本实用新型的一种新型真空表面强化设备属于等离子体表面改性的技术领域。该设备包括真空炉、进气系统、抽真空系统、供电系统、测温系统、冷却系统、载物台和绝缘体，其特征在于，还包括一个位于真空炉内的双层圆筒，该双层圆筒通过绝缘体与炉体电绝缘，载物台位于双层圆筒内，并与炉体电绝缘，供电系统的阴极与双层圆筒电连接。对工件表面进行强化处理时，将工件放于载物台上，接通直流高压电源后，炉体作为电源阳极，双层圆筒作为电源阴极，利用双层圆筒的空心阴极效应对工件表面进行渗氮处理。本实用新型的有益效果是：工件表面渗氮速度快，工艺简单，保持工件表面原有光洁度，工件表面化合物层厚、致密度高，设备简单，成本低。