La source de l'évaporation par faisceau d'électrons est un filament, généralement constitué d'un métal comme le tungstène, qui est chauffé à des températures extrêmement élevées, provoquant une émission thermionique d'électrons. Ces électrons sont ensuite concentrés en un faisceau à l'aide d'un champ magnétique et dirigés vers un creuset contenant le matériau à évaporer. Lorsque le faisceau d'électrons frappe le matériau, l'énergie est convertie en chaleur, ce qui entraîne la vaporisation du matériau.
Explication détaillée :
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Filament et émission thermionique :
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Le processus commence par un filament, généralement fait de tungstène ou de métaux similaires à point de fusion élevé. Ce filament est chauffé à des températures supérieures à 2 000 degrés Celsius, ce qui est suffisant pour provoquer une émission thermionique. À ces températures élevées, les électrons acquièrent suffisamment d'énergie pour surmonter la fonction de travail du métal et sont émis à partir de la surface du filament.Formation du faisceau d'électrons :
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Une fois émis, ces électrons ne se présentent pas encore sous la forme d'un faisceau focalisé. Pour y parvenir, des aimants sont utilisés à proximité de la source du faisceau d'électrons. Ces aimants génèrent un champ magnétique qui concentre les électrons émis en un faisceau dirigé. Le champ magnétique est crucial car il permet non seulement de focaliser le faisceau, mais aussi de contrôler sa trajectoire, garantissant ainsi qu'il atteindra la cible visée avec précision.
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Cibler le creuset :
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Le faisceau d'électrons focalisé est ensuite dirigé vers un creuset contenant le matériau à évaporer. Le creuset est généralement positionné de manière à ce que le faisceau puisse l'atteindre directement. Selon la configuration spécifique du système d'évaporation par faisceau d'électrons, des aimants supplémentaires peuvent être utilisés pour diriger précisément le faisceau vers le matériau.Transfert d'énergie et vaporisation :
Lorsque le faisceau d'électrons frappe le matériau dans le creuset, l'énergie cinétique élevée des électrons est transférée au matériau, ce qui le fait chauffer rapidement. Ce réchauffement rapide entraîne la vaporisation du matériau. Le transfert d'énergie est si efficace que le matériau peut atteindre des températures suffisamment élevées pour permettre l'évaporation, même si le matériau a un point de fusion élevé.
