Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Elektrotechnik, insbesondere auf Verfahren
zur Erzeugung einer elektrischen Entladung und auf Vorrichtungen zur Durchführung
dieser Verfahren.
Zugrundeliegender Stand der Technik
[0002] Zur Zeit ist das Interesse für die Hochenergieeinwirkung auf metallische Oberflächen
gestiegen Weit bekannt sind Hochenergieeinwirkungen mittels optischer Maser. Jedoch
ist ihre Verwendung hinreichend kompliziert und erfordert zusätzliche teure Ausrüstungen.
[0003] Zu einfacheren Mitteln der Hochenergieeinwirkung auf metallische Oberflächen gehören
Verfahren zur Erzeugung einer elektrischen Entladung und Vorrichtungen zur Durchführung
dieser Verfahren.
[0004] Bekannt ist ein Verfahren zur Erzeugung einer elektrischen Entladung (J.M.Lafferty,
Editor, Vacuum Arcs. Theory and Application. 1. J.D.Cobine, Introduction to Vacuum
Arcs.
1.3. General Characteristics of the Vacuum Arcs.
3. G.A.Farrall, Arc Ignition Processes.
3.3. The Triggered Vacuum Arc, 1980 by John Wiley and Sons, Inc., pp. 5-8, 107-119)
durch Bildung einer Spannung zwischen einer Anode und einer Katode, durch Erzeugung
und stetige Aufrechterhaltung eines dem Diffusionsablauf der Entladung in der Anodennähe
entsprechenden vermiderten Drucks von Gasen oder deren Gemischen um die Anode und
die Katode, durch Initiierung und nachfolgende Aufrechterhaltung - im Zwischenraum
zwischen Katode und Anode - der elektrischen Entladung mit Katodenflecken unter Entstehung
von plasmabildendem Stoff aus Erosionsprodukten der Oberfläche der Katode und von
Plasma und durch willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke auf der gesamten
Oberfläche der Katode bis zum Aufhören der elektrischen Entladung. Bei diesem Verfahren
erhält man den plasmabildenden Stoff aus Erosionsprodukten des Materials der Katode,
während man die willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke auf der gesamten
Oberfläche der Katode bis zum zwangsläufigen Aufhören der elektrischen Entladung mehrfach
vornimmt.
[0005] Es ist auch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Entladung bekannt (j.M.
Lafferty, Editor, Vacuum Arcs. Theory and Application. 1. J.D.Cobine, Introduction
to Vacuum Arcs. 1.3. General Characteristics of the Vacuum Arcs. 3. G.A. Farrall,
Arc Ignition Processes. 3.3. The Triggered Vacuum Arc, 1980 by John Wiley and Sons,
Inc., pp. 5-8, 107-119),
enthaltend in einer Kammer untergebrachte: eine Anode und eine Katode, eine Haupt-Stromzuführung
und eine zusätzliche Stromzuführung, die jeweils mit der Anode und der Katode elektrisch
verbunden sind, Zündelektroden, die sich in unmittelbarer Nähe der Katode befinden,
ein Mittel zum Ordnen der Wanderung der Katodenflecke, welches auf den Zwischenraum
zwischen Anode und Katode einwirkt, sowie ausserhalb der Vakuumksmmer angeordnete:
eine Speisequelle, die mit der Haupt-Stromzuführung und der zusätzlichen Stromzuführung
elektrisch verbunden ist, und eine mit den Zündelektroden elektrisch verbundene Einheit
zur Initiierung der elektrischen Entaldung. Bei dieser Einrichtung besitzt die Kontruktion
der Anode eine hinlänglich flache Form, während als der Anode zugewandte Oberfläche
der Katode das eigentliche Material der Katode auftritt und als Mittel zum Ordnen
der Wanderung der Katodenflecke ein Magnetfeldgenerator verwendet ist.
