第七章 电子束加工

1、第七章电子束加工、电子束加工：在精密微细加工、微电子学领域得到了许多应用。 打孔机、焊接、热处理等热加工电子束光刻格拉夫化学加工，第九章电子束加工，第一节电子束加工原理和特点第二节电子束加工装置第三节电子束加工的应用，第一节电子束加工原理和特点，电子束加工原理电子束加工特点，第一节电子束加工原理和特点， 第一节电子束加工的原理和特征第一节电子束加工的原理和特征、第一节电子束加工的原理和特征、电子束加工的原理：电子束加工利用真空条件下聚焦的能量密度极高(106109W/2 )的电子束，以极高的速度冲击工件表面的极小面积， 在极短的时间(数分之一微秒)内，其大部分能量转换为热能，受到冲击部分的工件

2、材料达到数千度以上的高温，材料局部地熔融、气化，被抽出至真空系统。 第一节控制电子束加工的原理和特点、第一节控制电子束加工的原理和特点、电子束的能量密度大小和能量注入，可以达到不同的加工目的。 电子束热处理：只需局部加热材料即可进行电子束热处理的电子束焊：只需局部熔化材料即可进行电子束焊的电子束穿孔、切断等加工：提高电子束的能量密度，只需熔化材料使其气化即可进行电子束穿孔， 切断等加工电子束的光刻加工：利用低能量密度的电子束撞击高分子材料时产生化学变化的原理，可以进行电子束的光刻加工。 第一节电子束加工的原理和特点、电子束加工特点：加工面积小，是一种精密精细的加工方法。 电子束可以极微细地聚焦

3、，甚至可以聚焦到0.1m。 是非接触加工。 不在工件上作用机械力，不产生宏命令应力和变形。 加工材料范围广，可对脆性、韧性、导体、非导体及半导体材料进行加工。 电子束的能量密度高，照射部分的温度超过材料的熔化和气化温度，去除材料主要在瞬间蒸发。 加工生产率高的电子束的能量密度高，每秒可以在2.5厚的钢板上5.0个加工直径0.4的孔。 整个加工过程易于自动化，能够通过磁场和电场直接控制电子束的强度、位置、聚焦等。 在电子束的爆光中，从加工位置到加工图案的扫描都可以自动化。 在电子束穿孔或切断时，用电控加工异形孔，可实现曲面圆弧切割等。 适用于加工表面不氧化、特别容易氧化的金属或合金材料、纯度高的

4、半导体材料。 在真空中进行电子束加工，污染少。 价格高，生产应用有限。 电子束加工需要专用设备和真空系统，第二节电子束加工装置、电子束加工装置：由电子枪、真空系统、操纵系统和电源等部分组成。 电子枪真空系统操纵系统和电源，第二节电子束加工装置，电子枪：电子枪是得到电子的装置。 电子发射阴极、控制男同性恋、加速阳极等。 阴极通过电流加热发射电子，带负电荷的电子在向高速带高电位的阳极飞行的过程中，通过加速极加速，通过电磁透镜将电子束聚焦在小束点上。 发射阴极：钨或钽小功率：丝状大功率：块状、第二节电子束加工装置、Aufbau EB- Generator、Elektronenstrahl- Erze

5、ugung、EB- Generator von pro-beam、第二节电子束加工装置、控制栅加速阳极接地，阴极为高负电压。第二节电子束加工装置、真空系统：真空系统的作用：电子束加工时只有在高真空中维持1.33133121.33104pa的真空度，电子才能高速工作。将加工中不断产生的金属蒸汽从加工时的金属蒸汽中抽出，会影响电子发射，产生不稳定的现象。 真空系统的构成：机械回转泵和油扩散泵或涡轮分子泵的二级构成。 机械回转泵将真空室抽至1.40.14Pa的油扩散泵或涡轮分子泵0.0140.00014Pa的高真空度，包括第二节电子束加工装置、操纵系统与电源：操纵系统：射线束聚焦控制、射线束位置控制

