[發明專利]一種激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的技術及設備

有效

• 申請號: 201310380560.X
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104419913B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 趙培;徐源來
• 申請（專利權）人: 趙培;徐源來
• 主分類號: C23C16/54
• 分類號: C23C16/54;C23C16/448;C23C16/455;C23C16/48;C23C16/40;H01B12/00
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1.一種激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其部件包括：液體原料箱(1)、液體原料抽取管(2)、液體原料供給部件(3)、液體原料輸送管(4)、壓力室(5)、載流氣體存儲罐(6)、噴液霧化-多元共析揮發腔(7)、原料蒸氣輸送管(8)、雙層原料混合噴管(9)、主反應腔體(10)、反應劑氣體存儲罐(11)、激光引入窗(12)、真空泵(13)、副反應腔體(14)、腔體聯通管(15)、螺旋帶材纏繞滾輪(16)、加熱臺(17)、帶材卷收盤(18)、帶材輸送盤(19)、長柔性基板帶材(20)、帶材線速度測定輪(21)、連續激光發生器(22)、激光束放大器(23)、設備控制柜(24)以及連接電纜(25)，所述副反應腔體(14)、所述腔體聯通管(15)以及所述螺旋帶材纏繞滾輪(16)均為兩個；所述壓力室(5)是一個與載流氣體存儲罐(6)連通的密閉室；所述噴液霧化-多元共析揮發腔(7)是一個中空密閉腔體，腔體一端開有一頂點指向腔體內部的錐形孔，錐形孔的底面圓與壓力室(5)密封連通，腔體另一端的側面或者底面有原料蒸氣出口；所述液體原料輸送管(4)一端與所述壓力室(5)密封連通，且其頂端懸掛插入到所述噴液霧化-多元共析揮發腔(7)的錐形孔中，導管頂端與錐形孔之間的垂直距離為0.01-5mm，導管另一端與所述的液體原料供給部件(3)的液體輸出口密封連通；所述雙層原料混合噴管(9)是一個具有較長長度的內層管和一個較短長度的外層管構成的雙層套管，套管一端對齊后密封插入到主反應腔體(10)的內部，未插入到腔體內部的另一端在外層管道的術尾處將外層管內壁到內層管外壁之間的空隙部分與反應劑氣體存儲罐(11)密封連通，所述雙層原料混合噴管(9)未插入到主反應腔體(10)內部的一端，在其內層管端口處通過所述原料蒸氣輸送管(8)與所述的噴液霧化-多元共析揮發腔(7)的原料蒸氣出口密封連通。

2.如權利要求1所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述液體原料箱(1)是安裝有液位計的密封箱。

3.如權利要求2所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述液體原料供給部件(3)是具有液體輸入口和輸出口的液體連續、均勻供給部件。

4.如權利要求1所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述的噴液霧化-多元共析揮發腔(7)的錐形孔的頂點處小孔直徑為2-100mm，底面圓直徑為0.01-100mm，錐形孔的高度為2-100mm。

5.如權利要求1或4所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述的噴液霧化-多元共析揮發腔(7)的加熱溫度為25-500攝氏度。

6.如權利要求1所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述的液體原料輸送管(4)是外圓直徑為0.01-80mm的剛性管。

7.如權利要求1所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述的液體原料箱(1)與所述的液體原料供給部件(3)的液體輸入口之間通過液體原料抽取管(2)密封連通。

8.如權利要求1所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述的原料蒸氣輸送管(8)是外圓直徑為1-80mm的金屬管，所述的原料蒸氣輸送管(8)的加熱溫度為20-500攝氏度。

9.如權利要求1所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述的雙層原料混合噴管(9)的外層管壁的加熱溫度為20-500攝氏度。

10.如權利要求1所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，所述的主反應腔體(10)是通過密封圈密閉的圓柱形腔體，腔體壁上安裝有激光引入窗(12)，腔體下端有排氣口。

11.如權利要求10所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，兩個所述的副反應腔體(14)是通過密封圈密閉的圓柱形腔體，且通過腔體聯通管(15)與所述的主反應腔體(10)之間連通。

12.如權利要求11所述的激光化學氣相沉積法制備高溫超導帶材的裝置，其特征在于，兩個所述的副反應腔體(14)對稱分布于所述的主反應腔體(10)的兩側，且兩個所述的副反應腔體(14)的圓截面與主反應腔體(10)的圓截面平行。