本發(fā)明涉及一種真空電弧放電用的陰極構(gòu)件及使用其的等離子體裝置。
背景技術(shù)：
：以往，已知有用于真空電弧放電的各種電極構(gòu)件。例如，在專利文獻(xiàn)1中，記載有利用電弧放電的合金鋼的制造中所使用的石墨電極(graphiteelectrode)。專利文獻(xiàn)1中，關(guān)于所述石墨電極，已提出了通過模擬(simulation)來進(jìn)行性能評估的方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本專利特開平7-209162號公報技術(shù)實現(xiàn)要素：[發(fā)明所要解決的課題]且說，作為用于真空電弧放電的陰極構(gòu)件，有包含玻璃狀碳的陰極構(gòu)件。包含玻璃狀碳的陰極構(gòu)件沒有晶界。因此，如果使用包含玻璃狀碳的陰極構(gòu)件，可進(jìn)行不產(chǎn)生微粒(particle)的無火花放電。但是，包含玻璃碳的陰極構(gòu)件有時會在放電起弧時，例如因為急劇的溫度上升等而瞬間粉碎。并且，有時在放電起弧后，電弧斑點(arcspot)移動至陰極構(gòu)件以外的部分。此時，無法持續(xù)進(jìn)行真空電弧放電，或無法持續(xù)進(jìn)行無火花放電。因此，本發(fā)明的課題在于提供一種能夠持續(xù)進(jìn)行穩(wěn)定的無火花放電的陰極構(gòu)件、及使用其的等離子體裝置。[解決課題的手段]本發(fā)明的一實施方式是用于真空電弧放電的陰極構(gòu)件，包含玻璃狀碳，蒸發(fā)面的算術(shù)平均粗糙度Ra小于15.4μm。所述陰極構(gòu)件的蒸發(fā)面的算術(shù)平均粗糙度Ra小于15.4μm。因此，可抑制在真空電弧放電時，電弧斑點移動至陰極構(gòu)件以外的部分。因此，根據(jù)所述陰極構(gòu)件，可持續(xù)進(jìn)行穩(wěn)定的無火花放電。本發(fā)明的另一實施方式的等離子體裝置包括：真空容器、以及安裝于真空容器上的包含陰極構(gòu)件的電弧式蒸發(fā)源。陰極構(gòu)件包含玻璃狀碳，以下式(1)表示的抗熱震性R大于7.9。[數(shù)1]R＝σ×λ/α/E…(1)此處，所述式(1)中，σ為彎曲強(qiáng)度[MPa]，λ為導(dǎo)熱率[W/mK]，α為熱膨脹率[/106K]，E為楊氏模量(Young′smodulus)[GPa]。在所述等離子體裝置中，是使用抗熱震性R大于7.9的陰極構(gòu)件。因此，即使在真空電弧放電時引起急劇的溫度上升，而產(chǎn)生了大的熱應(yīng)力的情況下，陰極構(gòu)件也難以粉碎。因此，根據(jù)所述等離子體裝置，可以實現(xiàn)無火花放電的穩(wěn)定持續(xù)。附圖說明圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的等離子體裝置的構(gòu)成的概略圖。圖2是圖1所示的等離子體裝置中所使用的電弧式蒸發(fā)源的立體圖。圖3是圖1所示的等離子體裝置中所使用的電弧式蒸發(fā)源的側(cè)視圖。圖4是圖2所示的電弧式蒸發(fā)源的IV-IV剖面圖。圖5是表示真空電弧放電試驗后的比較例1的陰極構(gòu)件的照片。圖6是表示真空電弧放電試驗后的實施例1-1的陰極構(gòu)件的照片。圖7是表示真空電弧放電試驗后的實施例2-2的陰極構(gòu)件的照片。具體實施方式以下，一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖中對相同或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成標(biāo)附相同的符號，并且不重復(fù)進(jìn)行同樣的說明。[等離子體裝置的構(gòu)成]如圖1所示，本實施方式的等離子體裝置100包括真空容器1、保持構(gòu)件2、電弧式蒸發(fā)源3及永久磁鐵4。等離子體裝置100還包括電源5、電源6、觸發(fā)電極7及電阻8。再者，為了便于說明，在等離子體裝置100中，如圖1所示定義x軸、y軸及z軸。(真空容器)真空容器1與接地節(jié)點GND連接。