Kondisi berikut diperlukan untuk menyalakan lampu busur katoda berongga:
- Sebuah tabung tantalum berongga yang berfungsi sebagai katoda dipasang pada dinding ruang pelapisan dan dapat digunakan untuk memancarkan aliran elektron panas. Diameter dalam tabung pipih tersebut adalah φ 6~ φ 15mm, dengan ketebalan dinding 0,8-2mm.
- Sumber daya listrik terdiri dari sumber daya listrik untuk menyalakan busur dan sumber daya listrik untuk mempertahankan busur yang terhubung secara paralel. Tegangan sumber daya listrik untuk menyalakan busur adalah 800-1000V, dan arus penyalaan busur adalah 30-50A; tegangan busur adalah 40-70V, dan arus busur adalah 80-300A.
Proses pelepasan busur katoda berongga mengikuti proses konversi dari pelepasan pijar abnormal ke pelepasan busur pada "kurva karakteristik volt ampere". Pertama, diperlukan catu daya untuk memberikan tegangan awal 800V untuk menghasilkan pelepasan pijar di dalam tabung tantalum. Ion argon berdensitas tinggi di dalam tabung tantalum membombardir dan memanaskan tabung hingga suhu di mana elektron panas dipancarkan, menghasilkan aliran elektron plasma dalam jumlah besar dan peningkatan arus busur katoda berongga secara tiba-tiba. Kemudian, catu daya arus tinggi juga diperlukan untuk mempertahankan pelepasan busur. Proses konversi dari pelepasan pijar ke pelepasan busur bersifat otomatis, sehingga perlu dikonfigurasi catu daya yang dapat menghasilkan tegangan dan arus tinggi.
Jika kedua persyaratan ini terkonsentrasi pada satu sumber daya, ujung keluaran sekunder transformator daya harus dililit dengan kawat yang sangat tebal dengan banyak lilitan agar dapat menghasilkan tegangan dan arus tinggi, yang akan menjadi sumber daya bervolume besar. Setelah bertahun-tahun pengembangan, dimungkinkan untuk memparalelkan catu daya penyalaan busur kecil dengan catu daya busur pemeliharaan. Catu daya penyalaan busur menggunakan kawat tipis untuk melilit banyak lilitan, yang dapat menghasilkan tegangan tinggi 800V untuk menyalakan tabung tantalum dan menghasilkan lucutan pijar; catu daya busur dapat menghasilkan puluhan volt dan ratusan ampere arus dengan melilit kawat tebal dengan lebih sedikit lilitan untuk menjaga stabilitas lucutan busur katoda berongga. Karena koneksi paralel dua catu daya pada tabung tantalum, selama proses konversi dari lucutan pijar abnormal ke lucutan busur, kedua catu daya akan secara otomatis terhubung dan beralih dari tegangan tinggi dan arus rendah ke tegangan rendah dan arus tinggi.
- Sesuaikan tingkat vakum dengan cepat. Tingkat vakum untuk lucutan pijar dalam tabung tantalum sekitar 100 Pa, dan struktur lapisan film yang diendapkan dalam kondisi vakum rendah tersebut pasti kasar. Oleh karena itu, setelah menyalakan lucutan busur, perlu segera mengurangi jumlah aliran udara dan dengan cepat menyesuaikan tingkat vakum menjadi 8 × 10⁻¹ ~ 2 Pa untuk mendapatkan struktur lapisan film awal yang halus.
- Meja putar benda kerja dipasang di sekitar ruang pelapisan, dengan benda kerja dihubungkan ke kutub negatif catu daya bias dan ruang vakum dihubungkan ke kutub positif. Karena kepadatan arus yang tinggi dari busur katoda berongga, tegangan bias benda kerja yang dilapisi ion tidak perlu mencapai 1000V, biasanya 50-200V.
5. Pasang kumparan elektromagnetik fokus di sekitar bagian yang runtuh, dan medan elektromagnetik yang dihasilkan dengan mengalirkan arus ke kumparan dapat memfokuskan berkas elektron di tengah batangan logam, sehingga meningkatkan kepadatan daya aliran elektron.
Waktu posting: 20 Juli 2023