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（一）电子束加工原理，工艺特点及应用

1 ．电子束加工原理

真空状态下，利用高速电子的冲击动能转化成局部热能而对材料进行加工的，在真空状态下，利用电能将阴极（钨丝）加热到 2700 0 C 以上，发射出电子形成电子云。

2.  电子束加工的工艺特点

1）  由于电子束可聚集极高的能量密度。

2）  由于电子束流可取成几微米甚至几分之一微米的小斑点，因此加工面积可以很小，能加工微孔，窄缝，半导体，半导体集成电路等。

3）  电子束加工是一种接触式加工，加工过程中工件不受机械力作用，因此，不产生宏观应力和变形，而且加工过程中不存在工具损耗问题。

4）  可以通过磁场和电场对电子束的强度，位置，聚集等进行直接控制，整个加工过程容易实现自动化。

5）  因电子束流可以分割成多条细束，可以实现多束同时加工，从而大大提出了生产率。

6）  由于电子束加工是在真空中进行的，因而产生污染少，加工表面在高温时也不易氧化，特适于加工易氧化材料及纯度要求较高的半导体材料。

7）  电子束加工需要一套专用设奋和真空系统，价格较贵。

3.  电子加工束的应用

电子束打孔已在生产中实际应用。目前电子束微加工的最小孔径可达 0 。 001 —— 0 。 003mm ，加工的尺寸精度可达 0 。 01 —— 0 。 0001um ，孔的深径比为 30 以上，以加工不锈钢、耐热钢、宝石、拉丝模的锥孔以及微型孔、弯孔、弯缝最为适宜。用于刻蚀制板，难熔金属（如钽、铌、钼等）和化学性能活泼的金属。

4.  离子束加工原理

离子束加工原理与电子束加工类似，也是在真空条件下，把氩（ Ar ）、氪（ Kr ）

氙（ Xe ）等惰性气体，通过离子源产生离子束并经过加速、集束、聚集后，投射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。

5. 离子束加工特点

1）  由于离子束可以通过光学系统进行聚集扫描，离子束轰击材料是逐层去除原子，离子束流密度及离子能量可以精确控制

2）  由于离子束加工是在高真空中进行，所以污染少

3）  离子束加工是靠轰击材料表面的原子来实现的

4）  离子束加工设备费用贵，成本高，加工效率低，因此应用范围受到一定限制

6. 离子束加工的应用

目前用于改变零件尺寸和表面力学性能的离子加工有：用于从工件上作去除加工的离子刻蚀加工，用于给工件表面加膜的离子膜加工，以及用于表面改性的离子注入 .