一种金刚石气相沉积装置的制作方法

1.本发明涉及气象沉积技术领域，特别涉及一种金刚石气相沉积装置。


背景技术：

2.化学气相沉积是一种化工技术，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，这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等，它们的物理功能可以通过气相掺杂的淀积过程精确控制。
3.中国专利cn208617977u公开了一种化学气相沉积装置，属于纳米材料制造领域，一种化学气相沉积装置，包括反应箱，反应箱下端固定连接有底座板，反应箱左右两侧分别设有微波发射器和真空泵，微波发射器与底座板上端之间固定连接有支撑柱，微波反射器和反应箱左端之间固定连接有波导管，且波导管与反应箱左端相连通，真空泵与反应箱之间固定连接有连通管，且真空泵与底座板上端固定连接，连通管与反应箱和真空泵均相连通，反应箱内底端固定连接有反应台，反应台上端固定连接有基片台加热器，基片台加热器上端固定连接有基片，对通向基片的反应气体进行预先布气，反应气体可以扩散均匀后在基片上反应，有效提高基片表面沉积的薄膜均匀性。
4.上述装置通过气体挡板与布气板之间的配合来对气体进行混合，使用过程中需要不断地拉动气体挡板来隔绝气体的输送，一方面操作较为繁琐，另一方面也会导致气体输送存在不连续的问题，因此，上述装置在实际应用时存在一定的局限性。
5.因此，有必要提供一种金刚石气相沉积装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种金刚石气相沉积装置，以解决上述背景技术中提出的现有装置通过气体挡板与布气板之间的配合来对气体进行混合，使用过程中需要不断地拉动气体挡板来隔绝气体的输送，一方面操作较为繁琐，另一方面也会导致气体输送存在不连续的问题。
7.基于上述思路，本发明提供如下技术方案：包括炉体以及转动设置于炉体顶部的导流筒，所述炉体内腔中固定连接有底板，且底板与炉体顶壁之间滑动设置有隔板，导流筒穿过隔板并与隔板螺纹连接；所述底板上开设有贯穿的第一排气孔以及第二排气孔，所述隔板与导流筒之间设置有导流组件，且底板底端设置有与导流组件相配合的密封组件，所述密封组件能够交替对第一排气孔以及第二排气孔进行密封，使得通过导流组件的气体从底板处交替导出。
8.作为本发明进一步的方案：所述导流组件包括滑动设置于导流筒内部的密封环以及密封筒，所述导流筒筒壁位于密封环处开设有第一通孔，导流筒筒壁位于密封筒处开设有第二通孔，所述隔板与底板之间设置有伸缩套管，所述伸缩套管的底端与第二排气孔相连通，且伸缩套管的顶端穿过隔板并与隔板固定连接，所述密封筒的底面上固定设置有连接板，连接板穿过底板并与底板滑动连接，且在连接板的两侧面上均固定连接有斜块。
9.作为本发明进一步的方案：所述密封组件包括滑动设置于底板底部的密封块，密封块的顶部向上凸出形成密封台，所述密封台与底板相接触，底板的底面上固定连接有多个竖板，相邻两竖板之间固定连接有导向杆，所述导向杆贯穿密封台并与其滑动配合，且密封台与竖板之间连接有第一弹簧，所述密封块的下方设置有传动杆，所述传动杆外侧螺纹啮合有滑套，密封块底面上开设有条形槽，所述滑套的外侧面上向外凸出形成与条形槽滑动配合的凸起，所述滑套上位于凸起处滑动设置有限位块，条形槽顶壁上开设有与限位块相配合的限位槽。
10.作为本发明进一步的方案：所述传动杆的两端均套设有轴套，所述轴套与炉体固定连接，且传动杆的外侧套设有卷簧，所述卷簧的两个自由端分别与传动杆外侧壁以及轴套的内侧壁固定连接，所述传动杆外侧固定套设有绕线轮，所述隔板的底面固定连接有拉绳，所述拉绳的底端向下穿过底板并与绕线轮固定连接，所述拉绳缠绕于绕线轮外侧。
11.作为本发明进一步的方案：所述密封台顶面上开设有盲孔，所述限位块滑动设置于此盲孔内部，所述盲孔内部位于限位块的底端滑动配合有顶块，所述顶块和限位块之间固定连接有第二弹簧，所述盲孔的内壁处开设有滑槽，所述顶块的外侧面上固定连接有铁块，所述铁块滑动设置于滑槽内部，所述滑槽内部顶端设置有电磁铁。
