真空蒸着に電子ビーム（EB-PVD）を選ぶ理由

真空中の物質の蒸発過程は、蒸発速度の分類の観点から、遅い蒸発過程と速い蒸発過程の2種類に分けられ、弱い蒸発過程と強い蒸発過程とも呼ばれる。蒸発率とは、単位時間当たりの単位面積当たりに蒸発する物質の質量のことである。真空中の物質の蒸発速度は、理論的には主に表面温度や飽和蒸気圧などの物理的特性の蒸発に影響されるが、実際には、蒸発プロセスは、熱伝達プロセス、物質の拡散プロセス、相転移のプロセスや蒸発に他の影響を含め、包括的に考慮する必要があります。

真空中で物質を素早く蒸発させるためには、物質を加熱する必要があり、電子ビーム、レーザービーム、抵抗加熱、マグネトロンスパッタリングなど、さまざまな加熱方法があるが、比較的広く使われているのは電子ビームとレーザー加熱法がある。どちらの方法も、高いエネルギー密度と制御可能な溶融領域という利点がある。Eビームは、レーザービームよりも設計や実現が容易である。

現在、真空蒸発の最も重要な応用技術には、真空蒸発コーティング技術、真空蒸発冶金技術、真空蒸発粉末技術などが含まれる。様々な薄膜材料やコーティングを調製するための真空蒸着法の使用は、より成熟した技術の応用である。高真空環境において、材料中の水冷るつぼを加熱して蒸発させ、蒸発した気体材料を基板に拡散・凝縮させることで、ミクロンまたはナノスケールの薄膜層を形成する。これらの薄膜やコーティングは、光学的、電気的、その他の機能的特性を持つことがほとんどで、その厚さはミクロンまたはナノメートルレベルがほとんどで、調製工程の蒸発速度は遅く、低速蒸発工程に属し、蒸発量の制御が容易である。

金属がある温度まで加熱されると、金属表面の電子は金属表面の結合力に打ち勝つのに十分な熱エネルギーを得て、金属表面から離れ、自由電子雲を形成する。これらの自由電子は、電界と磁界の作用を受けて、ある方向に移動し、電子ビームの流れを形成する。