电子束蒸发的源头是灯丝,通常由钨等金属制成,灯丝被加热到极高的温度,从而产生热电子发射。然后,利用磁场将这些电子聚焦成束,射向装有待蒸发材料的坩埚。当电子束击中材料时,能量转化为热量,使材料蒸发。
详细说明:
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灯丝和热释电:
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这一过程始于灯丝,灯丝通常由钨或类似的高熔点金属制成。灯丝被加热到超过 2000 摄氏度的高温,足以引起热释电。在这种高温下,电子获得足够的能量来克服金属的功函数,并从灯丝表面发射出来。形成电子束:
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这些电子一旦发射出去,尚未形成聚焦电子束。为此,需要在电子束源附近使用磁铁。这些磁铁会产生一个磁场,将发射出的电子聚焦成定向电子束。磁场至关重要,因为它不仅能聚焦电子束,还能控制电子束的轨迹,确保电子束准确击中预定目标。
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瞄准坩埚:
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聚焦后的电子束会射向装有待蒸发材料的坩埚。坩埚的位置通常使电子束能够直接击中坩埚。根据电子束蒸发系统的具体配置,可能会使用额外的磁铁将电子束精确地引向材料。能量传递和蒸发:
当电子束撞击坩埚中的材料时,电子的高动能会传递到材料上,使其迅速升温。这种快速加热导致材料汽化。这种能量转移非常有效,即使材料的熔点很高,材料也能达到足以发生蒸发的温度。