенствование полупроводников и драгоценных камней, пищевую промышленность и многие другие.

Как это работает

Электронные пучки — это ускорители частиц. В этом случае ускоряемыми частицами являются электроны, а генерируемый луч эквивалентен бета-излучению.Размер и мощность электронного луча лучше всего описываются напряжением и током. Напряжение – это сила, ускоряющая электроны. Ток, измеряемый в амперах, представляет собой скорость потока электронов. Dynamitron® — очень надежный ускоритель, используемый во всем мире и в E-BEAM Services. Это линейный ускоритель, и он работает по тому же принципу, что и электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) в телевизоре. Электроны генерируются при нагревании нити накала. Градиент напряжения оттягивает электроны от нити и ускоряет их через вакуумную трубку.Результирующий пучок можно затем сканировать с помощью электромагнита, чтобы создать «занавес» из ускоренных электронов.

ЭЛТ внутри телевизора работает при напряжении 20 киловольт (кэВ), тогда как современные промышленные ускорители могут работать до 5000 киловольт (5 МэВ) и более. Электроны, ускоренные до 5 МэВ, движутся примерно со скоростью 99,6% скорости света, когда они покидают лучевую трубку. В телевизоре ток луча составляет несколько микроампер, а у промышленного луча ток в 10 000 раз выше.Поскольку электроны имеют массу, их проникновение в материалы ограничено их энергией и плотностью материала мишени. Высокая энергия и сила тока промышленных электронных пучков позволяют эффективно обрабатывать продукты, вызывая быстрые реакции между электронами и облученными продуктами.

Применение радиации

С помощью системы горизонтального конвейера продукт проходит через завесу электронов. Продукция может обрабатываться на тележках в ящиках или навалом.Такие продукты, как кабели, трубы и листы, перерабатываются с рулона на рулон с использованием конвейерной системы другого типа. Проникая в эти объекты, электроны могут создавать полезные химические и структурные изменения.

Например, ускоренные электроны убивают бактерии и плесень, что делает электронный луч идеально подходящим для стерилизации и снижения бионагрузки. В случае полимеров и пластиков сшивание электронным лучом улучшает различные свойства, в том числе характеристики при высоких и низких температурах, прочность на растяжение и ударную вязкость, сопротивление ползучести, долговечность, химическую стойкость, устойчивость к растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR), барьерные свойства, реологические улучшения и другие.

Обработка контракта против владения балкой

Использование контрактного поставщика услуг электронного луча обычно является наиболее рентабельным способом производства продуктов с помощью облучения. Покупка, установка и эксплуатация всех компонентов электронно-лучевой системы является сложным и капиталоемким мероприятием. Кроме того, время, необходимое для проектирования, строительства и аттестации нового объекта, может составлять два года и более. Общая стоимость установки может колебаться в пределах 10-15 миллионов долларов. Кроме того, присущая электронной балке мощность вряд ли будет заполнена отдельной линейкой продуктов, что затрудняет своевременное возмещение первоначальных капитальных затрат.Эксплуатация электронной балки также требует специального обслуживания и контроля в связи с соблюдением нормативных требований. Контрактный провайдер, или «обработчик платных услуг», специализируется на обработке электронного луча и обладает знаниями, возможностями и гибкостью, чтобы обслуживать множество клиентов, как малых, так и крупных, с минимальными затратами.

Дополнительные соображения

Дополнительные преимущества электронно-лучевой обработки включают экологичность благодаря отсутствию химических добавок, обычно используемых в альтернативных процессах модификации материалов.Воспроизводимый процесс управления электронным пучком не зависит от радиоактивного материала в качестве источника энергии, а представляет собой простую, чистую технологию «включено-выключено», использующую электричество.

Виды электронно-лучевой сварки | Электронно-лучевая сварка | Основы автоматизированной сварки

Машины для электронно-лучевой сварки классифицируются в зависимости от ускоряющего напряжения, давления в рабочей камере и положения установки электронной пушки. Эти различия влияют на масштаб и управляемость оборудования, а также на процессы сварки, которые могут выполняться.

Обязательна к прочтению всем, кто занимается сваркой!