真空容器1包含排氣口11。排氣裝置(圖略)通過使真空容器1內(nèi)的空氣從排氣口11排出，來使真空容器1內(nèi)減壓。(保持構(gòu)件)保持構(gòu)件2安裝于真空容器1上。保持構(gòu)件2保持配置在真空容器1內(nèi)的基材21?；?1既可以相對于保持構(gòu)件2不動的方式而固定，也可以能夠?qū)?yīng)于等離子體裝置100的使用者的操作等而變更方向的方式安裝于保持構(gòu)件2上。(電弧式蒸發(fā)源)電弧式蒸發(fā)源3安裝于真空容器1上。電弧式蒸發(fā)源3包括臺座31、陰極構(gòu)件32及包裝板(packingplate)33。臺座31呈大致圓板狀。臺座31的一個面安裝于包裝板33上。臺座31的另一個面朝向真空容器1內(nèi)的基材21。以下，為了便于說明，將臺座31的兩面之中朝向基材21的面稱為臺座31的上表面。如圖2所示，臺座31的直徑R1例如可設(shè)為64mm。臺座31的高度H1例如可設(shè)為20mm。臺座31并沒有特別限定，例如包含燒結(jié)體石墨(graphite)。陰極構(gòu)件32經(jīng)由臺座31及包裝板33，安裝于真空容器1上。如圖2至圖4所示，陰極構(gòu)件32呈柱狀。更具體而言，陰極構(gòu)件32呈實心的圓柱狀。即，在陰極構(gòu)件32中，與中心軸垂直的剖面(沿x-y平面的剖面)呈圓形狀。陰極構(gòu)件32例如可設(shè)為直徑R2為3mm，高度H2為10mm的圓柱狀。但是，陰極構(gòu)件32的直徑R2及高度H2可以適當(dāng)變更。例如，也可以對應(yīng)于真空電弧放電的持續(xù)時間等，調(diào)整陰極構(gòu)件32的高度H2。本實施方式中的“柱狀”是不僅包含實心的柱狀，而且包含管子(pipe)等空心的柱狀(筒狀)的概念。所謂“柱狀”，例如是指與中心軸垂直的剖面呈圓形狀、橢圓形狀、多邊形狀、角部帶圓形的多邊形狀、或環(huán)狀的形狀?！碍h(huán)狀”中，包括圓環(huán)狀、橢圓環(huán)狀、多邊環(huán)狀、及角部帶圓形(R倒角)的多邊環(huán)狀。因此，陰極構(gòu)件32除了如本實施方式的圓柱狀以外，例如也可以設(shè)為橢圓柱狀、多棱柱狀、或角部帶有圓形(R倒角)的多棱柱狀，還可以設(shè)為圓筒狀、橢圓筒狀、多邊筒狀、或角部帶有圓形(R倒角)的多邊筒狀。陰極構(gòu)件32的直徑的大小也可以沿軸向而發(fā)生變化。例如，陰極構(gòu)件32既可以是直徑從臺座31側(cè)向前端變小的圓錐狀或橢圓錐狀，也可以直徑從臺座31側(cè)向前端分階段地變小。在本實施方式中，是整個陰極構(gòu)件32為柱狀部分，但是也可以是陰極構(gòu)件32的一部分為柱狀部分。即，也可以是陰極構(gòu)件32的一部分為圓柱狀、橢圓柱狀、圓筒狀或橢圓筒狀等。陰極構(gòu)件32包含玻璃狀碳。玻璃狀碳是通過對酚樹脂(phenolresin)等熱硬化性樹脂進(jìn)行煅燒、碳化而制造。玻璃狀碳在構(gòu)造上呈玻璃狀，不存在晶界。由于不存在晶界，所以陰極構(gòu)件32也可以包含導(dǎo)電性的金剛石。包含玻璃狀碳的陰極構(gòu)件32沒有晶界，所以在電弧放電中釋放原子狀的碳(carbon)。即，通過使用陰極構(gòu)件32，能夠引起不產(chǎn)生微粒的無火花放電。再者，在本實施方式中，所謂微粒，是指尺寸為5nm～數(shù)μm的碳粒。玻璃狀碳包含玻碳(glassycarbon)、非晶碳、非晶質(zhì)碳、非定形碳、無定形碳、非石墨化碳及玻璃碳(vitreouscarbon)等。作為玻璃狀碳的具體例，可以舉出日清紡化學(xué)(NisshinboChemical)制造的玻璃狀碳、或東海碳素(TokaiCarbon)制造的玻碳等。陰極構(gòu)件32的抗熱震性R優(yōu)選的是大于7.9，更優(yōu)選的是12.2以上。抗熱震性R可用下式(1)來定義。下式(1)中，σ為彎曲強(qiáng)度[MPa]，λ為導(dǎo)熱率[W/mK]，α為熱膨脹率[/106K]，E為楊氏模量[GPa]。[數(shù)1]R＝σ×λ/α/E…(1)陰極構(gòu)件32具有在電弧放電時產(chǎn)生陰極物質(zhì)的蒸發(fā)的蒸發(fā)面。