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　　申請號：201610920789.1
　　申請人：哈爾濱工業大學
　　發明人：白清順 王永旭 趙航 余天凱 杜云龍 張慶春

　　摘要： 一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置。屬于金剛石薄膜的化學氣相沉積技術領域。為了解決真空條件下CVD金剛石薄膜在微刀具上的沉積問題。殼體上下端分別與上蓋和底座可拆卸密封連接構成反應室，真空計固定在上蓋上，真空計的檢測端緊密穿入上蓋設置在殼體內，上蓋上固定有與殼體內腔相通的管路，針閥固定在上蓋的管路上，針閥與管路相通，上蓋的觀察孔一處固定有觀察窗一，上蓋上設有多個冷水環槽，殼體的側壁上的兩個觀察孔二處各固定有一個觀察窗二，電磁閥固定在底座的進氣孔處，導氣管一端連接于進氣箱，另一端與反應室相通，導氣管上安裝有導氣閥門，載物臺設置在反應室內并固定在底座上。本發明主要用于對沉積件微刀具表面金剛石薄膜沉積。 　　主權利要求：1.一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：其組成包括真空計(1)、針閥(2)、上蓋(3)、殼體(4)、底座(6)、電磁閥(7)、紅外測溫儀(8)、導氣管(11)、導氣閥門(12)、載物臺(9)及三個觀察窗(5)；所述的三個觀察窗(5)分別是觀察窗一(5-1)及兩個觀察窗二(5-2)；所述的殼體(4)上端和下端分別與上蓋(3)和底座(6)可拆卸密封連接，由殼體(4)、上蓋(3)和底座(6)組合構成反應室，所述的真空計(1)固定在上蓋(3)上表面，所述的真空計(1)的檢測端緊密穿入上蓋(3)上的通孔設置在殼體(4)內，所述的上蓋(3)上固定有與殼體(4)內腔相通的管路，所述的針閥(2)固定在上蓋(3)的管路上，針閥(2)與管路相通，上蓋(3)上設置有觀察孔一，所述的觀察孔一處設置有觀察窗一(5-1)，所述的觀察窗一(5-1)固定在上蓋(3)上表面，上蓋(3)上設有多個冷水環槽(3-3)，上蓋(3)上設有導氣孔一；殼體(4)的側壁上設置有兩個觀察孔二，每個所述的觀察孔二處均設置有一個觀察窗二(5-2)，所述的兩個觀察窗二(5-2)固定在殼體(4)的外側壁上，所述的紅外測溫儀(8)緊鄰其中一個觀察窗二(5-2)設置，底座(6)上設有導氣孔二，所述的電磁閥(7)固定在底座(6)的導氣孔二處，電磁閥(7)一端通過底座(6)上的導氣孔二與反應室相通，電磁閥(7)另一端與真空泵(14)相連；所述的導氣管(11)一端連接于進氣箱，導氣管(11)另一端緊密穿入上蓋(3)上設有的導氣孔通進反應室，導氣管(11)上安裝有導氣閥門(12)，所述的導氣閥門(12)設置在反應室的外部，所述的載物臺(9)設置在反應室內并固定在底座(6)上。
　　2.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：所述的上蓋(3)由焊接上蓋(3-1)和冷水槽上蓋(3-2)組成，所述的焊接上蓋(3-1)和冷水槽上蓋(3-2)均為圓盤形狀，焊接上蓋(3-1)的外徑小于冷水槽上蓋(3-2)的外徑，所述的冷水槽上蓋(3-2)的上表面加工有多個與冷水槽上蓋(3-2)同心的所述的冷水環槽(3-3)，每個冷水環槽(3-3)的里側壁上均設置有豁口一，每相鄰兩個冷水環槽(3-3)的豁口一相隔180°設置，冷水槽上蓋(3-2)的上表面設置有水槽隔墻一(3-5)，所述的水槽隔墻一(3-5)沿冷水槽上蓋(3-2)的徑向設置并將每個冷水環槽(3-3)一分為二，且水槽隔墻一(3-5)穿過多個冷水環槽(3-3)的豁口一中部并將每個豁口一分隔成兩個進出水口3-6。
