CN114990498B - 一种多级触发脉冲电弧源装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种多级触发脉冲电弧源装置，包括石墨阴极、阴极安装柱、绝缘套筒、触发放电阳极环、一级点火电极、二级点火电极，沿面击穿陶瓷、二级点火电极支撑座、绝缘套筒、二级点火电极引线柱、二级点火电源、一级点火电源、脉冲电弧电源、一级点火电极引线柱、一级点火电极触针、一级点火级固定筒、阳极环固定装置、脉冲电弧源阳极和真空室法兰；本发明采用逐级放大的方式，完成脉冲电弧的放电，完成靶材材料的蒸发，具有高真空条件下电弧放电、脉冲电弧放电瞬时电流大、膜层沉积效率高、靶材利用率高的技术特点。

Description

一种多级触发脉冲电弧源装置

技术领域

本发明涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种多级触发脉冲电弧源装置。

背景技术

电弧离子镀技术自上世纪70年代以来，后来因在硬质薄膜、装饰薄膜方面的产业化而备受重视，该技术得到了蓬勃发展。

从点火方式分类，可以分为触针引弧、沿面放电引弧、高压引弧和激光引弧四种。从电磁场布局可以分为以电场为主和以磁场为主两种，但因为在电弧工作过程中，电压始终存在，所以以磁场为主的也是电磁结构混合的类型。其中以磁场为主的电弧源结构设计最多，其目的是以把弧斑约束在靶表面，并促使弧斑快速运动，实现靶面低温均匀烧蚀。从靶的形状分类，可分为平面靶和圆柱靶两种，圆柱靶的研究相对平面靶要少一些，结构变化也比较少。从电弧源放电形式能把其分为直流电弧源和脉冲电弧源，其中脉冲电弧通过阳极结构设计，使等离子体发生快速膨胀，形成定向流，在大电流放电时能在保障高沉积率的同时，实现大部分大颗粒的过滤。但脉冲电弧源的电源结构相对复杂，成本较高，同时反复起弧对稳定工作也会提出挑战。

直流电弧源和脉冲电弧源的区别一般体现在供电电源的区别方面，即直流电弧源通过直流电源供电，脉冲电弧源是脉冲直流电源供电。直流电弧源在工作期间，等离子体是持续的，一直能维持稳定的放电状态，但脉冲电弧源在一个脉冲之后，放电过程就结束了，为了维持放电，常常在一个直流之上叠加脉冲的方式进行维持。脉冲电弧源的优点是瞬时触发，瞬时结束，所以弧斑处除了弧斑本身外，温度会急剧降低，实现靶面更低的温度，是有利于弧斑处高温熔融状态物喷射时减少其中大颗粒的，该直流叠加脉冲的方式，显然是将稳定放电和脉冲电弧的好处各去了一点，但并不彻底。该设计在面对高温难容靶材时，当弧斑处熔融状态物喷射时，会在其中掺杂少部分尚未彻底融化的颗粒，放电现象类似喷洒的烟花。为了克服该问题，就需要在放电瞬间，加大放电电流，使高熔点靶材彻底熔融，避免其中夹杂的尚未彻底融化的大颗粒。

目前主流的电弧源以通过磁场控制弧斑在靶表面的运动为主，通过磁场控制弧斑在靶表面的运动实现高效蒸发，同时尽可能减少大颗粒的蒸发。但它们在工作中都需要通入工艺气体，如Ar等，保持气压在10^-2～10Pa之间，否则电弧放电不稳定。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决如何在不使用磁场的情况下，减少大颗粒的蒸发的问题，提供了一种多级触发脉冲电弧源装置。

为了实现上述目的，公开了一种多级触发脉冲电弧源装置，包括石墨阴极机构、一级点火机构、二级点火机构、触发放电阳极环、真空室法兰、阳极环固定机构、脉冲电弧源，所述真空室法兰为圆柱形结构，所述石墨阴极机构、一级点火机构、二级点火机构、触发放电阳极环、阳极环固定机构、脉冲电弧源均设于所述真空室法兰内，所述阳极环固定机构与所述真空室法兰连接，用于支撑所述一级点火机构、二级点火机构和触发放电阳极环，所述触发放电阳极环为一级点火机构和二级点火机构的共同阳极，所述石墨阴极机构与所述真空室法兰连接，所述脉冲电弧源为所述石墨阴极机构提供脉冲放电供电，所述二级点火机构设于所述石墨阴极机构两侧，所述一级点火机构设于所述二级点火机构两侧，所述触发放电阳极环设于所述一级点火机构上方，所述一级点火机构与所述触发放电阳极环之间设有沿面击穿陶瓷，所述沿面击穿陶瓷上涂覆有导电材料，所述沿面击穿陶瓷用于沿面击穿形成电弧。

