Un arc électrique se produit lorsqu'il y a une décharge de courant électrique à travers un espace dans un circuit, généralement en raison d'une rupture d'isolation ou d'une situation de haute tension. L'apparition d'un arc électrique peut être influencée par plusieurs facteurs, notamment la pureté du matériau cible, la structure de la surface, la présence de particules diélectriques et le point de fusion des matériaux de revêtement de la cible.
Les matériaux à point de fusion élevé, comme le Ti, le Cr et le Ta, ont moins tendance à former des arcs que les matériaux à point de fusion plus bas, comme l'Al et le Cu. En effet, les matériaux à point de fusion plus bas sont plus sensibles aux effets de la chaleur générée par le champ électrique, qui peut les faire fondre et créer un chemin conducteur pour l'arc.
L'arc peut également être déclenché par une émission thermionique ou une émission d'électrons de champ lorsque des électrodes métalliques dans le vide commencent à émettre des électrons. Une fois amorcé, un arc sous vide peut persister car les particules libérées acquièrent de l'énergie cinétique grâce au champ électrique, ce qui entraîne des collisions de particules à grande vitesse qui chauffent les surfaces métalliques et entretiennent l'arc.
Outre ces facteurs, la pression du gaz dans la zone d'arc, la présence d'une bobine de stabilisation de l'arc et la relation entre la tension et la longueur de l'arc peuvent également influencer la stabilité de l'arc. Par exemple, l'arc est plus stable à des pressions de gaz plus élevées, et l'utilisation d'une bobine de stabilisation de l'arc peut aider à maintenir une décharge normale en comprimant la colonne d'arc et en l'empêchant de se disperser.
En outre, la longueur de l'arc joue un rôle crucial dans sa stabilité. Une longueur d'arc plus courte entraîne une variation plus importante de la tension et du courant d'arc, tandis qu'une longueur d'arc plus longue peut entraîner une instabilité ou une déviation de l'arc. Par conséquent, le contrôle de la longueur de l'arc par la tension de l'arc est essentiel pour stabiliser l'arc.
En résumé, l'arc se produit en raison d'une rupture d'isolation ou d'une situation de haute tension, et son apparition peut être influencée par des facteurs tels que la pureté du matériau cible, la structure de la surface, la présence de particules diélectriques, le point de fusion des matériaux de revêtement de la cible, la pression du gaz dans la zone d'arc, la présence d'une bobine de stabilisation de l'arc et la relation entre la tension et la longueur de l'arc.
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