本论文设计建立了国内第一台磁过滤脉冲阴极真空弧沉积系统,并对其性能进行了考察。对弧源弧压、聚焦磁场和磁过滤管道正偏压以及管道磁场对系统弧放电、磁过滤管道传输效率和沉积离子流强的影响进行了系统的实验研究。研究中首次发现磁过滤管道在对等离子体进行导向和约束的同时,还作为第二阳极参与了系统的阴极真空弧放电过程。首创了过滤管道正偏压加在过滤管道和弧源阴极之间的工作方式。同样条件下,此工作方式比传统的正偏压加在管道和阳极间时,可以获得更高的弧放电规模。给出了上述两种工作方式下,系统弧放电的等效电路,并对工作特性测试中的实验现象进行了解释。就磁场对系统弧放电稳定性的影响的机理进行了讨论,肯定了磁过滤管道作为第二阳极对提高弧放电稳定性的作用。在此系统上合成了非晶金刚石和非晶碳氮薄膜。Raman光谱和XPS分析表明,衬底负偏压在20～200V合成的Ta-C薄膜中sp3杂化键含量在50%-81%之间,在80-110V时合成薄膜中sp3键含量最高。氩离子轰击会造成非晶金刚石薄膜表面sp3键含量的降低。在氮气分压在0.67～9.3×10-2Pa范围内,合成的非晶碳氮薄膜中N/C在0.10到0.31之间,并且随氮气分压升高,薄膜中的N含量增大。非晶碳氮薄膜中N主要以N=C键同C原子结合。