[实用新型]一种CVD金刚石材料热电偶装置

说明书

本实用新型公开了一种CVD金刚石材料热电偶装置，包括探头、导线和绝缘防烫板，所述探头设于绝缘防烫板上，所述导线连接于探头，所述探头包括壳体和测温电极，所述测温电极包括氮掺杂CVD金刚石单晶片、磷掺杂CVD金刚石单晶片、金属贴片电极和磷‑硅半导体薄膜，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片上设于壳体内，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片设于磷掺杂CVD金刚石单晶片上，所述磷‑硅半导体薄膜设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片之间。本实用新型属于温度测量技术领域，具体是指一种体积小、动态范围大、精度高、抗噪声的CVD金刚石材料热电偶装置。

技术领域

本实用新型属于温度测量技术领域，具体是指一种CVD金刚石材料热电偶装置。

背景技术

在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点，另外，由于热电偶是一种无源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度，然而，对于需要微型化的接触式直接测量，尤其是动态温度场环境下的测量，现在技术手段存在一些不足。

实用新型内容

为了解决上述难题，本实用新型提供了一种结构简单，体积小，动态范围大的CVD金刚石材料热电偶装置。

为了实现上述功能，本实用新型采取的技术方案如下：一种CVD金刚石材料热电偶装置，包括探头、导线和绝缘防烫板，所述探头设于绝缘防烫板上，所述导线连接于探头上，所述探头包括壳体和测温电极，所述壳体设于绝缘防烫板上，所述测温电极设于壳体内，所述测温电极包括氮掺杂CVD金刚石单晶片、磷掺杂CVD金刚石单晶片、金属贴片电极和磷-硅半导体薄膜，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片上设于壳体内，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片设于磷掺杂CVD金刚石单晶片上，所述磷-硅半导体薄膜设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片之间，在高温下电导率降升高，起到加速电子通过，提高测量灵敏度，所述金属贴片电极设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片外侧，所述导线设于金属贴片电极上。

进一步地，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片大小为1.2*0.8*0.35mm³，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片大小为1.2*0.8*0.35mm³。

进一步地，所述磷-硅半导体薄膜厚10μm。

进一步地，所述壳体内设有测温电极放置槽，所述测温电极放置槽与壳体内壁件设有耐高温绝热套。

进一步地，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片中氮掺杂量为100ppb，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片中磷掺杂量为100ppb。

进一步地，所述金属贴片电极为采用电子束蒸发镀膜方法沉积的金属膜。

进一步地，所述金属贴片电极材质为金，所述金属贴片电极厚度为100nm。

进一步地，所述导线连接于金属贴片电极上，所述导线长度为3cm，所述导线长度≥0.5cm处同轴设有包皮，起到抗干扰和保护导线的作用。

本实用新型采用上述结构取得有益效果如下：本实用新型提供的一种CVD金刚石材料热电偶装置，通过使用分别掺杂氮和磷元素的CVD金刚石单晶片构成测温电极，通过使用磷-硅半导体薄膜强化电子传输速率实现快速响应，提高测温灵敏度且结构较为简单，具有体积小，动态范围广、精度高和抗噪声的优势。

附图说明

图1为本实用新型一种CVD金刚石材料热电偶装置整体结构示意图；

图2为本实用新型一种CVD金刚石材料热电偶装置测温电极结构示意图；

图3为本实用新型一种CVD金刚石材料热电偶装置壳体结构示意图。