电子束固化技术凭借固化速度快、无溶剂排放等优势，广泛应用于涂料固化、复合材料成型及胶粘剂粘接等领域。电子束固化电源通过输出高能电子束，使材料中的活性基团发生交联反应，形成固化层，而固化深度是衡量固化质量的核心指标 —— 深度不足会导致材料附着力差、耐磨性低，深度过深则会造成材料脆化、力学性能下降。在实际应用中，固化深度易受电子束能量密度、材料吸收系数及工件形状等因素影响，传统 “固定功率输出” 的控制方式难以实现精确调节。因此，研发固化深度精确控制策略，成为提升电子束固化电源应用效果的关键。

传统控制方式的核心问题在于 “开环控制”，即根据经验设定电子束功率与照射时间，无法实时反馈固化过程中的深度变化。例如，在复合材料成型中，随着固化反应的进行，材料对电子束的吸收系数会逐渐增大，若保持功率不变，后续电子束的穿透深度会减小，导致固化层上下深度不均，偏差可达 0.2mm 以上，无法满足航空航天领域对复合材料构件的精度要求。针对这一问题，研发团队提出了 “实时深度监测 + 动态能量调节” 的闭环控制策略。

在深度监测环节，采用近红外光谱（NIRS）技术作为核心检测手段。近红外光谱能通过分析材料中未反应活性基团的特征吸收峰（如羟基、双键）强度，实时计算固化层的交联度 —— 交联度与固化深度呈正相关关系（交联度每提升 10%，对应固化深度增加 0.05mm）。为实现大面积工件的均匀监测，研发团队设计了多通道 NIRS 检测阵列，将检测点间距控制在 5mm 以内，确保能捕捉到工件不同区域的固化深度差异，监测精度可达 ±0.01mm。

在能量调节策略上，建立了 “交联度 - 电子束能量” 的动态匹配模型。根据不同材料的固化特性（如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯），通过实验采集交联度随电子束能量密度（单位面积接收的电子束能量）变化的曲线，构建数据库。当 NIRS 监测到某区域交联度达到目标值（对应预设固化深度）时，控制系统会通过电子束固化电源的栅极控制单元，降低该区域的电子束能量密度 —— 例如，目标固化深度为 0.5mm，当监测到交联度达到 80%（对应深度 0.5mm）时，将电子束加速电压从 180kV 降至 150kV，同时减小束流强度，避免深度过深。对于复杂形状工件（如曲面构件），系统通过三维轮廓扫描获取工件表面形貌数据，将工件划分为多个子区域，每个子区域配备独立的能量调节单元，根据该区域的监测数据单独调整电子束能量，实现 “分区精准固化”。

为验证该策略的有效性，在航空航天复合材料构件固化实验中，采用该控制策略对碳纤维增强树脂基复合材料进行固化，目标固化深度为 0.8mm。实验结果显示，构件不同区域的固化深度偏差为 ±0.03mm，远低于传统方法的 ±0.15mm，且固化后构件的弯曲强度提升至 1500MPa，满足航空航天标准。该控制策略的研发，不仅解决了电子束固化深度不均的难题，还为高压电源在高端材料成型领域的应用提供了技术保障。