[实用新型]一种金刚石复合片以及一种窗体

说明书

本申请公开了一种金刚石复合片，所述金刚石复合片包括单晶金刚石片和多晶金刚石膜；所述单晶金刚石片在所述金刚石复合片的中心，所述多晶金刚石膜包裹所述单晶金刚石片的外缘表面。该金刚石复合片结构由于中心采用高品质大尺寸单晶金刚石片，介质损耗低，热导率高，断裂强度高，可以承受兆瓦级微波功率而不断裂，而且寿命长。

技术领域

本申请涉及一种回旋管用微波窗口结构，具体涉及一种金刚石单晶多晶复合片。

背景技术

回旋管中的微波窗口用的金刚石窗片目前用多晶金刚石自支撑膜，但多晶金刚石自支撑膜介质损耗高，导致在大功率兆瓦级微波穿过时由于介质损耗，导致窗片中心急剧升温，而多晶金刚石的断裂强度低，热导率也不是非常高，从而很容易在中心开裂。单晶金刚石，其介质损耗低，大约只有6×10^-5左右，可以极大较小微波在其中的能量残留。实际上，穿过窗口的微波能量呈高斯分布，即中心很高，两边逐渐降低，且中心地带的能量宽度仅在10mm左右。因此，开发一种性能优异的窗片，具有重要的意义。

实用新型内容

本申请提供了一种金刚石复合片，所述金刚石复合片，包括整个窗体结构，所述结构中心是单晶金刚石片，周围是多晶金刚石膜，二者组合成单晶、多晶复合的金刚石复合片。该金刚石复合片结构由于中心采用高品质大尺寸单晶金刚石片，介质损耗低，热导率高，断裂强度高，可以承受兆瓦级微波功率而不断裂，而且寿命长。

所述金刚石复合片，包括单晶金刚石片和多晶金刚石膜；所述单晶金刚石片在所述金刚石复合片的中心，所述多晶金刚石膜包裹所述单晶金刚石片的外缘表面。

可选地，所述金刚石复合片还包括窗体骨架架；所述多晶金刚石膜和所述窗体骨架钎焊连接为一个整体。

作为一种实施方式，为了解决回旋管微波窗口用多晶金刚石窗的断裂问题，本实用新型提出了一种复合金刚石窗片结构，以增加窗片使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种金刚石复合窗片结构，包括整个窗体，其特征在于，所述复合窗片是由金刚石单晶片和多晶膜复合而成，单晶金刚石片在整个窗片的中心部位，多晶金刚石膜在单晶金刚石的四周，然后多晶金刚石膜和金属架通过钎焊组成整个窗体。由于单晶金刚石的介质损耗比多晶金刚石低很多，有效减小了微波窗口中心部位的介质损耗，兆瓦级微波穿过窗片时，由于介质损耗残留在窗片内的能量就会极大减少。

可选地，所述多晶金刚石膜的外缘表面的任意一点至所述金刚石复合片的中心的距离与所述单晶金刚石片的外缘表面的任意一点至所述金刚石复合片的中心的距离的比值≤15。

可选地，所述单晶金刚石片与所述多晶金刚石膜的结合方式的包括化学键合或物理键合。

可选地，所述多晶金刚石膜的厚度与所述单晶金刚石片的厚度没有直接的大小关系。单晶金刚石片的厚度可以小于多晶金刚石膜的厚度，也可以等于或大于多晶金刚石膜的厚度。

可选地，所述多晶金刚石膜的厚度等于所述单晶金刚石片的厚度。

可选地，所述多晶金刚石膜的厚度大于所述单晶金刚石片的厚度。

可选地，所述多晶金刚石膜的厚度小于所述单晶金刚石片的厚度。

可选地，所述单晶金刚石片是一片或多片镶嵌在多晶金刚石片中。当单晶金刚石片为多片镶嵌在多晶金刚石膜中时，多片金刚石片的中心与所述金刚石复合片的中心重合，多片金刚石片可以均匀分布在多晶金刚石膜上。

可选地，所述单晶金刚石片包括天然单晶金刚石片、人工合成单晶金刚石片中的至少一种；

所述单晶金刚石片包括圆形单晶金刚石片、多边形单晶金刚石片；所述圆形单晶金刚石片的直径为5～50mm，厚度为0.05～3mm；

所述多边形单晶金刚石片的边长为5～50mm，厚度为0.05～3mm。