JPH11140632A - 陰極アーク蒸着により材料を基材に付着させる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト的に有利な態様で、基材に均一の高品
質コーティングを施すようにする。 【解決手段】 陰極アーク蒸着により材料を基材１２
に付着させる装置１０は、容器１４と、容器１４内に真
空を維持する手段１６と、ディスク型陰極１８と、陰極
１８と陽極２４との間で電気エネルギーのアークを持続
する手段２２と、陰極１８の軸線方向に延びた蒸発面の
まわりでアークを駆動する手段を包含する。アークを駆
動する手段は、強磁性中心部片に取付けられた磁界発生
器を有する。磁界発生器は、強磁性中心部片に取付けら
れた複数の側部磁石と、側部磁石の半径方向内方に位置
された中心磁石とを包含する。側部磁石の各々は陰極を
透過する磁界を生成し、磁界の各々は蒸発面に略平行に
走る部分を含む。中心磁石は蒸発面に対してアーク経路
の軸線方向位置に影響を及ぼす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、全体としてコーティング
の蒸着を行う装置、特に陰極アーク蒸着装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】基材にコーティングを施す手段としての
蒸着は、化学的蒸着、物理的蒸着及び陰極アーク蒸着の
ような処理を含む周知の技術である。化学的蒸着は、コ
ーティングされる１つ又はそれ以上の基材を収容する蒸
着室に反応性気体元素を導入することを伴う。物理的蒸
着は、コーティングされる基材及び源材料を減圧蒸着室
内に備えることを伴う。源材料は、抵抗性手段、誘導性
手段又は電子ビーム手段による加熱のようなエネルギー
入力によって蒸気に転化される。

【０００３】陰極アーク蒸着は、コーティングされる基
材及び源材料を減圧蒸着室内に配置することを伴う。蒸
着室は比較的少量のガスを収容するだけである。直流
（ＤＣ）電源の負リード線が源材料（以後“陰極”とし
て参照する）に取付けられ、正リード線が陽極部材に取
付けられている。陽極と同じ電位にある又はこれに近い
アーク開始トリガが陰極に接触し、結果として陰極から
離隔する。トリガがいまだ陰極に近接していると、トリ
ガと陰極との間の電位差が電気のアークをそれらの間に
延在させる。トリガがさらに離隔するにつれ、陰極と陽
極室との間でアークが飛ぶ。アークが陰極の表面に触れ
る正確な点は、陰極スポットとして参照される。指向機
構の不在により、陰極スポットは陰極のまわりを不規則
に動く。

【０００４】アークによって陰極スポットに堆積される
エネルギーは、２〜３ないし５〜６秒の期間で１０^５な
いし１０^７アンペア／平方センチメートル程度の強いも
のである。エネルギーの強さは陰極スポットの局部温度
を（減圧室圧力で）陰極の沸点に略等しい温度まで上昇
させる。結果として、陰極スポットでの陰極材料は、原
子、分子、イオン、電子及び粒子を含有するプラズマに
気化される。陰極から遊離した正電荷イオンは、正電荷
イオンに対して負電位を有する蒸着室内で物体に向かっ
て誘引される。或る蒸着処理は、コーティングされる基
材を陽極と同じ電位に維持している。他の処理はバイア
ス源を用いて基材の電位を低下させ、それにより基材を
正電荷イオンに比較的多く誘引可能にしている。いずれ
の場合にも、基材は陰極から遊離した気化材料をコーテ
ィングされることとなる。

