La fuente de evaporación por haz de electrones es un filamento, normalmente de un metal como el tungsteno, que se calienta a temperaturas extremadamente altas, provocando la emisión termoiónica de electrones. A continuación, estos electrones se concentran en un haz mediante un campo magnético y se dirigen hacia un crisol que contiene el material que debe evaporarse. Cuando el haz de electrones choca con el material, la energía se convierte en calor, provocando la vaporización del material.
Explicación detallada:
-
Filamento y Emisión Termoiónica:
-
El proceso comienza con un filamento, normalmente de tungsteno o metales similares de alto punto de fusión. Este filamento se calienta a temperaturas superiores a 2.000 grados Celsius, lo que es suficiente para provocar la emisión termoiónica. A estas altas temperaturas, los electrones adquieren suficiente energía para superar la función de trabajo del metal y se emiten desde la superficie del filamento.Formación del haz de electrones:
-
Una vez emitidos, estos electrones aún no tienen forma de haz concentrado. Para conseguirlo, se utilizan imanes cerca de la fuente del haz de electrones. Estos imanes generan un campo magnético que enfoca los electrones emitidos en un haz dirigido. El campo magnético es crucial, ya que no sólo enfoca el haz, sino que también controla su trayectoria, garantizando que alcance el objetivo deseado con precisión.
-
Apuntando al crisol:
-
El haz de electrones enfocado se dirige hacia un crisol que contiene el material que se va a evaporar. El crisol suele colocarse de forma que el haz pueda incidir directamente sobre él. Dependiendo de la configuración específica del sistema de evaporación por haz de electrones, pueden utilizarse imanes adicionales para dirigir con precisión el haz hacia el material.Transferencia de energía y vaporización:
Cuando el haz de electrones incide sobre el material en el crisol, la elevada energía cinética de los electrones se transfiere al material, provocando su rápido calentamiento. Este rápido calentamiento conduce a la vaporización del material. La transferencia de energía es tan eficiente que el material puede alcanzar temperaturas lo suficientemente altas como para que se produzca la evaporación, incluso si el material tiene un punto de fusión alto.
