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:
میکروسکوپ الکترونی
میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، از یک پرتو الکترونی با ولتاژ بالا برای روشن کردن نمونه و ایجاد تصویر استفاده می‌کند. پرتوی الکترون توسط یک تفنگ الکترونی تولید می‌شود، که معمولاً با یک کاتد رشته رشته تنگستن به عنوان منبع الکترون نصب می‌شود. پرتو الکترون با توجه به کاتد، توسط یک آند معمولاً در ۱+ کیلو ولت (۴۰ تا ۴۰۰ کیلو ولت) شتاب می‌یابد، توسط لنزهای الکترواستاتیک و الکترومغناطیسی متمرکز می‌شود و از طریق نمونه منتقل می‌شود که تا حدودی شفاف به الکترون‌ها است و در بخشی آنها را پراکنده می‌کند. از پرتو هنگامی که از نمونه بیرون می‌آید، پرتوی الکترونی اطلاعاتی در مورد ساختار نمونه که توسط سیستم لنز عینی میکروسکوپ بزرگ شده‌است، حمل می‌کند. تغییر مکان در این اطلاعات ("تصویر") ممکن است با نمایش تصویر الکترونی بزرگنمایی روی صفحه نمایش فلورسنت پوشش داده شده با یک فسفر یا ماده اسکنلاتور مانند سولفید روی مشاهده شود. از طرف دیگر، با قرار دادن یک فیلم یا صفحه عکاسی به‌طور مستقیم در پرتو الکترون، می‌توان عکس را ضبط کرد، یا یک فسفر با وضوح بالا ممکن است با استفاده از یک سیستم نوری لنز یا یک راهنمای نوری فیبر نوری به سنسور دیجیتال وصل شود. دوربین. تصویر شناسایی شده توسط دوربین دیجیتال ممکن است در مانیتور یا رایانه نمایش داده شود.