Elektronkanonen

Elektronkanon är en anordning som avger en stråle av elektroner genom elektrisk accelerations i vakuum. Den fungerar som en elektronisk källa i många olika tekniska och forskningsrelaterade system, till exempel i elektronmikroskop (TEM och SEM), katodstrålerör i äldre televisioner och oscilloskop, samt som källa i vissa partikelacceleratorer och i tekniska processer som elektronstrålebaserad litografi och svetsning.

Principen är relativt enkel: elektroner frigörs från en katod, ofta genom termisk emission eller fältemission från en mycket skarp spets. En anod eller ett uppsättning av elektroder accelererar elektronerna till höga hastigheter. Elektromagnetiska eller elektrostatiska linser fokuserar strålen och formerar dess bana, så att den når ett ländetermiskt mål med rätt spotstorlek och energi. Olika typer av elektronkanoner används beroende på krav på strålföljd, brännvidd och energiinnehåll.

Historiskt har elektronkanoner varit centrala för utvecklingen av moderna bildteknologier och mikroskopi. Tidiga katodstrålerör med enkla elektronkällor utvecklades under 1900-talet, och utvecklingen av fältemissionskällor på 1980-talet gav mycket ljusstarka och småstrålande källor som används i dagens högupplösta elektronteknik.

Vanliga typer är termiska elektronkanoner (thermionic guns) och fältemissionskanoner (FEG). Interdisciplinära tillämpningar inkluderar elektronmikroskopi, konstruktion av elektronstrålebaserad litografi, samt användning i vissa typer av svetsning och injektion i acceleratorer. Säkerhet kräver hantering av höga spänningar, vakuum och strålningsskydd.