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電子束轟擊爐是利用高速運動電子的能量來加熱材料,又稱為電子轟擊加熱器。其原理類似于一個二極管,通過熱電發射的方式獲得初速度的電子,在2 kV以上的高電壓降作用下向試樣加速,并用電磁方法或靜電透鏡使電子束朝著試樣聚焦。使被加熱區的溫度≥3500℃。用電子轟擊加熱需要在發射器和試樣之間產生受控制的電流。這只有在真空中才能夠實現(實際中,這一過程只有存*對壓強<10-3mmHg時才可行)。
電子轟擊加熱器的工作原理,其中低電壓加熱發射器一般用鎢絲構成,其上施加負電位。與加熱發射器相比,試樣處于正電位(通常接地),因此電子向著試樣表面加速,并將電子動能轉變為熱能來加熱試樣,該裝置比較適用于加熱面積較大的試樣;它是用一個金屬屏(聚束極)環繞在加熱發射器燈絲的周圍來控制加熱面積,而且金屬屏與燈絲保持等電位。這樣,一束定向的電子流就可以穿過聚束極上的孔洞而沖向試樣;更為先進且應用較廣的電子源設備相同的裝置中發射出來后向陽極(通常接地)加速,這些電子通過陽極的孔洞后形成電子束,并用電磁方法或靜電透鏡來聚焦,也可以用電磁場或靜電場來控制電子束的偏轉。
燈絲、聚束極與陽極的大小、形狀及位置都很重要,例如,只需調節通過聚焦線圈的電流,電子束的加熱面積就能改變至100倍以上。因此,即便是使用同一裝置,也可以有效地加熱1~100 mm2(甚至更大)的面積。調節偏轉線圈中的電流也能夠改變電子束的方向,從而*確地選擇被加熱區域。電子束功率可以通過改變加速的電壓或通過改變陰極發射的方法來調節。