[发明专利]一种环形器保护系统及控制方法在审
申请号: | 201811567475.3 | 申请日: | 2018-12-20 |
公开(公告)号: | CN109666924A | 公开(公告)日: | 2019-04-23 |
发明(设计)人: | 黄翀;唐跃强 | 申请(专利权)人: | 长沙新材料产业研究院有限公司 |
主分类号: | C23C16/517 | 分类号: | C23C16/517;C23C16/27;C23C16/52;C23C16/54 |
代理公司: | 长沙楚为知识产权代理事务所(普通合伙) 43217 | 代理人: | 陶祥琲 |
地址: | 410205 湖南省长沙市*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 微波电源 环形器 控制中心 反射微波功率 温度测量装置 测量装置 供电装置 体内 匹配 微波 测量 接收反馈信号 微波反射功率 系统安全性 反馈 安全使用 发送控制 反射微波 工作平台 合成设备 控制指令 设备反应 实时测量 输出功率 微波负载 设备腔 工作台 腔体 判定 供电 发现 | ||
一种环形器保护系统及控制方法,其中,环形器保护系统,包括:温度测量装置、反射微波功率测量装置、微波电源供电装置和控制中心;温度测量装置用于测量合成设备腔体内工作平台的温度并反馈给控制中心;反射微波功率测量装置用于测量反射微波功率并反馈给控制中心;控制中心用于接收反馈信号并向各器件发送控制信号或控制指令;微波电源供电装置用于在设备反应腔体中微波负载匹配判定为异常时,降低微波电源的输出功率或切断微波电源供电。本发明通过实时测量设备腔体内工作台温度和微波反射功率,发现腔体内微波匹配异常情况,并通过降低微波发生功率或直接关闭微波电源降低通过环形器的反射微波的功率,保护环形器安全使用,提高系统安全性。
技术领域
本发明涉及一种环形器保护系统及控制方法,属于微波设备领域,特别是微波化学气相沉积设备领域。
背景技术
环形器是一种控制微波传输方向的设备,在许多微波系统中常被用于保护磁控管,特别是在MPCVD(Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition的英文缩写,中文意思为微波等离子体化学气相沉积,以下简称“MPCVD”)设备中,是保护磁控管的重要器件。MPCVD法不仅可以用于合成金刚石,还适用于很多其他材料的制备,MPCVD法合成金刚石合成设备的微波系统中磁控管是产生微波的重要器件,其微波输出的稳定性直接影响金刚石产品的性能和批次稳定性,同时金刚石合成过程中合成温度的稳定性对于合成金刚石质量具有极大地关系。
由于微波系统中微波输出功率的性能是由微波电源和磁控管共同决定,在金刚石合成过程可能发生微波反射功率跳变,特别是在反应前后微波功率升降过程中反射微波的变动幅度较大,都可能出现因反射微波功率过高从而击毁环形器的情况,环形器被击毁后,微波传输系统的反射功率将极不稳定,同时反射微波持续冲击磁控管将影响其工作效率,在此情况下微波反射功率过大将造成磁控管损毁,从而会导致合成工艺不能正常进行,也将直接影响合成产品的性能和稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能防止微波系统中环形器损坏的方法,特别是防止微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备在微波传输过程中发生反射微波功率超过安全值从而击毁环形器的环形器保护系统及用于该保护系统的控制方法。该方法也同样适合其他的包含环形器的微波系统。
为了解决上述技术问题,本发明提供的技术方案如下:
提供一种环形器保护系统,包括:温度测量装置、反射微波功率测量装置、微波电源供电装置和控制中心;
所述温度测量装置用于测量MPCVD合成设备腔体内部工作平台的温度并将温度转换成信号反馈给控制中心;进一步的,所述的合成设备腔体内部工作平为基板台。
所述反射微波功率测量装置用于测量反射微波功率并将其转换成信号反馈给控制中心;
所述控制中心包括控制计算机和信号接收处理模块;所述控制中心与温度测量装置以及反射微波功率测量装置分别相连,用于接收温度测量装置和反射微波功率测量装置的反馈信号,反馈信号经信号接收处理模块处理后,由控制计算机向各器件发送控制信号或控制指令;
所述微波电源供电装置与控制中心连接,用于在MPCVD的反应腔体中微波负载匹配判定为异常时,降低微波电源的输出功率或者切断微波电源供电。
进一步地,
所述温度测量装置为红外测温仪。
优选地,
为了测量的方便,所述温度测量装置为具有集成视频信号采集功能的红外测温仪。
进一步地,
所述反射微波功率测量装置可选为功率计或定向耦合器。
进一步地,
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C23C16-00 通过气态化合物分解且表面材料的反应产物不留存于镀层中的化学镀覆,例如化学气相沉积
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C23C16-22 .以沉积金属材料以外之无机材料为特征的