【０００５】アークの不規則な動きは時には陰極の不規
則な浸食を生じさせ、陰極の耐用寿命を制限し得る。不
規則な浸食を回避するため、陰極に対してアークを指向
させることが知られている。米国特許第４,６７３,４７
７号、第４,８４９,０８８号及び第５,０３７,５２２号
は、陰極に対してアークを指向させる装置を開示する特
許の例である。或る先行技術は、陰極に対して磁界源を
機械的に増倍することによって、アークを指向させてい
る。他の先行技術は、電源リード線を陰極の２つの端部
の間で交互に電気的に接続することによって、アークを
指向させている。これらの方法の両方において、陰極に
対するアークの速度は、磁界源を増倍する装置又は電源
を切換える装置の速度によって制限される。他の制限
は、陰極に対して磁界源を増倍するのに必要なハードウ
ェア及び切換機構の複雑さである。当業者には、生産コ
ーティング環境が厳しく、一般に簡易さが信頼性に匹敵
することが理解されよう。

【０００６】現在利用可能な陰極アークコーターは、代
表的に、コーター内に定置された冷却陰極を用いてい
る。或る冷却案は、陰極に取付けられたマニホールドを
提供して、陰極とマニホールドとの間で冷却液を流通さ
せる。他の案は、中空の陰極に連結された冷却液配管を
用いている。いずれの案での問題は、陰極がマニホール
ド又は配管を受け入れるように機械加工されなければな
らないことである。すべての陰極材料は機械加工を受け
ることが可能なものではなく、可能であるとしても、機
械加工が消耗陰極のコストを大幅に増加させる。陰極の
“直接冷却”での他の問題は、陰極の耐用寿命がきたと
きに陰極を交換するのに必要な労力にある。マニホール
ド（又は配管）が陰極に機械的に取付けられている前記
例では、マニホールド（又は配管）は古い陰極から取外
され、そして新しい陰極に取付けられなければならず、
結果として蒸着室は冷却液を浄化させることとなる。各
コーティングの後に陰極の交換を必要とするこれらの適
用では、労働コスト及び停止時間が相当のものとなる。
直接陰極冷却での更なる問題は漏洩である。蒸着中に起
こる冷却液漏洩は、蒸着されている基材を汚染し、蒸着
室内の広範囲にわたる清浄を必要とし得る。ガスタービ
ンエンジンの翼はコーティングされる高価な基材の一例
であり、不純物による損失を最小限にし又は排除するこ
とは明らかに有益である。

【０００７】要するに、必要なことは、有効に作動し、
基材に高品質のコーティングを一貫して施すことがで
き、陰極の浸食を最適化し、しかもコストを有利に運営
するようにした、基材に材料の陰極アーク蒸着を行う装
置である。

【０００８】

【発明の開示】従って、本発明の目的は、コスト的に有
利な態様で作動する、基材に材料の陰極アーク蒸着を行
う装置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、装置内ですべての基
材に均一の高品質コーティングを施すようにした、基材
に材料の陰極アーク蒸着を行う装置を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の他の目的は、陰極に対してアーク
を指向する装置を含んでいて、先行技術の制限を克服す
るようにした、基材に材料の陰極アーク蒸着を行う装置
を提供することにある。

【００１１】本発明によると、陰極アーク蒸着により材
料を基材に付着させる装置は、容器と、容器内に真空を
維持する手段と、ディスク型陰極と、陰極と陽極との間
で電気エネルギーのアークを選択的に持続する手段と、
陰極のまわりでアークを指向させる手段とを包含する。
陰極と陽極との間で延在する電気エネルギーのアーク
は、容器内に配置された基材に付着する陰極の一部を遊
離させる。

【００１２】本発明の利点は、基材に材料の陰極アーク
蒸着を行う本発明装置がコスト的に有利な態様で作動す
るように設計されていることである。本発明の１つのコ
スト的に有利な特徴は陰極にある。本発明の陰極は好適
にはディスク型であり、例えば円筒形鋳造品から切削で
きる。単純に形成した陰極は、高価な機械加工を最小限
に必要とするだけであり、これにより陰極のコスト及び
全コーティング処理を低減させている。他のコスト的に
有利な特徴は、陰極の浸食が円周方向に均一であること
にある。結果として、交換を必要とされる前までの陰極
の寿命が最長化できる。

