【技术实现步骤摘要】
本技术属于cvd单晶金刚石制备，尤其涉及一种钻石生成专机。
技术介绍
1、金刚石/钻石具有优异的物理化学性能，在工业和民用的许多领域有着广阔的运用前景。目前人工合成钻石的方法有高温高压法(hthp)、直流电弧等离子体喷射法(dcapj)、热丝化学气相沉积法(hfcvd)、微波等离子体化学气相沉积法(mpcvd)，其中mpcvd是制备高品质钻石的首选方法。mpcvd法是通过高温等离子体将甲烷等气体分解成含碳的活性基团，最后经过自然下落，在基片上气相沉积生成所需的cvd钻石晶片的方法，该方法在合成质量和尺寸上都有很大优势，mpcvd方法制备钻石晶片具有微波激发的等离子可控性好，等离子密度高，无电极污染等一系列优点。
2、现有技术中，申请号为202011046553.2的中国专利技术专利申请公开了一种用于化学气相沉积钻石的设备工艺反应器，包括机架；包括控制系统、左反应室和右反应室，所述控制系统位于机架内部中间位置，所述控制系统包括两个微波发生器、直流电源和系统控制器，所述两个微波发生器均位于内底部，所述直流电源为两个微波发生器提供直流电，所述系统控制器分别与两个微波发生器以及直流电源电性连接，所述系统控制器用于连通或断开直流电源与两个微波发生器之间的电路，所述气体供应框供应工艺过程中所需的气体源，本专利技术采用化学气相沉积cvd的方法制备合成金刚石，质地与天然金刚石相同，且生产成本较低。
3、上述现有技术存在以下技术问题：一是由于在钻石晶片的生成过程中，需保持稳定的高温状态，由此需要对反应腔内进行冷却降温处理，
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的至少一种技术问题，本申请提供了一种结构紧凑、单次制备钻石晶片数量多、可调整沉积台高度的钻石生成专机。
2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、一种钻石生成专机，包括机架，还包括：
4、反应腔单元：包括设置在机架上的底座、在所述底座上设置的沉积台及在所述底座上盖设的密封盖；
5、微波发生单元：包括微波发生器及连通反应腔的矩形波导管；
6、冷却单元：包括固定穿设在所述底座内并延伸至反应腔内的进水管、在所述进水管上端设置的支撑盘、在所述进水管内固定穿设的回水管；
7、真空发生单元：包括用于对反应腔抽真空的真空泵；
8、顶升单元：包括在所述回水管内穿设的调整杆及驱动所述调整杆上下运动的驱动机构，所述调整杆的上端部延伸至回水管上方并固定嵌设在沉积台内；
9、供气单元：包括气瓶及连接在所述密封盖上以用于对反应腔内通入反应气体的通气机构。
10、优选的，在所述回水管的上端面向外侧延伸形成导水盘，在所述导水盘上开设有若干导水通孔，所述导水盘固定盖设在所述支撑盘上且所述支撑盘与导水盘之间设置有间隙。
11、优选的，在所述回水管内固定穿设有导向管，所述调整杆可滑动穿设在导向管内，在所述导向管上端面向外侧延伸形成挡水盘，所述挡水盘固定盖设在所述导水盘上，在所述挡水盘与导水盘之间设置有间隙。
12、优选的，在所述挡水盘下端面固定连接有挡水环，在所述挡水环上开设有若干导水槽，所述进水管通过导水通孔、导水槽连通回水管。
13、优选的，在所述挡水盘上端面固定连接有固定盘，在所述固定盘上固定连接有导向环，所述沉积台可上下滑动穿设在导向环内，所述调整杆可滑动穿设在固定盘内。
14、优选的，所述波导管包括连接所述微波发生器的水平波导管及与所述水平波导管连通的纵向波导管，所述纵向波导管固定连接在底座下端面且连通反应腔，所述进水管、回水管穿设在纵向波导管内并延伸至纵向波导管下方。
15、优选的，在所述纵向波导管下方的进水管外圆周固定套设有固定接头，在所述纵向波导管与固定接头之间的进水管上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧使进水管受到向下的力。
16、优选的，进水接头的上部密封固定套设在所述进水管的下端开口处，所述进水接头的下部密封固定套设在回水管的外圆周，回水接头的上部密封固定套设在所述进水接头下部外圆周且所述回水接头的下部密封固定套设在所述导向管的外圆周，在所述进水接头上开设有连通进水接头内腔、进水管的进水口，在所述回水接头上开设有连通回水接头内腔、回水管的出水口。
17、优选的，所述导向管下部密封穿设在三通接头一端，所述三通接头另一端密封套设在波纹管上端部，在所述波纹管的下端部固定连接有密封接头，所述调整杆可滑动穿设在三通接头、波纹管内并固定连接在密封接头内，在所述密封接头下方的调整杆固定连接在驱动机构上。
18、优选的，所述驱动机构包括固定连接在回水接头下端面的安装框架、在所述安装框架上竖直设置的丝杆步进电机、在所述丝杆步进电机的丝杆上端部固定连接的连接头，所述调整杆下端部固定嵌设在连接头内。
19、与现有技术相比，本技术的有益效果是：
20、本技术通过设置反应腔单元及真空发生单元，实现对钻石晶片生成过程中的真空或弱真空环境；通过设置微波发生单元，实现对反应腔内的稳定加热；通过设置冷却单元，实现对反应腔内的冷却，使得反应腔内保持相对稳定的反应温度；通过设置供气单元，实现各类反应气体的混合并向反应腔内供应反应气体；通过设置顶升单元，可通过调整杆带动沉积台上下运动，从而实现对钻石基材的高度调整，在钻石晶片生成过程中，可逐渐降低沉积台的高度，从而减少钻石晶片生成时间。此外，本技术中的冷却单元是由回水管穿设在进水管中，从而减少了整体管路设置，安装维护方便，设备的整体结构较为紧凑；通过设置支撑盘、导水盘、挡水盘、挡水环、固定环等结构，提高了冷却效率，增大了沉积台的尺寸，使得一次可对更多的钻石晶片进行生成。
