DE3211264C2 - Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle - Google Patents

Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle

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DE3211264C2 DE19823211264 DE3211264A DE3211264C2 DE 3211264 C2 DE3211264 C2 DE 3211264C2 DE 19823211264 DE19823211264 DE 19823211264 DE 3211264 A DE3211264 A DE 3211264A DE 3211264 C2 DE3211264 C2 DE 3211264C2
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogen-Plasmaquelle und auf eine Lichtbogenanlage zur Plasmabehandlung von Werkstücken, insbesondere zum Auftragen von Antifriktions-, Rostschutz-, verschleißfesten und anderen Überzügen auf Werkstückoberflächen. Die Lichtbogen-Plasmaquelle enthält eine selbstverzehrende Kathode (1), eine hohlzylindrische Anode (2) sowie ein Fokussiersolenoid (17), welche mit der Kathode (1) koaxial angeordnet sind, sowie einen mit der Kathode (1) und der Anode (2) elektrisch gekoppelten Lichtbogenspeiseblock (15). An der Stirnseite der Anode (2) schließt ein rohrförmiger Plasmaleiter (2) an, in dem koaxial ein in einen Mantel (7) aus nichtmagnetischem Material eingeschlossener Elektromagnet angeordnet ist. Der Mantel (7) überdeckt den Sichtbereich der Kathode (1). Das Fokussiersolenoid (17) ist auf dem rohrförmigen Plasmaleiter (3) angeordnet und mit der Wicklung des Elektromagneten (6) gegengeschaltet. Die Lichtbogenanlage zur Plasmabehandlung der Oberflächen von Werkstücken enthält die erfindungsgemäße Lichtbogen-Plasmaquelle und eine Befestigungsbaugruppe für das zu behandelnde Werkstück (18). Die Befestigungsbaugruppe umfaßt einen an der freien Stirnfläche des rohrförmigen Plasmaleiters (3) befestigten Deckel (19) aus nichtmagnetischem Material mit einer Öffnung zum Einführen des Werkstücks (18). Am Deckel (19) ist eine mit dem Fokussiersolenoid (17) gleichsinnig geschaltete Flachspule (20) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle, insbesondere zur Plasmabehandlung von Werkstückoberflächen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Eine derartige Plasmaquelle ist aus der FR-PS 85 863 bekannt.
Bei der Oberflächenbehandlung mit einem durch Lichtbogen-Plasmaqucllcn erzeugten Plusmastrahl tritt die Schwierigkeit auf, die Oberflächen der Werkstücke mit einer Oberflächenrauhigkeit von 0.025 bis 0,5 μπι zu behandeln, ohne daß dabei die Oberflächengüte beeinträchtigt wird. Diese Tatsache ist auf eine bedeutende Menge von Makroteilchen — Tropfen und Festsplittern des Kathodenwerkstoffes — in dem durch den Kathodenneck des Lichtbogens erzeugten Plasmastrahl zurückzuführen. Das Vorhandensein von Makroteilchen ruft beim Auftragen von Überzügen außer der Beeinträchtigung der Oberflächengüte auch Lochstelien in und Auswüchsen an den Überzügen hervor, durch welche z. B. die mechanischen, elektrischen und opjschen Eigenschaften der Überzüge beeinträchtigt werden. Dato her konnte bisher der durch Auftragen von verschiedenartigen Überzügen erwartete Nutzeffekt (Verschleißfestigkeit, hohe Antifriktions- und Rostschutzeigenschaften u. a.) praktisch nicht voll ausgenutzt werden.
Aus der US-PS 36 25 848 ist eine Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle bekannt, die eine innerhalb der Anode koaxial angeordnete selbstverzehreride Kathode, eine Vorrichtung zum Zünden eines Lichtbogens zwischen der Kathode und der Anode sowie einen mit der Anode und der Kathode elektrisch gekoppelten Lichtbogenspeiseblock aufweist. Mit Hilfe der Zündvorrichtung wird die Bogenentladung zwischen der Kathode und der Anode eingeleitet. Von der Kathode wird ein Plasmastrahl erzeugt, der Atome und Ionen des Kathodenwerkstoffes enthält Im Plasmastrahl ist auch eine erhebliche Menge von Makroteilchen — Tropfen und Festsplitter des KatK'idenwerkstoffes — enthalten, was unerwünscht ist, weil es eine Minderung der Oberflächenqualität der aufgetragenen Überzüge mit sich bringt.
