會有害地影響平行于蒸發器表面的磁場部件(該磁場部件主要起到使電弧運動加速的作用)。這意味著,通過根據本發明的布置,最終可顯著改善電弧在蒸發表面上的引導,這尤其將導致陰極的均勻得多的灼蝕以及顯著地更好的涂覆效果O
[0027]另外,同時地,朝基底的方向上的磁場被提升,在基底的涂覆中,這將最終對涂覆質量產生非常正面的影響。
[0028]這一點通過將磁場源定位成在陰極表面中或在朝基底的方向上與其相距一定距離而實現。
[0029]另外,根據本發明的電弧蒸發源或電弧蒸發室由于其結構的原因非常有柔性。這意味著,即便是使用永久磁源時,場強及陰極處的場強分布也可非常簡單地被改變。因此,根據本發明的系統可很容易地匹配于外部影響的變化(例如由于相鄰的磁源)、匹配于電弧中的不同的電流密度、匹配于不同的陰極材料、或者匹配于其它的確定陰極處的灼蝕過程和/或涂覆過程的影響。
[0030]此處,根據本發明的電弧蒸發源的模塊化的結構方式尤其有利。也就是說,根據本發明的電弧蒸發源優選地包括內磁體的分開的系統和帶有第二磁系統的蒸發基板,以使得磁系統可單獨地且彼此獨立地被操縱或改變或更換。
[0031]在一種有利的實施例中,磁場增強環相對于面法線平行或反平行地極化,并且/或者相對于面法線同心地布置。
[0032]在一種對于實踐尤其重要的實施例中,除了磁場增強環之外,至少一個磁修正環(Korrekturring)在背離蒸發表面的一側以可預定的第三距離布置在陰極底部前。通過磁修正環可對磁場分布的幾何形狀進行精細調整,以使得即使在復雜的情況下也可確保電弧在蒸發表面上的優化的引導。
[0033]可理解的是,視所期望的磁場分布或磁場曲線(Magnetf e ldver Iauf s)的空間分布而定,磁修正環可相對于面法線而平行或反平行地極化,并且/或者優選地相對于面法線同心地布置。
[0034]對于一定的特殊應用場合,還可行的是,磁場增強環和/或磁修正環不是同心于面法線地指向,并且/或者,磁場增強環和/或磁修正環具有非圓形的橫截面。利用這種布置可在陰極體的區域中構造出高度復雜的磁場幾何形狀,使得(例如)當涂覆多個基底時,磁場可在朝不同的基底方向具有不同的強度,以使得不同的基底可在不同的條件下同時地由同一個源所涂覆。或者,例如地,當陰極包括帶有不同的涂覆材料的不同區域以使得蒸發表面上的電弧的相應復雜的引導成為必須時,其可有利地被使用。
[0035]同樣對于實踐非常重要的是根據本發明的真空電弧蒸發源的這樣的實施例一一在這些實施例中,第一距離和/或第二距離和/或第三距離可被調整(einstellbar),尤其是可依賴于蒸發材料和/或陰極的灼蝕狀態(Abbrandzustand)和/或依賴于真空電弧蒸發源的其它運行參數而被控制(steuerbar)和/或被調節(regelbar),由此,真空電弧蒸發源可在關于所有可能的運行狀態和工藝方法要求方面獲得迄今為止尚未知的柔性。
[0036]此處,第一距離和/或第二距離和/或第三距離可優選地處于從Omm至200mm的范圍內。如以上已經提到的,在此,對于本發明重要的是,蒸發表面不直接位于所使用的磁場源中的一個的北極與南極之間,因為這樣無法獲得根據本發明的優化的場分布的幾何形狀。
[0037]此處,以上已經詳細介紹的不同的磁場源可通過不同的設計而具體地實現。在一種尤其優選的實施例中,環形的磁場源和/或磁場增強環和/或磁修正環可包括多個大致平行于面法線地指向的永磁體。在此,大致平行是指,蒸發表面的面法線與永磁體的極化方向之間的角度(例如)在0°和20°之間,然而優選地為0°。
[0038]此處,環形的磁場源和/或磁場增強環和/或磁修正環還可包括這樣的環形磁體(Ringmagneten),該環形磁體優選地大致平行于蒸發表面的面法線而極化。
[0039]在另一實施例中,環形的磁場源和/或磁場增強環和/或磁修正環可包括電磁體(Elektromagneten)。當使用電磁體時,磁場線的強度和幾何形狀自然可尤其有柔性地匹配于特定的要求。
