旋转横向磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响

研究了旋转横向磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响规律，采用有限元分析软件FEMM对旋转横向磁场的分布进行了模拟，考察了不同频率（80～210Hz）及电磁线圈励磁电流对弧斑运动的影响。从电弧斑点放电的物理机制出发，探讨了不同频率和磁场线圈电流对电弧离子镀弧斑运动的影响机制。结果表明，随着旋转横向磁场强度和频率的提高，使弧斑逐渐从聚集的斑点态（或者弱分散的团絮态）转变为大面积分布在靶面较强的分散弧斑絮线，最后转变为完全分布在整个靶面的强分散弧斑线，弧斑分裂强烈，产生的弧光等离子体更加均匀细腻。随着瞬态弧斑线在靶面分布面积的增加，弧压增加，弧电流密度急剧下降，靶材利用率达到85％以上。旋转横向磁场的应用，带来了弧斑大面积稳定放电、等离子离化率、密度及靶材利用率大幅度提高的多重效应。