磁过滤真空弧制备薄膜是一种新型的薄膜制备方式。本文主要论述了磁过滤真空弧制备纳米薄膜装置的研究和磁过滤弯管中带电粒子的数值模拟计算。其中重点研究的是高压脉冲大电流电源及其触发发生器、放电电极和磁过滤弯管装置。后期的附加工作中，我们又尝试利用移动式探针对真空阴极等离子体进行了诊断研究。我们研究了脉冲形成网络(PFNs)的基本原理：Z＜R时，绝大部分的能量浪费在匹配电阻中，能量利用率很低，大概只有9％；在没有匹配电阻情况下，Z＞R导致电容会反向充电，返回PFN电容器中的能量只有当电容器始终从同一极充电时才能被有效利用。引入了一种“效率增强二极管”，这种二极管可以使LC电路出现多个弧脉冲，并且电容器总是从一个合适的方向充电，不需要提高输入功率就可以使电容器重复充电更加迅速，PFN运行时具有更高的脉冲重复频率(pulse repetition frequency简称PRF)。基于此原理，我们自行设计了一台高压脉冲大电流电源装置。我们设计并搭建了一套触发发生器装置，发生器产生的脉冲宽度为300μs，脉冲电压峰值约为1.5V。这套装置能够成功的触发KP(3CT)2000A平板型晶闸管，使得高压脉冲大电流电源正常工作。然后，我们利用该电源对两个碳棒电极进行了尖端弧放电试验，并对其放电特性进行了研究，试验表明该电源装置为将来利用阴极弧等离子体制备薄膜提供了良好的电源条件。我们设计了阴极真空电弧电极，并制作了两个磁过滤弯管，一个是带有90°磁滤，另一个带有接续式90°磁滤(即S形)。对于90°弯管，其传输效率相对要高一些；而对于S型弯管，制备出的薄膜更加的致密均匀，然而传输效率相对受到一定的限制。描述了在90°螺线管中通过磁过滤移除大粒子后等离子的运动，然后用电磁场数值分析中的有限元法算出带电粒子在螺线管中运动的主要算法，并用Matlab语言编程绘出螺线管、螺线管中的磁力线以及带电粒子在螺线管中运动的方程和图象。通过螺线管中大小颗粒粒子运动图象的比较来说明磁过滤器的过滤原理。随着阴极弧等离子体工业应用的日益广泛，特别是阴极弧等离子体制备纳米叠层膜和超硬膜等新一代表面技术的出现，消除大颗粒和提高阴极弧等离子体传输效率研究工作受到普遍重视，成为研究的热点。我们设计的整套装置能够稳定控制阴极弧的产生以及沉积薄膜的厚度，并有效的清除其中的大颗粒杂质，得到优质的薄膜，因此该套装置在将来会有非常广阔的工业前景。另外，还利用移动式单探针对不同电源偏压、不同气压以及不同位置的空心阴极等离子体进行了诊断，分析了电压和气压对空心阴极等离子体的影响，并对测量数据中表征等离子体空间电位Vsp的拐点不明显这一现象进行了解释。