Die Entstehung von Makroteilchen kann auf eine örtlich begrenzte und/oder eine gesamte Überhitzung der Kathodenarbeitsfläche zurückgeführt werden, welche bei einer derart starken und konzentrierten Wärmequelle, wie dem Kathodenbrennfleck des Lichtbogens, auftritt (die Brennflecktemperatur beträgt einige Tausend Grad und die Stromdichte liegt bei ca. 106... 10? A/ cm2).
Ferner ist eine Vakuum-Lichtbogc-.-Plasmaquelle aus Proc. of the IEEE. Bd.60. Nr.8. S. 977-988. 1972 bekannt. welche eine koaxial zur zylindrischen Anode angeordnete selbstverzehrende Kathode, eine Zündelektrode zum Zünden eines Lichtbogens zwischen der Kathode und der Anode, die an den Zündimpulsgenerator angeschlossen ist, sowie einen Lichtbogenspeisungsblock enthält. Darüber hinaus ist auf der Anode ein Fokussiersolenoid angeordnet. Das Auslösen der Plasmaquellc erfolgt durch Anlegen eines Auslöseimpulses mit einer Frequenz von einigen Tausend Hertz an die Zündelektrode. Die Plasmastrahlerzeugung erfolgt mit der gleichen Frequenz beim Zünden der Impulsbogenentladung zwischen der Anode und der Kathode. Dieser Lichtbogen-Plasmaquelle haftet ebenfalls der Nachteil an, daß im Metallplasmastrahl Makroteilchen enthalten sind. Die Richtung des Geschwindigkeitsvektors der geladenen Plasmastrahlkomponenten kann durch Schwenken der Achse des Fokussiersolenoids um einen bestimmten Winkel in bezug auf die Achse des gesamten Systems geändert werden. Dabei kommt infolge einer gewissen räumlichen Trennung der Makroteilchen-M) ströme von den geladenen Teilchen (Ionen und Elektronen) eine teilweise Freisetzung des Plasmastrahls von den Makroteilchen zustande. Es kann jedoch nicht vollständig vermieden werden, daß Makroteilchen durch den Ausgang der Plasniaquclle und damit auf die Unterb5 lage gelangen, weil bei den möglichen Schwenkwinkeln des Fokussiersolenoids von 15" und darüber das gesamte System in Richtung von der Kathode zum Plasmaqucllcnausgang hin für die sich in dieser Richtung
bewegenden Makroteilchen durchlässig bleibt.
Bei der bekannten Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle der angegebenen Gattung zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken ist die selbstverzehrende Kathode zentral in einem rohrförmigen Fokussiersolenoid axial vor der hohlzylindrischen Anode angeordnet Da magnetisch wirksame Einbauten im freien Innenraum der hohlzylindrischen Anode fehlen, ist eine Aufteilung des Plasmastrahls in seme Komponenten bei dieser bekannten Plasmaquelle nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuurn-üchtbogen-Plasmaquelle zur Plasmabehandlung der Oberflächen von Werkstücken zu schaffen, bei der das Auftreffen von Makroteilchen auf die Werkstückoberflächen wirksam vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die in Richtung von der Kathodenstirnfläche her auf einer geradlinigen Bahn beschleunigten Makroteilchen treffen auf die Wandung des Mantels des Elektromagneten oder des Plasmaleiters auf und gelangen nicht an den Ausgang der Plasmaquelle. Die geladenen Piasmastrahlkomponenten (Ionen und Elektronen) bewegen sich längs der magnetischen Kraftlinien des durch das gegengeschaltete Fokussiersolenoid und den Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes, laufen um den Elektromagneten herum und gelangen ungehindert zum Ausgang des rohrförmigen Plasmaleiters. Der Plasmastrahl am Ausgang der Plasmaquelle ist also von den Makroteilchen vollkommen frei, wodurch eine Oberflächenbehandlung von Werkstücken, d. h„ das Auftragen von Überzügen, eine Plasmareinigung oder lor.enätzen durchgeführt werden kann, ohne daß dabei der Rauhigkeitsgrad bei einer Oberflächenrauhtiefe von höchstens 0,025 bis 0,05 um beeinträchtigt wird.
Zweckmäßigerweise ist der Plasmaleiter von der Anode durch eine Zwischenlage elektrisch isoliert, wodurch die Bewe3ung des Plasmastromes durch den Plasmaleiter wirksamer wird.