Это руководство содержит базовые сведения о сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные сведения об автоматизации сварки и устранении неполадок.

Скачать

Ускоряющее напряжение существенно влияет на выход электронного пучка.Как правило, устройства с ускоряющим напряжением примерно от 100 до 150 кВ считаются высоковольтными, а устройства примерно от 30 до 60 кВ считаются низковольтными.
Высоковольтные устройства могут сваривать стальные материалы толщиной от 0,1 до 200 мм и алюминиевые сплавы толщиной от 0,1 до 300 мм.
Для неспециализированных применений проще использовать низковольтные устройства. Такие устройства используются в различных областях, в том числе в производстве электронных компонентов.

Одной из основных характеристик аппаратов для электронно-лучевой сварки является то, что сварка выполняется в вакуумной технологической камере.Однако в последние годы были разработаны аппараты для электронно-лучевой сварки, способные выполнять сварку даже без идеального вакуума.
Как правило, технологические камеры с давлением примерно до 0,067 Па считаются высоковакуумными камерами, а камеры с давлением примерно до 6,67 Па считаются низковакуумными камерами. Давление в рабочей камере варьируется примерно от 6,67 Па до 1,3×10 -6 Па в зависимости от применения, а объемы увеличиваются с некоторым оборудованием, имеющим внутренний объем в несколько сотен кубических метров.

К высоковакуумным вытяжным устройствам общего назначения относятся:

  • Масляные диффузионные насосы
  • Механические бустерные насосы
  • Масляные роторные насосы

Низковакуумные устройства, с другой стороны, включают следующее:

  • Механические бустерные насосы
  • Масляные роторные насосы

В последнее время разрабатываются устройства, оснащенные спиральными насосами и турбомолекулярными насосами, которые обеспечивают меньший уровень шума, вибрации и нагрева благодаря улучшениям условий установки и энергоэффективности.

Электронная пушка, используемая для испускания электронного луча, может быть установлена ​​внутри или снаружи рабочей камеры

Внешние устройства с электронной пушкой, установленной вне рабочей камеры, обычно подразделяются на стационарные или подвижные со специальным скользящим уплотнением. В стационарных электронных пушках положение сварки изменяется за счет перемещения основного материала.
С другой стороны, в устройствах с подвижной электронной пушкой положение сварки изменяется при перемещении электронной пушки.Устройства с подвижной электронной пушкой могут иметь ход в несколько метров, что позволяет выполнять сварку в самых разных положениях.

Внутренние устройства с подвижной электронной пушкой, установленной внутри рабочей камеры, представляют собой электронную пушку, прикрепленную к роботу, способному одновременно управлять по пяти осям (X, Y, Z, A и C). Эти устройства способны выполнять трехмерную сварку, а некоторые устройства предлагают площадь сварки 10 м и более. Трехмерное сканирование положения сварного шва выполняется маломощным лучом, расположенным поперек линии сварки.Рентгеновские лучи, генерируемые во время сварки, улавливаются датчиком, встроенным в электронную пушку, что обеспечивает точную сварку канавок.

ИНДЕКС

Сфокусированный электронный пучок очень высокой энергии для фракционированной стереотаксической лучевой терапии

  • ДеРозье К., Москвин В., Белаев А. и Папье Л. Электронные пучки 150–250 мэВ в лучевой терапии. Физ. Мед. биол. 45 , 1781–1805 гг. https://doi.org/10.1088/0031-9155/45/7/306 (2000 г.).

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Хогстрем, К.Р. и Алмонд, П.Р. Обзор физики электронно-лучевой терапии. Физ. Мед. биол. 51 , R455–R489. https://doi.org/10.1088/0031-9155/51/13/r25 (2006 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Глинец Ю. и др. Лучевая терапия с помощью лазерно-плазменных ускорителей: Моделирование методом Монте-Карло дозы экспериментального квазимоноэнергетического электронного пучка. Мед. физ. 33 , 155–162 (2006).