[0006] Nach diesem Verfahren und der es realisierenden Vorrichtung erfordert jedoch die
Konstruktion der Anode eine kontinuierliche Gewinnung des plasmsbildenden Stoffs und
die Aufrechterhaltung der elektrischen Entladung im Zwischenraum zwischen Anode und
Katode, als Oberfläche der Katode wird das Material der Katode selbst benutzt und
die Verwendung des Magnetfeldgenerators führt zu einer unbefriedigenden Regelung der
Bewegung des plasmabildenden Stoffes, was den hohen Strom der elektrischen Entladung
erforderlich macht, wodurch wiederum Verluste des Katodenmetalls durch Sublimation
bewirkt werden.
[0007] Ebenfalls nach diesem Verfahren und der dieses realisierenden Vorrichtung führt die
mehrfache willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke auf der gesamten Oberfläche
der Kathode zu einer ungeordneten thermischen Einwirkung auf die Katodenoberfläche,
was die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Katodenoberfläche verschlechtert.
Offenbarung der Erfindung
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung einer elektrischen
Entladung zu entwickeln, das solche Änderungen in den Arbeitsoperationen und solche
zusätzliche Arbeitsoperationen aufweist, die es erlauben würden, den niedrigen Strom
der elektrischen Entladung auszunutzen und die thermische Einwirkung auf die Katodenoberfläche
zu ordnen, sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Entladung zu schaffen,
die solche Anode, Katode und Mittel zum Ordnen der Katodenflecke besitzt, die es gestatten
würden, den niedrigen Strom der elektrischen Entladung auszunutzen und die thermische
Einwirkung auf die Katodenoberfläche zu ordnen.
[0009] Dies wird dadurch erreicht, dass im Verfahren zur Erzeugung einer elektrischen Entladung
durch Bildung einer Spannung zwischen einer Anode und einer Katode, durch Erzeugung
und stetige Aufrechterhaltung eines dem Diffusionsablauf der Entladung in der Anodennähe
entsprechenden verminderten Drucks von Gasen oder deren Gemischen um die Anode und
die Katode, durch Initiierung und nachfolgende Aufrechterhaltung - im Zwischenraum
zwischen Anode und Katode - der elektrischen Entladung mit Katodenflecken unter Entstehung
von plasmabildenlam Stoff aus Erosionsprodukten der Katodenoberfläche und von Plasma
und durch willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke auf der gesamten Oberfläche
der Katode bis zum Aufhören der elektrischen Entladung, erfindungsgemäss vor der Bildung
einer Spannung zwischen Anode und Katode auf der Katodenoberfläche eine gleichmässige
Schicht der Oxide des Materials der Katode sich bilden lässt und eine Gleichheit der
Impredanzen jedes Punktes der zur Katode gekehrten Oberfläche der Anode sicherstellt,
während man bei der Bildung einer Spannung zwischen Anode und Katode die Spannungshöhe
in Abhängigkeit von den physikalisch-chemischen Charakteristiken der Schicht der Oxide
des Materials der Katode auf der Katodenoberfläche wählt, die Initiierung und Aufrechterhaltung
der elektrischen Entladung im Zwischenraum zwischen Anode und Katode unter Erzielung
eines Stroms des plasmabildenden Stoffes aus Erosionsprodukten der Schicht der Oxide
des Materials der Katode auf der Katodenoberfläche zustandebringt, gleichzeitig mit
der willkürlichen Abtastung mittels der Katodenflecke die Bewegung des Stroms des
plasmabildenden Stoffes und dessen Entfernung aus dem Zwischenraum zwischen Anode
und Katode regelt und die willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke auf der
Schicht der Oxide des Materials der Katode einmalig vornimmt, wobei die elektrische
Entladung nach vollständigem Entfernen der Schicht der Oxide des Materials der Katode
von der Katoden oberfläche aufhört.
[0010] Es ist zweickmässig, dass im Verfahren zur Erzeugung einer elektrischen Entladung
vor der Bildung einer Spannung zwischen Anode und Katode ein gleiches Potential an
der Katode sichergestellt ist.