陰極構(gòu)件32的蒸發(fā)面的表面粗糙度(算術(shù)平均粗糙度Ra)優(yōu)選的是小于15.4μm，更優(yōu)選的是8.6μm以下。在本實施方式中，圓柱狀的陰極構(gòu)件32的側(cè)面(外周面)是主要的蒸發(fā)面。即，陰極構(gòu)件32的側(cè)面的算術(shù)平均粗糙度Ra優(yōu)選的是小于15.4μm，更優(yōu)選的是8.6μm以下。陰極構(gòu)件32的前端面的表面粗糙度并沒有特別限定。即，在陰極構(gòu)件32中，前端面的表面粗糙度既可以大于側(cè)面的表面粗糙度，也可以小于側(cè)面的表面粗糙度。在陰極構(gòu)件32中，前端面的表面粗糙度也可以與側(cè)面的表面粗糙度相等。如圖1所示，包裝板33固定于真空容器1的壁部。如上所述，在包裝板33上固定臺座31。再者，在真空容器1中，也可以與電弧式蒸發(fā)源3分開安裝電子束(electronbeam，EB)蒸發(fā)源或濺射源等。(永久磁鐵)如圖1所示，永久磁鐵4在真空容器1的外部，靠近電弧式蒸發(fā)源3而配置。更具體而言，永久磁鐵4設(shè)置于電弧式蒸發(fā)源3的背面(包裝板33的表面)附近。永久磁鐵4呈大致環(huán)狀。永久磁鐵4配置成與電弧式蒸發(fā)源3為同心。永久磁鐵4中，例如，靠近電弧式蒸發(fā)源3的面為N極，遠(yuǎn)離電弧式蒸發(fā)源3的面為S極。但是，永久磁鐵4的磁極的配置并沒有特別限定。例如，在永久磁鐵4中，也可以將靠近電弧式蒸發(fā)源3的面設(shè)為S極，將遠(yuǎn)離電弧式蒸發(fā)源3的面設(shè)為N極。在本實施方式中，永久磁鐵4相當(dāng)于“磁場產(chǎn)生元件”。但是，也可以使用永久磁鐵4以外的構(gòu)件作為“磁場產(chǎn)生元件”。例如，“磁場產(chǎn)生元件”也可以是通過對線圈通電來產(chǎn)生磁場的電磁鐵。(電源)電源5配置在保持構(gòu)件2與接地節(jié)點GND之間。電源5與保持構(gòu)件2及接地節(jié)點GND連接。電源5經(jīng)由保持構(gòu)件2對基材21施加負(fù)的電壓。電源6配置在電弧式蒸發(fā)源3與接地節(jié)點GND之間。電源6與電弧式蒸發(fā)源3及接地節(jié)點GND連接。電源6經(jīng)由導(dǎo)孔(feed-through)9對電弧式蒸發(fā)源3施加負(fù)的電壓。(觸發(fā)電極)觸發(fā)電極7例如包含鉬(Mo)。觸發(fā)電極7將其一部分配置在真空容器1內(nèi)，將另一部分配置在真空容器1的外部。觸發(fā)電極7經(jīng)由電阻8與接地節(jié)點GND連接。觸發(fā)電極7通過往返驅(qū)動裝置(圖略)而與陰極構(gòu)件32接觸。觸發(fā)電極7通過往返驅(qū)動裝置(圖略)而與陰極構(gòu)件32背離。(電阻)電阻8配置在觸發(fā)電極7與接地節(jié)點GND之間。電阻8抑制電弧電流流入至觸發(fā)電極7。(其它)等離子體裝置100也可以還包括將具有規(guī)定功能的氣體供給至真空容器1內(nèi)的氣體供給元件(圖略)。具有規(guī)定功能的氣體也可以是用于使放電穩(wěn)定化，或生成碳化物薄膜，或控制這些薄膜的應(yīng)力的氣體，作為這種氣體，并沒有特別限定，例如，可以舉出氬氣等稀有氣體或氮氣等。并且，具有規(guī)定功能的氣體也可以是用于控制碳薄膜的例如電阻率等電氣特性的氣體。作為這種氣體，并沒有特別限定，例如，可以舉出乙硼烷(diborane)或膦(phosphine)等。再者，在本發(fā)明中，即便是微量也導(dǎo)入有碳以外的元素的碳薄膜也屬于碳化物薄膜的范疇。[等離子體裝置的動作]其次，對如上所述而構(gòu)成的等離子體裝置100的動作進(jìn)行說明。在本實施方式中，對使用等離子體裝置100的碳薄膜的生成進(jìn)行說明。即，本實施方式的等離子體裝置100是作為真空電弧蒸鍍裝置而發(fā)揮作用。但是，等離子體裝置100也可以不是真空電弧蒸鍍裝置，例如也可以用于碳納米管或富勒烯(fullerene)等膜以外者的生成。