所述石墨阴极机构包括石墨阴极、阴极安装柱、绝缘套筒，所述石墨阴极由所述脉冲电弧源提供脉冲放电供电，所述石墨阴极与所述阴极安装柱连接，所述绝缘套筒套设于所述阴极安装柱外，所述绝缘套筒分别与所述真空室法兰和所述二级点火机构连接。

所述一级点火机构包括一级点火电极、一级点火电源、一级点火级固定筒、一级点火电极触针、一级点火电极引线柱，所述一级点火电极设于所述沿面击穿陶瓷下方，所述一级点火级固定筒设于所述一级点火电极下方，所述一级点火级固定筒与所述阳极环固定机构连接，所述一级点火电极引线柱从所述真空室法兰下方穿过与所述一级点火电极触针连通，所述一级点火电极触针插入所述一级点火电极引线柱中，将所述一级点火电极和一级点火电源连通，所述一级点火电源的正极和真空室法兰相连，负极和一级点火电极相连，为所述一级点火电极供电，所述一级点火电源为直流脉冲电源。

所述二级点火机构包括二级点火电极、二级点火电源、二级点火电极支撑座，所述二级点火电极设于所述二级点火电极支撑座上，所述二级点火电源的正极和真空室法兰相连，负极和二级点火电极相连，为所述二级点火电极供电，所述二级点火电源为脉冲电弧源，所述二级点火电极支撑座与所述绝缘套筒固定连接。

所述一级点火级固定筒包括屏蔽板和固定板，所述屏蔽板设于所述真空室室壁和等离子体之间，与所述一级点火电极同电位，所述固定板与所述阳极环固定机构连接。

所述阳极环固定机构包括支撑柱、阳极环固定板，所述阳极环固定板一侧与所述支撑柱连接，另一侧与所述固定板通过固定螺杆连接。

所述脉冲电弧源的阳极与脉冲电弧电源的正极连接，呈笼式结构，主体部分是由多个等距的立柱组成。

所述一级点火电极引线柱通过绝缘垫与所述真空室法兰固定，为所述一级点火电极提供电流通道。

所述阴极安装柱内通入冷却水。

所述石墨阴极是圆柱体，圆柱体的一面为放电面，一面是安装面，安装面设有与阴极安装柱对应的螺纹，所述石墨阴极直径为20～30mm，长度为80～100mm。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1、本发明能在高真空条件下实现电弧放电，完成膜层沉积的特点；脉冲电弧放电瞬时电流大，具备沉积效率高的特点；脉冲电弧源沉积的薄膜相对直流电弧沉积的薄膜，具有大颗粒少，薄膜粗糙度低的特点；阴极能通过绝缘套筒前后伸缩，材料利用率高；利用该装置制备的碳膜sp³键含量高，膜层硬度能达到5000Hv；

2、本发明通过结合沿面放电和多级触发放电相结合，使电弧放电不需要额外提供放电介质，就能自持完成，能在极高真空，如在10^-5Pa完成放电，相对低气压技术，离子和电子的自由程更长，使离子到达基底时保持更高的能量，同时能避免因为工艺气体的引入，导致气体电离对薄膜表面的轰击作用。该电弧源的沉积速率和非过滤电弧源相当，制备的碳膜sp³键含量很高，硬度高达50GPa以上，是目前的非过滤电弧技术所不具备的。

3、本发明通过多级放大的方式，使等离子体定向喷射，避免了对点陶瓷的严重污染，能连续点火至少10万次以上，在目前的脉冲电弧技术中，都是通过在直流电弧之上叠加脉冲电弧的方式完成，直流电弧的目的是维持电弧不灭，脉冲电弧的目的是降低靶面温度，本发明因为击穿放电次数增加了1000倍以上，所以在每个脉冲之间，弧光是完全熄灭的，靶面的温度更低，所以大颗粒就减少了，所以在碳膜制备中，因为大颗粒的减少带入的石墨颗粒少，所以能完成高硬度膜层的制备。为了提高沉积效率，能在每次放电时将电流加载至数千安培，甚至上万安培，这时目前电弧技术所不能达到的。目前能和该技术相提并论的只有脉冲激光引弧技术，但脉冲激光引弧技术因为玻璃窗口污染而影响单次镀膜时间，同时因为激光器价格昂贵，本发明的技术成本低，且放电次数多。

