如今，电子束（EB）系统已成为一种广泛使用的制造方法。他们因易于处理，操作和专注于安全而被认可。电子束可以在真空，部分真空或非视载条件下进行处理。高活体条件会导致电子灯和靶向底物之间的气态分子较少，从而减少散射和更紧密的束。
低能量EB技术定义为光束操作，加速电压小于300 kV。低能EB用于许多表面固化，交联，分裂，嫁接和表面灭菌应用。低能量的EB系统还使用钨丝丝在真空下生成持续的电子流，这些电子流通过钛箔窗户向目标底物推进。标准，商业低能EB系统范围从30英寸（762毫米）到108英寸（2743毫米）的宽度，具体取决于电子束的设计宽度。在狭窄的网络处理领域，密封的低能ebeam灯在窗户宽度范围从220毫米到400毫米。紧凑的密封ebeam系统不需要真空泵，这些系统不需要细丝或箔纸。像灯泡一样，Ebeam灯被全部替换为备件。在服务时间至关重要的应用中，这是至关重要的好处。
EB固化，交联，表面灭菌和嫁接
简而言之，EB启用剪切，链接和粘贴：
- 切割：聚合物的灭菌和受控分子量减少；
- 链接：聚合物的交联或将液点固化为固体涂料；
- 粘贴：将第二个聚合物物种嫁接到树干聚合物中。
与常规的热空气干燥方法相比，EB固化需要较小的占地面积，而且运营量更少，并且大幅度地减少了涂料，墨水和粘合剂的全部治疗时间，至不到一秒钟。EB固化系统提供了环境益处，因为它们消除了大多数挥发性的有机化合物，使用很少的能量并在近室温度下运行。与自由基紫外线固化相反，该固化需要光引发剂（或至少在低聚物中纳入一些光反应部分），而自由基EB固化无需添加光引发剂。EB系统生产的加速电子具有足够的能量，可以在材料本身内打开反应性化学键，而无需光初步器。188金宝搏bet官网键开（切割）导致产生引发聚合的自由基。EB直接在材料中创建激进分子的能力也使它们在其他各种过程中有用。
1952年，亚瑟·查尔斯比（Arthur Charlesby）发现，可以通过EB实现聚合物（例如聚乙烯）的辐射交联。如今，在该领域的一个非常公认的应用是基于聚乙烯的膜的交联，该薄膜为1950年代后期由Cryovac开创的肉类和奶酪包装提供了碎屑特性。大约在同一时间，Raychem开始引入电缆和电线，用于通过EB交联的电话开关板，最终成长为十亿美元的业务。EB交联的其他公认的应用包括高性能压力敏感的粘合剂以及对汽车轮胎内部橡胶索层的疫苗前处理。
当聚合物链破裂并且无法重组时，会发生分裂。聚合物分裂的最终结果是分子量的减少。EB分解的工业过程（灭菌除外）不如固化或交联少。EB分解的例子是处理聚氟乙烯（PTFE），以使低分子量片段用于蜡和润滑剂，以及需要修饰纤维素的纸浆的照射。
当聚合物底物和在聚合物底物上形成的自由基成为单体聚合或为完全功能型组的附着位点形成的部位时，会发生电子束诱导的移植物共聚（EIGC） - 通常也称为“植物 - 植入 - 弗罗姆”和“植物”和“嫁接”方法。最终结果是将两个不同的聚合物共价连接以形成一种新的共聚物材料。EB嫁接不如固化或交联众所周知，但是创建新功能材料的重要过程。188金宝搏bet官网它可用于修饰聚合物膜，凝胶，纤维，珠或膜的性质。EB嫁接的应用包括针对特定分离或纯化过程的聚合物膜的生产，热响应表面和维生素E稳定的植入物。
用高能EB系统进行灭菌已建立。高能量EB灭菌技术的主要替代方法包括伽马射线，过氧化物和氧化乙烷，这对于人类和环境来说可能是昂贵的，并且对人类和环境有害。使用低能量的“ ebeam灯”进行无菌包装和医疗设备的表面灭菌，因为它消除了化学和用水的使用，作为表面灭菌的首选方法，可以减少与化学物质相关的能量和废物处理费用灭菌过程。2015年，跨国食品包装和加工公司Tetra Pak宣布全球推出了配备EBEAM的E3填充机平台，该平台包含紧凑的低能电子光束灯。“灯代替过氧化氢作为对包装材料进行消毒的方法。电子光束的使用使TETRA PAK客户可以减少其环境影响，同时提高生产速度（超过60％）并降低运营成本。”1
低能EB技术的新机会
将全生产规模的低能电子束系统用于研发和概念验证目的所固有的挑战。全尺度的EB系统从未打算进行研究 - 量和消耗品很快加起来 - 并且在预定的植物关闭之外获得商业EB可能是一个挑战，并且会破坏整个新产品开发过程。在服务中心执行这些任务同样乏味：旅行，有限的灵活性，以及没有立即反馈的特定研究的工具和基础架构，这使其成为一种高级入口级的方法，只能适合真正承诺或Zen-喜欢个性。
在2001年，高级电子梁（AEB）引入了一个紧凑的实验室系统（应用开发单元，或简称为ADU），该系统掺入了10英寸宽的密封管灯，不需要外部真空泵，或现场箔或灯丝或灯丝或细丝替换。这些ADU中有70多个已在全球安装，其中许多仍在运行。这个紧凑的系统是同类系统中的第一个。它的最大工作电压为150 kV。尽管它具有有限的渗透能力，但它为实验室和配方机提供了支持EB产品，流程和应用开发的绝佳工具。AEB不再从事业务。
2012年，由Comet Group的业务彗星Ebeam Technologies制造的新的EB实验室系统已商业化。Comet AG是制造工业X射线源和系统的全球领导者，用于安全性和无损性测试。使用彗星的密封灯技术的EBLAB现在在全球分布，并包含200 kV灯。还开发了300 kV版本的EBEAM灯，预计将于2016年发布。EBLAB200使用获得专利的密封灯技术，这消除了对外部真空泵和箔更改的需求，这是操作和维护方案一部分的一部分用于大规模的非集成灯EB系统。