【００１３】本発明の他の利点はコーティング処理の均
一性にある。陰極のまわりでアークを指向させる手段
は、陰極の浸食の均一性を高めている。特に、略一定の
速度で陰極の円周のまわりでアークを指向させること
は、陰極の均一な円周方向浸食を生じさせる。その結
果、陰極から等間隔で陰極のまわりに配置された基材
は、より均一なコーティングの付着を受けるのである。
それに加え、陰極の円周のまわりでのアークの速度は、
磁界強さ及び供給電流量の関数である。結果として、ア
ークの速度は、電流量、磁界強さ又はその両方を変化さ
せることによって増倍することができる。

【００１４】本発明の他の利点は、陰極のまわりでアー
クを指向させる手段の簡易さ及び信頼性にある。アーク
を指向させる手段は、複数の側部磁石及び強磁性中心部
片を有する磁界発生器を包含しており、切換機構は不要
である。切換機構の不在は指向手段の信頼性を高めてい
る。

【００１５】本発明のこれら及び他の目的、特徴及び利
点は、添付図面に記載した本発明の最良の形態の実施例
の詳細説明から明らかとなるであろう。

【００１６】

【発明を実施するための最良の形態】

I．装 置 図１に関し、以後“陰極アークコーター”として参照す
る、基材１２への陰極アーク蒸着を行う装置１０は、容
器１４、容器１４内に真空を維持する手段１６、陰極１
８、接触器２０、及び陰極１８と陽極２４との間で電気
エネルギーのアークを持続する手段２２を包含する。冷
却液供給源２６が、冷却液を容器１４と接触器２０内の
冷却通路２８，３０に循環させることによって、装置１
０を許容温度以内に維持する。好適な実施例では、容器
１４内に真空を維持する手段１６は、容器１４の内部に
パイプ接続された機械式低真空ポンプ３２と大容量拡散
型真空ポンプ３４を包含する。他の真空手段が代わりと
して用いられてよい。

【００１７】図１及び２に関し、陰極１８は、一対の端
面３８，４０の間で延在する蒸発面３６を有する略円筒
形のディスクである。端面３８，４０は互いに略平行で
ある。付着されるコーティングは、陰極１８の材料成分
を決めており、陰極１８はしばしば鋳造棒から単に切削
され得る。陰極１８の軸線方向長さ４２は、好適には、
陰極１８の蒸発面３６に沿う浸食パターン４６の予測さ
れる最終幅４４よりも長い。端面３８，４０の間に浸食
パターン４６を保つことは、アークが陰極１８の蒸発面
３６から離れる可能性を最小限にしている。基材１２
は、容器１４に出入りするプラター４８上に装架されて
いる。プラター４８は、基材を回転させる手段（図示し
ない）を含んでいる。

【００１８】接触器２０は、軸５４に取付けられた頭部
５２を包含する。頭部５２は容器１４内に位置され、軸
５４は頭部５２から容器１４の外部へ延びている。絶縁
ディスク５６が接触器２０を容器１４から電気的に絶縁
する。接触器２０は、好適には、軸５４内に同軸的に位
置された冷却管５８、冷却管５８に接続された冷却液入
口６０（図１参照）、及び同軸の冷却管５８と軸５４の
間に形成された通路３０に接続されている冷却液出口６
２をさらに包含する。冷却管５８と軸５４との同軸的配
置は、冷却液が冷却液供給源２６から冷却管５８に入り
そして軸５４と冷却管５８との間の通路３０を介して戻
る、あるいはその逆となることを許容する。