此時，等離子體裝置100也可以不包含用于保持基材21的保持構(gòu)件2。首先，將臺座31安裝于包裝板33上，并且將陰極構(gòu)件32安裝于臺座31上。將這樣組裝的電弧式蒸發(fā)源3安裝于真空容器1。并且，使基材21保持于保持構(gòu)件2。其次，經(jīng)由排氣口11對真空容器1內(nèi)進(jìn)行排氣，使真空容器1內(nèi)減壓至所需的壓力為止。進(jìn)而，通過電源5對基材21施加負(fù)的電壓(例如，-10V～-300V)。并且，通過電源6對電弧式蒸發(fā)源3施加負(fù)的電壓(例如，-15V～-50V)。接著，對往返驅(qū)動裝置(圖略)進(jìn)行驅(qū)動，使觸發(fā)電極7與陰極構(gòu)件32接觸。然后，通過往返驅(qū)動裝置(圖略)，使觸發(fā)電極7與陰極構(gòu)件32背離。由此，在真空容器1與陰極構(gòu)件32之間開始電弧放電。再者，在所述時點，配置在基材21與陰極構(gòu)件32之間的擋板(shutter)(圖略)關(guān)閉。通過電弧放電，首先，電弧斑點出現(xiàn)在陰極構(gòu)件32的前端面，或者出現(xiàn)在將前端面與側(cè)面加以連接的邊緣(edge)部分。電弧斑點是電弧放電的陰極點，強(qiáng)烈地發(fā)光。在電弧斑點上，產(chǎn)生陰極物質(zhì)的蒸發(fā)。再者，在產(chǎn)生了電弧放電期間，也可以通過氣體供給元件(圖略)，將如上所述的具有規(guī)定功能的氣體供給至真空容器1內(nèi)。然后，打開基材21與陰極構(gòu)件32之間的擋板(圖略)后，在基材21上生成碳薄膜。在碳薄膜中，包含非晶碳薄膜、類金剛石(diamondlike)碳薄膜、四面體非晶碳膜、非晶質(zhì)硬質(zhì)碳薄膜及硬質(zhì)碳薄膜。如上所述，在等離子體裝置100中設(shè)置有永久磁鐵4，所述永久磁鐵4產(chǎn)生電弧式蒸發(fā)源3的朝向軸向及徑向的磁場。即，產(chǎn)生陰極構(gòu)件32延伸的方向上的磁場及從陰極構(gòu)件32側(cè)向臺座31的周緣部的磁場。通過所述磁場，電弧斑點在陰極構(gòu)件32的側(cè)面上移動。更具體而言，電弧斑點從陰極構(gòu)件32的前端側(cè)向臺座31側(cè)，在陰極構(gòu)件32的側(cè)面上呈螺旋(spiral)狀移動。規(guī)定時間經(jīng)過后，關(guān)閉擋板，使用等離子體裝置100的碳薄膜的生成結(jié)束。[實施方式的效果]如以上所述，本實施方式的等離子體裝置100中所使用的陰極構(gòu)件32包含玻璃狀碳，所以沒有晶界。因此，如果使用陰極構(gòu)件32，則可以引起不產(chǎn)生微粒的無火花放電。另一方面，陰極構(gòu)件32由于抗熱震性R大于7.9，所以即使在真空電弧放電時引起急劇的溫度上升，產(chǎn)生了大的熱應(yīng)力的情況下，也難以粉碎。因此，通過使用陰極構(gòu)件32，可以期待穩(wěn)定的無火花放電的持續(xù)。所述實施方式的陰極構(gòu)件32的蒸發(fā)面的算術(shù)平均粗糙度Ra小于15.4μm。因此，可抑制電弧斑點移動至陰極構(gòu)件32以外的部分。其結(jié)果為，可持續(xù)進(jìn)行穩(wěn)定的無火花放電。所述實施方式的陰極構(gòu)件32包含柱狀部分。更詳細(xì)而言，陰極構(gòu)件32呈圓柱狀。并且，在等離子體裝置100中，利用永久磁鐵4，在陰極構(gòu)件32的周圍產(chǎn)生了磁場。通過如上所述的構(gòu)成，電弧斑點可以在陰極構(gòu)件32的側(cè)面(蒸發(fā)面)上呈螺旋狀移動。因此，可以抑制電弧斑點移動至陰極構(gòu)件32以外的部分，能夠更穩(wěn)定地持續(xù)進(jìn)行無火花放電。實施例以下，通過實施例而對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步具體說明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實施例。使用圖1所示的等離子體裝置100，對多種陰極構(gòu)件進(jìn)行真空電弧放電試驗。