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在电子枪中，自由电子是从热金属带（或金属丝）通过热发射获得的。然后通过三个电极产生的电场将它们加速并形成狭窄的会聚束：电子发射带，连接到高压（加速）电源（30-200 kV）负极和正极的阴极。高压电极、阳极。第三个电极相对于阴极带负电，称为Wehnelt电极或控制电极。它的负电位控制发射的电子进入加速场的部分，即电子束电流。
快速偏转系统也可以用于成像和雕刻（如果配备了适当的电子设备）。在这种情况下，设备像扫描电子显微镜一样操作，分辨率约为0.1毫米（受光束直径限制）。在类似的模式下，由计算机控制的细光束可以通过熔化薄的表面层在金属表面“写”或“画”图片。
真空工作室可以具有任何期望的体积，从几升到几百立方米。它们可以配备电子枪，以提供任何所需的功率高达100 kW的电子束，如果需要，甚至更高。在微电子束装置中，尺寸可以到十分之一毫米的部件可以被焊接。在具有足够高功率电子束的焊机中，可以实现300 mm深的焊接。还有一些焊接机，其中电子束从真空中带到大气中。使用这种设备，无需的工作室即可焊接非常大的物体。
即使没有在真空中实现，电子束焊接也永远不能“手动”进行，因为始终会产生强烈的X射线。梁和工件的相对运动通常是通过工件的旋转或线性移动来实现的。在某些情况下，可通过计算机控制的偏转系统移动光束来实现焊接。工件机械手大多是单设计的，可以满足焊接设备的特定要求。
电子束焊机加工是在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，带负电荷的电子束高速飞向阳极，途中经加快极加快，并经过电磁透镜聚集，使能量密度十分会集，可以把一千瓦或更高的功率会集到直径为5～10μm的斑驳上，获得高达109W/cm2左右的功率密度。如此高的功率密度，可使任何材料被冲击部分的温度，在百万分之一秒时间内升高到摄氏几千度以上，热量还来不及向周围扩散，就已把局部材料瞬时熔化、气化直到蒸腾去除。随着孔不断变深，电子束焊机照耀点亦越深入。由于孔的内侧壁对电子束发生"壁聚集"，所以加工点或许到达很深的深度，从而可打出很细很深的微孔。
电子束焊是熔化焊的一种，它运用集聚的高速电子束炮击工件接缝，发生热能从而使金属熔合。真空电子束焊机提示它包含了机械、真空、高电压和电磁场理论、电子光学、自动控制和计算机等多学科技术。这也是干式螺杆真空泵厂家要讲的，真空体系中常用焊接办法的第三种。
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