附图说明

图1为多级触发脉冲电弧源装置简图；

图2为一级点火级固定筒俯视图；

图3为一级点火级固定筒结构示意图；

图4为阳极环固定装置俯视图；

图5为脉冲电弧源阳极俯视图；

图6为脉冲电弧源阳极俯A——A视图；

图7为脉冲电弧源阳极俯B——B视图；

图8为石墨阴极结构示意图；

图9为沿面击穿陶瓷结构示意图。

图中数字表示：

1-石墨阴极；2-阴极安装柱；3-二级点火电极支撑座；4-绝缘套筒；5-螺丝；6-二级点火电极引线柱；7-二级点火电源；8-一级点火电源；9-二级点火绝缘垫；10-脉冲电弧电源；11-一级点火绝缘垫；12-一级点火电极引线柱；13-一级点火电极触针；14-一级点火级固定筒；15-紧固件；16-阳极环固定板；17-阳极绝缘垫；18-螺丝；19-陶瓷内衬；20-支撑柱；21-一级点火电极；22-沿面击穿陶瓷；23-触发放电阳极环；24-脉冲电弧源阳极；25-真空室法兰；26-固定螺杆；27-绝缘垫片；28-二级点火电极；29-固定筒连接孔；30-屏蔽板；31-固定板；32-点火接地导通孔；33-立柱。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

一种多级触发脉冲电弧源装置，包括石墨阴极机构、一级点火机构、二级点火机构、触发放电阳极环、真空室法兰25、阳极环固定机构、脉冲电弧源，所述真空室法兰为圆柱形结构，所述石墨阴极机构、一级点火机构、二级点火机构、触发放电阳极环、阳极环固定机构、脉冲电弧源均设于所述真空室法兰25内，所述阳极环固定机构与所述真空室法兰25连接，用于支撑所述一级点火机构、二级点火机构和触发放电阳极环23，所述触发放电阳极环23为一级点火机构和二级点火机构的共同阳极，所述石墨阴极机构与所述真空室法兰25连接，所述脉冲电弧源为所述石墨阴极机构提供脉冲放电供电，所述二级点火机构设于所述石墨阴极机构两侧，所述一级点火机构设于所述二级点火机构两侧，所述触发放电阳极环23设于所述一级点火机构上方，所述一级点火机构与所述触发放电阳极环23之间设有沿面击穿陶瓷22，所述沿面击穿陶瓷22上涂覆有导电材料，所述沿面击穿陶瓷22用于沿面击穿形成电弧。

所述石墨阴极机构包括石墨阴极1、阴极安装柱2、绝缘套筒4，所述石墨阴极1由所述脉冲电弧源提供脉冲放电供电，所述石墨阴极1与所述阴极安装柱2连接，所述绝缘套筒4套设于所述阴极安装柱2外，所述绝缘套筒4分别与所述真空室法兰25和所述二级点火机构连接。

所述一级点火机构包括一级点火电极21、一级点火电源8、一级点火级固定筒14、一级点火电极触针13、一级点火电极引线柱12，所述一级点火电极21设于所述沿面击穿陶瓷22下方，所述一级点火级固定筒14设于所述一级点火电极21下方，所述一级点火级固定筒14与所述阳极环固定机构连接，所述一级点火电极引线柱12从所述真空室法兰25下方穿过与所述一级点火电极触针13连通，所述一级点火电极触针13插入所述一级点火电极引线柱12中，将所述一级点火电极21和一级点火电源8连通，所述一级点火电源8为所述一级点火电极21供电，所述一级点火电源8为直流脉冲电源。

所述二级点火机构包括二级点火电极28、二级点火电源7、二级点火电极支撑座3，所述二级点火电极28设于所述二级点火电极支撑座3上，所述二级点火电源7为所述二级点火电极28供电，所述二级点火电源7为脉冲电弧源，所述二级点火电极支撑座3与所述绝缘套筒4固定连接。

所述一级点火级固定筒14包括屏蔽板30和固定板31，所述屏蔽板30设于所述真空室室壁和等离子体之间，与所述一级点火电极同电位，所述固定板31与所述阳极环固定机构连接。

