جوشکاری با پرتو الکترون
جوشکاری با پرتو الکترون توسط فیزیکدان آلمانی، Karl-Heinz Steigerwald در ۱۹۴۹ توسعه داده شد و کاربرد صنعتی آن، برای اولین بار در حدود سال ۱۹۶۸ میلادی توسط آقای استیگر والد با کار بر روی پرتو الکترونی به عنوان یک منبع حرارتی در ماشین کاری آغاز شد. در سال ۱۹۵۷دکتر استور از مؤسسه انرژی اتمی فرانسه نتایج جوشکاری با پرتو الکترونی را که از سال ۱۹۹۶ آغاز کرده بود، منتشر ساخت. تجهیزات استفاده شده توسط وی کاملا با وسایلی که بعدأ استفاده شد، متفاوت بوددر همان سال برتون و فرانک هوسر مطالعات و آزمایش‌های خود را در مورد جوشکاری زیرکونیوم به منظور استفاده در مصارف هسته ای آغاز کردند. در کنار این تلاشها، بهینه‌سازی و اقتصادی کردن فرایند در آمریکا مورد توجه قرار گرفت. در حال حاضر این فرایند در بسیاری از صنایع به ویژه صنایع هسته ای و هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرایند جوشکاری با پرتو الکترونی نوعی اتصال ذوبی به‌شمار می‌رود که انرژی حرارتی آن از انرژی جنبشی ناشی از برخوردهای پرتو الکترونی بر محل اتصال قطعات مورد نظر تأمین می‌شود. در طی این فرایند قطعات توسط جریانی متراکم از الکترون‌های سرعت بالا بمباران می‌شوند و باعث ذوب لبه‌های قطعات می‌شوند.
فرآیند تابش پرتو الکترونی
اجزای اصلی یک دستگاه پردازش پرتو الکترونی معمولی عبارتند از: یک تفنگ الکترونی (شامل یک کاتد، شبکه و آند)، که برای تولید و شتاب دادن به پرتو اولیه استفاده می‌شود. و یک سیستم نوری مغناطیسی (تمرکز و انحراف)، که برای کنترل نحوه برخورد پرتو الکترونی به مواد مورد مطالعه ("قطعه کار") استفاده می شود. در حین کار، تفنگ کاتدی الکترون‌های ساطع شده حرارتی را وارد میدان الکترواستاتیکی در سیستم آند کاتد (شبکه و آند) کرده و الکترون‌ها در میدان شتاب می‌گیرند و به شکل پرتوی همسو می‌شوند. سپس پرتو الکترونی از مجموعه تفنگ از طریق حفره خروجی که بر روی صفحه آند قرار دارد با ولتاژ منفی بالا(ولتاژ کاری تفنگ) که به کاتد اعمال می شود، خارج می شود. استفاده از ولتاژ بالا بصورت مستقیم برای تولید یک پرتو الکترونی پرانرژی، امکان تبدیل انرژی الکتریکی ورودی بازدهی بیش از 95 درصد به پرتو الکترونی را میسر می سازد و استفاده از پرتو الکترونی را به یک تکنیک بسیار کارآمد تبدیل می‌کند. پس از خروج از تفنگ، پرتو از یک لنز الکترومغناطیسی و سیستم سیم پیچ انحراف عبور می کند. در این فرآیند از لنز برای ایجاد یک نقطه پرتو متمرکز یا غیر متمرکز بر روی قطعه کار استفاده می شود،و همچنین از سیم پیچ خم شده برای قرار دادن پرتو در یک مکان ثابت یا ایجاد حرکت نوسانی استفاده می شود.