A fonte de evaporação por feixe de electrões é um filamento, normalmente feito de um metal como o tungsténio, que é aquecido a temperaturas extremamente elevadas, provocando a emissão termiónica de electrões. Estes electrões são depois focados num feixe através de um campo magnético e dirigidos para um cadinho que contém o material a evaporar. Quando o feixe de electrões atinge o material, a energia é convertida em calor, provocando a vaporização do material.
Explicação pormenorizada:
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Filamento e emissão termiónica:
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O processo inicia-se com um filamento, normalmente feito de tungsténio ou de metais semelhantes com elevado ponto de fusão. Este filamento é aquecido a temperaturas superiores a 2.000 graus Celsius, o que é suficiente para provocar a emissão termiónica. A estas temperaturas elevadas, os electrões ganham energia suficiente para ultrapassar a função de trabalho do metal e são emitidos a partir da superfície do filamento.Formação do feixe de electrões:
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Uma vez emitidos, estes electrões ainda não estão na forma de um feixe focalizado. Para isso, são utilizados ímanes perto da fonte do feixe de electrões. Estes ímanes geram um campo magnético que focaliza os electrões emitidos num feixe dirigido. O campo magnético é crucial, pois não só foca o feixe como também controla a sua trajetória, assegurando que atinge o alvo pretendido com precisão.
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Direcionar o cadinho:
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O feixe de electrões focado é então dirigido para um cadinho que contém o material a ser evaporado. O cadinho é normalmente posicionado de forma a que o feixe possa atingi-lo diretamente. Dependendo da configuração específica do sistema de evaporação por feixe de electrões, podem ser utilizados ímanes adicionais para dirigir com precisão o feixe para o material.Transferência de energia e vaporização:
Quando o feixe de electrões incide sobre o material no cadinho, a elevada energia cinética dos electrões é transferida para o material, provocando o seu rápido aquecimento. Este aquecimento rápido leva à vaporização do material. A transferência de energia é tão eficiente que o material pode atingir temperaturas suficientemente elevadas para que ocorra a evaporação, mesmo que o material tenha um ponto de fusão elevado.
