陽極モード
| Updated July 03, 2014 Anode Modes |
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一般に，薄膜を合成する真空アークの場合，陰極は活性でイオンを放出しますが，陽極は単にプラズマの受け皿で不活性です。
しかし，圧力や，陰極と陽極との距離 によっては，陽極が活性化します。陽極がどのような状態にあるかを陽極モードといいます。
電力系統の保護に使われる真空遮断器（いわゆる真空バルブ）でも陽極モードが変化することが良く知られています。（電気学会 放電ハンドブック参照。）
真空アーク蒸着装置内で観察できる陽極モードには次の種類があります。（真空遮断器で発生する状況とはちょっと異なりますが
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拡散モード： 陽極が不活性なモードで，通常はこの状態で薄膜を合成します。 | |
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フットポイントモード： 陽極表面上に１点あるいは複数点の発光点が現れたモードです。 | |
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面状発光モード： フットポイントが一面に広がったモードです。 | |
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陽極点モード： | 表極表面上に１点あるいは複数点の強烈な発光点が現れたモードです。 陽極点は活性ですので，陽極表面の蒸発を伴います。また，陰極と陽極との間で， 強く発光する陽光柱が形成されます。 |
陰極-陽極間の電圧（アーク電圧）は上の順で高くなります。拡散モードの場合には，陰極における電圧降下だけなので，10〜30 V（陰極材料，ガス種に依存）ですが，モードが進展するにつれて，100 V 以上にもなります。アーク電圧は，希ガス（ArやHe）では低く，2原子分子（H2，N2，O2など）では高くなり，更に大きな原子（CH4）ではますます高くなります。
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