一种MPCVD观察窗口结构的制作方法

本技术属于微波等离子体化学气相沉积，尤其涉及一种mpcvd观察窗口结构。

背景技术：

1、微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition)简称mpcvd，是一种利用微波能在一定的气压条件下在真空腔体内把气体电离，形成高密度等离子体，最终在载体表面形成金刚石薄膜的一种技术。

2、目前微波等离子体化学气相沉积法是制备高质量金刚石制品最有效的方法。在金刚石的沉积(制备)过程中，要时刻对金刚石的温度、厚度、表面和周边生长质量进行监控，以保证各项参数均在可控范围内。为了实现可监测腔体内部金刚石的各项状态，必须在腔体上设计出数个观察窗口。在现有设备长期的使用过程中，观察窗口(石英玻璃)上会形成大量积碳薄膜，从而严重影响了金刚石的测温和对其形态的观察。若拆除石英窗口进行清理再安装，则会存在设备真空漏气的风险。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本实用新型提供一种mpcvd观察窗口结构。本实用新型可避免通过拆卸石英窗口达到清理观察窗口的目的，降低了设备真空漏气的风险。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种mpcvd观察窗口结构，包括设置在mpcvd装置上的内嵌式观察窗组件，内嵌式观察窗组件包括由内至外依次设置在窗口通槽内的隔档石英片和石英窗口，隔档石英片与窗口通槽可拆卸式连接；内嵌式观察窗组件还包括与出气口朝向隔档石英片的内部进气管。

4、优选的，窗口通槽的内壁上开设有卡槽，卡槽内卡合有孔用挡圈，孔用挡圈的内圈部分延伸出卡槽用于支撑隔档石英片，隔档石英片的顶部与石英窗口的底部贴合。

5、优选的，内部进气管与mpcvd装置的设备总进气口连接，内部进气管的出气口朝向隔档石英片底部的中心处。

6、优选的，隔档石英片的中心点与石英窗口的中心点重合。

7、优选的，窗口通槽沿mpcvd装置由内至外分为窄口径段和宽口径段，卡槽置于窄口径段的内壁上，窄口径段与宽口径段的连接处呈台阶状，石英窗口架设于该台阶上。

8、优选的，台阶上嵌设有凹槽，凹槽内设有用于真空密封石英窗口和mpcvd装置内腔的密封圈。

9、优选的，宽口径段的入口设有用于压紧石英窗口的压紧环。

10、优选的，石英窗口与压紧环之间设有四氟垫片。

11、优选的，压紧环与宽口径段的入口螺纹连接。

12、本实用新型的优点在于：

13、本实用新型通过在mpcvd观察窗口处设置内部进气管，可将进入到观察窗口处的富含积碳的反应气体吹离观察窗口，进而大大降低了反应气体在观察窗口处形成积碳薄膜的概率；同时通过在石英窗口前设置可拆卸的隔档石英片，使得在隔档石英片形成积碳薄膜后，可仅通过拆卸隔档石英片即可达到清理观察窗口处积碳的目的，无需拆卸用于真空密封的积碳石英窗口，进而降低了设备真空漏气的风险。

技术特征：

1.一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于，包括设置在mpcvd装置(1)上的内嵌式观察窗组件，所述内嵌式观察窗组件包括由内至外依次设置在窗口通槽(11)内的隔档石英片(4)和石英窗口(2)，所述隔档石英片(4)与窗口通槽(11)可拆卸式连接；所述内嵌式观察窗组件还包括与出气口朝向隔档石英片(4)的内部进气管(3)。

2.根据权利要求1所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述窗口通槽(11)的内壁上开设有卡槽(6)，所述卡槽(6)内卡合有孔用挡圈(7)，所述孔用挡圈(7)的内圈部分延伸出卡槽(6)用于支撑隔档石英片(4)，所述隔档石英片(4)的顶部与石英窗口(2)的底部贴合。

3.根据权利要求1所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述内部进气管(3)与mpcvd装置(1)的设备总进气口连接，所述内部进气管(3)的出气口朝向隔档石英片(4)底部的中心处。

4.根据权利要求1所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述隔档石英片(4)的中心点与石英窗口(2)的中心点重合。

5.根据权利要求2所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述窗口通槽(11)沿mpcvd装置(1)由内至外分为窄口径段和宽口径段，所述卡槽(6)置于窄口径段的内壁上，所述窄口径段与宽口径段的连接处呈台阶状，所述石英窗口(2)架设于该台阶上。

6.根据权利要求5所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述台阶上嵌设有凹槽(8)，所述凹槽(8)内设有用于真空密封石英窗口(2)和mpcvd装置(1)内腔的密封圈(9)。

7.根据权利要求5所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述宽口径段的入口处设有用于压紧石英窗口(2)的压紧环(5)。

8.根据权利要求7所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述石英窗口(2)与压紧环(5)之间设有四氟垫片(10)。

9.根据权利要求7所述的一种mpcvd观察窗口结构，其特征在于：所述压紧环(5)与宽口径段的入口螺纹连接。

技术总结
本技术属于微波等离子体化学气相沉积技术领域，尤其是一种MPCVD观察窗口结构。本技术包括设置在MPCVD装置上的内嵌式观察窗组件，内嵌式观察窗组件包括由内至外依次设置在窗口通槽内的隔档石英片和石英窗口，隔档石英片与窗口通槽可拆卸式连接；内嵌式观察窗组件还包括与出气口朝向隔档石英片的内部进气管。本技术通过在MPCVD观察窗口处设置内部进气管，可将进入到观察窗口处的富含积碳的反应气体吹离观察窗口，进而大大降低了反应气体在观察窗口处形成积碳薄膜的概率。

技术研发人员：吴昊,卢善友,许金凤,郑家勇
受保护的技术使用者：安徽聚碳机械设备有限公司
技术研发日：20230809
技术公布日：2024/2/19