等离子电源的特殊性

    大功率等离子体表面处理用脉冲电源的原理是指在形成的等离子体中，离子轰击阴极（工件）表面将发生一系列的物理、化学现象。离子渗氮、PCVD等都是利用低气压辉光现象放电进行表面处理的工艺技术。

用于等离子体表面处理的电源不同于其它一般电源就在于它必须满足于气体放电特性及表面处理的特殊工艺要求：

气体放电特性与灭弧

等离子体表面处理工作在异常辉光放电区。这种状态极易过度到弧光放电状态。弧光放电的发展会使电流剧增，既对电源造成威胁，又可能使工件表面烧蚀，必须很快截止。

油垢、锈斑、毛刺及工件吸附气体到一定温度后的大量释放，都会产生弧光放电。而工艺过程必须经历弧光清洗阶段，因为，散弧有利于加快处理速度。但大能量的弧光则必须快速截止，这样，就要求电源自动“判别”，利用散弧，截止大弧。

空心阴极效应与di/dt限制

圆筒状工件或工件的孔洞便是空心阴极。空心阴极内的电子束彼此汇合，使负辉光并合在一起，其放电电流密度除正离子轰击阴极所引起的次极电子发射的贡献外，还有电子在阴极间来回振荡以及亚原子轰击阴极所引起次级电子发射的贡献。随着振荡的延续，能量不断积累，电流密度不断增大（di/dt>0），这样就会引起局部超温，这种现象称为空心阴极效应，必须有效地控制。

巴刑（Paschen）曲线与辅助电源

巴刑曲线为一开口向上的曲线。即点燃电压Ub随Pd（P压强，d极间距）变化有一极小值。

工艺处理过程中，必须克服点燃电压与正常工作电压可能相差很大的矛盾。

功率密度与节能

要保证所需渗氮表面均匀地被辉光覆盖，获得均匀渗氮，必须工作于异常辉光放电区，而只有当离子功率密度≥0.4W/cm2，才能处在异常辉光放电区。

在连续的供电下达到异常辉光放电区，必须以冷却水增大热辐射来带走热量以使得工作维持在某一温度，这种能量损失占的比重非常大！

工艺要求与参量控制

连续供电产生辉光放电，其处理工作的温度由放电的物理参数（气压、电压、电流）来控制，某些情况下希望物理参数取较高值，必然带来温度无法控制。为了解决上述矛盾，八十年代后期国际上发展了脉冲直流辉光放电技术，应用效果很好，它是等离子体表面处理的一个重大进展。待产品售价、技术再有回落空间，相信会慢慢取代直流电源来产生辉光放电激发等离子体。