Оборудването за вакуумно покритие с електронно лъчево изпаряване обикновено се използва за нанасяне на AR/AF покрития, включително твърди филми, декоративни филми, ITO филми, лентови филтри и HR филми. Той може да се похвали с предимства като висока ефективност, по-силен производствен капацитет и по-ниски производствени разходи. За AR филми (пропускливост на субстратно стъкло > 91,5%), в лентата с дължина на вълната 420-680nm, едностранна средна пропускливост > 95% и коефициент на отражение < 0,5% (средно). Двустранна средна пропускливост > 98% и отразяваща способност < 0,5% (средно). Има широки пазарни приложения.
Технологията за нанасяне на покритие чрез вакуумно изпаряване включва поставяне на изпаряващия се материал във водно{0}}охлаждащ се стоманен тигел и директното му нагряване с електронен лъч. Изпаряващият се материал се изпарява и след това кондензира върху повърхността на субстрата, за да образува филм. Това е важен метод за нагряване и развиваща се тенденция в технологията за нанасяне на покритие чрез вакуумно изпаряване. Електронно-лъчевото изпарение преодолява много недостатъци на конвенционалното резистентно нагряване и е особено подходящо за производство на тънкослойни материали с висока-точка-на топене и висока-чистота.
Технологията за вакуумно изпаряване, която разчита на изпарение чрез бомбардиране с електронен лъч, може допълнително да се класифицира в няколко типа въз основа на формата на източника на изпарение с електронен лъч, включително пръстеновидни пистолети, прави пистолети, пистолети тип E- и електронни пистолети с кух катод.
Пръстенообразният пистолет излъчва електронен лъч от катод с форма на пръстен-. След като се фокусира и отклони, лъчът попада в тигел, което кара метала да се изпари. Структурата му е сравнително проста, но мощността и ефективността му са ниски, което го прави предимно лабораторно устройство; вече не се използва в производствени съоръжения.
Правият пистолет е осесиметричен линеен ускорител, при който електроните се излъчват от катода с нажежаема жичка, фокусират се във фин лъч, ускоряват се от анода и след това удрят тигел, разтапяйки и изпарявайки покриващия материал. Правите оръжия варират в мощност от няколкостотин вата до няколкостотин киловата; някои се използват за вакуумно изпаряване, докато други се използват за вакуумно топене. Недостатъците на правите пистолети са, че изпареният материал може да замърси структурата на пистолета, причинявайки оперативна нестабилност. Освен това натриевите йони, излизащи от нишката, също могат да замърсят покритието. Наскоро западногерманска компания разработи подобрена версия на правия пистолет чрез добавяне на отклоняващо магнитно поле на изхода на електронния лъч и включване на независима система за евакуация в нажежаемата жичка. Това не само напълно елиминира замърсяването с нажежаема жичка на покритието, но също така подобрява живота на пистолета.
Електронната пушка тип e- с отклонение от 270-градуса преодолява недостатъците на електронното изпаряване с права-пушка и е един от най-широко използваните източници на изпарение на електронен лъч. Електронният пистолет тип e- може да генерира висока плътност на мощността, да стопи метали с висока-точка на-топене и да произвежда високоенергийни изпарителни частици, което води до силна връзка между филма и субстрата и добро качество на филма. Недостатъците са, че електронният пистолет изисква висок вакуум и отрицателно високо напрежение, което води до сложна структура на оборудването, лоша безопасност, трудности при поддръжката и висока цена.
Електронният пистолет с кух катод използва плазмен електронен лъч, генериран от разряд от кух катод с ниско-напрежение и висок-ток като източник на нагряване. Той използва куха танталова тръба като катод, тигел като анод и спомагателен анод близо до танталовата тръба. По време на отлагане на пари с помощта на електронен пистолет с кух катод, генерираните изпарителни йони имат висока енергия и висока скорост на йонизация, което води до високо-качествени филми. Електронният пистолет с кух катод изисква по-ниско ниво на вакуум от електронния пистолет тип e- и работи при ниско напрежение, което прави оборудването относително по-просто, по-безопасно и по-евтино. Понастоящем както е-тип, така и електронни пушки с кух катод се прилагат успешно в оборудването за отлагане на пари и йонно покритие в нашата страна. Мощността на пистолета може да достигне десетки хиляди киловати и различни тънки филми са депозирани за индустрии като машини и електроника.
Предимствата на източника на изпарение в оборудването за вакуумно покритие с електронно лъчево изпаряване са:
1) Топлинният източник на бомбардиране с електронен лъч има висока плътност на тока на лъча, постигайки много по-висока енергийна плътност от източниците на съпротивително нагряване. Може да изпарява материали до 3000 градуса по Целзий с висока скорост на изпаряване;
2) Тъй като материалът, който се изпарява, се поставя във водно{1}}охлаждащ се тигел, се избягват изпаряването на материала на контейнера и реакциите между материала на контейнера и материала на изпаряване, което е от решаващо значение за подобряване на чистотата на покритието;
3) Топлината може да се приложи директно към повърхността на изпарителния материал, което води до висока топлинна ефективност и минимални загуби чрез топлопроводимост и излъчване.
