一种化学气相沉积钻石的设备的制作方法

1.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：

2.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。
3.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。


技术实现要素：

4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.进一步的，所述侧门表面设有压力表。
11.本发明的有益效果：
12.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
13.图1为本发明的立体图；
14.图2为本发明的主剖图；
15.图3为本发明的俯视图。
16.图例说明：
17.1、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
18.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。
19.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。
20.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。
21.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。
22.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。
23.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。
24.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。
25.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。
26.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。
27.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。


技术特征：
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）。

技术总结
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。使得该设备可以实时监测合成钻石的重量。使得该设备可以实时监测合成钻石的重量。


技术研发人员：曹晓君
受保护的技术使用者：湖南良诚新材料科技有限公司
技术研发日：2021.06.17
技术公布日：2021/10/8