【００１９】図２〜８に関し、接触器頭部５２は、カッ
プ６６、軸フランジ６８及び磁界発生器７４を包含す
る。軸フランジ６８は軸５４に固定され、カップ６６は
軸フランジ６８に離脱可能に取付けられている。カップ
６６、軸フランジ６８及び軸５４は、銅合金のような導
電材料から成形されている。磁界発生器７４は、強磁性
中心部片８２、複数の側部磁石８４及び中心磁石８６を
包含する。中心部片８２は、２つの端面９０の間で延在
する少なくとも１つの側面８８、及び中心磁石８６を収
容する中空部９２を含んでいる。側部磁石８４と中心磁
石８６は好適には永久磁石であるが、電磁石のような代
替磁界源が用いられてよい。例えば円筒形永久磁石は、
商業的に使用可能で比較的安価であるため、有益である
（図２〜４，７及び８を参照）。部分的又は全体的に環
状の磁石が代わりとして用いられてよい（図５及び６参
照）。側部磁石８４は側面８８に取付けられ、中心磁石
８６は中空部９２に収容されるか、又は端面９０に取付
けられる。図８は、強磁性中心部片８２と側部磁石８４
を包含するが中心磁石８６を含んでいない磁界発生器７
４を示している。すべての実施例において、側部磁石８
４の数は処理をすぐに適応できるように変化されてよ
い。

【００２０】図１及び２に関し、磁界発生器７４を回転
させる装置９４が設けられている。回転装置９４は、冷
却管５８を貫通して頭部５２へ延びるロッド９６を包含
しており、この頭部でロッドが強磁性中心部片８２に連
結する。ロッド９６の反対側端部は駆動ベルト１００を
介して可変速駆動モータ９８に連結される（図１参
照）。

【００２１】陰極アークコーター１０はまた、接触器２
０を陰極１８と電気接触させるように選択的に駆動する
アクチュエータ１０２を包含しており、このアクチュエ
ータは、接触器軸５４に取付けられた軸フランジ１０６
と容器１４との間で作用する１対の（液圧又は空気圧
式）二方向駆動シリンダ１０４を包含する。駆動シリン
ダ１０４の代わりとして機械式装置が用いられてよい。
商業的に使用可能なコントローラ（図示しない）が、駆
動シリンダ１０４（又は機械式装置）の位置及び力を制
御するのに用いることができる。図１は、固定支持体１
９と駆動可能な接触器２０との間に配置された陰極１８
を示している。図２は、接触器２０が陰極１８の各端面
３８，４０と接触するようにした代替の陰極１８構造を
示している。他の接触器２０が固定され又は駆動されて
よい。

【００２２】陰極アークコーター１０は、好適には、基
材１２を電気的にバイアスするバイアス源１０８を包含
する。陽極２４に対して基材１２を負バイアスすること
は、陰極１８から遊離した正イオンを基材１２に電気的
に誘引させることとなる。接点１１０がバイアス源１０
８をプラター４８に電気的に接続する。結果として、プ
ラター４８に電気的に接続された基材１２は、バイアス
源１０８に電気的に接続されたことになる。基材１２を
バイアス源１０８に電気的に接続する他の手段が代わり
として用いられてよい。

【００２３】保護コーティング又はディフレクタシール
ド１１２が基材１２の領域で気化陰極材料を閉じ込める
ために陰極アークコーター１０全体に用いられている。
容器１４、プラター４８及び接触器２０に取付けられた
ディフレクタシールド１１２は、これらの表面に堆積す
る望ましくない材料を最小限にする。好適な実施例で
は、容器１４に取付けられたディフレクタシールド１１
２は、容器１４に電気的に接続され、ステンレス鋼のよ
うな耐食性の導電材料で作られている。

【００２４】陰極１８と陽極２４との間で電気エネルギ
ーのアークを持続する手段２２は、直流（Ｄ.Ｃ.）電源
１１４を包含する。好適な実施例では、電源１１４の正
リード線１１５は容器１４に接続されて、容器１４を陽
極として作用させる。電源１１４の負リード線１１７は
接触器頭部５２に電気的に接続される。変形例では、容
器１４内に配置された陽極（図示しない）を使用してよ
い。容器１４の電位に又はほぼこの電位に維持されたア
ークイニシエータ１１６は、アークを開始させるのに用
いられる。 II．装置の作動 図１に関し、本発明の陰極アークコーター１０の作動に
おいて、複数の基材１２及び陰極１８がプラター４８に
取付けられ、容器１４内に装填される。基材１２は、各
々の外面に幾らかの分子不純物及び酸化物が残っている
ことはあり得るが、予め脱脂されほぼ清浄されている。
その後、駆動シリンダ１０４が接触器２０を駆動して陰
極１８に接触させ、容器１４が封鎖される。