Bekanntlich ist die Bewegung der geladenen Teilchen entlang den Kraftlinien des Magnetfeldes nur bei geringen Larmor-Radien der Teilchen im Vergleich zu den Abmessungen des Systems möglich. Die durch den Kathodenbrennfteck des Vakuumlichtbo^ens erzeugten Ionen der meisten Metalle verfügen über eine Energie von mehreren zehn Elektronenvolt. Daher sind zum Durchlaufen bei der erfindungsgemäßen Plasmaquelle mit einem 10-cm-breiten Luftspalt zwischen dem Plasmaleiter und dem Mantel des Elektromagneten im Vakuum magnet'sche Felder mi; einer Stärke in der Größenordnung von einigen 105 A/m nötig. Die Erzeugung von solchen Feldern stößt aber auf bestimmte Schwierigkeiten. Bei Verwendung eines Vakuumlichtbogenplasmas wird jedoch diese Schwierigkeit behoben, da ein wirksames Durchlaufen der lonenkomponente bei einer wesentlich geringeren magnetischen Feldstärke erreicht wird, die nur zum Aufmagnetisieren der Plasmaelektronen ausreichen muß. Im gegebenen Fall nimmt die entlang der Magnetlinien des Magnetfeldes konstantbleibende Elektronenleitfähigkeit des Plasmas quer zum Magnetfeld stark ab. Das elektrische Feld dringt in das Plasma ein. Die Struktur des elektrischen Feldes im System wird durch Potentiale der von den magnetischen Feldstärkelinien gekreuzten Elektroden vorgegeben. Dabei nehme;: die magnetischen Feldstärkelinien das Potential derjenigen Elektroden bzw. der Wände des Systems an, mit denen sie sich kreuzen. Auf solche Weise wird im Plasmastrom bei einem in bezug auf die Kathode positiven Potential des Plasmaleiters ein auf seine Achse hin gerichtetes elektrisches Feld erzeugt. Dieses Feld sichert eine radiale Einschnürung
•i (Fokussierung) des Plasmastrahls, wodurch eine Verminderung der Verluste an positiv geladenen Ionen an den Wänden des Plasmaleiters sowie eine Vergrößerung der Anzahl von durch den Ausgang durch den Ringspalt zwischen dem Plasmaleiter und dem Elektromagneten bewegten Ionen hervorgerufen wird. Beim Vorhandensein einer dielektrischen Zwischenlage zwischen dem Plasmaleiter und der Anode bekommt der Plasmaleiter infolge seiner Bombardierung mit den schnellsten Ionen ein im Vergleich zur Anode höheres Potential. Die elektrische Feldstärke in der Nähe der Plasmaleiterwandung und die Wirksamkeit des Plasmastrahltransportes den Plasmaleiter entlang erhöhen sich. Um zu verhindern, daß von der Wandung des Plasmaleiters rückprallende Makroteilchen an den Plasmaquellenausgang gelangen, werden an der innenfläche des Plasmaleiters zweckmäßigerweise Rippen u^ter einem Winkel zur Strömungsrichtung des Plasmastromes ausgeführt. Somit wird das Rückprallen der Makroteilchen von der Wandung des Plasmaleiters ausgeschaltet
Zweckmäßig ist auch die Ausführungsvariante, dergemäß der Elektromagnet im Innern des Plasmaleiters eine Stromlinienform hat und sein Mantel seiner Form entspricht. Hierdurch werden die Verhältnisse für die Einströmung des Plasmastroms in den Ringspalt zwisehen dem Plasmaleiter und dem Elektromagneten verbessert und folglich der Strom am Plasmaquellenausgang vergrößert.
Fertigungsgerecht sind der Mantel und der Elektromagnet in Gestalt eines Kegels oder zweier aneinander mit ihren Grundflächen anliegender Kegel ausgeführt.