[0011] Dies wird auch dadurch erreicht, dass in der Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen
Spannung, die das zu patentierende Verfahren realisiert und eine Anode und eine Katode,
eine Haupt-Stromzuführung und eine zusätzliche Stromzuführung, die jeweils mit der
Anode und der Katode elektrisch verbunden sind, Zündelektroden, die sich in unmittelbarer
Nähe der Katode befinden, ein Mittel zum Ordnen der Wanderung der Katodenflecke, welches
auf den Zwischenraum zwischen Anode und Katode einwirkt, sowie ausserhalb der Vakuumkammer
andeordnete: eine Speisequelle, die mit der Haupt-Stromzuführung und der zusätzlichen
Stromzuführung elektrisch verbunden ist, und eine mit den Zündelektroden elektrisch
verbundene Einheit zur Initiierung der elektrischen Entladung enthält, erfindungsgemäss
die Katode auf deren Oberfläche eine Schicht der Oxide des eigenen Materials zusätzlich
aufweist, während die Anode so ausgeführt ist, dass sie die Katode umfasst und mit
dieser gleichachsig ist, als Mittel zum Ordnen der Wanderung der Katodenflecke zwei
Scheidewände vorgeschen sind, die mit Möglichkeit einer Führung des Stroms des plasmabildenden
Stoffes entlang der Längsachse der Katode und einer Regelung seiner Entfernung aus
dem Zwischenraum zwischen Anode und Katode angeordnet sind, wobei die Vorrichtung
zusätzlich mindestens noch eine Haupt-Stromzuführung enthält, die mit der Speisequelle
und der Anode elektrisch verbunden ist, und die beiden Haupt-Stromzuführungen einen
gleichen elektrischen Widerstand haben und symmetrisch in bezug auf die Querachse
der Katode angeordnet sind.
[0012] Es ist zweckmässig, dass die das zu patentierende Verfahren realisierende Vorrichtung
zur Erzeugung einer elektrischen Entladung eine weitere zusätzliche Stromzuführung
enthält, die mit der Speisequelle und der Katode elektrisch verbunden ist, und die
beiden zusätzlichen Stromzuführungen einen gleichen elektrischen Widerstand naben
und auf der Längsachse der Katode angeordnet sind.
[0013] Es ist wündschenswert, dass in der das zu patentierende Verfahren realisierenden
Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Entladung die Anode in Form eines Hohlzylinders
ausgebildet ist, während jede der Scheidewände an der entsprechenden Stirnseite desselben
angeordnet ist.
[0014] Es ist sinnvoll, dass die das zu patentierende Verfahren realisierende Vorrichtung
zur Erzeugung einer elektrischen Entladung Flansche nach der Zahl der Haupt-Stromzuführungen
zusätzlich enthält, die am Hohlzylinder angebracht sind und von denen jeder mit der
entsprechenden Haupt-Stromzuführung elektrisch verbunden ist.
[0015] Es ist vorteilhaft, dass in der das zu patentierende Verfahren realisierenden Vorrichtung
ein Einzelteil als Katode verwendet ist.
[0016] Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit, den niedrigen Strom der elektrischen
Entladung auszunutzen, was Verluste des Katodenmetalls durch Sublimation verhindert.
[0017] überdies gewährleistet die vorliegende Erfindung eine geordnete thermische Einwirkung
auf die Oberfläche der Katode, was die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Katodenoberfläche
verbessert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0018] Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch Beschreibung von Beispielen ihrer
konkreten Ausführung und anhand von beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen es
zeigt:
Fig. 1 ein Funktionsschema der Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Entladung,
welches das zu patentierende Verfahren realisiert (mit teilweisem Längsschnitt), gemäss
der Erfindung;
Fig. 2 ein Funktionsschema der Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Entladung,
welches das zu patentierende Verfahren realisiert, gemäss Fig. 1, mit einer Katode,
als welche ein Einzelteil verwendet ist (mit teilweisem Längsschnitt), gemäss der
Erfindung.