【００２５】機械式低真空ポンプが作動されて容器１４
を所定の圧力まで減圧させる。一度この圧力が得られる
と、大容量拡散型真空ポンプ３４が容器１４を真空状態
までさらに減圧させる。それから、基材１２が“スパッ
タクリーニング”のような方法で残留不純物及び又は酸
化物を除去される。スパッタクリーニングは当業技術で
はよく知られている方法であり、ここでは詳細には説明
しない。他の清浄方法が代わりとして用いられてよい。
基材１２が清浄された後、不純物は典型的には不活性ガ
スを用いて浄化される。

【００２６】アークを開始する前に、以下のような工程
を含む幾つかの工程が遂行される。すなわち、(１) 基
材１２をバイアス源１０８を介して電気的にバイアスし
て、陰極１８から放出された正イオンをこれら基材に誘
引されるようにする；(２)基材１２を特定の速度で回転
させる；(３) 特定の強さの電流及び電圧を有するアー
クを確立するように電源１１４をセットするが、アーク
を開始させはしない；(４) 真空ポンプ３２，３４で容
器１４内に特定のガス真空圧を確立維持する；(５) 冷
却液を容器１４と接触器２０内の冷却通路２８，３０に
循環させる。特定の処理パラメータは、基材材料、コー
ティングされる材料及び所望のコーティング特性のよう
な要因による。

【００２７】一度前述の工程が完了すると、アークイニ
シエータ１１６が陰極１８の蒸発面３６に接触及び分離
されて、アークイニシエータ１１６と蒸発面３６との間
でアークを飛ばす。その後、アークイニシエータ１１６
が陰極１８から或る距離を、好適には基材１２の半径方
向外側に離隔する。アークイニシエータ１１６がもはや
陰極１８に接近しなくなると、陰極１８と陽極２４に電
気的に接続されたディフレクタシールド１１２との間で
（又は陰極１８と陽極２４との間で直接に）アークが飛
ぶ。

【００２８】接触器２０内に位置された磁界発生器７４
は、陰極１８の蒸発面３６に沿って陰極スポットを駆動
する。より詳細には、各側部磁石８４は、陰極１８を透
過し陰極蒸発面３６に略平行に走る磁界を生成する。図
７及び８は、磁界線が走ると思われる概要を示してお
り、ベクトル１２４は、陰極端面３８，４０の間で延び
る磁界を表している。磁界ベクトル１２４の方向は側部
磁石８４の極の方位に因り、すべての側部磁石８４は同
じように方位されている。対照的に、電気アークを表す
ベクトル１２６は、蒸発面３６から略直角な方向に離れ
て延びる。磁界とアークの電流はアークに力（ホール効
果）を生起し、この力はアークを陰極１８の円周のまわ
りで或る距離を進ませる。特定の陰極スポットでのアー
クのドウェル時間はホール効果力に対して逆関数であ
り、すなわち、ホール効果力の増大はドウェル時間の短
縮を生じさせる。当業者には、ドウェル時間の短縮は、
付着コーティングの均一性及び表面仕上げに悪影響を及
ぼし得る大粒子の生成を低減させることが理解されよ
う。

