[发明专利]电子束调节

说明书

技术领域

所描述的实施例一般地涉及使用定向能量束的热处理。更具体而言，根据金属工件的所期望的金属态调节电子束。

背景技术

由于在机械加工操作期间所产生的热，各种类型的机械加工操作可导致存在于金属工件中的杂质沿着该金属工件的表面形成金属间化合物。沿着金属工件的表面形成的金属间化合物可能会阻止机械抛光操作实现所期望的表面光洁度。在对工件施加阳极化时，沿着金属工件的表面所形成的金属间化合物的存在还可导致条纹标记变得可见。

因此，需要的是一种从金属工件的表面区域移除金属间化合物的可靠的方法。

发明内容

本文描述了涉及用于调节电子束的方法和系统的各种实施例。

公开了用于电子束处理金属工件的表面部分的系统。所述系统被配置为将金属保持在预先选择的金属相中被处理。所述系统至少包括：(1)电子束发射器，其被配置为发射具有第一能量分布的电子束；以及(2)设置在所述电子束发射器和所述金属工件之间的机构，其对由所述电子束发射器发射的电子束起作用以根据预先选择的金属相将所述第一能量分布改变为第二能量分布。

公开了用于调节电子束的方法。所描述的方法在电子束热处理操作期间将金属工件保持在预先选择的金属相中。所述方法至少包括：(1)发射具有第一能量分布的电子束；以及(2)将所述第一能量分布改变为第二能量分布。所述第二能量分布包括与预先选择的金属相相对应的电子束能量范围。

公开了用于均质化铝基板的表面部分的电子束处理装置。所述电子束处理装置至少包括：(1)电子束发射器，其被配置为发射电子束，所述电子束包括具有将铝基板的表面部分从第一相改变为第二相的能量密度的中心部分；以及(2)设置在所述电子束发射器和所述铝基板之间的电子束调节元件。所述电子束调节元件包括金属基板以及主动冷却装置，所述金属基板限定孔缝，所述孔缝仅允许所述电子束的中心部分在电子束处理操作期间接触所述铝基板，所述主动冷却装置与所述金属基板热接触。所述主动冷却装置被配置为从所述金属基板移除热量。

通过随后结合附图的详细描述，本发明的其他方面以及优点将会变得明晰，所述附图通过举例的方式示出了所描述实施例的原理。

附图说明

通过参照随后的描述和所附附图可以更好地理解所描述的实施例。另外，通过参照随后的描述和所附附图可以更好地理解所描述的实施例的优点，其中：

图1示出了配置为辐照工件的示例性电子束发射器；

图2A示出了沿着直线路径移动的电子束的足迹；

图2B示出了详述电子束的能量分布的曲线图；

图2C示出了在给定的温度范围内具有预先选择的金属相的金属的相图；

图2D示出了电子束中的电子的能量分布；

图3A示出了配置为阻止电子束的较低能量的外围部分撞击工件的掩模；

图3B示出了在电子束横过工件时图3A的掩模如何阻挡电子束的外围、低能量部分的俯视图；

图4A示出了示例性的摩擦搅拌焊操作的透视图；

图4B示出了图4A的示例性摩擦搅拌焊操作的截面侧视图；

图5A-5C示出了正经受摩擦搅拌焊操作的示例性便携式计算设备外壳；

图6示出了表示特定精加工方法的框图，该方法适于将电子束辐照施加到经摩擦搅拌焊的铝基板；

图7A示出了铝基板在电子束辐照操作之前的俯视图；

图7B示出了图7A中所描绘的铝基板在电子束辐照操作之后的俯视图；

图8A示出了由场发射扫描电子显微镜提供的铝基板在电子束辐照操作之后的截面侧视图；以及

图8B示出了图8A的铝基板的电子背散射衍射截面侧视图，其示出了铝基板在电子束辐照操作之后的颗粒结构。

具体实施方式

在本部分中描述根据本申请的方法和装置的代表性应用。提供这些实例仅仅是为了添加上下文和有助于对所描述的实施例的理解。因此，对于本领域技术人员将是明显的是，所描述的实施例可在没有这些特定细节的一些或全部的情况下实现。在其他情况下，没有详细描述众所周知的处理步骤，以避免不必要地模糊所描述的实施例。其他应用是可能的，这样下面的实例不应被理解为是限制。