[发明专利]一种微球聚合物涂层制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光惯性约束聚变领域中微球聚合物涂层的制备装置。

背景技术

在激光惯性约束聚变领域中，辉光放电聚合物涂层因透过率高，可实现氘氚冰层的光学测量和红外加热；结构致密无微缺陷；表面光洁度高等优点，成为了聚变靶丸的燃料容器，被应用于聚变点火工程中的靶丸烧蚀层材料。微球辉光放电聚合物涂层的制备需采用等离子体增强化学气相沉积法，然而目前的等离子体增强化学气相沉积装置一般用于平面薄膜或平面涂层的制备，难以满足微球聚合物涂层均匀的要求；另一方面，物理实验上对微球聚合物的性能有着特殊要求，目前的等离子体增强化学气相沉积装置所制备的聚合物难以达到聚变点火的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有等离子体增强化学气相沉积装置的技术缺陷，提供一种满足激光惯性约束聚变领域要求，能够实现微球聚合物涂层均匀和厚度可控、微球聚合物涂层单层及多层掺杂的微球聚合物制备装置。

本发明采用的技术方案是：包括进气管、射频屏蔽罩、电感线圈、石英谐振腔、真空室。石英谐振腔位于电感线圈中，电感线圈位于射频屏蔽罩中。进气管与石英谐振腔连接，石英谐振腔与真空室连接。真空室内设有样品架、样品升降台、敲击杆，样品架与样品升降台连接。

所述石英谐振腔上端为圆柱形，下端为锥形。

所述电感线圈两引线从装置顶端的接线柱引出，与射频电源相连，电感线圈的线圈匝数可调。

所述敲击杆由螺线管、电磁铁不锈钢杆组成，不锈钢杆伸入真空室与样品架接触。

所述样品架由碗状样品盘、真空电机及电机托架构成，碗状样品盘与真空电机连接，真空电机置于电机托架内。

本发明的有益效果如下：1. 本发明的石英谐振腔上端为圆柱形，下端为锥形，有利于反应气体电离，保证了微球聚合物涂层能够满足激光惯性约束聚变领域要求。2. 本发明的样品架为可倾斜式真空电机连接的碗状样品盘，并带有敲击杆敲击功能，保证了微球聚合物涂层地均匀制备。3. 匝数可调的电感线圈实现了等离子体发生区的调整，便于工艺参数的调整，保证了最佳工艺参数的摸索。

附图说明

图1 为本发明微球聚合物涂层制备装置的结构示意图；

图2 为本发明中的石英谐振腔结构示意图；

图3 为本发明中的样品架结构示意图；

图中1.进气管    2.射频屏蔽罩     3.电感线圈     4.石英谐振腔     5.样品架     6.样品升降台     7.敲击杆     8.真空室     9.观察窗     10.射频电源     11.样品盘     12.真空电机     13.电机托架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 为本发明微球聚合物涂层制备装置的结构示意图，在图1中，石英谐振腔4位于电感线圈3中，电感线圈3两引线从装置顶端的接线柱引出，与射频电源10相连，电感线圈3的线圈匝数可调，以实现等离子体发生区的调整。电感线圈3位于射频屏蔽罩2中，以屏蔽电感线圈3的高频信号。进气管1与石英谐振腔4顶端连接，石英谐振腔4底端与真空室8连接。反应气体经进气管1在石英谐振腔4内由射频电感线圈3耦合而等离子体化。真空室8采用前开门结构，便于取、放样品。真空室8内设有样品架5、样品升降台6和敲击杆7。样品架5与样品升降台6连接，样品架5的高度通过样品升降台6进行调节，也就是说微球到石英谐振腔4底端的距离通过样品升降台6控制。敲击杆7与样品架5接触，敲击杆7外端为螺线管和电磁铁，其敲击的频率和力度可调，以防止微球粘附在样品盘上。

图2 为本发明中的石英谐振腔结构示意图，在图2中，石英谐振腔4，上端为圆柱形，下端为锥形，内部空心的石英管。

图3 为本发明中的样品架结构示意图，在图3中，样品架5，由碗状样品盘11、真空电机12及电机托架13构成。碗状样品盘11与真空电机12连接，真空电机12置于电机托架13内，并随电机托架13的转动倾斜15°，可在0~30°选择。在真空电机12转动时，其电机转轴带动样品盘11转动，以使样品盘11内微球随机滚动。样品盘11的材料可选择多种，如玻璃、石英、聚四氟乙烯等。