【００２９】互いに円周方向に近接する側部磁石８４の
個々の磁界は、集合体として、アークがアーク経路１２
２に沿って陰極蒸発面３６を回るようにせしめる（図２
参照）。側部磁石８４の数量、側部磁石８４から発する
磁界の相対間隔及びこれら磁界の強さは、適用を満足さ
せるように調整できる。しかしながら、或る適用では、
中心磁石８６をさらに包含せしめることが有益である。
中心磁石８６の磁界は側部磁石８４から発する磁界の形
状に影響を及ぼすものと思われる。結果として、陰極１
８の円周のまわりのアーク経路１２２は、側部磁石８４
から軸線方向に離れるように移動する。従って、中心磁
石８６はアーク経路１２２の軸線方向位置を移動させる
のに用いられる。図７は、側部磁石８４と中心磁石８６
からの磁界線がどのように相互作用するのか概要を示し
ている。陰極１８の軸線方向中間点に近いアーク経路１
２２は、アークを接触器２０（又は両接触器２０の間）
から離して維持するのを助けて、接触器２０の望ましく
ない摩耗を最小限にしている。軸線方向中間点に近いア
ーク経路１２２（及び結果として浸食形状）はまた、特
定の陰極１８から浸蝕され得る材料の量を最大化するこ
とによって、コーティング処理の効率を高めるのを助け
ている。

【００３０】アークにより伝えられたエネルギーは、陰
極スポットでの材料を気化させて、陰極１８から原子、
分子、イオン、電子及び粒子を遊離させる。バイアスさ
れた基材１２は、イオンを誘引して、これらイオンを基
材１２に向けて加速させる。イオンは基材１２の外面に
当たり、付着し、そして全体的に陰極材料のコーティン
グを形成する。

【００３１】図２は、アーク経路１２２を中心として実
質的に対称に浸食される陰極１８を想像線で示してい
る。磁界発生器７４を回転させる装置９４を包含する実
施例では、接触器２０内での磁界発生器７４の回転は、
陰極１８の均一な軸線方向及び円周方向侵食の促進を助
けている。この回転は、時間の関数として陰極１８の円
周のまわりで各側部磁石８４の磁気付与を分配する。し
かしながら、磁界発生器７４の回転は旋回アークを生成
する必要がないことを強調しなければならない。上述し
たように、側部磁石８４の個々の磁界は、集合体とし
て、アークが陰極蒸発面３６を回るようにせしめてい
る。

【００３２】図１に関し、十分な厚さのコーティングが
基材１２に付着されると、電源１１４がオフにされ、ア
ークが消える。容器１４が不活性ガスで浄化され、周囲
圧力となる。接触器２０が陰極１８から分離するように
駆動され、プラター４８が容器１４から取出される。そ
の後、基材１２がプラター４８から取外され、そして新
しい基材１２が取付けられる。それから、装填されたプ
ラター４８が前述した方法で容器１４内へ挿入され、処
理が繰り返される。

【００３３】本発明はその実施例に関して図示し説明し
たが、当業者には、本発明の精神及び範囲を逸脱するこ
となくその形状及び詳細について幾多の変化をなし得る
ことが理解されよう。一例において、接触器２０を冷却
する手段は、最良の形態に記載したもの以外を用いてよ
い。他の例において、Ｄ.Ｃ.電源１１４の代わりに、Ｌ
ＣＲ回路又は他の整流手段を有する電源のような、直流
をシミュレートする電源１１４を用いてよい。他の例に
おいて、最良の形態には、１つ又は両接触器２０を駆動
可能として記載している。しかしながら、或る場合に
は、固定の接触器２０を有することが許され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陰極アーク蒸着装置の概略図である。