所述阳极环固定机构包括支撑柱20、阳极环固定板，所述阳极环固定板一侧与所述支撑柱20连接，另一侧与所述固定板31通过固定螺杆26连接。

所述脉冲电弧源的阳极与脉冲电弧电源10的正极连接，呈笼式结构，主体部分是由多个等距的立柱组成。

所述一级点火电极引线柱12通过一级点火绝缘垫11与所述真空室法兰固定，为所述一级点火电极21提供电流通道。

所述阴极安装柱2内通入冷却水，对石墨阴极进行冷却。

所述石墨阴极1是圆柱体，圆柱体的一面为放电面，一面是安装面，安装面设有与阴极安装柱2对应的螺纹，所述石墨阴极1直径为20～30mm，长度为80～100mm，该长度下石墨阴极冷却效果较好。

实施例

如图1～9所示，本实施例提供一种技术方案：一种多级触发脉冲电弧源装置，包括石墨阴极1、阴极安装柱2、触发放电阳极环23、一级点火电极21、二级点火电极28，沿面击穿陶瓷22、二级点火电极支撑座3、绝缘套筒4、二级点火电极引线柱6、二级点火电源7、一级点火电源8、脉冲电弧电源10、一级点火电极引线柱12、一级点火电极触针13、一级点火级固定筒14、阳极环固定机构、脉冲电弧源阳极24和真空室法兰25。所述石墨阴极1通过螺纹和阴极安装柱2连接，阴极安装柱2通过绝缘套筒4和真空室法兰25连接；所述二级点火电极28通过螺纹和二级点火电极支撑座3连接，二级点火电极支撑座3通过螺丝5固定在绝缘套筒4上；所述阳极环固定板16通过紧固件15与支撑柱20和真空室壁固定连接，并为触发放电阳极环23、一级点火电极21、沿面击穿陶瓷22和一级点火级固定筒14提供机械支撑；所述触发放电阳极环23紧靠阳极环固定板16，沿面击穿陶瓷22紧靠触发放电阳极环23，一级点火电极21紧靠沿面击穿陶瓷22，一级点火级固定筒14紧靠一级点火电极21，将固定在阳极环固定板16上的螺杆26穿过一级点火级固定筒14上的固定筒连接孔29，经绝缘垫27通过螺丝固定；所述脉冲电弧源阳极24通过将螺丝18与阳极绝缘垫17和陶瓷内衬19和真空室法兰25固定；所述二级点火电源7的正极和真空室法兰相连25相连，负极和二级点火电极28相连；所述一级点火电源8的正极和真空室法兰25相连，负极和一级点火电极21相连；所述脉冲电弧电源10的正极和脉冲电弧源阳极24相连，负极和阴极安装柱2相连；本实施例激发的等离子束流方向如箭头所示。

在本实施例中，所述石墨阴极1是圆柱体，直径20～30mm为宜，长度100mm为宜。

在本实施例中，所述阴极安装柱2呈空心圆柱状，通冷却水。阴极安装柱2预留外螺纹，通过螺纹和石墨阴极1连接。安装柱2经绝缘套筒4和真空室法兰25连接，且安装柱2能沿着绝缘套筒4做前后伸缩。

在本实施例中，所述触发放电阳极环23是由待镀膜材质制作，在镀制碳膜时，由石墨制作。

在本实施例中，所述一级点火电极21是由待镀膜材质制作，在镀制碳膜时，由石墨制作。

在本实施例中，所述二级点火电极28是由待镀膜材质制作，在镀制碳膜时，由石墨制作。

在本实施例中，所述沿面击穿陶瓷22是由陶瓷材料制造，保持绝缘。

在本实施例中，所述二级点火电极支撑座3呈空心圆柱状，预留内螺纹，通过绝缘套筒4和真空室法兰25连接，保持和石墨阴极1及真空室法兰25绝缘。

在本实施例中，所述二级点火电极引线柱6通过二级点火绝缘垫9和真空室法兰25固定，为二级点火电极28提供电流通道。

在本实施例中，所述二级点火电源7是脉冲电弧源，相当于一个电容，每次放电之前充满电，然后放电，完成一个电弧脉冲。

在本实施例中，所述一级点火电源8是直流脉冲电源，周期触发。

在本实施例中，所述脉冲电弧电源10是脉冲电弧源，相当于一个2mF左右的电容，每次放电之前充满电，然后放电，完成一个电弧脉冲。如果希望脉冲放电的瞬时电流增大，需要增大电容容量。

