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Elektronische Messgeräte

Bei elektronischen Messgeräten wird die zu messende Größe nicht mechanisch in eine Anzeigegröße umgesetzt (wie zum Beispiel beim Amperemeter, wo der Stromdurchfluss einen Zeigerausschlag hervorruft), sondern elektronisch ermittelt und angezeigt. Die elektronische Messwerterfassung und -verarbeitung bietet gegenüber den herkömmlichen Verfahren einige interessante Vorteile. Der wichtigste ist wohl dass die erfassten Messwerte gespeichert und an ein EDV-System übermittelt werden können. So lässt sich der Dokumentationsaufwand z. B. bei der Überprüfung von Toleranzmaßen deutlich reduzieren, und die Gefahr eines Fehlers bei der manuellen Übertragung der Messwerte fällt ebenfalls weg. Je nach Messung und Geräteausführung kann die elektronische Messung zudem deutlich präziser ausfallen.

Elektronenstrahlschweißen

Neben den Verfahren des Schweißens mittels Gasflamme, Lichtbogen oder Laserstrahl kann man auch mittels eines hoch konzentrierten Elektronenstrahls Bauteile stumpf verschweißen. Dazu wird das Werkstück in einer Vakuumkammer eingespannt über der eine Kathodenstrahlröhre einen hochenergetischen Elektronenstrahl erzeugt. Dieser wird über eine Ablenkvorrichtung mittels elektromagnetischer Felder punktgenau auf das Werkstück gelenkt. Dort setzen die Elektronen einen großen Teil ihrer kinetischen Energie durch den Aufprall in Wärmeenergie um, so dass der Werkstoff schmilzt und verdampft. Durch dieses Verfahren ist es möglich, Werkstücke aus Stahl bis zu einer Dicke von etwa 200 Millimetern in einem einzigen Arbeitsgang stumpf miteinander zu verschweißen. Durch die hohe Präzision des Elektronenstrahls ist die Naht schmal und hat nur leicht keilförmige Flanken. Das Verfahren eignet sich für fast alle Metalle, Legierungen und Mischverbindungen und bietet hohe Schweißleistungen bei gleichzeitig minimalem Verzug. Technisch ist es jedoch aufwendig, da die Kathodenstrahlröhre hochwertig abgeschirmt werden muss, da sonst Röntgenstrahlung austritt.

Elektronenmikroskopisches Bild

In der Metalltechnik werden elektronenmikroskopische Bilder aufgrund der hohen erzielbaren Vergrößerungsfaktoren oft zu metallografischen Untersuchungen eingesetzt, beispielsweise um das Gefüge eines Werkstoffes zu analysieren oder Bruchvorgänge genau zu untersuchen. Der große Vorteil ist hier, dass auch von unebenen Oberflächen tiefenscharfe Bilder mit sehr hoher Auflösung erzielbar sind.

Elektronenmikroskop

Ein Elektronenmikroskop arbeitet vereinfacht gesagt nicht mit sichtbarem Licht (Lichtstrahl) sondern mit einem steten Strom freier Elektronen (Elektronenstrahl). Dadurch kann ein Elektronenmikroskop viel kleinere Strukturen abbilden als ein herkömmliches Lichtmikroskop. Aktuell können Elektronenmikroskope bis zu 2000-fach kleinere Strukturen abbilden als Lichtmikroskope. Bedingt durch die Eigenheiten die der Elektronenstrahl mit sich bringt, unterscheiden sich die Untersuchungsmethoden allerdings deutlich von denen die bei Lichtmikroskopen verwendet werden. Elektronenmikroskope können auf unterschiedliche Weise konstruiert werden, eine der bekanntesten Formen ist das Rasterelektronenmikroskop, bei dem der Elektronenstrahl gezielt zeilenweise über das zu untersuchende Objekt geführt wird und in Echtzeit das resultierende Messsignal aufgezeichnet und ggf. angezeigt wird. Das Verfahren hat also einiges an Gemeinsamkeiten mit der Technik eines Fernsehers in Kathodenstrahlröhrentechnik.