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1.一种钻石生成专机，包括机架，其特征在于：还包括：
2.根据权利要求1所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述回水管的上端面向外侧延伸形成导水盘，在所述导水盘上开设有若干导水通孔，所述导水盘固定盖设在所述支撑盘上且所述支撑盘与导水盘之间设置有间隙。
3.根据权利要求2所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述回水管内固定穿设有导向管，所述调整杆可滑动穿设在导向管内，在所述导向管上端面向外侧延伸形成挡水盘，所述挡水盘固定盖设在所述导水盘上，在所述挡水盘与导水盘之间设置有间隙。
4.根据权利要求3所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述挡水盘下端面固定连接有挡水环，在所述挡水环上开设有若干导水槽，所述进水管通过导水通孔、导水槽连通回水管。
5.根据权利要求3所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述挡水盘上端面固定连接有固定盘，在所述固定盘上固定连接有导向环，所述沉积台可上下滑动穿设在导向环内，所述调整杆可滑动穿设在固定盘内。
6.根据权利要求1所述一种钻石生成专机，其特征在于：所述波导管包括连接所述微波发生器的水平波导管及与
7.根据权利要求6所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述纵向波导管下方的进水管外圆周固定套设有固定接头，在所述纵向波导管与固定接头之间的进水管上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧使进水管受到向下的力。
8.根据权利要求3所述一种钻石生成专机，其特征在于：进水接头的上部密封固定套设在所述进水管的下端开口处，所述进水接头的下部密封固定套设在回水管的外圆周，回水接头的上部密封固定套设在所述进水接头下部外圆周且所述回水接头的下部密封固定套设在所述导向管的外圆周，在所述进水接头上开设有连通进水接头内腔、进水管的进水口，在所述回水接头上开设有连通回水接头内腔、回水管的出水口。
9.根据权利要求8所述一种钻石生成专机，其特征在于：所述导向管下部密封穿设在三通接头一端，所述三通接头另一端密封套设在波纹管上端部，在所述波纹管的下端部固定连接有密封接头，所述调整杆可滑动穿设在三通接头、波纹管内并固定连接在密封接头内，在所述密封接头下方的调整杆固定连接在驱动机构上。
10.根据权利要求9所述一种钻石生成专机，其特征在于：所述驱动机构包括固定连接在回水接头下端面的安装框架、在所述安装框架上竖直设置的丝杆步进电机、在所述丝杆步进电机的丝杆上端部固定连接的连接头，所述调整杆下端部固定嵌设在连接头内。
...【技术特征摘要】
1.一种钻石生成专机，包括机架，其特征在于：还包括：
2.根据权利要求1所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述回水管的上端面向外侧延伸形成导水盘，在所述导水盘上开设有若干导水通孔，所述导水盘固定盖设在所述支撑盘上且所述支撑盘与导水盘之间设置有间隙。
3.根据权利要求2所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述回水管内固定穿设有导向管，所述调整杆可滑动穿设在导向管内，在所述导向管上端面向外侧延伸形成挡水盘，所述挡水盘固定盖设在所述导水盘上，在所述挡水盘与导水盘之间设置有间隙。
4.根据权利要求3所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述挡水盘下端面固定连接有挡水环，在所述挡水环上开设有若干导水槽，所述进水管通过导水通孔、导水槽连通回水管。
5.根据权利要求3所述一种钻石生成专机，其特征在于：在所述挡水盘上端面固定连接有固定盘，在所述固定盘上固定连接有导向环，所述沉积台可上下滑动穿设在导向环内，所述调整杆可滑动穿设在固定盘内。
6.根据权利要求1所述一种钻石生成专机，其特征在于：所述波导管包括连接所述微波发生器的水平波导管及与所述水平波导管连通的纵向波导管，所述纵向波导管固定连接在底座下端面且连通反应腔，所述进水管、回水管穿设在纵向波导管内并延伸至纵向波导管下方。...
【专利技术属性】
技术研发人员：张慈航，任宣儒，肖丽丽，刘家宏，高子原，申振江，
申请(专利权)人：河南昌达智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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