一种金刚石温度测量装置的制作方法

本技术属于人造金刚石，具体涉及一种金刚石温度测量装置。

背景技术：

1、微波等离子体化学气相沉积(mpcvd)是制备高品质金刚石的首选方法。其中温度为金刚石生长过程中的关键参数，适当的温度范围可以有效提高金刚石生长的效率和成膜质量，而温度范围过低或过高，均将影响金刚石的生长效率和质量，因此，金刚石生长过程中测量金刚石温度尤为重要，目的在于实时了解金刚石温度变化，以便于根据金刚石温度变化对金刚石生长腔内各参数进行调整，使得金刚石晶体温度处于适当范围。

2、目前mpcvd金刚石生长过程中主要通过红外测温仪对金刚石晶体温度进行测量，但红外测温仪存在温度测量准确性低的缺陷，其只能对金刚石生长腔体内的单点进行探测，所测出的温度仅能代表腔体中众多金刚石晶体中的一片金刚石晶体的温度，代表不了其他金刚石晶体的生长温度。而生长腔内生长基台上不同区域内的金刚石晶体温度存在差异，后续根据单片金刚石晶体温度调整生长腔内各参数所得的温度范围并不适用于其他金刚石晶体。

3、现有热成像技术能很好解决红外测温仪仅能测量单点温度的问题，但mpcvd工艺生长过程中，金刚石晶体表面形成有一超高温等离子团，该高温等离子团会干扰热成像技术对金刚石晶体温度的测试，影响热成像技术测量金刚石晶体温度的准确性。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：提供一种金刚石温度测量装置，以解决金刚石晶体生长过程中采用红外测温准确性低的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种金刚石温度测量装置，包括若干个周向均布于金刚石生长腔顶部的视窗，以及滑动安装于金刚石生长腔顶部的相机，相机能环绕金刚石生长腔顶部做周向圆周运动，相机在经过视窗时通过视窗拍摄金刚石生长腔内部情形。

4、进一步地，金刚石生长腔顶部设有环形导轨，环形导轨上滑动连接有滑块，相机安装于滑块上，金刚石生长腔顶部设有与滑块相连接用于驱动滑块沿着环形导轨做周向圆周运动的驱动机构。

5、进一步地，驱动机构包括设于金刚石生长腔顶部中心的驱动电机，以及连接于驱动电机驱动轴上并与滑块相连接的连接件。

6、进一步地，连接件包括连接于驱动电机驱动轴上的转动轴，与转动轴相连的驱动杆，以及一对连接于驱动杆上的弧形连动杆，滑块与弧形连动杆相连接。

7、进一步地，驱动杆和一对弧形连动杆位于同一平面并且一对弧形连动杆以驱动杆为对称轴对称分布。

8、进一步地，一对弧形连动杆之间围成有与相机拍摄视角方向相适配的拍摄孔。

9、进一步地，滑块上设有连接板，连接板上设有转动机构，相机通过转动机构转动安装于连接板上。

10、进一步地，转动机构包括设于连接板上的转轴，安装于转轴上的转动块，设于转动块上的箍圈，以及设于滑块上的直线电机；直线电机驱动轴与转动块铰接，相机安装于箍圈内。

11、进一步地，连接板上设有一对连接柱，转轴转动安装于一对连接柱之间。

12、进一步地，转动块包括与转轴相连接的连接块，以及与连接块为一体结构的延伸块，延伸块与连接块之间形成有30°-45°的夹角，直线电机驱动轴与延伸块相铰接。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

14、本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，利用相机对金刚石生长腔内金刚石生长过程进行拍照，对所得照片进行识别、分析，再通过金刚石颜色与温度的映射关系，计算出金刚石温度，由于拍照所得照片内包含了大部分金刚石晶体图像，因此可通过对照片进行分析计算得到生长腔内大部分金刚石晶体的温度，相对于红外测温仪，提高了对金刚石生长腔内金刚石温度测量的准确性。

技术特征：

1.一种金刚石温度测量装置，其特征在于，包括若干个周向均布于金刚石生长腔(1)顶部的视窗(7)，以及滑动安装于金刚石生长腔(1)顶部的相机(2)，相机(2)能环绕金刚石生长腔(1)顶部做周向圆周运动，相机(2)在经过视窗(7)时通过视窗(7)拍摄金刚石生长腔(1)内部情形。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，金刚石生长腔(1)顶部设有环形导轨(4)，环形导轨(4)上滑动连接有滑块(5)，相机(2)安装于滑块(5)上，金刚石生长腔(1)顶部设有与滑块(5)相连接用于驱动滑块(5)沿着环形导轨(4)做周向圆周运动的驱动机构。

3.根据权利要求2所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，驱动机构包括设于金刚石生长腔(1)顶部中心的驱动电机(19)，以及连接于驱动电机(19)驱动轴上并与滑块(5)相连接的连接件。

4.根据权利要求3所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，连接件包括连接于驱动电机(19)驱动轴上的转动轴(23)，与转动轴(23)相连的驱动杆(20)，以及一对连接于驱动杆(20)上的弧形连动杆(22)，滑块(5)与弧形连动杆(22)相连接。

5.根据权利要求4所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，驱动杆(20)和一对弧形连动杆(22)位于同一平面并且一对弧形连动杆(22)以驱动杆(20)为对称轴对称分布。

6.根据权利要求4所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，一对弧形连动杆(22)之间围成有与相机(2)拍摄视角方向相适配的拍摄孔(21)。

7.根据权利要求2所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，滑块(5)上设有连接板(8)，连接板(8)上设有转动机构，相机(2)通过转动机构转动安装于连接板(8)上。

8.根据权利要求7所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，转动机构包括设于连接板(8)上的转轴(10)，安装于转轴(10)上的转动块(11)，设于转动块(11)上的箍圈(12)，以及设于滑块(5)上的直线电机(16)；直线电机(16)驱动轴与转动块(11)铰接，相机(2)安装于箍圈(12)内。

9.根据权利要求8所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，连接板(8)上设有一对连接柱(9)，转轴(10)转动安装于一对连接柱(9)之间。

10.根据权利要求8所述的一种金刚石温度测量装置，其特征在于，转动块(11)包括与转轴(10)相连接的连接块(13)，以及与连接块(13)为一体结构的延伸块(14)，延伸块(14)与连接块(13)之间形成有30°-45°的夹角，直线电机(16)驱动轴与延伸块(14)相铰接。

技术总结
本技术公开了一种金刚石温度测量装置，解决了红外测温仪测量金刚石温度准确性较低的技术问题。包括若干个周向均布于金刚石生长腔顶部的视窗，以及滑动安装于金刚石生长腔顶部的相机，相机能环绕金刚石生长腔顶部做周向圆周运动，相机在经过视窗时通过视窗拍摄金刚石生长腔内部情形。本技术利用相机对生长腔内金刚石生长过程进行拍照，对所得照片进行识别分析，再通过金刚石颜色与温度的映射关系计算出金刚石温度，通过对照片进行分析计算得到生长腔内大部分金刚石晶体的温度，相对于红外测温仪，提高了对生长腔内金刚石温度测量的准确性。

技术研发人员：袁稳,郑怡,王政磊,李兵,郑华
受保护的技术使用者：成都晶创未来科技有限公司
技术研发日：20230316
技术公布日：2024/1/15