Zweckmäßig ist auch die Ausführungsvariante, bei der die Wicklungszahl je Längeneinheil des Fokussiersolenoids auf dem Plasmaleiter hinter dem Elektromagneten parallel zur Strömungsrichtung des Plasma-Strahls größer als auf dessen übrigem Teil ist. Dies trägt zur besseren Fokussierung des erzeugten Plasmastrahls, zur Erhöhung seiner Dichte und folglich zur Erhöhung der Geschwindigkeit bei, mit der der Überzug aufgetragen wird.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Plasmaquelle mit einer Halterung für das zu behandelnde Werkstück wird das Werkstück in der Plasmaquelle koaxial zwischen dem Deckel und dem Mantel des Elektromagneten angeordnet. Die magnetischen Kraftlinien krümmen sich gegebenenfalls vor dem Deckel stark in Richtung der Plasmaquellenachse. Daher wird der Plasmastrahl, nachdem er den ringförmigen Spalt zwischen dem Plasmaleiter und dem Mantel des Elektromagneten passiert hat, ebenfalls zur Plasmaquellenachse berichte; und gelangt an die Seitenflächen des zu behandelnden Werkstücks. Hierdurch erübrigt sich die Notwendigkeit, die Werkstücke um ihre Achse zu drehen, was unter den Bedingungen einer Zv angskühlung des Werkstücks und des Anlegens einer hohen Spannung an dieses bei dessen ionenreinigung und Niederschlag eine bedeutende bauliche Vereinfachung der Plasmaquelle zur Foige hat. Dadurch, daß das Werkstück beim Auftragen eines Überzugs stillsteht, wird auch die Temperaturmessung vereinfacht.
b5 Am erfolgreichsten kann die beschriebene Plasmaquelle zum Herstellen von Überzügen sowie zum Reinigen und Ätzen der Oberfläche von Werkstücken verwendet werden. Durch Niederschlag des Plasmas von
Metallen im Vakuum werden insbesondere Antifriktions-, Rostschutz-, verschleißfeste, hitzebeständige, supraleitende, sowie optische Überzüge erzeugt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle im Längsschnitt;
Fig.2 schematisch die Trennung der Plasmastrahlkomponenten in der Plasmaquelle nach Fig. 1:
F i g. 3 einen Teil einer Lichtbogenanlage zur Plasmabehandlung der Oberfläche von Werkstücken mit der Plasmaquelle nach F i g. 1.
Die Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle enthält eine als Zylinder von 60 mm Durchmesser (die Maße beziehen sich auf ein praktisch verwirklichtes Ausführungsbeispiel) aus plasmabildendem Material, beispielsweise Titan, ausgeführte selbstverzehrende Kathode i sowie eine zylindrische Anode 2, die in Form eines Bechers mit einer Zentralbohrung im Boden zur koaxialen Anordnung der Kathode 1 ausgebildet ist (die Länge der Anodenwand beträgt 200 mm und der Durchmesser 260 mm). An der offenen Stirn der Anode schließt ein rohrförmiger Plasmaleiter 3 aus nichtmagnetischem Stahl von 360 mm Länge und 260 mm Durchmesser an. Zu einem wirksameren Durchlaufen des Plasmas über den Plasmaleiter 3 ist zwischen dem Plasmaleiter 3 und der Anode 2 eine elektrisch isolierende Zwischenlage 4, z. B. aus organischem Glas, angeordnet. Gegebenenfalls bekommt der Plasmaleiter durch Bombardierung mit den schnellsten Ionen ein im Vergleich zur Anode höheres Potential. Die elektrische Feldstärke in der Nähe der Plasmaleiterwand und die Wirksamkeit des Plasmastrahltransportes entlang den Plasmaleiter erhöhen sich.
Zweckmäßigerweise werden an der Innenfläche des Piasmaleiters 3 Rippen 5 unter einem Winke! Zur Stro-'.nungsrichtung des Plasmas ausgebildet. Dadurch wird der Möglichkeit vorgebeugt, daß von der Wandung des Plasmaleiters 3 rückprallende Makroteilchen an den Plasmaleiterausgang gelangen. Technisch am wirksamsten ist ein Aufbau der Rippen, bei dem diese als in Parallelebenen senkrecht zur Achse des Plasmaleiters 3 hintereinander angeordnete Ringe ausgeführt sind.
