ДУГОВОЙ ИСТОЧНИК

1. Дуговой испаритель, включающий:
узел катода, содержащий охлаждающую пластину (11) и мишень (1) в качестве элемента катода, которая предпочтительно имеет дикообразную форму, но может также иметь, например, прямоугольную форму, при этом мишень (1) имеет толщину в поперечном направлении, переднюю поверхность (1А), расположенную так, что она может испаряться, и заднюю поверхность (1В), которая параллельна передней поверхности (1А), причем эти обе поверхности отделены друг от друга на толщину мишени (1), и узел катода имеет суммарную высоту в поперечном направлении и края, ограничивающие суммарную амплитуду в любом продольном направлении;
электрод, выполненный и размещенный для обеспечения возможности установления дуги между электродом и передней поверхностью (1А) мишени (1) для испарения по меньшей мере части передней поверхности мишени (1); и
систему наведения с помощью магнитного поля, размещенную перед задней поверхностью (1В) мишени (1) и содержащую средства для генерации одного или нескольких магнитных полей, обеспечивающих суммарное магнитное поле с магнитными силовыми линиями, проходящими через поперечное сечение мишени (1) и вдоль пространства перед передней поверхностью (1А) мишени (1) для управления катодным пятном, представляющим собой место контакта дуги с мишенью (1), когда эта дуга устанавливается между электродом и передней поверхностью (1А) мишени (1),
отличающийся тем, что
система наведения с помощью магнитного поля в дуговом источнике включает средство, размещенное в центральной зоне для генерации по меньшей мере одного магнитного поля, и средство в периферийной зоне для генерации по меньшей мере одного другого магнитного поля, так что эти магнитные поля, возбуждаемые таким образом, способны обеспечивать формирование суммарного магнитного поля для направления дуги и управления траекторией катодного пятна на передней поверхности (1А) мишени, причем средство, размещенное в центральной зоне, содержит одну электромагнитную катушку (С3) для генерации магнитного поля, а средство, размещенное в периферийной зоне, содержит две электромагнитные катушки (C1, С2) для генерации двух других магнитных полей.
2. Дуговой испаритель по п. 1, отличающийся тем, что система наведения с помощью магнитного поля содержит ферромагнитный материал (20), размещенный вокруг средств для генерации магнитного поля, причем магнитный материал (20) распределен вокруг этих средств, так что он окружает их, но только не размещается между системой наведения с помощью магнитного поля и узлом катода.
3. Дуговой испаритель по п. 1, отличающийся тем, что система наведения с помощью магнитного поля содержит ферромагнитный материал (20) размещенный вокруг средств для генерации магнитного поля, причем магнитный материал (20) распределен, так что он частично окружает эти средства, но не размещается между системой наведения с помощью магнитного поля и узлом катода, при этом верхняя часть, имеющая длину (S') электромагнитной катушки (С3), размещенной в центральной зоне, а также верхняя часть, имеющая длину (S) электромагнитной катушки (С2), размещенной в периферийной зоне, но ближе всего к электромагнитной катушке, размещенной в центральной зоне, не окружена ферромагнитным материалом (20), в результате чего формируется пространство (Spc), содержащее воздух, обеспечивающее возможность того, что суммарное магнитное поле, формируемое наложением генерируемых магнитных полей, содержит больше магнитных силовых линий, которые параллельны передней поверхности (1А) мишени (1), по сравнению с аналогичным дуговым испарителем, не имеющим такое пространство (Spc), содержащее воздух.
4. Дуговой испаритель по п. 3, отличающийся тем, что длина (S') верхней части находится в следующем диапазоне: 3 мм ≤ S' ≤ 15 мм, причем величина диаметра (D1) мишени находится в следующем диапазоне: 100 мм ≤ D1 ≤ 150 мм, и суммарный диаметр (D) узла катода находится в следующем диапазоне: 150 мм ≤ D ≤ 200 мм.
5. Дуговой испаритель по п. 4, отличающийся тем, что края узла катода содержат окружающий экран (15), выполненный из ферромагнитного материала и имеющий суммарную высоту (Н) в поперечном направлении, которая включает компоненту (С) для обеспечения экранирования магнитных силовых линий, проходящих в любом продольном направлении, так что устанавливаются границы узла катода, ограничивающие протяженность магнитных силовых линий в любом продольном направлении.
6. Дуговой испаритель по п. 5, отличающийся тем, что узел катода имеет симметричную конструкцию, содержащую дисковидную мишень, имеющую диаметр (D1), и узел катода имеет суммарный диаметр (D), причем величина компоненты (С) находится в следующем диапазоне: D/20 ≤ С ≤ D/5.
7. Дуговой испаритель по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что диаметр мишени находится в следующем диапазоне: 100 mm ≤ D1 ≤ 150 мм, и суммарный диаметр узла катода находится в следующем диапазоне: 150 мм ≤ D ≤ 200 мм.
8. Дуговой испаритель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что ферромагнитный материал представляет собой чистое железо или чистое ARMCO-железо, или конструкционную сталь, или мартенситную хромистую сталь.
9. Дуговой испаритель по п. 4, отличающийся тем, что ферромагнитный материал представляет собой конструкционную сталь S355J2.
10. Способ нанесения покрытия, выполняемый с использованием дугового испарителя по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что управляют работой дугового испарителя путем регулирования трех электромагнитных катушек, которые составляют систему катушек, обеспечивающую колебания магнитного поля, посредством чего выполняют регулирование частоты колебаний для направления дуг, проходящих по передней поверхности (1А) мишени, так что они описывают круговые траектории с разными диаметрами.
11. Способ нанесения покрытия по п. 10, отличающийся тем, что в нем используют круговую мишень, содержащую первый материал (M1), формирующий внешнюю кольцевую зону испаряемой мишени, и второй материал (М2), формирующий внутреннюю зону испаряемой мишени.
12. Способ нанесения покрытия по п. 11, отличающийся тем, что мишень содержит два или более материалов, распределенных таким образом, что путем изменения диаметра круговой дуги на поверхности мишени может быть сменен испаряемый материал.
13. Способ нанесения покрытия по п. 12, отличающийся тем, что указанные по меньшей мере два материала представляют собой алюминий и титан.
14. Способ нанесения покрытия по любому из пп. 11-13, отличающийся тем, что покрытие, формируемое в процессе работы дугового испарителя, имеет многослойную структуру, предпочтительно многослойную структуру с толщиной слоев в нанометрическом диапазоне.
15. Способ нанесения покрытия по любому из пп. 10-14, отличающийся тем, что частоту колебаний регулируют в диапазоне между 0,1 Гц и 50 Гц.