جوشکاری با پرتو الکترون
تفنگ الکترونی قلب این فرایند جوشکاری است در تفنگ الکترونی الکترونهای نشر داده شده از کاند که به شکل پرتو درآورده شده‌اند، به سمت قطعه کار شتاب داده می‌شوند. در اینجا از قانون ساده الکتریسیته دفع بارهای همنام از یکدیگر و جذب بارهای غیر همنام توسط یکدیگر استفاده می‌شود. یک الکترود با شکل کاملاً مشخص فنجانی با بارهای منفی پرتو را شکل می‌دهد. شتاب دهی به الکترونها توسط میدان الکتریکی ناشی از ولتاژ اعمال شده و به کمک پست الکترود با بار مثبت انجام می‌شود، پرتو حاصل شده با تمرکز بالا با سرعت ۳۰ تا ۷۰ درصد سرعت نور از سوراخ کوچک میان آند عبور کرده و به قطعه کار می‌رسد، دفع متقابل الکترونها باعث واگرایی پرتو در طی مسیر خود می‌شود؛ بنابراین باید این مسئله تحت کنترل باشد تا پرتو در محل از پیش تنظیم شده با قطعه کار برخورد کند و قطر پرتو به هنگام برخورد با قطعه مناسب باشد. در تجهیزات قدیمی تر از خود قطعه کار به عنوان آند شتاب‌دهنده استفاده می‌شد که چندین عیب داشت جوشکاری در عمق‌های از پیش طراحی شده امکان‌پذیر نبود چرا که لبه‌های آماده‌سازی شده قطعه کار، پرتو را به خود جذب می‌کرد و کنترل روی فرایند کاهش می‌یافت. همچنین استفاده از قید و بند در کنار قطعه کار به راحتی امکان‌پذیر نیست چرا که قید و بندها نیز مانند قطعه کار در معرض اتصال قرار می‌گرفتند، بنابراین تصمیم گرفته شد که آند شتاب‌دهنده در تفنگ الکترونی قرار گیرد و سیستم تولید پرتو کاملاً از قطعه کار مستقل باشد. یک ماشین جوشکاری پرتو الکترونی سه جزء اصلی دارد:
لیزر الکترون آزاد پرتو ایکس اروپا
این دستگاه با اصل تقویت و تسریع ذرات باردار الکترونی کار می‌کند که به معنی شتاب‌دهی به تابش‌های الکترومغناطیسی با شدت بالاست. این لیزر می‌تواند پرتوها را در ساختارهای مختلف مغناطیسی هدایت کند. در تونل ۳٫۴ کیلومتری این دستگاه، الکترون‌ها به سرعت‌های بسیار بالا (در حدود سرعت نور) می‌رسند و پس از عبور از مجاورت آهن‌ربا و وارد شدن نیرو و تغییر مسیر آنها و تولید پالس‌های پرتو ایکس، با برخورد به صفحه اتمی تصویربرداری و تحریک فوتون‌ها حرکت آنها ثبت می‌شود. قدرت و دقت این لیزر در مقایسه با دیگر دستگاه‌ها یک میلیارد برابر است و می‌تواند برای تصویربرداری با وضوح اتمی به کار برود.