    КАС Статья Google ученый

  • Лунд, О. и др. Сравнение измеренного с расчетным распределением дозы от пучка электронов с энергией 120 мэв лазерно-плазменного ускорителя. Мед. физ. 39 , 3501–3508 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • ДеРозье К., Москвин В., Цао, М., Джоши, К. и Лангер, М. Лечение опухоли легких электронными пучками очень высокой энергии 150–250 мэВ по сравнению с обычными фотонными пучками мегавольтажа. Междунар. Дж. Радиат. Онкол. биол. Физ 72 , S612. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2008.06.243 (2008 г.).

    Артикул Google ученый

  • Schüler, E. и др. Пучки электронов очень высоких энергий (vhee) в лучевой терапии; сравнение плана лечения между vhee, vmat и ppbs. Мед. физ. 44 , 2544–2555. https://doi.org/10.1002/mp.12233.Epub2017May4 (2017 г.).

    Артикул пабмед Google ученый

  • Desrosiers, C., Moskvin, V., Cao, M., Joshi, C.J. & Langer, M. Лазерно-плазменная генерация электронов очень высокой энергии при лучевой терапии простаты. В Коммерческое и биомедицинское применение сверхбыстрых лазеров VIII Vol. 6881 (ред. Neev, J. et al.) 49–62 (Международное общество оптики и фотоники SPIE, 2008 г.). https://doi.org/10.1117/12.761663.

    Глава Google ученый

  • Фукс, Т. и др. Планирование лечения электронов очень высоких энергий, ускоренных лазером. Физ. Мед. биол. 54 , 3315–3328. https://doi.org/10.1088/0031-9155/54/11/003 (2009 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Базалова-Картер М. и др. . Планирование лечения лучевой терапией пучками электронов очень высокой энергии и сравнение планов vhee и vmat. Мед. Физ . 42 , 2615–2625. https://doi.org/10.1118/1.4918923 (2015 г.).

  • Лабате, Л. и др. На пути к эффективному использованию управляемых лазером электронов очень высокой энергии для лучевой терапии: оценка осуществимости многопольных схем облучения и модуляции интенсивности. науч. Респ. 10 , 17307.https://doi.org/10.1038/s41598-020-74256-w (2020 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кокуревич, К. и др. Сфокусированные пучки электронов очень высокой энергии как новый метод лучевой терапии для получения объемных элементов с высокой дозой облучения. науч. Респ. 9 , 10837. https://doi.org/10.1038/s41598-019-46630-w (2019).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Тадзима Т.и Доусон, Дж. М. Лазерный ускоритель электронов. Физ. Преподобный Летт. 43 , 267–270. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.43.267 (1979).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Сарри, Г. и др. Генерация нейтральной и высокой плотности плазмы электрон-позитронных пар в лаборатории. Нац. коммун. 6 , 6747. https://doi.org/10.1038/ncomms7747 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кларк, Э.Л. и др. Измерения переноса энергичных протонов через намагниченную плазму при интенсивном лазерном взаимодействии с твердыми телами. Физ. Преподобный Летт. 84 , 670–673. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.670 (2000 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Кларк, Э. Л. и др. Энергетическая генерация тяжелых ионов и протонов в результате сверхинтенсивного лазерно-плазменного взаимодействия с твердыми телами. Физ. Преподобный Летт. 85 , 1654–1657. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.1654 (2000 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Тадзима, Т. и Доусон, Дж. Ускорение частиц со сверхвысоким градиентом с помощью интенсивных лазерных волн плотности плазмы. Природа 311 , 525–529. https://doi.org/10.1063/1.1148194 (1984 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Манглс, С.PD и др. Моноэнергетические пучки релятивистских электронов от интенсивных лазерно-плазменных взаимодействий. Природа 431 , 535–538. https://doi.org/10.1038/nature02939 (2004 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Фор, Дж. и др. Лазерно-плазменный ускоритель, производящий моноэнергетические электронные пучки. Природа 431 , 541–544. https://дои.org/10.1038/nature02963 (2004 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Geddes, C.G.R. и др. Высококачественные электронные пучки от лазерного кильватерного ускорителя с наведением по плазменному каналу. Природа 431 , 538–541. https://doi.org/10.1038/nature02900 (2004 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Ю Л.-Л. и др. Двухцветный лазерно-ионизационный впрыск. Физ. Преподобный Летт. 112 , 125001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.125001 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Буржуа Н., Коули Дж. и Хукер С. Двухимпульсная ионизационная инжекция в квазилинейные лазерные кильватерные поля. Физ. Преподобный Летт. 111 , 155004. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.155004 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Лехе, Р., Лифшиц, А., Давуан, X., Таури, К. и Малка, В. Оптическая поперечная инжекция в лазерно-плазменном ускорении. Физ. Преподобный Летт. 111 , 085005. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.085005 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Бак, А. и др. Ударно-фронтовой инжектор для качественного лазерно-плазменного ускорения. Физ. Преподобный Летт. 110 , 185006. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.185006 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Шмид, К. и др. Инжектор электронов на основе перехода плотности для лазерных ускорителей кильватерного поля. Физ. Преподобный Аксел. Балки https://doi.org/10.1103/PhysRevSTAB.13.091301 (2010 г.).