Im Innern des Plasmaleiters 3 und koaxial mit diesem ist ein in einem Mantel 7 aus unmagnetischem Stahl untergebrachter Elektromagnet 6 angeordnet. Der Elektromagnet 6 und der Mantel 7 können von zylindrischer Form sein, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Zweckmäßiger ist aber die Ausführung, bei welcher der Elektromagnet 6 und sein Mantel 7 eine Stromlinienform haben, z. B. die Form eines Kegels (nicht gezeigt) bzw. eines Doppelkegels (Fig. 1), (Grundflächendurchmesser des Doppelkegels 100 mm, Kegelhöhe 180 mm). Durch eine solche Form des Elektromagneten werden erfahrungsgemäß die Bedingungen für die Einströmung des Plasmastrahls in den Ringspalt zwischen dem Plasmaleiter 3 und dem Elektromagneten 6 begünstigt, was seinerseits einen intensiveren Plasmastrahl am Plasmaquellenausgang zur Folge hat
Der Abstand zwischen der Ausgangsstirn des Plasmaleiters 3 und dem geometrischen Mittelpunkt des Mantels 7 beträgt 175 mm. Im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der angegebenen Anordnung und den Abmessungen des Piasmaieiters 3, des Mantels 7 und der Kathode 1 überdeckt der Mantel 7 den Sichtbereich der Kathode in bezug auf die Austriitsöffnung des Plasmaleiters 3.
Der Mantel 7 ist auf einem Hohlständer 8 angebracht.
in dem Stromzuführungen 9 zur Wicklung des Elektromagneten 6 angeordnet sind.
Die Kathode 1, Anode 2, der Plasmaleiter 3 und Elektromagnet 6 sind wassergekühlt (in der Zeichnung nicht gezeigt).
An der Seitenfläche der Kathode 1 ist über einen keramischen Steg 10 eine als ein Stab ausgebildete Zündelektrode 11. z. B. aus Molybdän, befestigt. Stromzuführungen 12,13 für die Zündimpulse im Funkenspalt ίο zwischen der Kathode 1 und der Zündelektrode 11 führen zu einem Zündimpulsgenerator 14. Die Zündung des Lichtbogens zwischen der Anode und der Kathode kann auch mit anderen Mitteln erreicht werden. Ein Leiter eines Lichtbogenspeiseblocks 15 ist mit der Kathode 1 is und der andere mit der Anode 2 gekoppelt. Die Stromzuleitungen 12, 13 sind in das Innere der Anode 2 über die im Boden der Anode 2 vorgesehenen Bohrungen durch vakuumdichte isolatoren J6 eingeführt.
Der Plasmaleiter 3 ist von einem Fokussiersolenoid 17 umgeben, dessen Wicklungszahl je Längeneinheit auf dem rohrförmigen Plasmaleiter hinter dem Elektromagneten größer ist, als auf seinem übrigen Teil. Wie praktische Untersuchungen gezeigt haben, ist es am zweckmäßigsten, wenn die Wicklungszahl je Längeneinheit des Fokussiersolenoids die seines übrigen Teils um das Dreifache überschreitet. Dies trägt zur optimalen Fokussierung des Plasmastrahls, zur Erhöhung seiner Dichte und folglich der Geschwindigkeit des Auftragens eines Überzugs bei, falls die Plasmaquelle zum Auftragen eines Überzugs auf die Werkstückoberfläche verwendet wird.
In F i g. 3 ist ein Teil einer Lichtbogenanlage zur Plasmabehandlung von Werkstücken 18 dargestellt, welche die beschriebene Plasmaquelle gemäß F i g. 1 sowie eine Halterung für das Werkstück 18 enthält, die als ein aus riichtmagnetischstn Stahl gefertigter und an der Stirnseite des Plasmaleiters 3 angebrachter Deckel 19 ausgeführt ist. An der Außenseite des Deckels 19 ist eine Flachspule 20 von 260 mm Durchmesser und 60 mm Dicke angeordnet, welche mit dem Fokussiersolenoid 17 gleichsinnig geschaltet ist
Die Halterung weist ferner einen über eine Zentralöffnung im Deckel 19 durch einen Isolator 21 in das Innere des Plasmaleiters 3 eingeführten Unterlagenhalter22auf.
Die Wirkungsweise der Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle ist folgende:
Man schaltet die Stromquellen des Fokussiersolenoids 17 und des Elektromagneten 6 ein und erhält ein so magnetisches Feld, dessen Kraftlinien so verlaufen, wie es in F i g. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt ist.
