Õõneskatoodi ioonkatte tingimused

Õõneskatoodiga kaarleegi süttimiseks on vajalikud järgmised tingimused:

1. Kattekambri seinale on paigaldatud tantaaltorust õõneskatoodiga katoodkahur, mida saab kasutada kuuma elektronvoo eraldamiseks. Lameda toru siseläbimõõt on φ 6 ~ φ 15 mm ja seina paksus 0,8–2 mm.

1. Toiteallikas koosneb paralleelselt ühendatud kaare süttimise toiteallikast ja kaare säilitamise toiteallikast. Kaare süttimise toiteallika pinge on 800–1000 V ja süttimisvool on 30–50 A; kaare pinge on 40–70 V ja kaare vool on 80–300 A.

Õõneskatoodi kaarlahendusprotsess järgib ebanormaalse hõõglahenduse kaarlahenduseks ülemineku protsessi, mis on näidatud "volt-ampri karakteristiku kõveral". Esiteks on vaja toiteallikat, mis annab 800 V käivituspinge hõõglahenduse tekitamiseks tantaaltorus. Tantaaltoru sees olevad suure tihedusega argoonioonid pommitavad ja kuumutavad toru temperatuurini, kus kuumad elektronid eralduvad, mille tulemuseks on suur plasmaelektronide voog ja õõneskatoodi kaare voolu järsk suurenemine. Seejärel on kaarlahenduse säilitamiseks vaja suure voolutugevusega toiteallikat. Hõõglahenduse kaarlahenduseks ülemineku protsess on automaatne, seega on vaja konfigureerida toiteallikas, mis suudab väljastada nii kõrgepinget kui ka suurt voolu.

Kui need kaks nõuet koonduvad ühele toiteallikale, tuleb toitetrafo sekundaarväljundotsa kerida väga jämedate juhtmetega mitme keeruga, et väljastada kõrgepinget ja suurt voolutugevust, mis omakorda tagab suuremahulise toiteallika. Pärast aastaid kestnud täiustamist on võimalik paralleelselt ühendada väikese kaarlahendusega toiteallikas hoolduskaarlahendusega toiteallikaga. Kaarlahendusega toiteallikas kasutab õhukesi juhtmeid mitme keeru mähkimiseks, mis suudab väljastada 800 V kõrgepinge tantaaltorude süütamiseks ja hõõglahenduse tekitamiseks; kaarlahendusega toiteallikas suudab väljastada kümneid volte ja sadu ampreid voolu, kerides jämeda traadi väiksema keeruarvuga, et säilitada õõneskatoodi kaarlahenduse stabiilsus. Tänu kahe toiteallika paralleelühendusele tantaaltorudel ühenduvad kaks toiteallikat automaatselt ja lülituvad ümber kõrgepingelt ja madalalt voolutugevuselt madalale pingele ja kõrgele voolutugevusele.

1. Vaakumitaset tuleb kiiresti reguleerida. Tantaaltorudes hõõglahenduse vaakumtase on umbes 100 Pa ja sellises madalas vaakumitingimustes sadestunud kile struktuur on paratamatult jäme. Seetõttu tuleb pärast kaarlahenduse süttimist kohe vähendada õhuvoolu ja reguleerida vaakumtase kiiresti 8 × 10⁻⁷~2 Pa-ni, et saada peen algne kile struktuur.

1. Töödeldava detaili pöördlaud paigaldatakse katmiskambri ümber, kusjuures töödeldav detail on ühendatud eelpingeallika negatiivse poolusega ja vaakumkamber positiivse poolusega. Õõneskatoodi kaare suure voolutiheduse tõttu ei pea ioonkattega töödeldava detaili eelpinge ulatuma 1000 V-ni, tavaliselt on see 50–200 V.

5. Asetage Gani kokkuvarisemise ümber fokuseeriv elektromagnetiline mähis ja mähisele voolu rakendamisel tekkiv elektromagnetväli suudab elektronkiire metallivaluploki keskele fokuseerida, suurendades elektronvoo võimsustihedust.