阅读说明：本技术 一种化学气相沉积钻石的设备 (Equipment for chemical vapor deposition of diamond ) 是由 曹晓君 于 2021-06-17 设计创作，主要内容包括：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。(The invention discloses a chemical vapor deposition diamond device which comprises a reaction box, wherein a plurality of supporting legs are arranged at the bottom end of the reaction box, a rotating shaft is rotatably connected to the inner bottom wall of the reaction box, the top end of the rotating shaft is rotatably connected with the inner top wall of the reaction box, a plurality of trays are fixedly sleeved on the surface of the rotating shaft, a plurality of electric heaters are arranged on the lower surfaces of the trays, a microwave generator is arranged on one side of the outer side wall of the reaction box, a plurality of heat dissipation plates are arranged on the outer side wall of the reaction box, two air inlet pipes are arranged at the top end of the reaction box, and one ends of the two air inlet pipes, which are positioned in the reaction box, are fixedly connected with connecting pipes. According to the diamond synthesis device, the reaction box, the heat dissipation plate, the enclosing plate and the fan are arranged, so that the side wall of the reaction box can be cooled, deposition on the inner side wall of the reaction box is avoided, the plurality of trays and the placing plate are arranged in the reaction box, and the weight sensor is arranged in front of the placing plate and the trays, so that the diamond synthesis device can monitor the weight of the synthesized diamond in real time.)

一种化学气相沉积钻石的设备

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。