Beste Ausführungsform der Erfindung
[0019] Das Verfahren zur Erzeugung einer elektrischen Entladung besteht darin, dass man
auf der Oberfläche der Katode eine gleichmässige Schicht der Oxide des Materials der
Katode bildet und eine Gleichheit der Impredanzen jedes Punktes der zur Katode gekehrten
Oberfläche der Anode sicherstellt sowie eine Spannung zwischen Anode und Katode bildet,
indem man die Spannungshöhe in Abhängigkeit von den physikalisch-chemischen Charakteristiken
der Schicht der Oxide des Materials der Katode auf der Katodenoberfläche wählt. Dann
erzeugt man und hält um die Anode und die Katode einen verminderten Druck von Gasen
oder deren Gemischen stetig aufrecht, der dem Diffusionsablauf der Entladung in der
Anodennähe entspricht, und initiiert und unterhält eine elektrische Entladung im Zwischenraum
zwischen Anode und Katode unter Erzielung eines Stroms des plasmabildenden Stoffes
aus Erosionsprodukten der Schicht der Oxide des Materials der Katode auf der Katodenoberfläche.
Gleichzeitig bewerkstelligt man eine Regelung der Bewegung des Stroms des plasmabildenden
Stoffes und dessen Entfernung aus dem Zwischenraum zwischen Anode und Katode und eine
einmalige willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke auf der Schicht der Oxide
des Katodenmaterials bei Aufhören der elektrischen Entladung nach vollständigem Entfernen
der Schicht der Oxide des Materials der Katode von der Katodenoberfläche.
[0020] Um den Einfluss auf die Dynamik der Wanderung der Katodenflecke auf der Oberfläche
der Katode auszuschliessen, sorgt man vor der Bildung einer Spannung zwischen Anode
und Katode für ein gleiches Potential an der Katode.
[0021] Die das zu patentierende Verfahren realisierende Vorrichtung zur Erzeugung einer
elektrischen Entladung enthält eine Vakuumkammer 1 (Fig. 1). In der Kammer 1 ist eine
Anode 2 untergebracht, die die Form eines Hohlzylinders besitzt, in dessen Hohlraum
eine Katode 3 koaxial zur Anode 2 angeordnet ist. Die Oberfläche der Katode 3 weist
eine Schicht 4 der Oxide des Materials der Katode 3 auf. An der Anode 2 sind zwei
Flansche 5, 6 angebracht, mit denen Jeweils Haupt-Stromzuführungen 7, 8 elektrisch
verbunden sind. Die Stromzuführungen 7, 8 haben einen gleichen elektrischen Widerstand
und sind symmetrisch in bezug auf die Querachse 9 der Katode 3 angeordnet. An die
Stirnseiten 10, 11 der Katode 3 sind jeweils zusätzliche Stromzuführungan 12, 13 elektrisch
angeschlossen. Die Stromzuführungen 12, 13 haben einen gleichen elektrischen Widerstand
und liegen auf der Längsachse 14 der Katode 3. An den Stirnseiten 15, 16 der Anode
2 sind jeweils Scheidewände 17, 18 mit Öfnungen 19, 20 gleichen Durchmessers angeordnet.
In unmittelbarer Nähe der Stirnseiten 10, 11 der Katode 3 befinden sich Zündelektroden
21, 22. Ausserhalb der Kammer 1 sind eine Speisequelle 23 und eine Einheit 24 zur
Initiierung der elektrischen Entladung angeordnet. Mit dem Ausgang 25 der Speisequelle
23 sind die Stromzuführungen 7, 8 und mit dem Ausgang 26 die Stromzuführungen 12,
13 elektrisch verbunden. Mit den Ausgängen 27, 28 der Einheit 24 sind jeweils Elektroden
21, 22 elektrisch verbunden.
[0022] Nach einer anderen Ausführungsvariante ist die Konstruktion der das zu patentierende
Verfahren realisierenden Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Entladung dem
vorstehend Beschriebenen ähnlich. Der Unterschied besteht darin, dass als Kotode ein
Einzelteil 29 (Fig. 2) in Form einer Stufenwelle 29 verwendet ist. Die Welle 29 setzt
sich aus zwei Zylindern 30, 31 zusammen, die auf der Achse 14 gleichachsig liegen.
Scheidewände 32, 33 weisen Öffnungen 34, 35 unterschiedlichen Durchmessers auf. Die
Scheidewand 32 ist an der Stirnseite 36 des Zylnders 30 und die Scheidewand 33 an
der Stirnseite 37 des Zylinders 31 angeordnet.
