真空阴极电弧离子镀技术简称电弧离子镀（Arc Ion Plating）,在目前的薄膜制备行业有着广泛的应用。在目前的工业生产当中,还没有哪项控制大颗粒污染的手段得以大面积推广,这些手段总是会在某些方面的受到限制,所以工业当中解决大颗粒污染的方式还不是很完善。本文针对工业生产中常用的Φ100mm平面靶小弧源进行了系统的研究,开发出一套弧斑可控缩放的电弧源,并针对本论文所设计的弧源在不同放电条件下的靶面温度进行了实验测试统计,最后采用TiN薄膜的制备来测试弧源的实际镀膜生产中对于大颗粒污染的改善效果。在弧源结构方面,文章分析了永磁体磁场强度及距离靶面远近对弧斑运动状态的影响。根据永磁铁在靶面所形成的磁场情况及驱动电源的功率大小,设计了驱动弧斑缩放所需的电磁线圈部分。通过调节电磁线圈的到靶面距离及电流大小,成功实现了弧斑在整个靶面的缩放,并将电压调节范围作为主要参数设计了电磁线圈的脉冲驱动电源。在弧源的性能方面,本论文测试了靶面弧斑的运动速度、实际缩放频率与驱动电源输出频率之间的滞后效应,并且对于靶面温度分布随弧电流和弧斑扫描频率的变化趋势进行了系统的分析。结果表明,随着弧斑扫描频率的增加,靶面温度分布更加均匀,接近Ti靶熔点的高温点减少明显。在弧源制备薄膜的工艺方面,使用本论文所设计的弧源进行了 TiN薄膜制备,对所制备的薄膜进行了表面形貌及膜厚检测。结果表明,随着扫描频率的升高,无论是大颗粒的数量,还是大颗粒的尺寸都有了明显的降低,扫描频率30Hz时,大颗粒面积占薄膜总面积比例下降到了 0.1%,最大尺寸大颗粒粒径下降到了0.3 μm,薄膜质量得到了很好的改善。薄膜沉积速率在1～5Hz上升,5～10Hz下降,10～30Hz基本保持不变。