在所述真空電弧放電試驗中，通過回轉(zhuǎn)泵(rotarypump)及渦輪分子泵等排氣裝置(圖略)將真空容器1內(nèi)真空排氣至9.9×10-3Pa為止，在電弧電流80A的設(shè)定下在各陰極材料上放電起弧之后，進(jìn)行放電狀況的確認(rèn)。將詳細(xì)的試驗條件示于表1。[表1]放電前到達(dá)真空度[Pa]9.9×10-3軸向磁場：Bz[高斯(Gauss)]87半徑方向磁場：Br[Gauss]16電弧電流[A]80放電時間[sec]40基材350mm×350mm(SUS304)基材偏壓[V]-50表1中的軸向磁場Bz及半徑方向磁場Br是利用高斯計(gaussmeter)(湖岸(LakeShore)公司制造，410-SCT型)，在各陰極構(gòu)件的前端位置所測定的值。[實施例1]使用等離子體裝置100，在表1所示的試驗條件下，對四種陰極構(gòu)件(比較例1、實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3)分別進(jìn)行真空電弧放電試驗。比較例1、實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3的陰極構(gòu)件包含玻璃狀碳，呈大致相同尺寸的圓柱狀。實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3的各陰極構(gòu)件相當(dāng)于所述實施方式的陰極構(gòu)件32。將各陰極構(gòu)件的彎曲強(qiáng)度σ、導(dǎo)熱率λ、熱膨脹率α、楊氏模量E及抗熱震性R示于表2。表2所示的各陰極構(gòu)件的彎曲強(qiáng)度σ、導(dǎo)熱率λ、熱膨脹率α及楊氏模量E均是在20℃～30℃左右時的值。表2所示的各抗熱震性R是利用彎曲強(qiáng)度σ、導(dǎo)熱率λ、熱膨脹率α及楊氏模量E的值，通過所述式(1)而算出的。[表2]將實施例1的真空電弧放電試驗的結(jié)果示于表3。對比較例1、實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3的陰極構(gòu)件分別實施各三次真空電弧放電試驗后發(fā)現(xiàn)，三次均為相同的結(jié)果。[表3]比較例1的陰極構(gòu)件在放電起弧后，瞬間粉碎而停止放電。將真空電弧放電試驗后的比較例1的陰極構(gòu)件示于圖5。比較例1的陰極構(gòu)件由于抗熱震性R低至7.9，無法承受放電起弧時的急劇的溫度上升，所以導(dǎo)致在放電起弧后，瞬間粉碎的結(jié)果。另一方面，在抗熱震性R大于7.9的實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3的陰極構(gòu)件中，則產(chǎn)生了穩(wěn)定的無火花放電。因此，可知當(dāng)陰極構(gòu)件的抗熱震性R大于7.9時，無火花放電穩(wěn)定地持續(xù)。關(guān)于實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3，在確認(rèn)到穩(wěn)定的無火花放電持續(xù)了40秒之后，進(jìn)行了強(qiáng)制滅弧。強(qiáng)制滅弧后，將真空容器1在大氣中敞開而進(jìn)行各陰極構(gòu)件的確認(rèn)。實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3的陰極構(gòu)件均在側(cè)面殘留有螺旋狀的放電痕跡。從所述方面可知，在真空電弧放電中，電弧斑點在實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3的陰極構(gòu)件的側(cè)面上呈螺旋狀移動。即，實施例1-1、實施例1-2及實施例1-3的陰極構(gòu)件可以評估為抑制了電弧斑點向陰極構(gòu)件以外的部分移動。圖6是真空電弧放電試驗后的實施例1-1的陰極構(gòu)件的照片。[實施例2]使用等離子體裝置100，在表1所示的試驗條件下，對四種陰極構(gòu)件(實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3、實施例2-4及比較例2)分別進(jìn)行真空電弧放電試驗。