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1、第六章 电子束和离子束加工 第一节 电子束加工 一、电子束加工的原理和特点 原理：在真空条件下，利用聚焦后能量密度极高的电子束，以极高的速度冲击到工件表面极小面积上，在极短时间内，其能量的大部分转化为热能，在被冲击部分的工件表面达到几千度以上的高温，从而引起材料的局部融化和气化，被真空系统抽走。,控制电子束能量密度的大小和能量注入时间，就可以达到不同的加工目的。如只使材料局部加热，就可进行电子束热处理；使材料局部融化可进行电子束焊接；提高电子束能量密度，使材料熔化气化，就可进行打孔切割；利用较低能量密度的电子束轰击高分子材料时产生化学变化的原理，即可进行电子束光刻加工。 原理看下面录像和图示。

2、,电子束加工原理,电子束加工原理,加工特点 (1) 电子束能够极其微细地聚焦(可达l0.1 m)，故可进行微细加工。 (2) 加工材料的范围广。由于电子束能量密度高，可使任何材料瞬时熔化、汽化且机械力的作用极小，不易产生变形和应力，故能加工各种力学性能的导体、半导体和非导体材料。 （3）电子束的能量高，因而生产率也高。 （4）容易实现生产自动化,（5）加工在真空中进行，污染少，加工表面不易被氧化。 （6）设备投资贵，有一定局限性。 二、电子束加工的应用 1.高速打孔 最小0.003mm。速度快，在工件运动中也可进行。在0.1mm厚不锈钢板上加工0.2mm的孔，每秒可达3000个。在塑料上打孔每

3、秒可达5000个。 2.加工型孔或特殊表面,3.刻蚀 主要用于微电子器件生产 4.焊接 5.热处理 6.光刻 具体原理看下面录像,第二节 离子束加工,一、离子束加工的原理和特点。 1.原理：基本原理与电子束类似，不同的是离子带正电。 撞击效应和溅射效应。 如果将工件直接作为离子轰击的靶材，工件就会受到离子刻蚀（也称离子铣削）；如果将工件放置在靶材附近，靶材原子就会溅射到工件表面而被溅射沉积吸附，使工件表面镀上一层靶材原子的镀膜；如果离子能量足够大并垂直工件表面撞击时，离子就会钻,入工件表面，这是离子的注入效应。 2.离子加工的特点 (1) 离子束加工是目前特种加工中最精密、最微细的加工。是当代纳米技术的基础。 (2) 离子束加工在高真空中进行，污染少，特别适宜于对易氧化的金属、合金和半导体材料进行加工。 (3) 离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的，是一种微观作用，所以加工应力和变形极小，适宜于对各种材料和低刚件零件进行加工。,（4）设备投资贵，有一定局限性。 二、离子加工的应用 离子刻蚀加工： 用于从工件上作去除加工的离子刻蚀加 工。

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