    Артикул Google ученый

  • Фор, Дж. и др. Управляемая инжекция и ускорение электронов в плазменных кильватерных полях встречными лазерными импульсами. Природа 444 , 737–739. https://doi.org/10.1038/nature05393 (2006 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Оз, Э. и др. Ионизационный захват электронов в следах ультрарелятивистской плазмы. Физ. Преподобный Летт. 98 , 084801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.084801 (2007).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Суховерска Н., Хобан П., Бутсон М., Дэвисон А. и Меткалф П. Направленная зависимость в пленочной дозиметрии: рентгенографическая и радиохромная пленка. Физ.Мед. биол. 46 , 1391–1397. https://doi.org/10.1088/0031-9155/46/5/305 (2001 г.).

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Mihailescu, D. & Borcia, C. Эквивалентность воды некоторых пластиковых материалов, используемых в электронной дозиметрии: исследование методом Монте-Карло. Роман. Респ. физ. 58 , 415–425 (2006).

    КАС Google ученый

  • Спеллекен, Э., Crowe, S.B., Sutherland, B., Challens, C. & Kairn, T. Точность и эффективность опубликованных методов дозиметрии пленки с использованием планшетного сканера и пленки ebt3. австр. физ. англ. науч. Мед. 41 , 117–128. https://doi.org/10.1007/s13246-018-0620-4 (2018 г.).

    КАС Статья Google ученый

  • Ларрага-Гутьеррес, Дж. М., Гарсия-Гардуньо, О. А., Тревиньо-Паласиос, К. и Эррера-Гонсалес, Дж. А. Оценка планшетного сканера документов на светодиодной основе для дозиметрии радиохромной пленки в режиме передачи. Физ. Медика 47 , 86–91. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2018.02.010 (2018 г.).

    Артикул Google ученый

  • Аланд, Т., Кэрн, Т. и Кенни, Дж. Оценка дозиметрической системы с пленкой гафхром ebt2 для обеспечения качества лучевой терапии. австр. физ. англ. науч. Мед. 34 , 251–260. https://doi.org/10.1007/s13246-011-0072-6 (2011 г.).

    КАС Статья Google ученый

  • Требования к точности и погрешности в лучевой терапии.№ 31 в серии публикаций «Здоровье человека» (Международное агентство по атомной энергии, Вена, 2016 г.).

  • Аммирати, М. и др. Ретроспективная серия случаев полезности фракционированной стереотаксической лучевой терапии доброкачественных внутричерепных опухолей. Междисциплинарный. Нейрохирург. 16 , 123–128. https://doi.org/10.1016/j.inat.2019.01.013 (2019 г.).

    Артикул Google ученый

  • Липпиц, Б. и др. Стереотаксическая радиохирургия в лечении метастазов в головной мозг: современные данные. Лечение рака. Ред. 40 , 48–59. https://doi.org/10.1016/j.ctrv.2013.05.002 (2014 г.).

