Elektronstråler

Elektronstråler er en betegnelse for enheder og systemer, der producerer og kontrollerer elektronstråler i vakuum ved at accelerere elektroner til høje hastigheder. Strålerne anvendes i en række forskellige sammenhænge, herunder medicinsk strålebehandling, sterilisation og overfladebehandling i industrien, materiale- og overfladeforskning samt billeddannelse i videnskaben.

I princippet fungerer en elektronstråler ved at udsende elektroner fra en katode i et vakuumrør. Elektronerne accelereres ved høje spændinger mellem katode og anode og styres derefter af magnetiske eller elektrostatiske linser, som fokuserer og retter strålen. Afhængigt af energiniveauet kan strålerne bruges til at behandle eller analysere materialer.

Hovedtyperne inkluderer lineære elektronstråler (linac’er), hvor elektroner accelereres i en række resonatorer og anvendes i medicinsk radioterapi samt industrielle processer; elektronmikroskoper, som opererer ved lavere energi og giver højopløselig billeddannelse; og røntgenrør, der producerer røntgenstråler ved at lade elektroner strømme ind i en mål. Der findes også specialiserede acceleratorer til forskning, såsom betatroner.

Sikkerhed er central i alle anvendelser, fordi elektronstrålerne udsender ioniserende stråling og kræver passende skærmning, beskyttelse og dosisovervågning samt dokumentation og regulering.

Historisk har opdagelsen af elektroner og udviklingen af vakuumkilder banet vejen for elektronmikroskoper, røntgenteknologier og moderne medicinske behandlingsapparater. Elektronstråler spiller i dag en vigtig rolle inden for sundhedssektoren og industrien.