本实用新型公开一种用于大面积双层辉光等离子无氢渗碳的源极，呈平板状，厚度为20～35mm，水平横断面形状为方形、圆形或者多边形，源极的上表面和下表面分别凹陷形成有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的形状为圆形、正方形或正多边形，第二凹槽的深度为4～6mm，水平横截面积为12～50mm2，第一凹槽的深度为8～15mm，水平横截面积为50～120mm2。当在源极上加载一个合适的放电电压时，第一凹槽主要是为了增加离子的轰击表面积，加快源极的升温速度，为后续的离子溅射和蒸发溅射提供条件。第二凹槽在增加溅射面积的同时，空心阴极效应和尖端放电效应放电会提高碳离子、蒸发粒子和高能中性粒子浓度，为高效率处理大面积试样提供条件。