Η πηγή ιόντων της μηχανής επίστρωσης πολλαπλών τόξων βασίζεται στην εκκένωση του τόξου κενού ψυχρής καθόδου. Το υλικό στόχου της καθόδου έχει σημεία που κινούνται γύρω. Τα σημεία εκπέμπουν μεταλλικούς ατμούς και ιονίζουν σε ιόντα. Τα ιόντα εναποτίθενται στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας για να σχηματίσουν μια επίστρωση. Η αρχή λειτουργίας της πηγής ιόντων της μηχανής επικάλυψης πολλαπλών τόξων είναι η παραγωγή εκκένωσης τόξου σε περιβάλλον κενού μέσω του υλικού στόχου της καθόδου για να σχηματίσει πλάσμα υψηλής πυκνότητας. Όταν το ρεύμα διέρχεται από το υλικό στόχου, τα μικροσκοπικά σημεία θα σχηματίζονται στην επιφάνεια και θα κινηθούν με υψηλή ταχύτητα. Αυτά τα σημεία θα εξατμιστούν και θα ιονίζουν το υλικό στόχου για την παραγωγή μεταλλικών ιόντων. Αυτά τα ιόντα επιταχύνονται για να πετάξουν προς το τεμάχιο εργασίας κάτω από τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου και τελικά κατατίθενται στην επιφάνεια για να σχηματίσουν μια ομοιόμορφη και πυκνή επίστρωση.
