Les conditions suivantes sont requises pour allumer la lampe à arc à cathode creuse :
- Un canon à cathode creuse en tube de tantale est installé sur la paroi de la chambre de revêtement et permet d'émettre un flux d'électrons chauds. Le diamètre intérieur du tube plat est compris entre φ 6 et φ 15 mm, avec une épaisseur de paroi comprise entre 0,8 et 2 mm.
- L'alimentation électrique est composée d'une alimentation d'amorçage et d'une alimentation de maintien de l'arc, montées en parallèle. La tension d'amorçage est de 800-1000 V et le courant d'amorçage est de 30-50 A. La tension d'amorçage est de 40-70 V et le courant d'amorçage est de 80-300 A.
Le processus de décharge d'arc à cathode creuse suit le processus de conversion d'une décharge luminescente anormale en décharge d'arc selon la courbe caractéristique voltampère. Tout d'abord, une alimentation électrique est nécessaire pour fournir une tension d'amorçage de 800 V afin de générer la décharge luminescente dans le tube de tantale. Les ions argon haute densité présents dans le tube de tantale bombardent et chauffent le tube jusqu'à la température d'émission des électrons chauds, ce qui produit un important flux d'électrons plasmatiques et une augmentation soudaine du courant de l'arc à cathode creuse. Ensuite, une alimentation à courant élevé est également nécessaire pour maintenir la décharge d'arc. Le processus de conversion d'une décharge luminescente à une décharge d'arc est automatique ; il est donc nécessaire de configurer une alimentation capable de délivrer à la fois une tension et un courant élevés.
Si ces deux exigences sont concentrées sur une seule source d'alimentation, l'extrémité de sortie secondaire du transformateur de puissance doit être bobinée avec des fils très épais sur plusieurs spires afin de produire une tension et un courant élevés, ce qui constituera une source d'alimentation de grand volume. Après des années d'amélioration, il est possible de paralléliser une alimentation d'amorçage d'arc de petite taille avec une alimentation d'arc de maintenance. L'alimentation d'amorçage d'arc utilise des fils fins pour enrouler plusieurs spires, ce qui peut produire une tension élevée de 800 V pour allumer des tubes en tantale et générer une décharge luminescente. L'alimentation d'arc peut produire des dizaines de volts et des centaines d'ampères de courant en bobinant un fil épais avec moins de spires afin de maintenir la stabilité de la décharge d'arc à cathode creuse. Grâce à la connexion en parallèle de deux alimentations sur des tubes en tantale, lors du processus de conversion d'une décharge luminescente anormale en décharge d'arc, les deux alimentations se connectent automatiquement et passent de haute tension et faible courant à basse tension et courant élevé.
- Ajuster rapidement le niveau de vide. Le niveau de vide pour la décharge luminescente dans les tubes de tantale est d'environ 100 Pa, et la structure du film déposé dans ces conditions de vide faible est inévitablement grossière. Par conséquent, après l'amorçage de la décharge d'arc, il est nécessaire de réduire immédiatement le débit d'air et d'ajuster rapidement le niveau de vide à 8 × 10-1~2 Pa pour obtenir une structure initiale fine du film.
- Le plateau tournant est installé autour de la chambre de revêtement. La pièce est connectée au pôle négatif de l'alimentation de polarisation et la chambre à vide au pôle positif. Grâce à la densité de courant élevée de l'arc cathodique creux, la tension de polarisation de la pièce revêtue d'ions n'atteint pas 1 000 V, mais se situe généralement entre 50 et 200 V.
5. Placez une bobine électromagnétique de focalisation autour de l'effondrement du Gan, et le champ électromagnétique généré en appliquant du courant à la bobine peut focaliser le faisceau d'électrons au centre du lingot métallique, augmentant ainsi la densité de puissance du flux d'électrons.
Date de publication : 20 juillet 2023