　　3.根據權利要求2所述的一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：所述的冷水槽上蓋(3-2)上表面靠近外邊緣處設置有環形限位槽一(3-7)，所述的焊接上蓋(3-1)下表面的外周邊緣處設置有凸環一(3-4)，焊接上蓋(3-1)的凸環一(3-4)設置在冷水槽上蓋(3-2)的環形限位槽一(3-7)內，且焊接上蓋(3-1)的凸環一(3-4)內側面與冷水槽上蓋(3-2)的環形限位槽一(3-7)內側槽面相配合，冷水槽上蓋(3-2)的環形限位槽一(3-7)的槽寬大于焊接上蓋(3-1)的凸環一(3-4)的厚度，冷水槽上蓋(3-2)的環形限位槽一(3-7)的深度大于焊接上蓋(3-1)的凸環一(3-4)的高度，冷水槽上蓋(3-2)與焊接上蓋(3-1)焊接；焊接上蓋(3-1)和冷水槽上蓋(3-2)上開設有同軸的所述的觀察孔一，所述的觀察窗一(5-1)設置在焊接上蓋(3-1)上表面并位于觀察孔一處，觀察窗一(5-1)固定在焊接上蓋(3-1)上表面；焊接上蓋(3-1)和冷水槽上蓋(3-2)上分別開設有同軸的所述的通孔和所述的導氣孔一。
　　4.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：所述的殼體(4)由焊接殼體(4-1)和冷水槽殼體(4-2)組成，所述的焊接殼體(4-1)和冷水槽殼體(4-2)均為圓筒形狀，所述的冷水槽殼體(4-2)緊密套裝在焊接殼體(4-1)外側且二者焊接，所述的冷水槽殼體(4-2)的內壁上加工有多個同軸的圓環形冷水槽(4-3)，冷水槽殼體(4-2)的側壁上設置有進水孔(4-4)和出水孔(4-5)，所述的進水孔(4-4)設置在多個圓環形冷水槽(4-3)中位于最底部的圓環形冷水槽(4-3)的槽底面上，所述的出水孔(4-5)設置在多個圓環形冷水槽(4-3)中位于最頂部的圓環形冷水槽(4-3)的槽底面上，每相鄰兩個圓環形冷水槽(4-3)共用的側壁上均加工有一個豁口二，冷水槽殼體(4-2)的內壁上豎直設置有一個水槽隔墻二(4-6)，所述的水槽隔墻二(4-6)穿過所有的豁口二設置，且水槽隔墻二(4-6)與每個豁口二之間形成一個水槽出水口(4-7)，每相鄰兩個圓環形冷水槽(4-3)的兩個水槽出水口(4-7)錯位設置。
　　5.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：所述的殼體(4)的上端和下端分別設置有外沿(4-8)，上蓋(3)和底座(6)與殼體(4)之間的連接分別采用多個螺釘在圓周方向上均布的形式排列固定，將上蓋(3)和底座(6)與殼體(4)連接成一個封閉整體。
　　6.根據權利要求5所述的一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：所述的殼體(4)的上端外沿(4-8)的上表面和下端外沿(4-8)的下表面分別設置有環形密封槽，每個所述的環形密封槽內均設置有聚四氟乙烯密封圈(10)，殼體(4)與上蓋(3)和底座(6)分別通過聚四氟乙烯密封圈(10)密封。
　　7.根據權利要求6所述的一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：所述的殼體(4)下端設置有凸環二(4-9)，所述的底座(6)上表面設置有環形限位槽二，所述的殼體(44)的凸環二(4-9)設置在底座(6)的環形限位槽二內，且殼體(44)的凸環二(4-9)外側面與底座(6)上表面設置有環形限位槽二的外側槽面相配合，底座(6)的環形限位槽二的槽寬大于殼體(4)的凸環二(4-9)的厚度，底座(6)的環形限位槽二的深度大于殼體(4)的凸環二(4-9)的高度。
　　8.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積金剛石薄膜的緊湊型真空反應裝置，其特征在于：所述的殼體(4)采用304不銹鋼制成。