在本实施例中，所述一级点火电极引线柱12通过一级点火绝缘垫11和真空室法兰25固定，为一级点火电极21提供电流通道。

在本实施例中，所述一级点火电极触针13是插入一级点火电极引线柱12之内的，将一级点火电极21和一级点火电源8接通。

在本实施例中，所述一级点火级固定筒14由屏蔽板30和固定板31组成，屏蔽板是防止等离子体向真空室法兰25扩散，并将其引导至二级点火电极28的方向；固定板31上有开固定筒连接孔29，是将固定在阳极环固定板16上的固定螺杆26从其中穿过，然后用用螺帽拧紧，固定叠放的触发放电阳极环23、沿面击穿陶瓷22和一级点火电极21。

在本实施例中，所述阳极环固定板16是和真空室壁相连的支撑柱20通过紧固件15固定的，是一级点火级固定筒14、触发放电阳极环23、沿面击穿陶瓷22和一级点火电极21的支撑装置。

在本实施例中，所述脉冲电弧源阳极24是和电弧电源的正极相连接的，其结构呈笼式结构，其主体部分是有一个个等距的立柱33组成的。

在本实施例中，所述真空室法兰25呈圆柱结构，在圆柱的内部安装本实例的脉冲电弧源。

下面通过利用一种多级触发脉冲电弧源装置装配的维护案例对本发明进行说明：

1、石墨阴极1的1a面为放电面，放电烧蚀后会出现深约1mm的坑洞，在第二次装配前，将放电面进行抛光，使其变成平面。对粗糙度无要求。如果待镀膜层为金属，则该阴极为该金属材料；

2、石墨阴极1通过螺纹安装在阴极安装柱2上；

3、二级点火电极28螺纹安装在二级点火电极支撑座3上。如果待镀膜层为金属，则二级点火电极28为该金属材料；

4、前后推动阴极安装柱2，使石墨阴极1的1a面和二级点火电极28之间的位置关系如图；

5、按照图1所示，将触发放电阳极环23紧靠阳极环固定板16叠加放置。如果待镀膜层为金属，则触发放电阳极环23为该金属材料；

6、为沿面击穿陶瓷22的22a面、22b面和22c面涂上石墨，可利用铅笔进行涂抹。如果待镀膜层为金属，则22a面、22b面和22c面上涂覆该类金属层，涂覆方法可采用真空镀膜方法；

7、按照图1所示，将沿面击穿陶瓷22紧靠触发放电阳极环23叠加放置；

8、按照图1所示，将一级点火电极21紧靠沿面击穿陶瓷22叠加放置。如果待镀膜层为金属，则一级点火电极21为该金属材料；

9、按照图1所示，将一级点火级固定筒14紧靠一级点火电极21叠加放置。放置时将固定螺杆26从固定筒连接孔29穿过，然后垫上绝缘垫片27，在用螺帽拧紧，则由靠阳极环固定板16、触发放电阳极环23、沿面击穿陶瓷22、一级点火电极21和一级点火级固定筒14组成了一个整体。该整体暂时命名为触发点火组件；

10、安装触发点火组件：首先将一级点火电极触针13插入一级点火电极引线柱12，然后使点火接地导通孔32和支撑柱20正对，最后用螺丝将二者固定；

11、按照图1，将脉冲电弧源阳极24通过将螺丝18与阳极绝缘垫17和陶瓷内衬19和真空室法兰25固定。

下面通过利用一种多级触发脉冲电弧源装置装配的工作案例对本发明进行说明：

1、本次待镀的膜层为碳膜，故阴极1、二级点火电极28、触发放电阳极环23和一级点火电极21均为高纯石墨材质；沿面击穿陶瓷22的22a面、22b面和22c涂覆石墨；

2、将真空室法兰25连接到某真空镀膜室，并在真空室转架上装载相应的样品，然后关闭真空室大门；

3、给真空室抽真空，等真空度低于1×10^-3Pa时，进入镀膜过程；

4、为二级点火电源7充电，充电电压为700V，充满电后接通输出回路；

5、脉冲电弧电源10充电，充电电压为200V，充满电后接通输出回路；

6、一级点火电源8按照设定的脉冲进行脉冲输出。在下一个脉冲输出前，二级点火电源7和脉冲电弧电源10处于充满电，并处于输出状态。每个直流脉冲输出1次，等于完成了一次脉冲电弧放电；