    Артикул пабмед Google ученый

  • Гено, Д. и др. Релятивистские электронные пучки, управляемые световыми импульсами одиночного цикла кГц. Нац. Фотоника 11 , 293–296. https://дои.org/10.1038/nphoton.2017.46 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Уилсон, Дж. Д., Хаммонд, Э. М., Хиггинс, Г. С. и Петерссон, К. Радиотерапия сверхвысокой мощностью дозы (вспышка): серебряная пуля или золото дураков?. Фронт. Онкол. 9 , 1563. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.01563 (2020).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Субьель, А. и др. Проблемы дозиметрии ультракоротких импульсных электронных пучков очень высоких энергий. Физ. Медика 42 , 327–331. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2017.04.029 (2017 г.).

    Артикул Google ученый

  • Майер, А. Р. и др. Расшифровка источников переменности энергии в лазерно-плазменном ускорителе. Физ. Ред. X 10 , 031039. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.10.031039 (2020).

    КАС Статья Google ученый

  • Гётцфрид, Дж. и др. Физика пучков высокозарядных электронов в лазерно-плазменных кильватерных полях. Физ. Ред. X 10 , 041015. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.10.041015 (2020).

    Артикул Google ученый

  • Гийом, Э. и др. Физика полностью нагруженных лазерно-плазменных ускорителей. Физ. Преподобный ST Accel. Балки 18 , 061301. https://doi.org/10.1103/PhysRevSTAB.18.061301 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Мирзайе М. и др. Демонстрация самоусеченной ионизационной инжекции для электронных пучков ГЭВ. науч. Респ. 5 , 14659. https://doi.org/10.1038/srep14659 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Таури, К. и др. Демонстрация фокусировки релятивистского электронного пучка лазерно-плазменной линзой. Нац. коммун. 6 , 6860. https://doi.org/10.1038/ncomms7860 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • ван Тилборг, Дж. и др. Активная плазменная линза для релятивистских лазерно-плазменных электронных пучков. Физ. Преподобный Летт. 115 , 184802.https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.184802 (2015 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google ученый

  • Ханссон, М. и др. Повышена стабильность ускорения лазерного кильватерного поля с использованием диэлектрических капиллярных трубок. Физ. Преподобный ST Accel. Балки 17 , 031303. https://doi.org/10.1103/PhysRevSTAB.17.031303 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Шуллер, А. и др. Совместный европейский исследовательский проект uhdpulse — метрология передовой лучевой терапии с использованием пучков частиц со сверхвысокой мощностью импульсной дозы. Физ. Медика 80 , 134–150. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2020.09.020 (2020 г.).

    Артикул Google ученый

  • Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Применение электронного пучка | IARC в Fermilab

    Текущее рыночное распределение промышленных приложений электронного луча.87% процесса электронного луча включает сшивание, представленное приложениями в синих сегментах. Источник изображения: Рабочий материал МАГАТЭ по промышленной электронно-лучевой обработке

    Электронные пучки являются исключительным источником энергии, способным инициировать химические реакции без необходимости использования катализаторов, высокой температуры или высокого давления. Высокая кинетическая энергия и проникающая природа электронов обеспечивают значительные преимущества по сравнению с обычными химическими методами.

    Электронно-лучевая обработка включает в себя поглощение больших доз энергии от ускоренных электронов в материалах с целью модификации их каким-либо полезным образом.Основными процессами, инициируемыми электронным пучком, являются модификация полимеров путем сшивки или разрыва, отверждение покрытий, разложение промышленных стоков или синтез нового вещества. Некоторые материалы, которые были успешно обработаны с помощью электронного луча, включают пластмассы и резину, изоляцию проводов и кабелей, сшивание полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы для замены тазобедренного сустава и суставов в медицинской промышленности и многие другие. Положительные изменения, происходящие в обработанных материалах, включают улучшенную термическую и химическую стойкость, стабильность при повышенных температурах, улучшенную прочность на растяжение и другие механические свойства.Электронно-лучевая технология обеспечивает эффективный, безопасный и безвредный для окружающей среды способ управления химическими реакциями.

    Продажи электронно-лучевых ускорителей

    затмевают 2 миллиарда долларов в год и обеспечивают добавленную стоимость продукции на сумму более 500 миллиардов долларов каждый год ( RW Hamm, Industrial Accelerators and its Applications, 2012).

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.