Бескапельные режимы дуги

Если теплоизолированным электродом является катод, то для некоторых катодных материалов (особенно сублимирующих) возможен переход дуги с катодным пятном к дуге с распределённой зоной привязки разряда к катоду без образования микропятен, эмитирующих МЧ.

Во всех трёх случаях генерируемые пароплазменные потоки отличаются низкой степенью ионизации при низкой энергии частиц. Это при формировании покрытий на подложках с низким уровнем допустимых тепловых нагрузок может рассматриваться как преимущество. Следует, однако, отметить, что ни один из рассмотренных методов пока не вышел за рамки лабораторных исследований.

Источники плазмы с дугой в магнитном поле. Простейший способ снижения относительного содержания МЧ в плазменном потоке на подложку заключается в выборе её оптимального положения относительно катода. Оптимальным является общепринятое размещение подложки в ограниченном телесном угле в направлении, перпендикулярном рабочей (эмитирующей плазму) поверхности катода. Это положение соответствует максимуму углового распределения плотности потока ионов и минимуму распределения МЧ. Соотношение плотностей этих частиц в данном направлении улучшается при фокусировке ионной компоненты. На практике такое естественное размещение подложки применяется и действует одновременно с другими факторами снижения, рассмотренными в предыдущем разделе.

Способ увеличения соотношения путем сужения диаграммы направленности полезной (ионной) компоненты плазменного потока реализуется в устройстве с магнитной фокусировкой. В качестве факторов снижения, помимо коллимации плазменного потока, в этом источнике осуществляются повышенная скорость направленного кругового движения КП на торце катода в расходящемся магнитном поле стабилизирующей катушки и интенсивное водяное охлаждение катода. Тот же принцип снижения за счёт фокусировки плазменного потока заложен в основу устройства, предложенного Тамагаки.