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在光學(xué)顯微鏡中，利用電子來代替可見光，在圖像質(zhì)量和信息價(jià)值，可靠性和利用率方面有很大的優(yōu)勢(shì)。，利用電子束放大的倍率可以達(dá)到20,000x，而利用可見光的放大倍率只有1000x。散射電子的特征是：利用被檢查物體表面的電子核相互作用的彈性，散射電子角度范圍可以達(dá)到180度，但是平均散射角度為5度。通過這種方式，一小部分散射的原子的原子序數(shù)Z發(fā)生了強(qiáng)烈的改變，通過這種方式可以對(duì)原材料做鑒定比較。這就是所謂的原子序數(shù)特征對(duì)比。這就是為什么電子束焊接機(jī)中需要安裝檢測(cè)板來收集散射電子的原因。軟件和CNC系統(tǒng)可以利用這些準(zhǔn)確的信息來控制焊接參數(shù)。
在焊接過程中，利用高速電子束束流偏離來打出立的多孔，其間電子束偏離以及多溶池焊接過程中的電子束混合尤為重要。控制軟件和控制束流方向的偏離板對(duì)焊縫的復(fù)雜的曲線熱分布的控制起到了關(guān)鍵的作用。只有非常熟練的控制才能完成包括飛機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜任務(wù)。因此，人員用電子束焊接機(jī)來設(shè)計(jì)完成特殊的任務(wù)。
信息周期的簡(jiǎn)單描述為一個(gè)奇特的電子作為能源做完整的周期運(yùn)動(dòng)，載波從電子束發(fā)生器出發(fā)通過聚焦線圈到達(dá)工件表面，反射到傳感器，從傳感器轉(zhuǎn)化成數(shù)字電路，通過軟件傳遞到CNC機(jī)電控制系統(tǒng)，然后循環(huán)進(jìn)入能量發(fā)生器并回到陰極能量發(fā)生器用于再生能源。后將能量用于焊接的孔。
如果焊接件有一定的加工要求，那么在完成這個(gè)周期的同時(shí)需要克服焊接過程的熱變形、熱收縮、加工過程輕微缺陷、機(jī)器位移導(dǎo)致的變化。當(dāng)我們可以復(fù)制我們的工序時(shí)，安全系數(shù)才會(huì)確定下來。在整個(gè)電子束焊接過程中，真空室與CNC以及束流和焊縫跟蹤電腦控制系統(tǒng)相連，了焊接的可復(fù)制性和可重復(fù)性。
電子束作為焊接熱源有兩個(gè)明顯的特點(diǎn):
(1)功率密度高
電子束焊接常用的加速電壓范圍為30~150千伏，電子束電流為20~1000毫安，電子束聚焦直徑約為01~1毫米，這樣電子束功率密度可達(dá)106瓦/平方厘米以上。
(2)、快速的可控性
作為物質(zhì)的基本粒子，電子具有極小的質(zhì)量(9.1×10-31kg)和一定的負(fù)電荷(1.6×1019C)，電子的荷質(zhì)比高達(dá)176×1011C/kg。電子束可以被電場(chǎng)和磁場(chǎng)快速而地控制。電子束的這一特性明顯優(yōu)于激光束，激光束只能由透明和反射鏡控制，并且速度較慢。
通常，電子與原子緊緊綁定，但它們可以通過提供能量從原子殼中釋放出來。在電子束焊接中，加熱陰極產(chǎn)生自由電子云，然后陽極會(huì)強(qiáng)烈得使之加速。通過控制網(wǎng)絡(luò)和電磁透鏡將這些自由的電子聚焦成光束。電子束的速度能達(dá)到1/3-2/3的光速。由于電子束很容易被磁偏轉(zhuǎn)，因此可以控制。
