Дуговой разряд исследуется уже более 200 лет и до сих пор он остается самым загадочным электрическим разрядом. Для него характерны огромные плотности тока, высокая яркость свечения. Это определило использование дугового разряда для сварки и плавки металлов, а также в качестве мощного источника света. Для нанесения тонких пленок используется разновидность этого разряда – вакуумный дуговой разряд с интегрально холодным катодом. Разряд используется в вакуумно-дуговых испарителях  для формирования потока металлической плазмы, из которого осаждались различные металлические и керамические покрытия. Плазма, получаемая в вакуумно-дуговом разряде, состоит из атомов материала катода и практически полностью ионизована, что определяет специфические процессы конденсации вещества из ионной фазы. Работы по физике и технике вакуумной дуги стимулируются возможностью ее использования для формирования покрытий различного назначения.

 Метод вакуумно-дугового испарения основан на эрозии материала катода из катодного пятна и позволяет получать защитно-декоративные, коррозионно-стойкие, износостойкие и жаростойкие  покрытия, в том числе наноструктурированые износостойкие покрытия на инструмент и жаростойкие покрытия на лопатки авиационных турбин. Относительная простота и дешевизна метода вакуумно-дугового испарения стимулировали перенос этой технологии на обработку деталей более крупного размера (например, листовые материалы такие как: стекло, пластик, металл). Вакуумно-дуговые испарители используются как источники геттерного материала в высоковакуумных электроразрядных насосах. Перспективным является применение вакуумно-дугового разряда для синтеза нано- и микропорошков.

В настоящее время накоплены большие знания в физике горения вакуумной дуги, однако, до последнего времени, остаются неясными многие явления в этом разряде. Для этого вида дуги характерно необычное поведение столба разряда при взаимодействии с магнитным полем,  не объясненное до сих пор. Также нет ясного понимания  эмиссионных и эрозионных процессов на катоде. Все это не служило препятствием для использования этого разряда в ионно-плазменной технологии. Было накоплено много эмпирических знаний о поведении дуги в условиях вакуума. Разработчики научились виртуозно управлять движением катодного пятна по поверхности катода, регулировать состав продуктов эрозии катода и управлять процессами конденсации покрытий на поверхности обрабатываемых деталей.

 Успехи в изучении физики вакуумно-дугового разряда и технологии вакуумно-дугового испарения открывают перед нами огромные перспективы в развитии технологии машиностроения, микроэлектроники и нанотехнологии. В своей лекции я рассмотрю особенности вакуумно-дугового разряда и его применение в вакуумно-дуговых испарителях для современной ионно-плазменной технологии.