Per accendere la lampada ad arco a catodo cavo sono necessarie le seguenti condizioni:
- Un cannone a catodo cavo in tubo di tantalio è installato sulla parete della camera di rivestimento e può essere utilizzato per emettere un flusso di elettroni caldi. Il diametro interno del tubo piatto è compreso tra φ 6 e φ 15 mm, con uno spessore della parete di 0,8-2 mm.
- L'alimentatore è composto da un alimentatore per l'innesco dell'arco e da un alimentatore per il mantenimento dell'arco in parallelo. La tensione dell'alimentatore per l'innesco dell'arco è di 800-1000 V e la corrente di innesco è di 30-50 A; la tensione dell'arco è di 40-70 V e la corrente dell'arco è di 80-300 A.
Il processo di scarica ad arco a catodo cavo segue il processo di conversione da scarica a bagliore anomala a scarica ad arco lungo la "curva caratteristica volt-ampere". Innanzitutto, è necessario un alimentatore in grado di fornire una tensione di avvio di 800 V per generare la scarica a bagliore nel tubo al tantalio. Gli ioni di argon ad alta densità presenti all'interno del tubo al tantalio bombardano e riscaldano il tubo fino alla temperatura in cui vengono emessi elettroni caldi, generando un flusso di elettroni al plasma di grande entità e un improvviso aumento della corrente dell'arco a catodo cavo. È inoltre necessario un alimentatore ad alta corrente per mantenere la scarica ad arco. Il processo di conversione da scarica a bagliore a scarica ad arco è automatico, quindi è necessario configurare un alimentatore in grado di erogare sia alta tensione che alta corrente.
Se questi due requisiti sono concentrati su un'unica fonte di alimentazione, l'estremità di uscita secondaria del trasformatore di potenza deve essere avvolta con fili molto spessi per un numero elevato di spire per erogare alta tensione e alta corrente, il che rappresenterà una fonte di alimentazione di grande volume. Dopo anni di miglioramenti, è possibile parallelizzare un piccolo alimentatore per l'avvio dell'arco con un alimentatore per l'arco di mantenimento. L'alimentatore per l'avvio dell'arco utilizza fili sottili per avvolgere più spire, che possono erogare un'alta tensione di 800 V per accendere i tubi al tantalio e generare la scarica luminescente; l'alimentatore per l'arco può erogare decine di volt e centinaia di ampere di corrente avvolgendo un filo spesso con un numero inferiore di spire per mantenere la stabilità della scarica ad arco a catodo cavo. Grazie al collegamento in parallelo di due alimentatori su tubi al tantalio, durante il processo di conversione da scarica luminescente anomala a scarica luminescente, i due alimentatori si collegheranno automaticamente e passeranno da alta tensione e bassa corrente a bassa tensione e alta corrente.
- Regolare rapidamente il livello di vuoto. Il livello di vuoto per la scarica luminescente nei tubi al tantalio è di circa 100 Pa e la struttura del film depositato in tali condizioni di basso vuoto è inevitabilmente grossolana. Pertanto, dopo l'accensione della scarica ad arco, è necessario ridurre immediatamente la quantità di flusso d'aria e regolare rapidamente il livello di vuoto a 8×10-1~2 Pa per ottenere una struttura iniziale fine del film.
- Il piatto rotante del pezzo è installato attorno alla camera di rivestimento, con il pezzo collegato al polo negativo dell'alimentatore di polarizzazione e la camera a vuoto collegata al polo positivo. Grazie all'elevata densità di corrente dell'arco a catodo cavo, la tensione di polarizzazione del pezzo rivestito con ioni non deve raggiungere i 1000 V, ma solitamente 50-200 V.
5. Posizionando una bobina elettromagnetica di focalizzazione attorno al collasso di Gan, il campo elettromagnetico generato applicando corrente alla bobina può focalizzare il fascio di elettroni al centro del lingotto metallico, aumentando la densità di potenza del flusso di elettroni.
Data di pubblicazione: 20-lug-2023