The high power density and net power achievable with axial electron beams make them an invaluable tool in the deposition of refractory coatings. Yet, the exact details of the coating process are often hidden behind proprietary techniques and technology. The work contained in this document involves the first examination of electron beam physical vapour deposition hardware fabricated by PAVAC Industries, Canada. The document traces the evaporation process from start to finish, examining the vacuum system, electron beam gun parameters, heat transfer and vapour transport. Experiments demonstrating the relative importance of these topics are given, as well as their inter dependencies. The conclusions drawn illustrate the transient nature of the process, which is due to the exponential temperature dependence on the evaporation rate and the moving beam spot. The main objective of this thesis is to develop some intuition into the evaporation hardware, review the over 60+ years of electron beam evaporation research and establish the tools and procedures needed for future research in this exciting field.

La puissance de haute densité et nette réalisable avec des faisceaux d’électrons axiaux en font un outil précieux dans le dépôt de revêtements réfractaires. Pourtant, les détails exacts de la fabrication des revêtements sont souvent inconnus car les techniques et les technologies sont propriétaires. Dans ce document, le faisceau d’électrons utilisé pour la déposition physique en phase vapeur et fabriqué par PAVAC Industries, Canada est examiné pour la première fois. Le document examine le processus d’évaporation du début jusqu’à la fin, le système à vide, les paramètres du canon à faisceau d’électrons, le transfert de chaleur et la diffusion de la vapeur. Des expériences qui démontrent l’importance relative de ces sujets sont présentées, ainsi que leurs interdépendances. Les conclusions obtenues illustrent la nature transitoire du procédé, ce qui est expliqué par la dépendance exponentielle de la température sur le taux d’évaporation et le déplacement du faisceau. L’objectif principal de cette thèse est de comprendre le fonctionnement général de base du système d’évaporation par faisceau d’électrons, passer en revue plus de 60 ans de recherche sur l’évaporation par faisceau d’électrons et établir les outils et les procédures nécessaires pour l’étude future de ce domaine passionnant.