Elektronenoptische Sondensysteme

Zusammenfassung

Elektronenoptische Systeme von Elektronenstrahlschweißanlagen gehören zur Klasse der elektronenoptischen Systeme, die als konzentrierende Systeme bezeichnet werden [142]. Sie dienen der Formierung von Elektronenstrahlen mit geringen transversalen Abmessungen sowie hohen Stromdichten und Leistungen. Ein für eine Schweißanlage charakteristisches Schema wird in Bild 9.1 dargestellt. Eine Elektronenkanone 1 gewährleistet die primäre Formierung und Beschleunigung eines Elektronenstrahls, eine magnetisch fokussierende Linse 2 sammelt (konzentriert) den Elektronenstrahl in einem Fokus mit geringen Radius (der eigentlichen Elektronensonde) und ein Ablenksystem 3 ermöglicht es, den Elektronenstrahl auf die Schweißnaht zu lenken und somit auch Schweißungen mit komplizierten Konturen vorzunehmen. Die für das Elektronenstrahlschweißen geforderte Leistungsdichte im Fokus beträgt 10^{6 –} 10⁷ W cm⁻². Typische Werte der Beschleunigungsspannung und des Stromes in elektronenoptischen Systemen von Schweißanlagen liegen in den Bereichen U _a = 30… 100 kV und I = 0,1… 1 A [143].