Un haz de electrones (e-beam) es una corriente controlada de electrones cargados negativamente que se impulsan a una alta velocidad. El rayo electrónico de baja intensidad más común es el tubo de rayos catódicos (CRT) que se usa en televisores y monitores de computadora. Un haz de electrones de alta intensidad también puede cortar metal o calentar y fusionar diferentes piezas de metal en un proceso llamado soldadura por haz de electrones. La tecnología E-beam se puede utilizar para fabricar piezas de precisión para su uso en las industrias aeronáutica y aeroespacial, así como para esterilizar dispositivos médicos, materiales farmacéuticos, alimentos e incluso correo.
Con la soldadura por haz de electrones, una corriente de electrones concentrados de alta intensidad se dirige a la superficie de un material como el acero o el titanio. Los electrones en el haz de soldadura se aceleran para moverse entre un 30 y un 70 por ciento de la velocidad de la luz, proporcionando la energía para calentar y fundir el metal. Los beneficios de la soldadura por haz de electrones son la preservación del vacío, una zona de soldadura estrecha y la ausencia de la necesidad de un material de relleno para llenar la soldadura. La viga calienta las piezas y las combina para formar un sello hermético. Sin embargo, este tipo de soldadura tiene algunas desventajas, incluida la producción de rayos X, los altos costos de preparación y el alto costo del equipo.
La fabricación de forma libre de haz de electrones (EBF3) es un proceso de aditivo de capas que puede fabricar una pieza a partir de materias primas. El proceso utiliza un haz de electrones de alta intensidad para fundir y reorganizar acero, titanio u otro metal en una pieza lista para usar. Esta capacidad de crear piezas y herramientas bajo demanda ahorraría una gran cantidad de tiempo en el espacio, eliminando la necesidad de costosos lanzamientos para transportar piezas pesadas o herramientas. La tecnología EBF3 está siendo desarrollada por varias empresas de la industria aeroespacial y, en 2011, se está utilizando en la fabricación del F-35 Joint Strike Fighter.
La biorreducción es un proceso posible gracias al uso de haces de electrones controlados con precisión para reducir o eliminar los organismos microbianos sin el uso de productos químicos tóxicos. En las industrias de envío y correo, los rayos-e de alta energía se transmiten a través de cartas, paquetes, sobres, cajas y otros contenedores de envío. El rayo-e irradia el contenido sin abrir de los recipientes y mata los microorganismos. Algunos alimentos, como la ensalada en bolsa, que está lista para comer sin lavar, se han irradiado con un rayo electrónico antes de enviarlos a los supermercados locales. Esto elimina la necesidad de aditivos que podrían afectar el sabor o la viabilidad de los alimentos.
Los suministros médicos y farmacéuticos también se pueden irradiar con un haz de electrones de alta energía, esterilizándolos de manera efectiva. Un programa de computadora dirige la cantidad exacta de energía necesaria para esterilizar estos artículos. Los electrones matan a los microbios y destruyen moléculas vitales a través de una reacción química indirecta causada por la radiación del rayo electrónico. Los suministros médicos, las piezas y los dispositivos pueden irradiarse mientras aún están en sus envases sin abrir. El proceso y la esterilización resultante es similar al proceso de radiación gamma pero con menos degradación del material en los productos farmacéuticos.