在電子槍中,自由電子是從熱金屬帶(或金屬絲)通過熱發(fā)射獲得的。然后通過三個(gè)電極產(chǎn)生的電場(chǎng)將它們加速并形成狹窄的會(huì)聚束:電子發(fā)射帶,連接到高壓(加速)電源(30-200 kV)負(fù)極和正極的陰極。高壓電極、陽(yáng)極。第三個(gè)電極相對(duì)于陰極帶負(fù)電,稱為Wehnelt電極或控制電極。它的負(fù)電位控制發(fā)射的電子進(jìn)入加速場(chǎng)的部分,即電子束電流。
為了使電子槍正常工作,相對(duì)于加速電子透鏡和磁聚焦透鏡的光軸地調(diào)整電子束。這可以通過在聚焦透鏡之前施加一些特定的徑向方向的磁場(chǎng)和垂直于光軸的強(qiáng)度來完成。這通常是通過一個(gè)簡(jiǎn)單的校正系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,該校正系統(tǒng)由兩對(duì)線圈組成。通過調(diào)節(jié)這些線圈中的電流,可以產(chǎn)生任何所需的校正場(chǎng)。
電子束焊機(jī)加工是在真空條件下,利用電流加熱陰極發(fā)射電子束,帶負(fù)電荷的電子束高速飛向陽(yáng)極,途中經(jīng)加快極加快,并經(jīng)過電磁透鏡聚集,使能量密度十分會(huì)集,可以把一千瓦或更高的功率會(huì)集到直徑為5~10μm的斑駁上,獲得高達(dá)109W/cm2左右的功率密度。如此高的功率密度,可使任何材料被沖擊部分的溫度,在百萬分之一秒時(shí)間內(nèi)升高到攝氏幾千度以上,熱量還來不及向周圍擴(kuò)散,就已把局部材料瞬時(shí)熔化、氣化直到蒸騰去除。隨著孔不斷變深,電子束焊機(jī)照耀點(diǎn)亦越深入。由于孔的內(nèi)側(cè)壁對(duì)電子束發(fā)生"壁聚集",所以加工點(diǎn)或許到達(dá)很深的深度,從而可打出很細(xì)很深的微孔。