非自耗真空電弧爐是利用等離子體的高溫、高能量和高活性進(jìn)行金屬材料的熔煉和自然晶體生長。真空電弧加熱方式使用射頻(RF)發(fā)生器產(chǎn)生高頻應(yīng)用場來引導(dǎo)鋁箔放電，形成電弧及其等離子體。當(dāng)鋁箔被加熱到其熔點(diǎn)以上時，它流動到集合內(nèi)靜電場所達(dá)到的垂直表面之上，隨即由于放電中所釋放的熱量再次熔融。
通過射頻激勵產(chǎn)生的正交場驅(qū)使電子和離子振蕩同時進(jìn)行，從而沿水平方向等離子體根據(jù)振蕩情況形成橫立電極間的放電，將鋁箔熔化。產(chǎn)生等離子體振蕩與固體的粉末材料噴入同步進(jìn)行，使晶體從等離子被構(gòu)成之間的沉積所形成。
為了使?fàn)t內(nèi)通量達(dá)到這么高，非自耗真空電弧爐采用了復(fù)合泵結(jié)構(gòu)。它的系統(tǒng)由機(jī)械泵，分子泵和渦流泵三個主要元素組成。機(jī)械泵接在實(shí)驗(yàn)的氣缸中，可以把氣壓降低到10~20Pa。在機(jī)械泵附近的地方，有一臺分子泵，該泵通過熱板對時機(jī)長出的氣體進(jìn)行壓縮。因此，把機(jī)械泵科學(xué)地注入高分子涂層膜后，很快就可以將在爐內(nèi)流動的氣壓降低到10-6mbar下面，這樣也可以使處理材料時營造適合的環(huán)境。
非自耗真空電弧爐的加熱功率主要由射頻發(fā)生器和變壓器組成，射頻發(fā)生器可以使鋁箔在等離子工作區(qū)之間發(fā)生放電。而變壓器可以將這些高頻脈沖轉(zhuǎn)換為更高的直流電壓，用于引導(dǎo)表面放電產(chǎn)生對物料的額外加熱。所以，通過調(diào)整射頻發(fā)生器的輸出功率來控制加熱功率。真空度的控制會隨著動態(tài)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)泵中殘留氣體壓強(qiáng)很弱。再次使用微分和分析兩種傳感器來進(jìn)行控制。
