Følgende betingelser er nødvendige for at tænde hulkatodelysbuen:
- En hul katodepistol lavet af tantalrør er installeret på belægningskammerets væg og kan bruges til at udsende varm elektronstrøm. Den indre diameter af det flade rør er φ 6 ~ φ 15 mm, med en vægtykkelse på 0,8-2 mm.
- Strømforsyningen består af en parallelkoblet strømforsyning til start af lysbuen og en parallelkoblet strømforsyning til vedligeholdelse af lysbuen. Spændingen på strømforsyningen til lysbuen er 800-1000V, og tændstrømmen er 30-50A. Lysbuespændingen er 40-70V, og tændstrømmen er 80-300A.
Udladningsprocessen for hulkatodebuen følger processen med at konvertere fra unormal glødeudladning til bueudladning i "voltampere-karakteristikkurven". For det første kræves en strømforsyning, der leverer en startspænding på 800 V for at generere glødeudladning i tantalrøret. Argonioner med høj densitet inde i tantalrøret bombarderer og opvarmer røret til den temperatur, hvor varme elektroner udsendes, hvilket resulterer i en stor mængde plasmaelektronstrøm og en pludselig stigning i strømmen i den hule katodebue. Derefter er der også behov for en højstrøms strømforsyning for at opretholde bueudladningen. Processen med at konvertere fra glødeudladning til bueudladning er automatisk, så det er nødvendigt at konfigurere en strømforsyning, der kan udsende både højspænding og højstrøm.
Hvis disse to krav er koncentreret på en enkelt strømkilde, skal den sekundære udgangsende af strømtransformatoren vikles med meget tykke ledninger i mange vindinger for at kunne udsende høj spænding og høj strøm, hvilket vil være en strømkilde med stort volumen. Efter års forbedring er det muligt at parallelisere en lille lysbuestartstrømforsyning med en vedligeholdelseslysbuestrømforsyning. Lysbuestartstrømforsyningen bruger tynde ledninger til at vikle flere vindinger, hvilket kan udsende en høj spænding på 800 V for at antænde tantalrør og generere glødeudladning. Lysbuestrømforsyningen kan udsende snesevis af volt og hundredvis af ampere strøm ved at vikle en tyk ledning med færre vindinger for at opretholde stabiliteten af den hule katode-lysbueudladning. På grund af parallelforbindelsen af to strømforsyninger på tantalrør, vil de to strømforsyninger automatisk forbinde og skifte fra høj spænding og lav strøm til lav spænding og høj strøm.
- Juster hurtigt vakuumniveauet. Vakuumniveauet for glimudladning i tantalrør er omkring 100 Pa, og den aflejrede filmstruktur under sådanne lave vakuumforhold er uundgåeligt grov. Derfor er det, efter at lysbueudladningen er tændt, nødvendigt straks at reducere mængden af luftstrøm og hurtigt justere vakuumniveauet til 8×10⁻¹~2 Pa for at opnå en fin initial filmstruktur.
- Emnets drejebord er installeret omkring belægningskammeret, hvor emnet er forbundet til den negative pol på bias-strømforsyningen og vakuumkammeret er forbundet til den positive pol. På grund af den høje strømtæthed i den hule katodebue behøver bias-spændingen på det ionbelagte emne ikke at nå 1000 V, normalt 50-200 V.
5. Placer en fokuserende elektromagnetisk spole omkring Gan-kollapsen, og det elektromagnetiske felt, der genereres ved at påføre strøm på spolen, kan fokusere elektronstrålen i midten af metalbarren, hvilket øger elektronstrømmens effekttæthed.
Opslagstidspunkt: 20. juli 2023