Qu'est-ce qu'un faisceau d'électrons?

Un faisceau d'électrons (faisceau électronique) est un flux contrôlé d'électrons chargés négativement qui sont propulsés à une vitesse élevée.Le faisceau électronique à faible intensité le plus courant est le tube de rayon de cathode (CRT) utilisé dans les téléviseurs et les moniteurs informatiques.Un faisceau d'électrons à haute intensité peut également couper le métal ou chauffer et fusionner différents morceaux de métal dans un processus appelé soudage par faisceau d'électrons.La technologie des faisceaux électroniques peut être utilisée pour fabriquer des pièces de précision à utiliser dans les industries aéronautiques et aérospatiales ainsi que pour stériliser les dispositifs médicaux, les matériaux pharmaceutiques, les aliments et même le courrier.

avec soudage par faisceau d'électrons, un flux de haute intensité d'électrons concentrésest dirigé sur la surface d'un matériau comme l'acier ou le titane.Les électrons dans le faisceau de soudage sont accélérés pour se déplacer entre 30 et 70 pour cent de la vitesse de la lumière, fournissant l'énergie pour chauffer et faire fondre le métal.Les avantages du soudage des faisceaux électroniques sont la préservation d'un vide, une zone de soudure étroite et l'absence de la nécessité d'un matériau de remplissage pour remplir la soudure.Le faisceau chauffe les pièces et les combine ensemble pour former un joint étanche à l'air.Ce type de soudage a cependant quelques inconvénients, y compris la production de rayons X, les coûts de préparation élevés et le coût élevé de l'équipement.

La fabrication de formulaires sans faisceau d'électrons (EBF3) est un processus additif par couche qui peut fabriquer une pièce à partir de brutsmatériaux.Le processus utilise un faisceau d'électrons à haute intensité pour faire fondre et réorganiser l'acier, le titane ou tout autre métal dans une pièce prêt à l'emploi.Cette capacité à créer des pièces et des outils à la demande permettrait d'économiser beaucoup de temps dans l'espace, éliminant le besoin de lancements coûteux pour transporter des pièces ou des outils lourds.La technologie EBF3 est en cours de développement par plusieurs sociétés de l'industrie aérospatiale et, en 2011, est utilisée dans la fabrication du F-35 Joint Strike Fighter.

La bioréduction est un processus rendu possible par l'utilisation d'électrons à contrôle de précisionpoutres pour réduire ou éliminer les organismes microbiens sans utiliser de produits chimiques toxiques.Dans les industries de l'expédition et du courrier,, les faisceaux électroniques à haute énergie sont diffusés sur et à travers des lettres, des paquets, des enveloppes, des boîtes et d'autres conteneurs d'expédition.Le faisceau électronique irrade le contenu non ouvert des conteneurs tuant des micro-organismes.Certains aliments, comme la salade dans un sac, qui sont prêts à manger sans se laver, ont été irradiés à l'aide d'un faisceau électronique avant d'être expédiés dans des supermarchés locaux.Cela élimine le besoin d'additifs qui pourraient affecter le goût ou la viabilité des aliments.

Les fournitures médicales et les produits pharmaceutiques peuvent également être irradiés avec un faisceau d'électrons à haute énergie, les stérilisant efficacement.Un programme informatique dirige la quantité exacte d'énergie nécessaire pour stériliser ces articles.Les électrons tuent les microbes et détruisent les molécules vitales par une réaction chimique indirecte causée par le rayonnement des faisceaux électroniques.Les fournitures médicales, les pièces et les dispositifs peuvent être irradiées tout en étant dans leurs conteneurs non ouverts.Le processus et la stérilisation résultante sont similaires au processus de rayonnement gamma mais avec moins de dégradation des matériaux dans les produits pharmaceutiques.