CN110284123B - 一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，包括设置于微波等离子体化学气相沉积设备外围的若干个相互连接的复合夹心屏蔽板及其固定底座，复合夹心屏蔽板具有内侧板、外侧板和设置在内侧板和外侧板之间的中间隔板，内侧板与中间隔板之间的第一空隙内设置有冷却水循环管道，外侧板与中间隔板之间的第二空隙内填充有孔洞直径小于微波波长的铜网，相邻复合夹心屏蔽板内的铜网通过电导线相互连接在一起，每个复合夹心屏蔽板内的铜网上设置有用于与地面连接的接地导线。本发明屏蔽装置的复合夹心屏蔽板内同时设置冷却水循环管道和铜网，屏蔽效果良好，既能有效保证工作人员的身体健康，又可以减少对设备本身的损害。
Description
技术领域
本申请属于微波屏蔽技术领域，尤其是涉及一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽结构。
背景技术
微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)是用微波等离子体作反应源，在石英管内沉积制备光纤预制棒的一种方法，该方法与其它等离子体化学气相沉积法的不同之处在于原料气体被微波能激发电离产生等离子体，而MPCVD法所使用的微波等离子体化学气相沉积设备的核心部件就是用于产生微波等离子体的微波谐振腔，微波激发的等离子体具有无电极物质污染、可控性好、等离子体密度高等一系列优点，但与此同时，微波谐振腔会产生对设备和人员造成危害的微波辐射，因此需要对其进行微波屏蔽。
目前，针对微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽方法一般为两种：一种方法是在设备外建造金属隔间，该方法虽然可以减少对人员的伤害，但无法减少对设备本身的危害，另外金属隔间的占地空间大，浪费厂房资源；另一种方法在设备四周做隔板，隔板上贴附吸波材料，该方法虽然对微波的屏蔽效果较好，但微波吸波材料对温度及湿度等环境要求较高，需要根据环境情况选择不同基底的吸波材料，且微波吸波材料需要繁琐的周期更换，产生较高的材料成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中针对微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽方法的屏蔽效果差、工作繁琐且成本高等不足，从而提供一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，包括设置于微波等离子体化学气相沉积设备外围的若干个相互连接的复合夹心屏蔽板及其固定底座，所述复合夹心屏蔽板具有内侧板、外侧板和设置在内侧板和外侧板之间的中间隔板，所述内侧板与中间隔板之间的第一空隙内设置有冷却水循环管道，所述外侧板与中间隔板之间的第二空隙内填充有孔洞直径小于微波波长的铜网，相邻复合夹心屏蔽板内的铜网通过电导线相互连接在一起，每个复合夹心屏蔽板内的铜网上设置有用于与地面连接的接地导线。
优选地，除首末两端的相邻两个复合夹心屏蔽板内的两个冷却水循环管道不通过水管串联连接之外，其余相邻两个复合夹心屏蔽板内的两个冷却水循环管道通过水管串联连接，所述首末两端的相邻两个复合夹心屏蔽板内的两个冷却水循环管道的其中一个底部设置有冷却水进水口，另一个顶部设置有出水口。
优选地，所述冷却水循环管道以来回盘绕方式均匀分布在复合夹心屏蔽板内的第一空隙内。
优选地，所述复合夹心屏蔽板的个数为四个，相邻的两个复合夹心屏蔽板垂直设置。
优选地，复合夹心屏蔽板与微波等离子体化学气相沉积设备间的距离为40-60cm。
优选地，所述固定底座为工字型支架。
优选地，所述接地导线贯穿固定底座与地面连接。
优选地，所述铜网为紫铜网、黄铜网或磷铜网。
优选地，所述铜网的厚度为0.1-1mm。
优选地，所述内侧板、外侧板和中间隔板的材质为塑料或有机玻璃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，在其复合夹心屏蔽板内设置冷却水循环管道和铜网，使用时，微波等离子体化学气相沉积设备产生的微波首先经过循环水吸收掉大部分的微波，透过循环水的微波经过铜网区域后，由于铜网的短路作用而截断了微波的继续传播，并且由于铜网通过电导线相互连接在一起，形成了密闭系统，微波无法穿过该密闭系统，同时由于铜网被接地，无法对大地形成新的电场，也就无法形成新的电磁波，也即产生了较大的屏蔽面，屏蔽效果良好；此外，到达铜网区域后的微波有一部分被反射到循环水而被循环水二次吸收，微波基本消除。因此，复合夹心屏蔽板内的循环水和铜网同时使用，既能有效保证工作人员的身体健康，又可以减少对设备本身的损害，保证了设备的稳定运行。
(2)本发明使用的铜网的价格比吸波材料便宜，且环境适应性强，无需周期更换。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的微波屏蔽装置的截面图；
图2是本申请实施例的复合夹心屏蔽板1及其固定底座2的截面图；
图中的附图标记为：1-复合夹心屏蔽板，11-内侧板，12-外侧板，13中间隔板，14-第一空隙，15-第二空隙，16-铜网，2-固定底座，3-微波等离子体化学气相沉积设备，4-电导线，5-接地导线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。实施例