[0023] Die das zu patentierende Verfahren realisierende Vorrichtung zur Erzeugung einer
elektrischen Entladung arbeitet folgenderweise.
[0024] Mittels der Speisequelle 23 (Fig. 1) bildet man über die Haupt-Stromzuführungen 7,
8 und die zusätzlichen Stromzuführungen 12, 13 eine Spannung zwischen der Anode 2
und der Katode 3. Von der Einheit 24 zur Initiierung der elektrischen Entladung wird
den Zündelektroden 21, 22 Spannung zugeführt. Dabei geschieht ein elektrischer Durchschlag
der Spalte zwischen den Elektroden 21, 22 und den jeweiligen Stirnseiten 10, 11 der
Katode 3. Im Augenblick des Durchschlags findet eine Erosion sowohl des Materials
der Katode 3 als auch der Schicht 4 der Oxide des Materials der Katode 3 statt. Ein
dabei entstehender plasmabildender Stoff (in der Zeichnung nicht gezeigt) breitet
sich in den Zwischenraum zwischen der Anode 2 und der Katode 3 aus und begünstigt
den Durchschlag dieses Zwischenraumes und die Entstehung einer elektrischen Entladung
mit Katodenflecken (in der Zeichnung nicht gezeigt). Die Spannung im Zwischenraum
Anode 2 - Katode 3 ist so gewählt, dass die Katodenflecke nur in Gegenwart der Schicht
4 existieren können. Im Zusammenhang damit lassen die Katodenflecke, die auf dar Schicht
4 wandern, diese allmählich verdampfen und üben eine kurzzeitige Hochenergieeinwirkung
auf die von der Schicht 4 frei werdende Oberfläche der Katode 3 aus.
[0025] Die Wanderung der Katodenflecke unter gleichzeitiger Verdampfung der Schicht 4 und
die unmögliche Existenz der Katodenflecke in Abwesenheit dieser Schicht 4 führt dazu,
dass die willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke einmalig erfolgt. Den plasmabildenden
Stoff erhält man aus Erosionsprodukten der Schicht 4, und er füllt den Zwischenraum
zwischen der Anode 2 und der Katode 3 aus.
[0026] Die Anode 2 in Form eines Hohlzylinders, der die Katode 3 umfasst, und die Scheidewände
17, 18 mit den Öffnungen 19, 20 bilden den Strom des plasmabildenden Stoffes unter
Regelung der Richtung und Geschwindigkeit seiner Entfernung durch die Öffnungen 19,
20 aus.
[0027] Falls die Stufenwelle 29 (Fig. 2) als Katode zur Verwendung kommt, arbeitet die das
zu patentierende Verfahren realisierende Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen
Entladung ähnlich wie vorstehend beschrieben. Der Unterschied besteht darin, dass
man infolge der komplizierten Form der Welle 29 (Fehlen einer Symmetrie, Abstufung,
Verschiedenheit der geometrischen Abmessungen längs der Achse 14) die Regelung der
Richtung und Geschwindigkeit der Entfernung, des Stroms das plasmabildenden Stoffes
durch Änderung des Durchmesserunterschieds der Öffnungen 34, 35 der jeweiligen Scheidewände
32, 33 vornimmt. Im übrigen arbeitet die Vorrichtung ähnlich wie vorstehend beschrieben.
[0028] Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird ein folgendes konkretes
Ausführungsbeispiel derselben angeführt.
[0029] Auf der Oberfläche einer Katode, die aus Stahl in Form einer Stufenwelle 29 (Fig.
2) ausgeführt war, deren Stufen 10 und 20 mm im Durchmesser betrugen und 30 und 30
mm lang waren, bildete man eine Schicht 4 der Oxide des Materials der Stufenwelle
29.
[0030] Die Anode 2 stellte man aus einer Aluminiumlegierung in Form eines Hohlzylinders
mit 100 mm Länge, 70 mm, Aussendurchmesser und 42 mm Innendurchmesser her. Die Scheidewände
32, 33 fertigte man in Gestalt von dielektrischen Scheiben mit 2 mm Dicke, 58 mm Aussendurchmesser
und einem Innendurchmesser an, der jeweils die Öffnungen 34, 35 darstellte und jeweils
25 und 15 mm gross war.
