Thiết bị phủ chân không bay hơi chùm tia điện tử thường được sử dụng để lắng đọng lớp phủ AR/AF, bao gồm màng cứng, màng trang trí, màng ITO, bộ lọc thông dải và màng HR. Nó tự hào có những ưu điểm như hiệu quả cao, năng lực sản xuất mạnh hơn và chi phí sản xuất thấp hơn. Đối với phim AR (độ truyền qua của chất nền thủy tinh > 91,5%), ở dải bước sóng 420-680nm, độ truyền qua trung bình một mặt- > 95% và độ phản xạ < 0,5% (trung bình). Độ truyền qua trung bình hai mặt > 98% và độ phản xạ < 0,5% (trung bình). Nó có ứng dụng thị trường rộng rãi.
Công nghệ phủ bay hơi chân không bao gồm việc đặt vật liệu bay hơi vào nồi nấu kim loại-làm mát bằng nước và làm nóng trực tiếp bằng chùm tia điện tử. Vật liệu bay hơi bay hơi và sau đó ngưng tụ trên bề mặt nền để tạo thành màng. Đây là phương pháp gia nhiệt quan trọng và là xu hướng phát triển trong công nghệ phủ bay hơi chân không. Sự bay hơi chùm tia điện tử khắc phục được nhiều nhược điểm của sự bay hơi gia nhiệt bằng điện trở thông thường và đặc biệt thích hợp để chế tạo các vật liệu màng mỏng có-điểm nóng chảy-cao và có độ tinh khiết-cao.
Công nghệ bay hơi chân không dựa trên sự bay hơi bằng cách bắn phá chùm tia điện tử, có thể được phân loại thành nhiều loại dựa trên dạng nguồn bay hơi chùm tia điện tử, bao gồm súng vòng, súng thẳng, súng loại E{0}} và súng điện tử cathode rỗng.
Súng vòng phát ra chùm tia điện tử từ cực âm -hình vòng. Sau khi tập trung và làm lệch hướng, chùm tia đập vào nồi nấu kim loại, khiến kim loại bay hơi. Cấu trúc của nó tương đối đơn giản nhưng công suất và hiệu suất thấp nên chủ yếu nó được sử dụng làm thiết bị trong phòng thí nghiệm; nó không còn được sử dụng trong các cơ sở sản xuất.
Súng thẳng là một máy gia tốc tuyến tính đối xứng trục trong đó các electron được phát ra từ cực âm dây tóc, tập trung thành chùm tia mịn, được gia tốc bởi cực dương, sau đó đập vào nồi nấu kim loại, làm tan chảy và làm bay hơi vật liệu phủ. Súng thẳng có công suất từ vài trăm watt đến vài trăm kilowatt; một số được sử dụng để bay hơi chân không, trong khi một số khác được sử dụng để nấu chảy chân không. Nhược điểm của súng thẳng là vật liệu bay hơi có thể làm nhiễm bẩn kết cấu súng, gây mất ổn định khi vận hành. Ngoài ra, các ion natri thoát ra từ dây tóc cũng có thể làm nhiễm bẩn lớp phủ. Gần đây, một công ty Tây Đức đã phát triển một phiên bản cải tiến của súng bắn thẳng bằng cách bổ sung thêm từ trường lệch ở đầu ra của chùm tia điện tử và kết hợp hệ thống sơ tán độc lập ở dây tóc. Điều này không chỉ loại bỏ hoàn toàn sự nhiễm bẩn dây tóc của lớp phủ mà còn cải thiện tuổi thọ của súng.
Súng điện tử loại e-có độ lệch 270-độ, khắc phục những nhược điểm của sự bay hơi điện tử của súng- thẳng và là một trong những nguồn bay hơi chùm điện tử được sử dụng rộng rãi nhất. Súng điện tử loại e-có thể tạo ra mật độ năng lượng cao, làm tan chảy các kim loại có điểm-nóng chảy-cao và tạo ra các hạt bay hơi năng lượng cao, dẫn đến liên kết bền chặt giữa màng và chất nền cũng như chất lượng màng tốt. Nhược điểm là súng điện tử yêu cầu chân không cao và điện áp cao âm dẫn đến kết cấu thiết bị phức tạp, độ an toàn kém, khó bảo trì và giá thành cao.
Súng điện tử âm cực rỗng sử dụng chùm tia điện tử plasma được tạo ra bởi dòng điện-điện áp thấp, dòng điện cao- ở âm cực rỗng làm nguồn nhiệt. Nó sử dụng một ống tantalum rỗng làm cực âm, nồi nấu kim loại làm cực dương và cực dương phụ gần ống tantalum. Trong quá trình lắng đọng hơi bằng súng điện tử cathode rỗng, các ion bay hơi được tạo ra có năng lượng cao và tốc độ ion hóa cao, mang lại-màng chất lượng cao. Súng điện tử cathode rỗng yêu cầu mức chân không thấp hơn súng điện tử loại e- và hoạt động ở điện áp thấp, giúp thiết bị tương đối đơn giản, an toàn hơn và ít tốn kém hơn. Hiện nay, cả súng điện tử loại e{8}} và cathode rỗng đều đã được ứng dụng thành công trong thiết bị lắng đọng hơi và mạ ion ở nước ta. Công suất của súng có thể đạt tới hàng chục nghìn kilowatt, nhiều loại màng mỏng khác nhau đã được lắng đọng cho các ngành công nghiệp như máy móc, điện tử.
Ưu điểm của nguồn bay hơi trong thiết bị phủ chân không bay hơi chùm tia điện tử là:
1) Nguồn nhiệt bắn phá chùm tia điện tử có mật độ dòng tia cao, đạt mật độ năng lượng cao hơn nhiều so với nguồn nhiệt điện trở. Nó có thể làm bay hơi các vật liệu lên tới 3000 độ C với tốc độ bay hơi cao;
2) Vì vật liệu đang bay hơi được đặt trong nồi nấu kim loại-làm mát bằng nước nên tránh được sự bay hơi của vật liệu chứa và các phản ứng giữa vật liệu chứa và vật liệu bay hơi, điều này rất quan trọng để cải thiện độ tinh khiết của lớp phủ;
3) Nhiệt có thể được truyền trực tiếp lên bề mặt vật liệu bay hơi, mang lại hiệu suất nhiệt cao và tổn thất tối thiểu thông qua dẫn nhiệt và bức xạ.