本实施例提供一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，如图1和图2所示，包括设置于微波等离子体化学气相沉积设备3外围的若干个相互连接的复合夹心屏蔽板1及其固定底座2，本实施例中，所述复合夹心屏蔽板1的个数为四个，相邻的两个复合夹心屏蔽板1垂直设置，所述复合夹心屏蔽板1具有内侧板11、外侧板12和设置在内侧板11和外侧板12之间的中间隔板13，所述内侧板11与中间隔板13之间的第一空隙14内设置有冷却水循环管道，所述外侧板12与中间隔板13之间的第二空隙15内填充有孔洞直径小于微波波长的铜网16，相邻复合夹心屏蔽板1内的铜网16通过电导线4相互连接在一起，每个复合夹心屏蔽板1内的铜网16上设置有用于与地面连接的接地导线5。
在本实施例中，将复合夹心屏蔽板1与微波等离子体化学气相沉积设备3间的距离控制在40-60cm(如40cm、50cm、60cm)的范围内，可以有效保证微波屏蔽装置的微波屏蔽效果。
进一步，除首末两端的相邻两个复合夹心屏蔽板1内的两个冷却水循环管道不通过水管串联连接之外，其余相邻两个复合夹心屏蔽板1内的两个冷却水循环管道通过水管串联连接，所述首末两端的相邻两个复合夹心屏蔽板1内的两个冷却水循环管道的其中一个底部设置有冷却水进水口，另一个顶部设置有出水口，此设计可以使复合夹心屏蔽板1内的水处于冷却状态，将微波加热后的水中的热量有效地输送出去，避免高温产生水蒸气，进而避免产生的膨胀压力导致复合夹心屏蔽板1损坏。
更进一步，所述冷却水循环管道以来回盘绕方式均匀分布在复合夹心屏蔽板1内的第一空隙14内，以利于水循环，将热量快速输送到复合夹心屏蔽板1外部。
进一步，如图2所示，所述固定底座2优选为可以稳固支撑复合夹心屏蔽板1的工字型支架，所述接地导线5贯穿固定底座2与地面连接，以有效保护接地导线5。
优选地，所述铜网16可以为紫铜6、黄铜网或磷铜网，本实施选择对微波屏蔽效果更为优良的紫铜网，进一步，所述铜网16的厚度设置为0.1-1mm(如0.1mm、0.5mm、1mm)，这能够是铜网16与循环水有效配合，达到良好的微波屏蔽效果。
进一步，所述内侧板11、外侧板12和中间隔板13的材质为塑料或有机玻璃，为了降低整个复合夹心屏蔽板1的质量，将内侧板11和中间隔板13设置为塑料材质，而为了便于观察铜网16的使用状况，以在铜网16损坏时对其进行及时更换，将外侧板12设置为透明的亚克力材质。
本实施例的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置在使用时，复合夹心屏蔽板1的内侧板11朝向微波等离子体化学气相沉积设备，微波等离子体化学气相沉积设备产生的微波首先经过循环水吸收掉大部分的微波，透过循环水的微波经过铜网区域16后，由于铜网16的短路作用，破坏了电场的形成，进而无法继续产生磁场，从而截断了微波的继续传播，并且由于铜网16通过电导线4相互连接在一起，形成了密闭系统，微波无法穿过该密闭系统，因此达到了良好的屏蔽效果，同时铜网16被接地，无法对大地形成新的电场，也就无法形成新的电磁波，使得屏蔽效果更好，能够有效保证工作人员的身体健康；此外，到达铜网区域16后的微波有一部分被反射到循环水而被循环水二次吸收，微波基本消除，可以减少对设备本身的损害，保证了设备的稳定运行。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，包括设置于微波等离子体化学气相沉积设备(3)外围的四个相互连接的复合夹心屏蔽板(1)及其固定底座(2)，相邻的两个复合夹心屏蔽板(1)垂直设置，所述复合夹心屏蔽板(1)具有内侧板(11)、外侧板(12)和设置在内侧板(11)和外侧板(12)之间的中间隔板(13)，所述内侧板(11)与中间隔板(13)之间的第一空隙(14)内设置有冷却水循环管道，所述冷却水循环管道以来回盘绕方式均匀分布在第一空隙(14)内，所述外侧板(12)与中间隔板(13)之间的第二空隙(15)内填充有孔洞直径小于微波波长的铜网(16)，相邻复合夹心屏蔽板(1)内的铜网(16)通过电导线(4)相互连接在一起，每个复合夹心屏蔽板(1)内的铜网(16)上设置有用于与地面连接的接地导线(5)。
2.根据权利要求1所述的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，除首末两端的相邻两个复合夹心屏蔽板(1)内的两个冷却水循环管道不通过水管串联连接之外，其余相邻两个复合夹心屏蔽板(1)内的两个冷却水循环管道通过水管串联连接，所述首末两端的相邻两个复合夹心屏蔽板(1)内的两个冷却水循环管道的其中一个底部设置有冷却水进水口，另一个顶部设置有出水口。
3.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，复合夹心屏蔽板(1)与微波等离子体化学气相沉积设备(3)间的距离为40-60cm。
4.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，所述固定底座(2)为工字型支架。
5.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，所述接地导线(5)贯穿固定底座(2)与地面连接。
6.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，所述铜网(16)为紫铜网、黄铜网或磷铜网。
7.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，所述铜网(16)的厚度为0.1-1mm。
8.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积设备的微波屏蔽装置，其特征在于，所述内侧板(11)、外侧板(12)和中间隔板(13)的材质为塑料或有机玻璃。
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