[0031] Die vorbereitete Welle 29 setzte man axial ins Innere der Anode 2 ein und benutzte
sie als Katode. Die Anode 2 mit den Scheidewänden 32, 33, die Welle 29 und die Stromzuführungen
7, 8 und 12, 13 brachte man in der Kammer 1 unter. Den Restdruck der Luft in der Kammer
1 stellte man gleich 3 Pa ein. Als Speisequelle 23 benutzte man einen Schweissgleichrichter
mit fallenden äusseren Kennlinien. Mittels der Einheit 24 zur Initiierung der elektrischen
Entladung initiierte man eine Entladung an einer der Stirnseiten 36, 37 der Welle
29.
[0032] Nach der Initiierung einer Entladung von der Einheit 24 entstand zwischen der Anode
2 und der Welle 29 eine elektrische Entladung, die sich über die Schicht 4 auf der
Oberfläche der Welle 29 ausbreitete und die verdampfen liess. Dabei wirkte die Entladung
auf jeden Punkt der Oberfläche der Welle 29 ein und erlosch selbsttätig nach einer
einmaligen willkürlichen vollständigen Abtastung der Oberfläche der Welle 29 mittels
der Katodenflecke der Entladung.
[0033] Dabei ist der Anfangsstrom der Entladung 95 A, dar Schlussstrom 65 A, die Anfangsspannung
15 V, die Schlussspannung 17 V, die Lebensdauer 0,5 s.
[0034] Die vorliegende Erfindung gestattet es, die physikalisch-chemischen Eigenschaften
der Oberfläche von Einzelteilen in für technologische und betriebsmässige Anwendungen
vorteilhaften Richtungen zu verändern.
[0035] Ausserdem gewährleistet diese Erfindung die Umweltfreundlichkeit des technologischen
Prozesses.
[0036] Weiterhin erlaubt die vorliegende Erfindung es, Einzelteile unterschiedlicher Formen
und für verschiedene Verwendungszecke schnell und mit geringem Aufwand zu bearbeiten.
Gewerbliche Verwertbarkeit
[0037] Die vorliegende Erfindung kann mit bestem Erfolg angewendet werden in der Metallbearbeitung
und Elektrotechnik zum Vorbereiten von Einzelteilen für. das Auftragen verschiedener
Überzüge, Abbauen von Oberflächenspannungen, Ändern der chemischen Zusammensetzung
der Oberflächenschicht von Einzelteilen, Vermindern der Wasserstoffaufnahme bei der
Aufbringung galvanischer Überzüge.
1. Verfahren zur Erzeugung einer elektrischen Entladung durch Bildung einer Spannung
zwischen einer Anode (2) und einer Katode (3), durch Erzeugung und stetige Aufrechterhaltung
eines dem Diffusionsablauf der Entladung in der Anodennähe entsprechenden vermiderten
Drucks von Gasen oder deren Gemischen um die Anode (2) und die Katode (3), durch Initiierung
und nachfolgende Aufrechterhaltung - im Zwischenraum zwischen Anode (2) und Katode
(3) - der elektrischen Entladung mit Katodenflecken unter Entstehung von plasmabildendem
Stoff aus Erosionsprodukten der Oberfläche der Katode (3) und von Plasma und durch
willkürliche Abtastung mittels der Katodenflecke auf der gesamten Oberfläche der Katode
(3) bis zum Aufhören der elektrischen Entladung, dadurch gekennzeichnet, dass man in ihm vor der Bildung einer Spannung zwischen Anode (2) und Katode (3)
auf der Oberfläche der Katode (3) eine gleichmässige Schicht (4) der Oxide des Materials
der Katode (3) sich bilden lässt und eine Gleichheit der Impedanzen jedes Punktes
der zur Katode (3) gekehrten Oberfläche der Anode (2) sicherstellt, während man bei
der Bildung einer Spannung zwischen Anode (2) und Katode (3) die Spannungshöhe in
Abhängigkeit von den physikalisch-chemischen Charakteristiken der Schicht (4) der
Oxide des Materials der Katode (3) auf der Oberfläche der Katode (3) wahlt, die Initiierung
und Aufrechterhaltung der elektrischen Entladung im Zwischenraum zwischen Anode (2)
und Katode (3) unter Erzielung eines Stroms des plasmabildenden Stoffes aus Erosionsprodukten
der Schicht (4) der Oxide des Materials der Katode (3) auf der Oberfläche der Katode
(3) zustandebringt, gleichzeitig mit der willkürlichen Abtastung mittels der Katodenflecke
die Bewegung des Stroms des plasmabildenden Stoffes und dessen Entfernung aus dem
Zwischenraum zwischen Anode (2) und Katode (3) regelt und die willkürliche Abtastung
mittels der Katodenflecke auf der Schicht (4) der Oxide des Materials der Katode (3)
einmalig vornimmt, wobei die elektrische Entladung nach vollständigem Entfernen der
Schicht (4) der Oxide des Materials der Katode (3) von der Oberfläche der Katode (3)
aufhört.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in ihm vor der Bildung einer Spannung zwischen Anode (2) und Katode (3)
ein gleiches Potential an der Katode (3) sicherstellt.
3. Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Entladung nach Anspruch 1, enthaltend
in einer Vakuumkammer (1) untergebrachte: eine Anode (2) und eine Katode (3), eine
Haupt-Stromzuführung (7) und eine zusätzliche Stromzuführung (12), die jeweils mit
der Anode (2) und der Katode (3) elektrisch verbunden sind, Zündelektroden (21, 22),
die sich in unmittelbarer Nähe der Katode (3) befinden, ein Mittel zum Ordnen der
Wanderung der Katodenflecke, welches auf den Zwischenraum zwischen Anode (2) und Katode
(3) einwirkt, sowie ausserhalb der Vakuumkammer (1) angeordnete: eine Speisequelle
(23), die mit der Haupt-Stromzuführung (7) und der zusätzlichen Stromzuführung (12)
elektrisch verbunden ist, eine mit den Zündelektroden (21, 22) elektrisch verbundene
Einheit (24) zur Initiierung der elektrischen Entladung, dadurch, gekennzeichnet, dass in ihr die Katode (3) auf deren Oberfläche eine Schicht (4) der Oxide des eigenen
Materials zusätzlich aufweist, während die Anode (2) so ausgeführt ist, dass sie die
Katode (3) umfasst und mit dieser gleichachsig ist, als Mittel zum Ordnen der Wanderung
der Katodenflecke zwei Scheidewände (17, 18) vorgesehen sind, die mit Möglichkeit
einer Führung des Stroms des plasmabildenden Stoffes entlang der Längsachse (14) der
Katode (3) und einer Regelung seiner Entfernung aus dem Zwischenraum zwischen Anode
(2) und Katode (3) angeordnet sind, wobei die Vorrichtung zusätzlich mindestens noch
eine Haupt-Stromzuführung (8) enthält, die mit der Speisequelle (23) und der Anode
(2) elektrisch verbunden ist, und die beiden Haupt-Stromzuführungen (7, 8) einen gleichen
elektrischen Widerstand haben und symmetrisch in bezug auf die Querachse (9) der Katode
(3) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine weitere zusätzliche Stromzuführung (13) enthält, die mit der Speisequalle
(23) und der Katode (3) elektrisch verbunden ist, und die beiden zusätzlichen Stromzuführungen
(12, 13) einen gleichen elektrischen Widerstand haben und auf der Längsachse (14)
der Katode (3) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr die Anode in Form eines Hohlzylinders (2) ausgebildet ist, während jede
der Scheidenwände (17, 18) an dar entsprechenden Stirnseite (15, 16) desselben angeordnet
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Flansche (5, 6) nach der Zahl dar Haupt-Stromzuführungen (7, 8) zusätzlich
enthalt, die am Hohlzylinder (2) angebracht sind und von denen jeder mit dar entsprechenden
Haupt-Stromzuführung (7, 8) elektrisch verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr ein Einzelteil (29) als Katode verwendet ist.