Elektronenstrahlen

Elektronenstrahlen: gebündelte Ströme schneller Elektronen im Vakuum oder in verdünnten Gasen. Die Elektronen werden zum Beispiel an einer Kathode (Kathodenstrahlen) ausgelöst und durch elektrische Felder beschleunigt. Bei ihrer Abbremsung in Materie erzeugen sie Fluoreszenz- und Röntgenstrahlung beziehungsweise bewirken sie Ionisation; sie werden durch elektrische und magnetische Felder abgelenkt. Elektronenstrahlen werden unter anderem in Elektronenstrahl-, Röntgenröhren, Elektronenmikroskopen und -strahlöfen verwendet. In den letzten Jahren werden Versuche unternommen, mittels relativistischen Elektronenstrahlen gesteuerte Kernfusionen auszulösen.

Elektronenstrahlbearbeitung: abtragendes Bearbeitungsverfahren im Vakuum, wobei als Werkzeug ein scharfgebündelter und auf das Werkstück fokussierter Elektronenstrahl hoher Energiedichte wirkt, der das Material durch örtliche Verdampfung in einem genau definierten Bereich abträgt. Der Strahl wird in der Regel durch Ablenkung in Kreis- oder Profilform über die Bearbeitungsfläche geführt. Durch Elektronenstrahlbearbeitung ist es möglich, feinste Bohrungen von 30 cm Durchmesser oder Schlitze dieser Breite herzustellen (zum Beispiel bei Spinndüsen).

Elektronenstrahlerwärmung: Ausnutzung der kinetischen Energie des freien Elektronenstrahls zum Erwärmen, Schmelzen, Verdampfen und so weiter vor allem metallische Stoffe.

Elektronenstrahlerzeuger, Elektronenkanone: Elektronenquelle (Glühkathode) mit elektrostatischer Fokussiereinrichtung für den Elektronenstrahl; der Elektronenstrahlerzeuger ist Bestandteil von Bildröhren, Elektronenstrahlröhren, Laufzeitröhren, Elektronenmikroskopen unter anderem.

Elektronenstrahl-Mikroanalyse: Verfahren der Röntgenspektroskopie zur Ermittlung der Zusammensetzung oberflächennaher Bereiche von geringer Ausdehnung in Festkörpern. Die Elektronenstrahl-Mikroanalyse beruht auf der Anregung der Atome zur Emission charakteristische Röntgenstrahlung mit Hilfe eines fokussierten Elektronenstrahls.

Elektronenstrahlofen: Schmelzofen zur Herstellung sehr reiner Metalle oder Legierungen, zum Beispiel Uran, Molybdän, Wolfram, Stahl. Aus einer hocherhitzten (etwa 2000°C) Wolframkathode im Vakuum austretende Elektronen werden durch eine angelegte Spannung von 4 bis 12 kV beschleunigt und treffen mit hoher Geschwindigkeit (etwa 60000 km/s) auf das zu schmelzende Metall. Die kinetische Energie der Elektronen wird dabei in Wärme umgewandelt und so zum Schmelzen nutzbar gemacht. Der Elektronenstrahl-Mehrkammerofen wurde 1959 von M. von Ardenne entwickelt und ist eine besondere Bauart für das Schmelzen stark gashaltiger Metalle oder Legierungen sowie anderer Stoffgemische.

Elektronenstrahloszilloskop, Oszilloskop: elektronisches Gerät zum Sichtbarmachen des zeitlichen Verlaufs elektrischer Spannungen mittels einer Elektronenstrahlröhre; besteht aus dem Kippgerät zur Erzeugung der Zeitablenkspannung, dem Verstärker und dem Stromversorgungsteil. Elektronenstrahloszilloskop sind unentbehrliche Geräte zur Messung und zur Kontrolle der Funktion elektronischer beziehungsweise elektrische Schaltungen und technisch sehr hoch entwickelt; es gibt zahlreiche Ausführungen für spezielle Anwendungen.

Elektronenstrahlröhre, Braunsche Röhre (nach K. F. Braun), Kathodenstrahlröhre: Elektronenröhre mit Elektronenstrahlerzeuger zur Erzeugung, Ablenksystem zur Ablenkung und Leuchtschirm zum Sichtbarmachen eines Elektronenstrahls. Die Elektronenstrahlröhre wird in Elektronenstrahloszilloskopen (Messtechnik) und Sichtgeräten (Radar- und Rechentechnik) zur Darstellung von Signalverläufen, Ortungsbildern und Ausgabedaten sowie als Bildröhre verwendet.