[实用新型]一种气源轮换式金刚石膜制备装置

摘要

本实用新型涉及金刚石膜的制备技术，具体是一种气源轮换式金刚石膜制备装置。本实用新型解决了采用热丝化学气相沉积法大面积制备金刚石膜时制备质量和速度受限的问题。一种气源轮换式金刚石膜制备装置，包括圆筒形反应室、外层水管、圆饼形载台、内层水管、径向支撑杆、圆饼形水冷腔、驱动电机、驱动齿轮、L形支撑杆、导电触头、热丝阵列、下圆形大导电栅网、上圆形大导电栅网、第一导气管、第二导气管、第三导气管、第一下圆形小导电栅网、第一上圆形小导电栅网、第二下圆形小导电栅网、第二上圆形小导电栅网、第三下圆形小导电栅网、第三上圆形小导电栅网、第一放电针、第二放电针、第三放电针。本实用新型适用于金刚石膜的大面积制备。

主权项

1.一种气源轮换式金刚石膜制备装置，其特征在于：包括圆筒形反应室（1）、外层水管（2）、圆饼形载台（3）、内层水管（4）、径向支撑杆（5）、圆饼形水冷腔（6）、驱动电机（7）、驱动齿轮（8）、L形支撑杆（9）、导电触头（10）、热丝阵列（11）、下圆形大导电栅网（12）、上圆形大导电栅网（13）、第一导气管（14）、第二导气管（15）、第三导气管（16）、第一下圆形小导电栅网（17）、第一上圆形小导电栅网（18）、第二下圆形小导电栅网（19）、第二上圆形小导电栅网（20）、第三下圆形小导电栅网（21）、第三上圆形小导电栅网（22）、第一放电针（23）、第二放电针（24）、第三放电针（25）、第一接地针（26）、第二接地针（27）、第三接地针（28）、抽气孔（29）、矩形窗孔（30）、第一至第十一电源；/n圆筒形反应室（1）的下端和上端均设有端壁；圆筒形反应室（1）的下端壁中央贯通开设有下装配孔；圆筒形反应室（1）的上端壁中央贯通开设有上装配孔；圆筒形反应室（1）的侧壁上部贯通开设有两个左右对称的侧装配孔；外层水管（2）的外侧面下端与下装配孔的孔壁固定配合；圆饼形载台（3）为空心结构，且圆饼形载台（3）的下端壁中央贯通开设有出水孔；圆饼形载台（3）的下外端面内边缘转动支撑于外层水管（2）的上端面，且圆饼形载台（3）的下外端面内边缘与外层水管（2）的上端面之间设有迷宫密封；圆饼形载台（3）的下外端面延伸设置有圆筒形凸台，且圆筒形凸台的轴线与圆饼形载台（3）的轴线重合；圆筒形凸台的内侧面与外层水管（2）的外侧面之间留有距离；圆筒形凸台的外侧面下端设有驱动外轮齿；内层水管（4）穿设于外层水管（2）的内腔，且内层水管（4）的轴线与外层水管（2）的轴线重合；内层水管（4）的外侧面与外层水管（2）的内侧面之间留有出水间隙；内层水管（4）的下端面与外层水管（2）的下端面齐平；内层水管（4）的上端面超出圆饼形载台（3）的下内端面；径向支撑杆（5）的数目为多根；各根径向支撑杆（5）的内端面均与内层水管（4）的外侧面固定；各根径向支撑杆（5）的外端面均与外层水管（2）的内侧面固定；各根径向支撑杆（5）沿周向等距排列；圆饼形水冷腔（6）位于圆饼形载台（3）的内腔；圆饼形水冷腔（6）的下外端面与圆饼形载台（3）的下内端面之间、圆饼形水冷腔（6）的上外端面与圆饼形载台（3）的上内端面之间、圆饼形水冷腔（6）的外侧面与圆饼形载台（3）的内侧面之间均留有冷却间隙；圆饼形水冷腔（6）的下端壁中央贯通开设有进水孔；圆饼形水冷腔（6）的上端壁贯通开设有多个喷水孔；圆饼形水冷腔（6）的下外端面内边缘固定支撑于内层水管（4）的上端面；驱动电机（7）安装于圆筒形反应室（1）的下内端面，且驱动电机（7）的输出轴朝上；驱动齿轮（8）固定装配于驱动电机（7）的输出轴上，且驱动齿轮（8）与驱动外轮齿啮合；L形支撑杆（9）的水平段垂直固定于圆筒形反应室（1）的内侧面，且L形支撑杆（9）的竖直段朝下；导电触头（10）安装于L形支撑杆（9）的竖直段下端，且导电触头（10）与圆筒形凸台的外侧面接触；热丝阵列（11）水平安装于圆筒形反应室（1）的内腔，且热丝阵列（11）位于圆饼形载台（3）的上方；/n下圆形大导电栅网（12）的侧面与圆筒形反应室（1）