[0040]在對于實踐非常重要的不同的實施例中,普遍地,環形的磁場源的磁場強度和/或磁場增強環的磁場強度和/或磁修正環的磁場強度可被改變和/或控制和/或調節,尤其是可依賴于蒸發材料和/或陰極的灼蝕狀態和/或依賴于真空電弧蒸發源的其它運行參數而被調整和/或控制和/或調節。
[0041]視特定的應用而定,磁場強度在此可通過控制和/或調節穿過環形磁場源的電磁體和/或磁場增強環的電磁體和/或磁修正環的電磁體的電流而被控制和/或調節。
[0042]如果使用環形磁體,則磁場強度可通過更換環形磁體和/或通過附加的環形磁體和/或通過移去環形的磁場源的和/或磁場增強環的和/或磁修正環的環形磁體而被調整。
[0043]對于許多實際應用而言,這樣的根據本發明的實施例已經證明是尤其有利的,在這些實施例中,磁場強度可通過改變環形的磁場源的和/或磁場增強環的和/或磁修正環的多個平行于面法線而指向的永磁體的數目而被調整。
[0044]就不同的磁場源的磁極化方向而言,環形的磁場源和/或磁場增強環和/或磁修正環可相對于面法線同樣地(gleichartig)極化,或在其它情況下,環形的磁場源和/或磁場增強環和/或磁修正環可相對于面法線相反地(entgegengesetzt)極化。
[0045]如從現有技術中已知的,為了冷卻電弧蒸發源優選地而設置有冷卻系統,尤其是水冷卻器(Wasserkuehlung)。
[0046]環形的磁場源和/或磁場增強環和/或磁修正環尤其可包括高溫磁體(Hochtemperaturmagneten),尤其是包括由SmCo制成的高溫磁體,以使得,利用電弧蒸發源可獲得顯著更高的運行溫度,或可以較低的冷卻功率在蒸發陰極處進行加工。在特殊情況下,甚至可省去冷卻器。
[0047]環形的磁場源優選地以已知的方式布置在支撐塊(Traegerblock)處,尤其是布置在由銅制成的支撐塊處,并且,為了限制至陰極的蒸發表面上的電弧放電,在支撐塊與陰極之間設置有BN絕緣體。
[0048]此處,支撐塊可包括主陽極(primaereAnode)以用于電弧放電的點燃和維持,其中,主陰極可相對于支撐塊電絕緣;然而,在其它實施例中,主陽極并非必須強制地相對于支撐塊電絕緣。
[0049]為了電弧放電的點燃和維持,BN絕緣體可處于與陰極的觸碰式接觸(beruehrendem Kontakt)中,這是由現有技術已知的布置。
[0050]為了達到改進的電弧的點燃,電弧蒸發源可包括可擺動的觸發裝置(Triggereinr ichtung)以用于電弧放電的點燃,該觸發裝置尤其可線性地移動和/或可轉動地布置。
[0051]本發明還涉及一種電弧蒸發室,該電弧蒸發室包括如以上已描述且在下文中將借助于附圖繼續詳細描述的電弧蒸發源。
[0052]如在原理上由現有技術已知,根據本發明的真空電弧蒸發源的陰極體及電弧蒸發室本身可與電能量供應單元(elektrischen Energieversorgungseinheit)相連接,其中,電弧蒸發室在電氣方面作為相對于陰極的陽極而被接通。
[0053]電弧蒸發室還可以本領域技術人員已知的方式經由電阻器與主陽極電連接(該主陽極與支撐塊電絕緣),或者,與支撐塊電絕緣的主陽極與電輔助供應單元(elektrischenHilfsversorgungseinheit)的正極相連接,其中,電弧蒸發室與該電輔助供應單元的負極相連接。
[0054]此處,電能量供應單元和/或電輔助供應單元可為直流電源(elektrischeGleichspannungs-Energiequelle),其中,在另外的實施例中,電能量供應單元和/或電輔助供應單元同樣可例如為脈沖式電源(gepulste elektrische EnergiequelIe)或任何其它合適的電源。
[0055]在持續的DC運行中,用于根據本發明的電弧源的運行的通常的參數為在10-600V的范圍內的能量源的運行電壓以及在30至500A的范圍內的電流。如果利用脈沖式放電來工作,則可如此地提供達若干千安培(einigen 1000A)的脈沖電流,S卩,該源的冷卻器仍然足以對在時間上被平均的能量進行冷卻散發。能量源