6、、射线束强度控制及工作台位移控制等。 束聚焦控制：提高电子束的能量密度，使电子束聚焦于小束点，基本确定加工点的孔径和狭缝宽度。 聚焦方法有利用高压静电场使电子流细聚焦的方法和另一种利用“电磁透镜”使电子流在磁场聚焦。 后者比较安全可靠。 所谓电磁透镜，实际上是电磁线圈，通电后产生的轴向磁场与电子束的中心线平行，端面的径向磁场与中心线垂直。 根据左手定律，由于电子束在前进运动中切断径向线磁场时发生圆周运动，在圆周运动中在轴向磁场中发生径向线运动，因此实际上各电子的合成运动聚焦在半径越来越小的空间螺旋上。 根据电子光学原理，通常将第二次聚焦重新设定以便消除像差并获得更精细的焦点。 第二节电子束加工

7、装置，波束位置控制：改变电子束的方向，经常用电磁偏转控制电子束的焦点位置。 偏转电压和电流在一定的普计程仪柱上变化时，电子束的焦点在规定的轨迹上移动。 工作台位移控制：加工过程中控制工作台的位置。 电子束的偏转距离在数毫米以内，过大时像差增加，影响直线性，因此在大面积加工时需要用伺服电机控制工作台的移动，以适应电子束的偏转。 电源：电子束加工装置对电源电压的稳定性要求很高，经常使用稳定作用设备。 这是因为电子束的聚焦和阴极的辐射强度与电压变动有密切的关系。第三节电子束加工的应用，电子束加工根据其功率密度和能量注入时间，可用于打孔机、切割、浸焊热处理、光刻加工等。、第三节电子束加工的应用、高速冲

8、孔加工型孔和特殊表面、第三节电子束加工的应用、anwendungeninverschiedenenindustrezweigen .Elektronenstrahl- Perforieren，dmmstofundustriee : schleuderscheibezurglasswllerstellung、papier-undezellstoffindsustriee :过滤器sieb、 第3节电子束加工的应用Elektronenstrahl- Erzeugung，灯光光学过程观测， material :5 mmsteelcurrentwelding :-5.0 ma oscillation

9、: khz1mm circular fieldofview : x 11 mm观测： offaxisby 1.0 145 mm-EB b-schweinhttinwerkstroff 355 schweilage 120 mm-schweiungins 355 tulpennaht堆7.2 schweilagen，wirtschaftlichervergleeicheb/up Bei 150 mmtiefschweiung beitiefschweiungenwirddervorteideselektronenstrahlschweiensz.b.gegenberdemunterpulver-

10、engspaltschwei s 110、-元数据名称、ca. 550、-元数据名称(ohne zwst.)、ebupanzahlderlagen 3360157 schweizeitprometer : 3min.314 min.maschinensi - Grokammeranlage，630 m 800，- Kammeranlage，20 m 250，- maschinennebenzeit : min.- grokamernlage 630 m5min.- kammeranlage， 20m 20min.nebenzeitfrauf-undabspannenaufdermaschine

11、 (gesch tzt ) 3.0最小值.-grokamernlage 630 m entfllt-kammeranlage，20 m 3.0 minzusatzwer Elektronenstrahl- Schweien、Laserstrahl、elektronenstrahl ST 3.7-3 v=2.0毫米/秒=6毫米， vergleeichschmelzlcheneblb (wrmeeintag ) derlaserrastrahlverursachtbeiglecherschweitiefeund-geschwindigketmehralsdoppeltsogroeschmelzlchenwieiderelektronenstrahl.autt 电子运行，电子专业控制，电子选择技术，电子专业技术n，单电池技术多电池技术，电池技术动态多轮机技术，多电池技术，e b-delection技术：多流程技术电子技术n， 2-kamerschleusenanlagezumeb-schweienvonraumfahrtkompone