的内侧面固定配合，且下圆形大导电栅网（12）位于热丝阵列（11）的上方；上圆形大导电栅网（13）的侧面与圆筒形反应室（1）的内侧面固定配合，且上圆形大导电栅网（13）位于下圆形大导电栅网（12）的上方；第一导气管（14）和第三导气管（16）分别固定贯穿两个侧装配孔，且第一导气管（14）和第三导气管（16）均位于上圆形大导电栅网（13）的上方；第一导气管（14）和第三导气管（16）均呈斜向设置，且第一导气管（14）和第三导气管（16）相互对称；第一导气管（14）的下端管口和第三导气管（16）的下端管口均朝向上圆形大导电栅网（13）；第二导气管（15）固定贯穿上装配孔，且第二导气管（15）位于上圆形大导电栅网（13）的上方；第一下圆形小导电栅网（17）的侧面与第一导气管（14）的内侧面固定配合；第一上圆形小导电栅网（18）的侧面与第一导气管（14）的内侧面固定配合，且第一上圆形小导电栅网（18）位于第一下圆形小导电栅网（17）的左上方；第二下圆形小导电栅网（19）的侧面与第二导气管（15）的内侧面固定配合；第二上圆形小导电栅网（20）的侧面与第二导气管（15）的内侧面固定配合，且第二上圆形小导电栅网（20）位于第二下圆形小导电栅网（19）的上方；第三下圆形小导电栅网（21）的侧面与第三导气管（16）的内侧面固定配合；第三上圆形小导电栅网（22）的侧面与第三导气管（16）的内侧面固定配合，且第三上圆形小导电栅网（22）位于第三下圆形小导电栅网（21）的右上方；第一放电针（23）的数目为多根；各根第一放电针（23）均垂直固定于第一上圆形小导电栅网（18）的下端面；第二放电针（24）的数目为多根；各根第二放电针（24）均垂直固定于第二上圆形小导电栅网（20）的下端面；第三放电针（25）的数目为多根；各根第三放电针（25）均垂直固定于第三上圆形小导电栅网（22）的下端面；第一接地针（26）的数目为两排；每排第一接地针（26）均包括多根第一接地针（26）；两排第一接地针（26）相互正对地垂直固定于第一导气管（14）的内侧面，且两排第一接地针（26）均位于第一上圆形小导电栅网（18）的左上方；第二接地针（27）的数目为两排；每排第二接地针（27）均包括多根第二接地针（27）；两排第二接地针（27）相互正对地垂直固定于第二导气管（15）的内侧面，且两排第二接地针（27）均位于第二上圆形小导电栅网（20）的上方；第三接地针（28）的数目为两排；每排第三接地针（28）均包括多根第三接地针（28）；两排第三接地针（28）相互正对地垂直固定于第三导气管（16）的内侧面，且两排第三接地针（28）均位于第三上圆形小导电栅网（22）的右上方；抽气孔（29）贯通开设于圆筒形反应室（1）的侧壁，且抽气孔（29）位于圆饼形载台（3）的下方；矩形窗孔（30）贯通开设于圆筒形反应室（1）的侧壁；矩形窗孔（30）的上孔壁高于热丝阵列（11）；矩形窗孔（30）的下孔壁与圆饼形载台（3）的上外端面齐平；矩形窗孔（30）上安装有矩形透明窗门；/n第一电源的两极分别与驱动电机（7）的两个电源端连接；第二电源的两极分别与热丝阵列（11）的两个电源端连接；第三至第十一电源均为直流电源；第三电源的正极与第一上圆形小导电栅网（18）连接；第三电源的负极、第六电源的正极均与第一下圆形小导电栅网（17）连接；第四电源的正极与第二上圆形小导电栅网（20）连接；第四电源的负极、第七电源的正极均与第二下圆形小导电栅网（19）连接；第五电源的正极与第三上圆形小导电栅网（22）连接；第五电源的负极、第八电源的正极均与第三下圆形小导电栅网（21）连接；第六电源的负极、第七电源的负极、第八电源的负极、第九电源的正极均与上圆形大导电栅网（13）连接；第九电源的负极、第十电源的正极均与下圆形大导电栅网（12）连接；第十电源的负极、第十一电源的正极均与热丝阵列（11）的其中一个电源端连接；第十一电源的负极与导电触头（10）连接；两排第一接地针（26）均接地；两排第二接地针（27）均接地；两排第三接地针（28）均接地。/n