Echipamentele de acoperire cu vid prin evaporare cu fascicul de electroni sunt utilizate în mod obișnuit pentru depunerea de acoperiri AR/AF, inclusiv filme dure, filme decorative, filme ITO, filtre trece-bandă și filme HR. Se mândrește cu avantaje precum eficiență ridicată, capacitate de producție mai puternică și costuri de producție mai mici. Pentru filmele AR (transmitanța sticlei substrat > 91,5%), în banda de lungime de undă de 420-680nm, transmitanță medie pe o singură față > 95% și reflectanță <0,5% (medie). Transmitanță medie pe două fețe > 98% și reflectanță < 0,5% (medie). Are aplicații pe piață largă.
Tehnologia de acoperire prin evaporare în vid implică plasarea materialului care se evaporă într-un creuzet de oțel{0}}răcit cu apă și încălzirea directă cu un fascicul de electroni. Materialul care se evaporă se vaporizează și apoi se condensează pe suprafața substratului pentru a forma o peliculă. Aceasta este o metodă importantă de încălzire și o tendință de dezvoltare în tehnologia de acoperire prin evaporare în vid. Evaporarea cu fascicul de electroni depășește multe dezavantaje ale evaporării convenționale prin încălzire prin rezistență și este deosebit de potrivită pentru fabricarea materialelor cu film subțire cu punct de topire înalt-- și cu puritate ridicată-.
Tehnologia de evaporare în vid, care se bazează pe evaporarea prin bombardament cu fascicul de electroni, poate fi clasificată în mai multe tipuri în funcție de forma sursei de evaporare a fasciculului de electroni, inclusiv pistoale cu inel, pistoale drepte, pistoale de tip E-și pistoale cu electroni cu catod gol.
Un tun inelar emite un fascicul de electroni dintr-un catod-în formă de inel. După ce a fost focalizat și deviat, fasciculul lovește un creuzet, provocând evaporarea metalului. Structura sa este relativ simplă, dar puterea și eficiența sa sunt scăzute, făcându-l în primul rând un dispozitiv de laborator; nu mai este utilizat în instalațiile de producție.
Un pistol drept este un accelerator liniar axisimetric în care electronii sunt emiși din catodul filamentului, concentrați într-un fascicul fin, accelerați de anod și apoi lovesc un creuzet, topind și evaporând materialul de acoperire. Puterea armelor drepte variază de la câteva sute de wați la câteva sute de kilowați; unele sunt folosite pentru evaporarea în vid, în timp ce altele sunt folosite pentru topirea în vid. Dezavantajele pistoalelor drepte sunt că materialul evaporat poate contamina structura pistolului, provocând instabilitate operațională. În plus, ionii de sodiu care scapă din filament pot contamina, de asemenea, acoperirea. Recent, o companie din Germania de Vest a dezvoltat o versiune îmbunătățită a pistolului drept, adăugând un câmp magnetic deviant la ieșirea fasciculului de electroni și încorporând un sistem independent de evacuare la filament. Acest lucru nu numai că elimină complet contaminarea filamentului de acoperire, dar îmbunătățește și durata de viață a pistolului.
Tunul de electroni de tip e-, cu o deformare de 270-de grade, depășește deficiențele evaporării electronilor drept-tun și este una dintre cele mai utilizate surse de evaporare a fasciculului de electroni. Tunul de electroni de tip e-poate genera densități mari de putere, topi metale cu punct de topire înalt--și produce particule de evaporare cu energie înaltă, rezultând o legătură puternică între film și substrat și o calitate bună a filmului. Dezavantajele sunt că pistolul cu electroni necesită un vid ridicat și o tensiune înaltă negativă, ceea ce duce la o structură complexă a echipamentului, o siguranță slabă, dificultăți de întreținere și costuri ridicate.
Tunul de electroni cu catod gol utilizează ca sursă de încălzire un fascicul de electroni cu plasmă generat de o descărcare cu catod gol de -tensiune joasă,-curentă mare. Folosește un tub de tantal gol ca catod, un creuzet ca anod și un anod auxiliar lângă tubul de tantal. În timpul depunerii de vapori folosind tunul de electroni cu catod gol, ionii de evaporare generați au energie mare și o rată de ionizare ridicată, rezultând filme de-înaltă calitate. Tunul cu electroni cu catod gol necesită un nivel de vid mai scăzut decât tunul cu electroni de tip e-și funcționează la tensiune joasă, făcând echipamentul relativ mai simplu, mai sigur și mai puțin costisitor. În prezent, atât tunurile cu electroni de tip e-, cât și cu catod gol au fost aplicate cu succes în echipamentele de depunere de vapori și placare ionică din țara noastră. Puterea pistolului poate ajunge la zeci de mii de kilowați, iar diferite filme subțiri au fost depuse pentru industrii precum mașinile și electronicele.
Avantajele sursei de evaporare în echipamentele de acoperire cu vid prin evaporare cu fascicul de electroni sunt:
1) Sursa de căldură cu bombardament cu fascicul de electroni are o densitate mare de curent al fasciculului, realizând o densitate de energie mult mai mare decât sursele de încălzire cu rezistență. Poate evapora materiale până la 3000 de grade Celsius cu o rată de evaporare ridicată;
2) Deoarece materialul care se evaporă este plasat într-un creuzet-răcit cu apă, se evită evaporarea materialului recipientului și reacțiile dintre materialul recipientului și materialul de evaporare, ceea ce este crucial pentru îmbunătățirea purității acoperirii;
3) Căldura poate fi aplicată direct pe suprafața materialului de evaporare, rezultând o eficiență termică ridicată și pierderi minime prin conducerea căldurii și radiații.
