Elektron ışınlı buharlaştırmalı vakumlu kaplama ekipmanı, sert filmler, dekoratif filmler, ITO filmleri, bant geçiren filtreler ve HR filmleri dahil olmak üzere AR/AF kaplamaların biriktirilmesi için yaygın olarak kullanılır. Yüksek verimlilik, daha güçlü üretim kapasitesi ve daha düşük üretim maliyetleri gibi avantajlara sahiptir. AR filmleri için (alt katman cam geçirgenliği > %91,5), 420-680 nm dalga boyu bandında, tek-taraflı ortalama geçirgenlik > %95 ve yansıma < %0,5 (ortalama). Çift taraflı ortalama geçirgenlik > %98 ve yansıma < %0,5 (ortalama). Geniş pazar uygulamalarına sahiptir.
Vakumlu buharlaştırma kaplama teknolojisi, buharlaşan malzemenin su-soğutmalı çelik bir potaya yerleştirilmesini ve onu bir elektron ışınıyla doğrudan ısıtmayı içerir. Buharlaşan malzeme buharlaşır ve daha sonra bir film oluşturmak üzere altlık yüzeyinde yoğunlaşır. Bu önemli bir ısıtma yöntemidir ve vakumlu buharlaştırma kaplama teknolojisinde gelişen bir trenddir. Elektron ışını buharlaşması, geleneksel dirençli ısıtmalı buharlaştırmanın birçok dezavantajının üstesinden gelir ve özellikle yüksek-erime-noktalı ve yüksek-saflıkta ince film malzemelerinin üretimi için uygundur.
Elektron ışını bombardımanı buharlaşmasına dayanan vakumlu buharlaştırma teknolojisi, elektron ışını buharlaştırma kaynağının biçimine bağlı olarak halka tabancalar, düz tabancalar, E- tipi tabancalar ve içi boş katot elektron tabancaları dahil olmak üzere çeşitli türlerde sınıflandırılabilir.
Halka tabancası, halka-şekilli bir katottan bir elektron ışını yayar. Odaklanıp saptırıldıktan sonra ışın bir potaya çarparak metalin buharlaşmasına neden olur. Yapısı nispeten basittir ancak gücü ve verimliliği düşüktür, bu da onu öncelikle bir laboratuvar cihazı haline getirir; artık üretim tesislerinde kullanılmamaktadır.
Düz bir tabanca, elektronların filaman katottan yayıldığı, ince bir ışın halinde odaklandığı, anot tarafından hızlandırıldığı ve ardından bir potaya çarparak kaplama malzemesini eritip buharlaştırdığı eksenel simetrik doğrusal bir hızlandırıcıdır. Düz silahların gücü birkaç yüz watt'tan birkaç yüz kilowatt'a kadar değişir; bazıları vakumlu buharlaştırma için kullanılırken diğerleri vakumlu eritme için kullanılır. Düz tabancaların dezavantajları, buharlaşan malzemenin tabanca yapısını kirleterek operasyonel kararsızlığa neden olabilmesidir. Ayrıca filamandan kaçan sodyum iyonları da kaplamayı kirletebilir. Son zamanlarda bir Batı Alman şirketi, elektron ışını çıkışına saptırıcı bir manyetik alan ekleyerek ve filamanda bağımsız bir tahliye sistemi ekleyerek düz tabancanın geliştirilmiş bir versiyonunu geliştirdi. Bu sadece kaplamanın filaman kirlenmesini tamamen ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda tabancanın ömrünü de uzatır.
270-derecelik sapmaya sahip e-tipi elektron tabancası, düz-tabanca elektron buharlaşmasının eksikliklerinin üstesinden gelir ve en yaygın kullanılan elektron ışını buharlaşma kaynaklarından biridir. e-tipi elektron tabancası, yüksek güç yoğunlukları üretebilir, yüksek-erime noktalı- metalleri eritebilir ve yüksek enerjili buharlaşma parçacıkları üretebilir, bu da film ile alt tabaka arasında güçlü bir bağ ve iyi bir film kalitesi sağlar. Dezavantajları ise elektron tabancasının yüksek vakum ve negatif yüksek voltaj gerektirmesi, bunun da karmaşık ekipman yapısına, zayıf güvenliğe, bakım zorluğuna ve yüksek maliyete yol açmasıdır.
İçi boş katot elektron tabancası, ısıtma kaynağı olarak düşük-voltajlı, yüksek-akımlı içi boş katot deşarjı tarafından üretilen bir plazma elektron ışınını kullanır. Katot olarak içi boş bir tantal tüp, anot olarak bir pota ve tantal tüpün yakınında bir yardımcı anot kullanır. İçi boş katot elektron tabancası kullanılarak yapılan buhar biriktirme sırasında, üretilen buharlaşma iyonları yüksek enerjiye ve yüksek iyonlaşma hızına sahip olur ve bu da yüksek-kaliteli filmlerle sonuçlanır. İçi boş katot elektron tabancası, e-tipi elektron tabancasına göre daha düşük bir vakum seviyesi gerektirir ve düşük voltajda çalışır, bu da ekipmanı nispeten daha basit, daha güvenli ve daha ucuz hale getirir. Şu anda ülkemizde buhar biriktirme ve iyon kaplama ekipmanlarında hem e-tipi hem de içi boş katot elektron tabancaları başarıyla uygulanmaktadır. Silahın gücü onbinlerce kilowatt'a ulaşabiliyor ve makine ve elektronik gibi endüstriler için çeşitli ince filmler biriktiriliyor.
Elektron ışını buharlaştırmalı vakumlu kaplama ekipmanında buharlaşma kaynağının avantajları şunlardır:
1) Elektron ışını bombardımanı ısı kaynağı, dirençli ısıtma kaynaklarından çok daha yüksek bir enerji yoğunluğuna ulaşan yüksek bir ışın akım yoğunluğuna sahiptir. Yüksek buharlaşma hızıyla malzemeleri 3000 santigrat dereceye kadar buharlaştırabilir;
2) Buharlaştırılan malzeme su-soğutmalı bir potaya yerleştirildiğinden, kap malzemesinin buharlaşması ve kap malzemesi ile buharlaşan malzeme arasındaki reaksiyonlar önlenir; bu, kaplamanın saflığının arttırılması için çok önemlidir;
3) Isı, buharlaşma malzemesinin yüzeyine doğrudan uygulanabilir, bu da yüksek termal verim ve ısı iletimi ve radyasyon yoluyla minimum kayıpla sonuçlanır.