實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3、實施例2-4及比較例2的陰極構(gòu)件包含玻璃狀碳，呈大致相同尺寸的圓柱狀。實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3及實施例2-4的各陰極構(gòu)件相當(dāng)于所述實施方式的陰極構(gòu)件32。將各陰極構(gòu)件的側(cè)面的表面粗糙度示于表4。在表4中，關(guān)于實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3、實施例2-4及比較例2的陰極構(gòu)件，分別顯示了側(cè)面的算術(shù)平均粗糙度Ra及最大高度Rmax。[表4]表4中的算術(shù)平均粗糙度Ra及最大高度Rmax是利用表面粗糙度測定機(jī)(三豐(mitutoyo)公司制造，蘇泰特(Surftest)211型)對各陰極構(gòu)件的側(cè)面進(jìn)行測定的值。關(guān)于實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3、實施例2-4及比較例2的陰極構(gòu)件，分別實施各三次真空電弧放電試驗。將實施例2的真空電弧放電試驗的結(jié)果示于表5。比較例2的陰極構(gòu)件在所有三次真空電弧放電試驗中，放電起弧后，電弧斑點瞬間移動至臺座31。比較例2的陰極構(gòu)件中，側(cè)面的表面粗糙度(算術(shù)平均粗糙度Ra)大至15.4μm，表示在側(cè)面上成為放電的起點的凸部多或大。因此認(rèn)為，在使用比較例2的陰極構(gòu)件的真空電弧放電中，電弧斑點是以相繼飛越陰極構(gòu)件的側(cè)面的凸部的方式移動，在放電起弧后，電弧斑點瞬間移動至臺座31。另一方面，在表面粗糙度(算術(shù)平均粗糙度Ra)小于15.4μm的實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3及實施例2-4的陰極構(gòu)件中，可產(chǎn)生穩(wěn)定的無火花放電。在實施例2-2及實施例2-3的陰極構(gòu)件中，在所有三次真空電弧放電試驗中均產(chǎn)生了穩(wěn)定的無火花放電。在實施例2-1及實施例2-4的陰極構(gòu)件中，在三次真空電弧放電試驗之中的兩次中產(chǎn)生了穩(wěn)定的無火花放電。從如上所述的結(jié)果可知，在陰極構(gòu)件的側(cè)面(蒸發(fā)面)的算術(shù)平均粗糙度Ra小于15.4μm的情況下，可穩(wěn)定地持續(xù)進(jìn)行無火花放電。同樣地，當(dāng)陰極構(gòu)件的側(cè)面(蒸發(fā)面)的最大高度Rmax小于78.7μm的情況下，可評估為能夠持續(xù)進(jìn)行穩(wěn)定的無火花放電。在使用實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3及實施例2-4的陰極構(gòu)件的真空電弧放電試驗中，在電弧斑點沒有瞬間移動至臺座31的情況下，確認(rèn)到無火花放電持續(xù)了40秒之后，進(jìn)行了強(qiáng)制滅弧。強(qiáng)制滅弧后，將真空容器1在大氣中敞開而進(jìn)行各陰極構(gòu)件的確認(rèn)。關(guān)于實施例2-1、實施例2-2、實施例2-3及實施例2-4的陰極構(gòu)件之中無火花放電持續(xù)了40秒的陰極構(gòu)件，在側(cè)面上均殘留有螺旋狀的放電痕跡。從所述方面可知，電弧斑點在各陰極構(gòu)件的側(cè)面上呈螺旋狀移動，從而抑制了電弧斑點向陰極構(gòu)件以外的部分移動。圖7是真空電弧放電試驗后的實施例2-2的陰極構(gòu)件的照片。[符號的說明]100：等離子體裝置1：真空容器2：保持構(gòu)件21：基材3：電弧式蒸發(fā)源32：陰極構(gòu)件4：永久磁鐵(磁場產(chǎn)生元件)當(dāng)前第1頁1 2 3