7、累计镀膜5万个脉冲后，停止镀膜；

8、等真空室温度降至室温后，打开真空室，取出样品；

9、对样品表面的碳膜进行硬度测试，值约为5000Hv。

综上所述，上述实施例的一种多级触发脉冲电弧源装置具有靶材利用率高，制备的碳膜硬度高的特点。在该镀膜过程中，在不通入工艺气体的情况下，气压在10^-4Pa时，仍然能保证电弧放电，完成膜层制备。在碳膜的制备过程中，就无需通入气体。如果需要镀制氮化物或者其他膜层，需要按照工艺要求，通入反应气体。上述实例是电弧源在非过滤的情况下制备的碳膜，现有的电弧在非过滤的情况下制备的碳膜中石墨相占比很高，硬度都在2000Hv以下；现有电弧的过滤技术制备的碳膜硬度很高，但因为过滤技术，使大量从靶面蒸发的物质被阻挡，和本实例非过滤且大电流的电弧技术不具有可比性的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，包括石墨阴极机构、一级点火机构、二级点火机构、触发放电阳极环、真空室法兰、阳极环固定机构、脉冲电弧源，所述真空室法兰为圆柱形结构，所述石墨阴极机构、一级点火机构、二级点火机构、触发放电阳极环、阳极环固定机构、脉冲电弧源均设于所述真空室法兰内，所述阳极环固定机构与所述真空室法兰连接，用于支撑所述一级点火机构、二级点火机构和触发放电阳极环，所述触发放电阳极环为一级点火机构和二级点火机构的共同阳极，所述石墨阴极机构与所述真空室法兰连接，所述脉冲电弧源为所述石墨阴极机构提供脉冲放电供电，所述二级点火机构设于所述石墨阴极机构两侧，所述一级点火机构设于所述二级点火机构两侧，所述触发放电阳极环设于所述一级点火机构上方，所述一级点火机构与所述触发放电阳极环之间设有沿面击穿陶瓷，所述沿面击穿陶瓷上涂覆有导电材料，所述沿面击穿陶瓷用于沿面击穿形成电弧；

所述一级点火机构包括一级点火电极、一级点火电源、一级点火级固定筒、一级点火电极触针、一级点火电极引线柱，所述一级点火电极设于所述沿面击穿陶瓷下方，所述一级点火级固定筒设于所述一级点火电极下方，所述一级点火级固定筒与所述阳极环固定机构连接，所述一级点火电极引线柱从所述真空室法兰下方穿过与所述一级点火电极触针连通，所述一级点火电极触针插入所述一级点火电极引线柱中，将所述一级点火电极和一级点火电源连通，所述一级点火电源的正极和真空室法兰相连，负极和一级点火电极相连，为所述一级点火电极供电，所述一级点火电源为直流脉冲电源；

所述一级点火级固定筒包括屏蔽板和固定板，所述屏蔽板设于所述真空室室壁和等离子体之间，与所述一级点火电极同电位，所述固定板与所述阳极环固定机构连接。

2.如权利要求1所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述石墨阴极机构包括石墨阴极、阴极安装柱、绝缘套筒，所述石墨阴极由所述脉冲电弧源提供脉冲放电供电，所述石墨阴极与所述阴极安装柱连接，所述绝缘套筒套设于所述阴极安装柱外，所述绝缘套筒分别与所述真空室法兰和所述二级点火机构连接。

3.如权利要求2所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述二级点火机构包括二级点火电极、二级点火电源、二级点火电极支撑座，所述二级点火电极设于所述二级点火电极支撑座上，所述二级点火电源的正极和真空室法兰相连，负极和二级点火电极相连，为所述二级点火电极供电，所述二级点火电源为脉冲电弧源，所述二级点火电极支撑座与所述绝缘套筒固定连接。

4.如权利要求1所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述阳极环固定机构包括支撑柱、阳极环固定板，所述阳极环固定板一侧与所述支撑柱连接，另一侧与所述固定板通过固定螺杆连接。

5.如权利要求1所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述脉冲电弧源的阳极与脉冲电弧电源的正极连接，呈笼式结构，主体部分是由多个等距的立柱组成。

6.如权利要求1所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述一级点火电极引线柱通过一级点火绝缘垫与所述真空室法兰固定，为所述一级点火电极提供电流通道。

7.如权利要求2所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述阴极安装柱内通入冷却水。

8.如权利要求2所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述石墨阴极是圆柱体，圆柱体的一面为放电面，一面是安装面，安装面设有与阴极安装柱对应的螺纹，所述石墨阴极直径为20～30mm，长度为80～100mm。

9.如权利要求5所述的一种多级触发脉冲电弧源装置，其特征在于，所述脉冲电弧电源是脉冲电弧源，相当于一个2mF的电容。