Минимизация энергии дуги в процессе HIPIMS
Высокая плотность мощности в процессах HIPIMS увеличивает вероятность образования дуг на мишени и усложняет задачу подавления дуги относительно традиционных режимов магнетронного распыления на постоянном и среднечастотном токе. Выходная индуктивность запасает большое количество остаточной энергии, которая передается в дугу после выключения управляющего транзистора и может вызвать образование микрокапель. Сравниваются HIPIMS-источники питания с точки зрения количества энергии, передаваемой в дугу. Показано, что при времени реакции источника питания менее 1 мкс энергия дуги практически полностью состоит из остаточной энергии, запасаемой в выходной индуктивности источника питания и кабеля. В зависимости от параметров схемы и настройки системы защиты обнаружение дуги по напряжению позволяет в 1.5-2 раза снизить энергию горения дуги относительно детектирования по току. Чтобы снизить энергию дуги до меньших значений, требуется снижение остаточной энергии. Продемонстрировано, что схема с топологией однотактного прямоходового мостового преобразователя обеспечивает рекуперацию остаточной энергии, что в конкретных экспериментальных условиях позволило в 4 раза снизить энергию дуги с 175 до 42 мДж.