CN113463065A - 一种化学气相沉积钻石的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化学气相沉积钻石的设备,包括反应箱,所述反应箱底端设有若干支撑脚,所述反应箱内底壁转动连接有转轴,所述转轴顶端与反应箱内顶壁转动连接,所述转轴表面固定套有若干托盘,若干所述托盘下表面均设有若干电加热器,所述反应箱外侧壁一侧设有微波发生器,所述反应箱外侧壁设有若干散热板,所述反应箱顶端设有两个进气管,两个所述进气管位于反应箱内的一端均固定连接有连接管。本发明中,设置有反应箱、散热板、围板和风扇,从而可以对反应箱侧壁进行降温,进而避免反应箱内侧壁上发生沉积,并且,反应箱内部设有多个托盘和放置板,放置板与托盘之前设有重量传感器,使得该设备可以实时监测合成钻石的重量。
Description
技术领域
本发明涉及人工合成钻石技术领域,尤其涉及一种化学气相沉积钻石的设备。
背景技术
化学气相沉积是一种化工技术,该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。化学气相淀积是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。目前,合成钻石也在使用化学气相沉积的方法,利用该方法合成的钻石具备与天然钻石同样的性能,因此,在不久的将来合成钻石会逐渐替代天然钻石。
但是现有的钻石合成设备在生产过程中,设备的沉降室内侧壁会变热,因此内侧壁上也会发生沉淀,并且传统的钻石合成设备中,只有一个用于放置籽晶片的托盘,能够放置的籽晶片数量有限,合成过程中不能一次性合成更多的钻石,存在一定的局限性,另外,钻石合成过程中,现有设备只能看到其合成状态,但是不能知道钻石合成中质量的实时变化,因此本发明提出一种化学气相沉积钻石的设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种化学气相沉积钻石的设备。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种化学气相沉积钻石的设备,包括反应箱,所述反应箱底端设有若干支撑脚,所述反应箱内底壁转动连接有转轴,所述转轴顶端与反应箱内顶壁转动连接,所述转轴表面固定套有若干托盘,若干所述托盘下表面均设有若干电加热器,所述反应箱外侧壁一侧设有微波发生器,所述反应箱外侧壁设有若干散热板,所述反应箱顶端设有两个进气管,两个所述进气管位于反应箱内的一端均固定连接有连接管,所述反应箱一侧设有侧门,所述侧门表面设有显示器,若干所述托盘上表面均开设有若干凹槽,若干所述凹槽内部均设有放置板,所述放置板与凹槽之间设有重量传感器,所述重量传感器与显示器电性连接。
进一步的,所述反应箱下表面中部固定有电机,所述转轴底端穿过反应箱底壁与电机驱动端固定连接。
进一步的,若干所述散热板远离反应箱外侧壁的一侧共同固定连接有围板,所述围板表面设有若干风扇。
进一步的,所述连接管靠近托盘的一侧设有若干出气口,若干所述出气口分别位于若干托盘上方。
进一步的,两个所述进气管位于反应箱外的一端中部均设有单向阀。
进一步的,所述侧门表面设有压力表。
本发明的有益效果:
本发明在使用时,通过设置反应箱、散热板、围板和风扇,钻石在合成过程中,反应箱侧壁的温度会传递到散热板上,然后通过风扇将温度带走,可以保证反应箱侧壁始终处于较低的温度,从而可以避免反应箱内侧壁上发生沉积。另外,反应箱内部设有多个托盘和放置板,放置板与托盘之前设有重量传感器,从而可以同时合成更多的钻石,并实时监测钻石合成的重量。
附图说明
图1为本发明的立体图;
图2为本发明的主剖图;
图3为本发明的俯视图。
图例说明:
1、反应箱;2、支撑脚;3、转轴;4、托盘;5、凹槽;6、放置板;7、重量传感器;8、电机;9、电加热器;10、微波发生器;11、散热板;12、围板;13、风扇;14、进气管;15、单向阀;16、连接管;17、出气口;18、侧门;19、压力表;20、显示器。
具体实施方式
图1至图3所示,涉及一种化学气相沉积钻石的设备,包括反应箱1,反应箱1底端设有若干支撑脚2,反应箱1内底壁转动连接有转轴3,转轴3顶端与反应箱1内顶壁转动连接,转轴3表面固定套有若干托盘4,若干托盘4下表面均设有若干电加热器9,反应箱1外侧壁一侧设有微波发生器10,反应箱1外侧壁设有若干散热板11,反应箱1顶端设有两个进气管14,两个进气管14位于反应箱1内的一端均固定连接有连接管16,反应箱1一侧设有侧门18,侧门18表面设有显示器20。
