真空電弧離子鍍是由美國Multi-Arc公司和Vac-Tec公司聯(lián)合開發(fā)的，1981年達到工業(yè)實用化階段。
　　
　　電弧離子鍍的原理是基于冷陰極真空弧光放電理論提出的。該理論認為放電過程的電量遷移是借助于場電子發(fā)射和正離子電流這兩種機制同時存在且相互制約而實現(xiàn)的。在放電過程中，陰極材料大量蒸發(fā)，這些蒸氣分子所產(chǎn)生的正離子在陰極表面附近很短的距離內(nèi)產(chǎn)生極強的電場，在這樣強的電場作用下，電子產(chǎn)生“場電子發(fā)射”，而逸到真空中去，其發(fā)射的電流密度Jc表達式為
　　
　　而正離了流可占總的電弧電流的10%左右，但在理論計算上尚存在一定難度，還不能夠確切地建立和求解陰極弧光輝點內(nèi)的質(zhì)量、能量和電量的平衡關(guān)系。
　　
　　電弧法涉及到從陰極弧光輝點放出的陰極物質(zhì)的離子。陰極弧光輝點是存在于極小的空間的高電流密度高速變化的一種現(xiàn)象，其機理尚不完全清楚。按J．E．Daolder的解釋，能較好地利用圖10-23說明這一現(xiàn)象。
　　
　?、俦晃疥帢O表面的金屬離子形成空間電荷層。由此產(chǎn)生強電場使陰極表面上功函數(shù)小的點（晶界或微裂紋）開始發(fā)射電子。
　　
　?、趥€別發(fā)射電子密度高的點產(chǎn)生高密度的電流，該電流產(chǎn)生的焦耳熱使該點溫度上升而進一步發(fā)射熱電子。這種反饋作用使電流局部集中。
　　
　?、塾捎陔娏骶植考挟a(chǎn)生的焦耳熱使陰極材料在此局部產(chǎn)生爆發(fā)性的等離子化而發(fā)射電子和離子，然后留下放電痕。同時放出熔融的陰極材料粒子。
　　
　　④發(fā)射的離子中的一部分被吸回陰極表面再次形成空間電荷層，產(chǎn)生強電場，又使新的功函數(shù)小的點開始發(fā)射電子。
　　
　　這個過程反復(fù)進行，弧光輝點在陰極表面上激烈地、無規(guī)則地運動?；」廨x點過后，在陰極表面上留下分散的放電痕。研究結(jié)果表明，陰極輝點的數(shù)量一般與電流成正比增加，因此可以認為每一個輝點的電流是常數(shù)，并隨陰極材料的不同而異，見表10-13。
　　
　　上述陰極輝點極小，有關(guān)資料測定為1μm～100μm。所以輝點內(nèi)的電流密度值可達105A/cm²～107A/cm²。這些輝點猶如很小的發(fā)射點，每個點的延續(xù)時間很短，約為幾至幾十微秒。在此瞬間過后，電流又分布到陰極表面的其他輝點上，建立起足夠的發(fā)射條件，致使輝點附近的陰極材料大量蒸發(fā)，從而達到成膜的目的。