本文利用实验和直接模拟Monte Carlo(DSMC)等方法研究了电子束物理气相沉积(EBPVD)中的几个关键力学问题。首先采用DSMC方法，计算分析了我们利用EBPVD实验装置，在4英寸和6英寸硅基片上，分别通过双源和三源共蒸制备钇钛合金薄膜时，钇和钛蒸气粒子射流在真空中的输运过程，以及它们撞击基片表面的粒子通量分布。DSMC结果与多种测量数据，包括真空室内的石英晶体探头给出的钇和钛的蒸发速率，台阶仪和卢瑟福背散射(RBS)仪给出的薄膜厚度分布，RBS仪和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)仪给出的薄膜摩尔组分分布，均相符得很好。值得说明的是，本文的DSMC结果是先于RBS和ICP-AES测量数据给出的。其次采用数值计算和比色红外测温两种方法，研究了我们研制的真空辐射加热器(VRH)的性能。利用VRH加热直径6英寸的单晶硅基片，当电功率为3860W时，基片表面平均温度为1093K，整个基片上的温度变化的测量值约为6K。基片表面温度分布的计算结果与测量数据符合得很好。本文还仔细计算分析了加热丝对辐射的遮挡效应、隔热屏、辐射腔体和基片热传导等对基片温度分布均匀性的影响程度。此外将樊菁等根据碱金属蒸气输运系数确定变径刚球(VHS)模型参数，再利用元素周期表外推到其它金属原子的方法，推广应用于概括化软球(GSS)模型，给出了金属蒸气原子GSS模型的碰撞参数。本文研究结果对于原子水平的薄膜设计和EBPVD制备工艺的优化等具有重要价值。