התנאים הבאים נדרשים כדי להצית את אור הקשת של הקתודה החלולה:
- אקדח קתודה חלול עשוי מצינור טנטלום מותקן על דופן תא הציפוי וניתן להשתמש בו לפליטת זרימת אלקטרונים חמים. הקוטר הפנימי של הצינור השטוח הוא φ 6 ~ φ 15 מ"מ, ועובי הדופן הוא 0.8-2 מ"מ.
- ספק הכוח מורכב מספק כוח להתנעת קשת ומספק כוח לשמירת קשת במקביל. מתח ספק הכוח להצתת קשת הוא 800-1000 וולט, וזרם הצתת הקשת הוא 30-50 אמפר; מתח הקשת הוא 40-70 וולט, וזרם הקשת הוא 80-300 אמפר.
תהליך פריקת קשת הקתודה החלולה עוקב אחר תהליך ההמרה מפריקת זוהר חריגה לפריקת קשת ב"עקומת האופיינית של וולט-אמפר". ראשית, נדרש ספק כוח שיספק מתח התחלתי של 800 וולט כדי לייצר פריקת זוהר בשפופרת הטנטלום. יוני הארגון בעלי הצפיפות הגבוהה בתוך שפופרת הטנטלום מפציצים ומחממים את השפופרת לטמפרטורה שבה נפלטים אלקטרונים חמים, וכתוצאה מכך זרימה גדולה של אלקטרונים בפלזמה ועלייה פתאומית בזרם של קשת הקתודה החלולה. לאחר מכן, נדרש גם ספק כוח בעל זרם גבוה כדי לשמור על פריקת הקשת. תהליך ההמרה מפריקת זוהר לפריקת קשת הוא אוטומטי, ולכן יש צורך להגדיר ספק כוח שיכול להפיק גם מתח גבוה וגם זרם גבוה.
אם שתי הדרישות הללו מרוכזות במקור כוח יחיד, קצה המוצא המשני של שנאי החשמל חייב להיות מלופף בחוטים עבים מאוד במשך סיבובים רבים על מנת להפיק מתח גבוה וזרם גבוה, שיהווה מקור כוח בנפח גדול. לאחר שנים של שיפור, ניתן לחבר ספק כוח להתנעת קשת קטנה במקביל לספק כוח להתנעת קשת תחזוקה. ספק כוח להתנעת הקשת משתמש בחוטים דקים כדי לליפוף סיבובים מרובים, שיכולים להפיק מתח גבוה של 800 וולט כדי להצית צינורות טנטלום וליצור פריקת זוהר; ספק כוח הקשת יכול להפיק עשרות וולט ומאות אמפר של זרם על ידי ליפוף חוט עבה עם פחות סיבובים כדי לשמור על יציבות פריקת הקשת של הקתודה החלולה. עקב החיבור המקביל של שני ספקי כוח על צינורות טנטלום, במהלך תהליך ההמרה מפריקת זוהר חריגה לפריקת קשת, שני ספקי הכוח יתחברו אוטומטית ויעברו ממתח גבוה וזרם נמוך למתח נמוך וזרם גבוה.
- כוונן במהירות את רמת הוואקום. רמת הוואקום עבור פריקת זוהר בשפופרות טנטלום היא בסביבות 100 פאסל, ומבנה הסרט המושקע בתנאי ואקום נמוכים כאלה הוא בהכרח גס. לכן, לאחר הצתת פריקת הקשת, יש צורך להפחית מיד את כמות זרימת האוויר ולהתאים במהירות את רמת הוואקום ל-8×10-1~2 פאסל כדי לקבל מבנה סרט התחלתי עדין.
- משטח העבודה המסתובב מותקן סביב תא הציפוי, כאשר חומר העבודה מחובר לקוטב השלילי של ספק הכוח ההטיה ותא הוואקום מחובר לקוטב החיובי. בשל צפיפות הזרם הגבוהה של קשת הקתודה החלולה, מתח ההטיה של חומר העבודה המצופה יונים אינו צריך להגיע ל-1000 וולט, בדרך כלל 50-200 וולט.
5. התקינו סליל אלקטרומגנטי ממוקד סביב קריסת גאן, והשדה האלקטרומגנטי שנוצר על ידי הפעלת זרם לסליל יוכל למקד את אלומת האלקטרונים במרכז מטיל המתכת, ובכך להגדיל את צפיפות ההספק של זרימת האלקטרונים.
זמן פרסום: 20 ביולי 2023