Man schaltet dann den Lichtbogenspeiseblock 15 und den Zündimpulsgenerator 14 ein. Beim Anlegen eines Hochspannungszündimpulses an die Zündelektrode 11 wird eine Funkenentladung im Spalt zwischen der Zündelektrode U und der Kathode 1 auf der Oberfläche des keramischer. Stegs 10 erzeugt Diese Funkenentladung iniziiert die Zündung einer Bogenentladung zwischen der Kathode 1 und der Anode 2. Dabei bildet sich auf der Arbeitsfläche der Kathode 1 ein Kathodenbrennfleck heraus, der einen Plasmastrahl aus dem Werkstoff der Kathode 1 erzeugt. Die Ionen und Elektronen des Plasmas bewegen sich entlang der magnetischen Kraftlinien, biegen um den Mantel 7 des Elektromagneten 6 herum und gelangen über die Austrittsöffnung des Plasmaleiters 3 auf die zu behandelnde Oberfläche des Werkstücks 18. Die Bewegungsrichtung dei geladenen Plasmastrahlkomponenten (Ionen und Elek
7 8 ,
tronen) ist in der Zeichnung (F i g. 2. 3) durch Pfeile an- '
gegeben. Die neutralen Dämpfe und Makroieilchcn bewegen sich auf geradlinigen Bahnen (strichpunkticrie i Linien in Fig. 2) und setzen sich auf den Oberflächen ' des Plasmaleiters 3 und des Mantels 7 des Elckiroma- ■> J gneten 6 ab. Am Plasmaquellcnaustritt und folglich im
Bereich der /u behandelnden Oberfläche des Werk- ^j
Stücks /8 erhält man einen von Makroteilchen freien !J
Plasmastrahl. 'vj
Falls in der erfindungsgemäß ausgeführten Plasma- io '\
quelle die Außenfläclien von Werkstücken in Form von Rotationskörpern behandelt werden, bewirkt die Flachspule 20, daß die magnetischen Kraftlinien im Raum zwischen dem Mantel 7 des Elektromagneten 6 und dem Deckel 19, d. h. dort, wo das zu behandelnde Werkstück 18 angeordnet ist, zur geometrischen Achse des Systems abgelenkt werden (siehe gestrichelte Linien in Fig.3). Daher wird die isolierte Plasmastrahlkomponente des Kathodenwerkstoffs ebenfalls zur Achse des Systems gerichtet und gelangt auf die Oberfläche des zu behandelnden Werkstücks 18. Diese Oberfläche ist durch den Mantel 7 des Elektromagneten gegen Ablagerungen von Makroteilchen geschützt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
JO
J5
45
50
55
bO
b5

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Vakuum-Lichtbogen-Plasmaquelle mit einer selbstverzehrenden Kathode, einer zylindrischen Anode sowie einem koaxial angeordneten Fokussiersolenoid für den von der Kathode ausgehenden Plasmastrahl, gekennzeichnet durch einen an der Stirnfläche der Anode (2) anschließenden, rohrförmigen Piasmaieiter (3), einen im Plasmaleiter (3) koaxial angeordneten Elektromagneten (6) mit einem aus nichtmagnetischem Werkstoff gefertigten Mantel (7), der den Elektromagneten (6) umgibt und den Sichtbereich der Kathode (t) überdeckt, wobei das Fokussiersolenoid (17) auf dem Plasmaleiter (3) angeordnet und mit der Wicklung des Elektromagneten (6) gegengeschaltet ist.
2. Plasmaquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichK*. daß zwischen dem Plasmaleiter (3) und der Assde (2) eine elektrisch isolierende Zwischenlage (4) angeordnet ist.
3. Plasmaquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des Plasmaleiters (3) Rippen (5) unter einem Winkel zur Bewegungsrichtung des Plasmastrahls ausgebildet sind.
4. Plasmaquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (6) eine, in Längsrichtung gesehen, Stromlinienform hat und sein Mantel (7) seiner Form entspricht.
5. Plasma.:u2ile nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (6) als Kegel ausgeführt ist, dessen Spitze üer Kathode (1) zugekehrt ist
6. Plasmaquelle nach Anspi jch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (6) als Doppelkegel ausgebildet ist.
7. Plasmaquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungszahl je Längeneinheit des Fokussiersolenoids (17) auf dem Plasmaleiter (3) hinter dem Elektromagneten (6) parallel zur Strömungsrichtung des Plasmastrahls größer als auf dem übrigen Teil des Plasmalciters ist.
8. Plasmaquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Plasmabehandlung von Werkstückoberfläche^ mit einer Halterung für das zu behandelnde Werkstück, die einen an der freien Stirnfläche der Plasmaquelle befestigten Deckel mit einer öffnung zum Einführen des Werkstücks umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (19) aus nichtmagnetischem Material besteht und an diesem eine mit dem Fokussiersolenoid (17) gleichsinnig geschaltete Flachspule (20) angeordnet ist.
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