在使用化学气相沉积钻石的设备时,首先将多个籽晶片分别放置在多个放置板6表面,然后关闭侧门18,通过进气管14向反应箱1内通入氢气和甲烷,然后观察压力表19,当反应箱1内部压力达到指定值后,同时开启电机8、微波发生器10和电加热器9,此时籽晶片表面开始沉积,当籽晶片的重量变大时,通过重量传感器7将重量数据传递到显示器20上,可以实时观察合成钻石的重量。同时,反应箱1侧壁的热量会传递到散热板11上,再经过风扇的13的散热,可以保证反应箱1侧壁保持较低的温度,防止侧壁上发生沉积。
进一步的方案中,若干托盘4上表面均开设有若干凹槽5,若干凹槽5内部均设有放置板6,使得该设备增加了放置板6的数量,可以同时合成更多的钻石。
进一步的方案中,放置板6与凹槽5之间设有重量传感器7,重量传感器7与显示器20电性连接,可以实时监测合成钻石的重量。
进一步的方案中,反应箱1下表面中部固定有电机8,转轴3底端穿过反应箱1底壁与电机8驱动端固定连接,可以通过电机8带动转轴3以及托盘4转动,使得放置板6表面的籽晶片可以均匀接受沉积,保证每个钻石的大小相同。
进一步的方案中,若干散热板11远离反应箱1外侧壁的一侧共同固定连接有围板12,围板12表面设有若干风扇13,便于对反应箱1侧壁进行降温。
进一步的方案中,连接管16靠近托盘4的一侧设有若干出气口17,若干出气口17分别位于若干托盘4上方,使得反应气体均匀分布在每个托盘4表面。
进一步的方案中,两个进气管14位于反应箱1外的一端中部均设有单向阀15,防止反应气体倒流。
进一步的方案中,侧门18表面设有压力表19,便于对反应箱1内部的气压进行观察。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种化学气相沉积钻石的设备,包括反应箱(1),其特征在于:所述反应箱(1)底端设有若干支撑脚(2),所述反应箱(1)内底壁转动连接有转轴(3),所述转轴(3)顶端与反应箱(1)内顶壁转动连接,所述转轴(3)表面固定套有若干托盘(4),若干所述托盘(4)下表面均设有若干电加热器(9),所述反应箱(1)外侧壁一侧设有微波发生器(10),所述反应箱(1)外侧壁设有若干散热板(11),所述反应箱(1)顶端设有两个进气管(14),两个所述进气管(14)位于反应箱(1)内的一端均固定连接有连接管(16),所述反应箱(1)一侧设有侧门(18),所述侧门(18)表面设有显示器(20),若干所述托盘(4)上表面均开设有若干凹槽(5),若干所述凹槽(5)内部均设有放置板(6),所述放置板(6)与凹槽(5)之间设有重量传感器(7),所述重量传感器(7)与显示器(20)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积钻石的设备,其特征在于:所述反应箱(1)下表面中部固定有电机(8),所述转轴(3)底端穿过反应箱(1)底壁与电机(8)驱动端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积钻石的设备,其特征在于:若干所述散热板(11)远离反应箱(1)外侧壁的一侧共同固定连接有围板(12),所述围板(12)表面设有若干风扇(13)。
4.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积钻石的设备,其特征在于:所述连接管(16)靠近托盘(4)的一侧设有若干出气口(17),若干所述出气口(17)分别位于若干托盘(4)上方。
5.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积钻石的设备,其特征在于:两个所述进气管(14)位于反应箱(1)外的一端中部均设有单向阀(15)。
6.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积钻石的设备,其特征在于:所述侧门(18)表面设有压力表(19)。
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