12.作为本发明进一步的方案：所述连接板上开设有槽口，所述传动杆穿过此槽口并与连接板滑动配合。
13.作为本发明进一步的方案：所述炉体的一侧设置有微波发射器，且微波发射器和炉体之间连接有波导管，所述炉体另一侧设置有真空泵，真空泵和炉体之间通过连接管相导通，所述炉体内设置有沉积台。
14.作为本发明进一步的方案：所述炉体的内壁上还开设有导向槽，所述隔板的外侧面上固定连接有与导向槽滑动配合的导向块。
15.作为本发明进一步的方案：所述轴套的外侧固定连接有第一挡块，连接板与第一挡块的内侧面上均固定连接有伸缩杆。
16.作为本发明进一步的方案：所述密封块上开设有绳槽。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过底板上开设有贯穿的第一排气孔以及第二排气孔，所述隔板与导流筒之间设置有导流组件，而底板底端设置有与导流组件相配合的密封组件，实际使用时，通过设置的密封组件能够交替对第一排气孔以及第二排气孔进行密封，从而使得通过导流组件的气体从底板处交替导出，从而有利于对气体进行混合，使得各组分混合均匀，提高沉积的效果，此装置通过设置的导流组件与密封组件相配合，使得混合气体能够持续地被输送至炉体内部，并且利用隔板，使得气体在向下导出之前能够混合均匀，从而提高后期沉积的均匀性，并且气体在向下导出的过程中连续性好。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明图1的a处放大结构示意图；图3是本发明图1的b处放大结构示意图；图4是本发明的隔板与底板结构示意图；
图5是本发明的连接板与斜块结构示意图；图6是本发明的密封环与密封筒结构示意图；图7是本发明图5的c处放大结构示意图；图8是本发明的密封块结构示意图；图9是本发明的密封台对第一排气孔进行密封的结构示意图；图10是本发明的密封台对第二排气孔进行密封的结构示意图；图11是本发明的密封台对第一排气孔以及第二排气孔进行密封的结构示意图；图12是本发明的滑套结构示意图。
19.图中：1、炉体；2、传动杆；3、导向块；4、导流筒；5、密封环；6、隔板；7、伸缩套管；8、拉绳；9、导流板；10、微波发射器；11、沉积台；12、真空泵；13、轴套；14、卷簧；15、伸缩杆；16、底板；17、滑套；18、槽口；19、连接板；20、第一排气孔；21、第二排气孔；22、第一弹簧；23、密封块；24、顶块；25、第二弹簧；26、铁块；27、电磁铁；28、限位块；29、限位槽；30、导向杆；31、斜块；32、密封筒；33、密封台；34、绳槽；35、条形槽；36、第一通孔；37、第二通孔。
具体实施方式
20.如图1所示，一种金刚石气相沉积装置，包括炉体1以及设置于炉体1顶部的导流筒4，所述导流筒4延伸至炉体1内并与炉体1转动连接，所述导流筒4的顶端可以通过密封轴承转动连接一接头，从而便于外部的气体通过导流筒4导入至炉体1内部。
21.进一步地，在炉体1的一侧设置有微波发射器10，且微波发射器10和炉体1之间连接有波导管，以便于将微波导入至炉体1内部，所述炉体1另一侧设置有真空泵12，且真空泵12和炉体1之间通过连接管相导通，以便于对炉体1内部进行抽真空作业，所述炉体1内设置有反应用的沉积台11，当然上述结构只是气相沉积装置中的一部分，其具体结构以及其余的零部件在气相沉积领域中均为成熟的技术手段，在此不做赘述，上述结构的具体应用为，通过真空泵12将炉体1内抽真空，微波发射器10发射的微波借由波导管传导至炉体1内部，与此同时反应所需要的气体则可以通过导流管输送至炉体1内部，从而进行反应。
22.如图1、4-5所示，在实际使用过程中，为了气体能够更好的混合以提高沉积的效果，在炉体1内腔中固定连接有底板16，且底板16与炉体1顶壁之间设置有隔板6，所述隔板6与炉体1滑动配合，具体地，所述导流筒4两端均为开口设置，且导流筒4的底端与底板16转动连接，所述导流筒4穿过隔板6并与隔板6螺纹连接，此外，在炉体1的内壁上还开设有导向槽，所述隔板6的外侧面上固定连接有与导向槽滑动配合的导向块3，通过导向槽对导向块3的限位，使得套筒在转动的过程中能够带动隔板6相对于底板16上下移动。