【図２】双磁界発生器を示す接触器の概略断面図であ
る。

【図３】磁界発生器の概略側面図である。

【図４】図３に示す磁界発生器の平面図である。

【図５】環状側部磁石を有する磁界発生器の概略側面図
である。

【図６】図５に示す磁界発生器の平面図である。

【図７】陰極を透過する磁界線を含む、中心磁石を持つ
磁界発生器と陰極の概略図である。

【図８】陰極を透過する磁界線を含む、磁界発生器と陰
極の概略図である。

【符号の説明】

１０ 装置（陰極アークコーター） １２ 基材 １４ 容器 １６ 容器内に真空を維持する手段 １８ 陰極 １９ 固定支持体 ２０ 接触器 ２２ 陰極と陽極との間で電気エネルギーのアークを
持続する手段 ２４ 陽極 ２６ 冷却液供給源 ２８，３０ 冷却通路 ３２ 機械式低真空ポンプ ３４ 大容量拡散型真空ポンプ ３６ 蒸発面 ３８，４０ 端面 ４２ 軸線方向長さ ４４ 最終幅 ４６ 浸食パターン ４８ プラター ５２ 接触器頭部 ５４ 接触器軸 ５６ 絶縁ディスク ５８ 冷却管 ６０ 冷却液入口 ６２ 冷却液出口 ６６ カップ ６８ 軸フランジ ７４ 磁界発生器 ８２ 中心部片 ８４ 側部磁石 ８６ 中心磁石 ８８ 側面 ９０ 端面 ９２ 中空部 ９４ 回転装置 ９６ ロッド ９８ 可変速駆動モータ １００ 駆動ベルト １０２ アクチュエータ １０４ 駆動シリンダ １０６ 軸フランジ １０８ バイアス源 １１０ 接点 １１２ ディフレクタシールド １１４ 電源 １１５ 正リード線 １１６ アークイニシエータ １１７ 負リード線 １２２ アーク経路 １２４ 磁界ベクトル １２６ ベクトル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器と、 前記容器内に真空を維持する手段と、 前記容器内に位置され、第１端面と第２端面とそれらの
   間で軸線方向に延びる蒸発面とを有するディスク型陰極
   と、 前記蒸発面と陽極との間で電気エネルギーのアークを選
   択的に持続する手段と、 強磁性中心部片に取付けられた磁界発生器を有してお
   り、前記磁界発生器が前記強磁性中心部片に取付けられ
   た複数の側部磁石、及び前記側部磁石の半径方向内方に
   位置された中心磁石を包含している、アーク経路に沿っ
   て前記蒸発面のまわりで前記アークを駆動する手段とを
   包含し、 前記側部磁石の各々が前記陰極を透過する磁界を生成
   し、前記磁界の各々が前記蒸発面に略平行に走る部分を
   含み、 前記中心磁石が前記軸線方向に延びた蒸発面に対して前
   記アーク経路に影響を及ぼし、 前記陰極と前記陽極との間で延びる前記電気エネルギー
   のアークが、前記容器内に配置された基材に付着する前
   記陰極の一部を遊離させることを特徴とする、陰極アー
   ク蒸着により材料を基材に付着させる装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記蒸発面
   と陽極との間で電気エネルギーのアークを持続する手段
   が、正リード線及び負リード線を有する電源を包含し、 前記電源の負リード線が陰極に電気的に接続され、前記
   正リード線が前記容器に電気的に接続されて、前記容器
   を前記陽極として作用させ、 前記陰極が前記容器から電気的に絶縁されていることを
   特徴とする装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、前記磁石が
   永久磁石であることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の装置において、前記強磁性
   中心部片が中空体であり、前記中心磁石が前記中空体内
   に配置されていることを特徴とする装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の装置において、前記中心磁
   石が円筒形状で、第１極端部及び第２極端部を有し、前
   記第２極端部が前記第１極端部の極性とは反対の極性を
   有し、 前記磁石の各々の前記第１極端部が前記中心部片に取付
   けられていることを特徴とする装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の装置において、前記強磁性
   中心部片及び前記磁石を包囲して前記強磁性中心部片及
   び前記磁石の腐食を抑制する保護コーティングをさらに
   包含することを特徴とする装置。
7. 【請求項７】請求項３記載の装置において、前記中心磁
   石が前記強磁性中心部片の端面に取付けられていること
   を特徴とする装置。