أشعّة الالكترون
مبدأ مسرّع شعاع الإلكترونات
شعاع الإلكترون هو أحد مصادر ما يسمى بالطاقات المؤيّنة. بإمكاننا ذكر:
– مسرّعات الإلكترونات (E Beam)،
– مسرّعات الإلكترونات عالية الطاقة (الأشعة السينية/أشعة إكس)،
– أشعة غاما (من النظائر المشعة).
تتمثّل عمليّة التأيّن في إضافة أو إزالة الجسيمات المؤيّنة (الإلكترونات).
– يمكن لذرّتين، عند اقترابهما من بعضهما، تبادل أو مشاركة الإلكترونات وبالتالي تكوين جزيئات جديدة.
– التأيّن عملية كيميائية وغير إشعاعيّة.
يتم انبعاث الإلكترونات عن طريق تسخين كاثود في حجرة مفرغة من الهواء.
يتم تسريع الإلكترونات بضغط عال يتراوح بين 80 و300 كيلو فولت قبل مرورها عبر صفيحة رقيقة من التيتانيوم تسمى نافذة الانبعاث. ويتمثل دور تلك الصفيحة في فصل الغرفة المفرغة من الهواء عن غرفة الإشعاع.
يتمّ حصر الغرفة المفرغة من الهواء وغرفة الإشعاع في غلاف مزدوج من فولاذ مبطّن بالرصاص ومقاوم للصّدأ، وذلك بهدف تقليل الإشعاع الخارجي إلى مستوى منخفض للغاية.
مزايا المعالجة بشعاع الإلكترون
تسمح عملية شعاع الإلكترون، في قطاعات الطلاء والغراء والمواد اللاصقة، بالبلمرة أو بتحقيق تعديلات جزيئية:
– بدون ارتفاع في درجة الحرارة، ما يجنّب المشاكل النّاجمة عن ارتفاع درجات الحرارة ويغني عن التبريد،
– مع ما يسمى بالمنتجات الصلبة، وبالتالي دون استخدام مذيبات أو مبيدات ضوئية،
– من خلال تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير،
– بشكل فوري، ما يعني التخفيض في نسبة التراكم إلى أدنى حدّ،
– تحسين اللمعان ومقاومة التآكل والالتصاق بالركيزة…
تعتبر المعالجة بشعاع الالكترون وسيلة تطهير في قطاع الصناعات الغذائية. هنا، تقوم الإلكترونات بكسر الحمض النووي للخلايا الطفيلية، مثل البكتيريا، وتزيد بشكل كبير من مدّة تخزين المنتجات التي تمّت معالجتها بالأشعّة.
تكتمل العملية برمتها خلال الفترة التي تستغرقها اللّفيفة عند مرورها أمام شعاع الإلكترون. تعتبر معدات شعاع الإلكترون قوية بما يكفي للتشابك بسرعات تزيد عن 500 ميل في الدّقيقة. بمثل هذا القدر من السرعة، تكتمل العملية برمتها في 0.024 ثانية!!
المقياس الأدنى للخطّ:
يمكن تقليل طول معدات شعاع الإلكترون بشكل كبير لأن التّشابك يحدث بشكل فوري. الطول الإجمالي في الخط أقل من 3 أمتار.
لا وجود لمذيبات ولمركبات عضوية قابلة للتبخّر:
لا تُسْتخدَم المذيبات في الطلاءات. على عكس الطلاءات التقليدية، فإنّ عملية المعالجة لا تتطلب إزالة المذيبات لإنشاء منتج جاف. بمعنى آخر، تظل جميع المواد الكيميائية التي يتكون منها المنتج “الرطب” محبوسة في المنتج “الجاف”. هذا هو السبب الذي يمنع إنتاج المركبات العضوية القابلة للتبخّر. لذلك لا حاجة إلى محارق النفايات أو أي جهاز آخر لمعالجة التلوث.
نجاعة كهربائية عالية:
تعتبر عملية الربط المتشابك بواسطة شعاع الالكترون فعّالة للغاية. يتم نقل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى الطلاءات بواسطة الإلكترونات، وذلك على عكس الهواء حيث يجب تسخين حجم كبير منه بشكل مسبق حتّى يتمكّن بدوره من نقل الحرارة إلى المنتج. يمكن أن تفوق نجاعة معدات شعاع الالكترون ما يقارب 100 مرة الأفران الحرارية. وهو ما يخفّض من تكلفة الطاقة بشكل كبير.
لا تسخين للركيزة:
نظرًا للاتصال المباشر الذي يحدث بين الطاقة الكهربائية والمُنتَج، فإنّ درجة حرارة الركيزة عادة ما تسجّل ارتفاعا يكون أقل ببضع درجات.
الخصائص الوظيفيّة والجماليّة:
اللّمعان العالي ومقاومة التآكل وتوفّر مجموعة كاملة من الألوان والالتصاق القوي بالركيزة، هي بعض الخصائص المعروفة للطلاءات المتشابكة بشعاع الإلكترون.