23.所述底板16上开设有贯穿的第一排气孔20以及第二排气孔21，所述隔板6与导流筒4之间设置有导流组件，而底板16底端设置有与导流组件相配合的密封组件，实际使用时，通过设置的密封组件能够交替对第一排气孔20以及第二排气孔21进行密封，从而使得通过导流组件的气体从底板16处交替导出，从而有利于对气体进行混合，使得各组分混合均匀，提高沉积的效果。
24.如图1-8、12所示，上述导流组件包括滑动设置于导流筒4内部的密封环5以及密封筒32，具体地，密封环5设置于密封筒32上方，且密封环5与密封筒32之间通过支杆固定连接，所述导流筒4筒壁位于密封环5处开设有第一通孔36，导流筒4筒壁位于密封筒32处开设
有第二通孔37，初始状态下，密封筒32沉在导流筒4底端，使得密封筒32与第二通孔37相对应，而密封环5则设置于第一通孔36的下方而与第一通孔36相错开。
25.进一步地，在隔板6与底板16之间设置有伸缩套管7，所述伸缩套管7的底端与底板16固定连接且与第二排气孔21相连通，且伸缩套管7的顶端穿过隔板6并与隔板6固定连接，当隔板6向着炉体1顶部方向移动时，隔板6与炉体1顶壁之间的气体则可以被压缩且通过伸缩套管7排放至底板16的下方。
26.更进一步地，在密封筒32的底面上固定设置有连接板19，连接板19穿过底板16并与底板16滑动连接，且在连接板19的两侧面上均固定连接有斜块31，所述斜块31的外侧面设置为斜面，且斜块31设置于底板16的下方。
27.上述密封组件包括滑动设置于底板16底部的密封块23，密封块23的顶部向上凸出形成密封台33，所述密封台33与底板16相接触，通过设置的密封台33可以对第一排气孔20或者第二排气孔21进行密封，在底板16的底面上固定连接有多个竖板，相邻两竖板之间固定连接有导向杆30，所述导向杆30贯穿密封台33并与其滑动配合，且密封台33与竖板之间连接有第一弹簧22，所述第一弹簧22套设于导向杆30的外侧。
28.进一步地，在密封块23的下方设置有传动杆2，所述传动杆2外侧套设有滑套17，具体地，传动杆2外侧位于滑套17处设置有外螺纹，使得传动杆2与滑套17螺纹配合，所述密封块23底面设置为弧面，且在密封块23底面上开设有条形槽35，所述滑套17的外侧面上向外凸出形成凸起，所述凸起滑动设置于此条形槽35内部，通过凸起与条形槽35的配合能够对滑套17进行限位，避免其转动，使得传动杆2转动的过程中能够促使滑套17移动，此外，在滑套17上位于凸起处滑动设置有限位块28，而条形槽35顶壁上开设有与限位块28相配合的限位槽29。
29.更进一步地，在传动杆2的两端均套设有轴套13，所述轴套13与炉体1固定连接，且传动杆2的外侧套设有卷簧14，所述卷簧14的两个自由端分别与传动杆2外侧壁以及轴套13的内侧壁固定连接，此外，在传动杆2外侧还固定套设有绕线轮，所述隔板6的底面固定连接有拉绳8，所述拉绳8的底端向下穿过底板16并与绕线轮固定连接，所述拉绳8缠绕于绕线轮外侧并与底板16滑动配合。
30.实际使用过程中，通过外部动力单元带动导流筒4正向转动，导流筒4可以带动隔板6向上移动，隔板6通过拉绳8带动绕线轮以及传动杆2转动，由于传动杆2与滑套17螺纹连接，因此，通过转动的传动杆2可以促使滑套17向着斜块31的方向移动，而通过限位块28与限位槽29的相互卡合使得滑套17能够带动密封块23向着斜块31的方向移动，进而使得密封台33与第二排气孔21相错开，由于传动杆2上的外螺纹长度设置有限，因此当滑套17向着斜块31的方向滑动至极限位置时，密封台33正好与第二排气孔21相错开，之后随着传动杆2继续转动，但是滑套17则处于相对静置的状态，而在此过程中密封块23与斜块31相接触，并且将斜块31向上顶起，斜块31通过连接板19可以带动密封筒32以及密封环5向上移动，具体如图9所示，此时密封筒32与第二通孔37相错开，而密封环5则与第一通孔36相对齐，使得导流筒4内的气体可以通过第二通孔37导入至底板16与隔板6之间；随着隔板6的向上移动能够对隔板6与炉体1顶壁之间的气体进行挤压，从而使得压力增大，有利于对气体进行混合，而隔板6与炉体1顶壁之间的气体最终通过伸缩套管7被挤出至底板16的下方，在此过程中，导流筒4内的气体能够通过第二通孔37导入至隔板6与
