Elektronstråle

Elektronstråle er en strøm af højhastige elektroner, der udsendes fra en elektronkilde under vakuum. Strålen accelereres normalt af høj spænding mellem kilden og en anode og bevæger sig gennem et tomt rum med meget lavt tryk. Energien kan variere fra nogle få elektronvolt (eV) til flere millioner eV (MeV), afhængigt af anvendelsen.

Der findes forskellige måder at producere elektronstråler på: termisk emission (thermionic emission), hvor en varmebehandlet katode udsender elektroner; felt-emission ved en skarp spids under høje elektriske felter; og fotoemission, hvor lys fjerner elektroner fra overfladen.

Strålen kan rettes og fokuseres ved hjælp af magnetiske og elektrostatiske linser og deflektorer. I elektronmikroskopiske instrumenter som et scanningselektronmikroskop (SEM) eller et transmissions-elektronmikroskop (TEM) bruges strålen til at danne billeder eller analysere prøver. Elektronstråler anvendes også i materialebehandling såsom svejsning, skæring og overfladebehandling samt i fremstilling af halvledere gennem litografi og visse former for additiv fremstilling.

Når elektronstrålen interagerer med materialet, forekommer ionisering og excitation, og der produceres sekundære elektroner og, ved højere energi, røntgenstråler gennem bremsstrahlung. Sikkerhed er vigtig, da elektronstråler kræver vakuum og passende beskyttelse mod stråling for at undgå skader og uvedkommende eksponering.