密封灯（图1）与高压电缆和电源集成在一起，以形成Ebeam发动机。该灯技术允许处理80至200 kV的处理电压，这比其他实验室规模系统中以前可用的功率范围明显更大。EBEAM灯也由Comet的PCT Angineering Systems LLC部门集成到屏蔽的内联卷盘到卷和3D固化系统配置，以进行产品开发和生产目的。因此，将产品开发从EBLAB转移到全尺度生产系统是直接而直接的。
为了促进低能量的EBEAM技术意识以及EBLAB-200 System的访问和使用，2015年初，在其位于瑞士弗拉马特的全球总部以及美国地区设施的全球总部，2015年初中国和韩国。2015年6月，彗星与亚特兰大和富国银行的佐治亚州Power建立了合作伙伴关系，以促进低能量的Ebeam技术。佐治亚州电力公司是南部公司拥有和运营的四个电力公司中最大的。A fully operational EBLab Unit was installed at Georgia Power’s Customer Resource Center (CRC) and will be used for a number of co-sponsored workshop events in the second half of 2015. All EBLab Workshop participants interested in acquiring a COMET EBLab or PCT integrated system now have leasing options with Wells Fargo in the United States.
In addition to EBLab Workshops scheduled to take place at Georgia Power’s CRC in 2015, COMET and PCT are actively promoting the EBLab and electron beam technology to universities and institutional research facilities throughout the Americas via programs designed to build inter-institutional collaborations based on core areas of electron beam application expertise. The hope for North America is that inter-university collaborations thriving around emerging ebeam applications be established with EBLab institutional partners encouraged to build curriculums focusing on low-energy electron beam technology. Collaborations thus far have generated a number of research projects for ebeam applications resulting in peer-reviewed papers and articles.
结论
低能量EB处理是一种进化技术。经过数十年的改进和整合，它继续提供了显着提高生产效率和环境利益的潜力，这些效率和环境益处是专注于可持续性，消费者安全，成本竞争力和产品差异化的品牌所有者。针对较小的占地面积，可用性和负担能力的优化将继续普及对新兴产品应用的低能电子束的兴趣。通过低能电子束价值链（从公用事业到大学）与关键利益相关者的合作关系将继续是必不可少的，在Ebeam成为通用的家喻户晓的词。
致谢
作者要感谢Michael Bielmann博士。以及Comet Group的Kaspar Zimmerli，以及John Salkeld和Steve Lapin博士。来自PCT Engine Systems LLC对本文的贡献。致谢同样是佐治亚州Power的CRC作为促进低能电子束技术的合作伙伴。
参考
1 Eagle，J。Tetra Pak推出了Ebeam，以替代其包装材料的过氧化氢灭菌。https://plus.google.com/110511156977251851193/Posts，23-Jun-2015。
电子束与紫外线固化技术
电子是稳定的亚原子颗粒，具有负电的电荷，在所有原子中都发现，并充当固体电力的主要载体。电子同样能够通过许多不透明的材料传递。188金宝搏bet官网电子束和X射线比紫外线（UV）光波具有更多的能量，并且被认为是电离辐射。
与自由基紫外线固化相反，该固化需要光引发剂（或至少在低聚物中纳入一些光反应部分），而自由基EB固化无需添加光引发剂。EB系统生产的加速电子具有足够的能量，可以在材料本身内打开反应性化学键，而无需光初步器。188金宝搏bet官网粘结开口导致产生启动聚合的自由基。EB直接在材料中创建激进分子的能力也使其在其他各种过程中有用。