底板16之间，且由于第一排气孔20被密封台33所密封，因此随着气流逐渐流入至隔板6与底板16之间，其气体压力逐渐增大，能够促使气体在隔板6与底板16之间进行混合；之后促使导流筒4反向转动而带动隔板6向下移动，此时在卷簧14的作用下可以带动传动杆2反向转动，从而带动密封块23向着远离斜块31的方向移动，当密封块23向着远离斜块31的方向移动至极限位置时正好将第二排气孔21密封且同时与第一排气孔20相错开，而斜块31以及连接板19同时向下移动，使得密封筒32和密封环5向下滑动，此时密封筒32与第二通孔37相对应并将其密封，而密封环5则与第一通孔36相错开，具体如图10所示，因此，当隔板6向下移动的过程中，隔板6与底板16之间的气体可以通过第一排气孔20排出，而导流筒4内的气体则可以通过第一通孔36导入至隔板6与炉体1顶壁之间并且混合均匀。
31.此外，在炉体1内腔中位于底板16的下方还可以布置一导流板9以使得气体均匀向下流动。
32.综上所述，此装置通过设置的导流组件与密封组件相配合，使得混合气体能够持续地被输送至炉体1内部，并且利用隔板6，使得气体在向下导出之前能够混合均匀，从而提高后期沉积的均匀性，并且气体在向下导出的过程中连续性好。
33.如图3所示，在密封台33顶面上开设有一盲孔，所述限位块28则滑动设置于此盲孔内部，此外，在盲孔内部位于限位块28的底端滑动配合有顶块24，所述顶块24和限位块28之间固定连接有第二弹簧25。
34.进一步地，在盲孔的内壁处开设有滑槽，而顶块24的外侧面上固定连接有铁块26，所述铁块26滑动设置于滑槽内部，所述滑槽内部顶端设置有电磁铁27。
35.实际使用过程中，当通过凸起与条形槽35的相互限制，使得传动杆2转动可以带动滑套17左右移动，从而通过限位块28与限位槽29之间的配合带动密封台33移动对第一排气孔20以及第二排气孔21进行交错密封，当气体输送结束且设备断电时，此时电磁铁27也会断电，在第二弹簧25的作用力下可以带动限位块28向下滑动至盲孔内部并与限位槽29分离，此时在第一弹簧22的作用力下可以带动密封台33复位并且置于第一排气孔20和第二排气孔21的底部，用于将第一排气孔20以及第二排气孔21密封，具体如图11所示，此时底板16与炉体1顶壁之间的气体不会溢出，从而避免了打开炉体1的过程中，炉体1内剩余的气体逸出至炉体1外侧，下一次使用时，电磁铁27带电，可以促使铁块26以及顶块24向上移动，从而带到限位块28向上移动，而通过传动杆2的转动带动滑套17相对于密封块23移动，当限位块28移动至限位槽29处时，两者相互卡合，使得滑套17与密封块23重新连接。
36.如图1-4所示，在连接板19上开设有槽口18，使得传动杆2能够穿过此槽口18并与连接板19滑动配合，当密封筒32沉在导流筒4底端时，所示传动杆2设置于槽口18的顶端位置处，而在轴套13的外侧固定连接有第一挡块，所述滑套17的外侧面固定连接有第二挡块，连接板19与第一挡块的内侧面上均固定连接有伸缩杆15，伸缩杆15的具体结构包括内滑杆以及滑动设置于内滑杆外侧的外滑杆，并且在外滑杆内腔中设置有弹簧，伸缩杆15为机械领域中常用的部件，在此不做赘述，通过此结构，当滑套17向左或者向右移动至极限位置而与传动杆2上的外螺纹脱离啮合时，通过设置的伸缩杆15使得滑套17能够始终与传动杆2上的外螺纹相接触，从而当传动杆2反向转动时，滑套17能够与传动杆2再次啮合。
37.如图1所示，为了带动导流筒4转动，实际使用时可以在导流筒4的外侧固定套设一从动齿轮，而在炉体1顶部设置一电机，电机的输出轴上传动连接有驱动轴，驱动轴的外侧
固定套设有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，通过此齿轮传动的结构带动导流筒4转动，当然，也可以通过带传动等方式促使导流筒4转动。
38.如图7所示，在密封块23上还开设有绳槽34，避免其移动过程中与拉绳8干涉。