[發明專利]一種可進行連續XRD在線監測的卷對卷MOCVD設備

在審

• 申請號: 201710859930.6
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107607563A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 金成超;黃惠良;童話;俞夢婕
• 申請（專利權）人: 上海劍度光電科技有限公司
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及高溫超導帶材生產及檢測技術領域，尤其涉及一種可進行連續XRD在線監測的卷對卷MOCVD設備。

背景技術

用金屬有機化學氣相沉積方法具有以下一些優勢：生長易于控制、純度高、大面積均勻性好、可以進行大規模生產。XRD具有的功能有：物相分析，精密測定點陣參數，取向分析，晶粒(嵌鑲塊)大小和微觀應力的測定，宏觀應力的測定，結構分析等，是一種非常有效且無損的監測材料的方法。

目前生產高溫超導帶材的公司都是用抽樣的方法來檢測超導材料的性能，即需將整條帶材生產完，從生產線上取下，再從帶材中間隨機截取一些小段進行測試分析，這樣做的效率極低，如果發現帶材質量不行，有可能整個工藝都白費，不僅浪費了材料，也浪費了時間。所以我們發明了一種具有連續XRD在線監測功能的卷對卷MOCVD設備，將XRD集成到生產高溫超導帶材的MOCVD上，對其進行在線監測，實時反饋帶材成分和結構上的變化情況，能夠方便組分調節，加快生長速度，提高帶材質量。這樣就可以及時做出補救，以免浪費了材料和時間，大大提高生產效率和產品良率。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可進行連續XRD在線監測的卷對卷MOCVD設備。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

本發明由收放帶系統、XRD系統、反應組件和驅動電機組成，所述收放帶系統由放帶裝置和收帶裝置組成，所述放帶裝置由放帶室和放帶輪組成，所述收帶裝置由收帶室和收帶輪組成，所述收帶輪與驅動電機的轉軸連接，不銹鋼帶材的兩端分別繞制在所述放帶輪和所述收帶輪上，所述放帶輪上的所述不銹鋼帶材依次通過反應組件和所述XRD系統后與所述收帶裝置連接，所述收放帶系統、所述XRD系統和所述反應組件之間通過連接部件固定連接。

進一步，所述反應組件由反應腔、加熱系統和噴淋頭組成，所述噴淋頭設置于所述反應腔內的上部，所述不銹鋼帶材位于所述反應腔內的中部，所述加熱系統位于所述反應腔內的下部，且位于所述不銹鋼帶材的下方。

進一步，所述收放帶系統、所述XRD系統和所述反應組件之間設置有導向輪。

進一步，所述XRD系統包含X射線發生器、樣品臺、X射線探測器、X射線保護罩和石英管，所述石英管穿過所述X射線保護罩，所述X射線發生器和X射線探測器均通過一個固定支架固定于所述石英管外，且所述X射線發生器和X射線探測器位于X射線保護罩內，所述樣品臺位于所述石英管內，所述樣品臺的下端設置有樣品臺支架，所述樣品臺的兩側均設置有壓緊輪，所述不銹鋼帶材位于壓緊輪與樣品臺之間。

生長完成的超導帶材由收帶輪的牽引，進入石英管，當帶材經過樣品臺處時，進行XRD檢測，工控機系統可以調節走帶速度(1mm/s-100mm/s)、步長(1mm-5m)，實現可視化操作，采用2θ掃描測定帶材(005)衍射峰，采樣為連續采樣，所有點都得到相應的衍射峰信息，由此得到長帶整體的結構信息；同時進行物相分析以及晶胞參數計。

本發明的有益效果在于：

本發明是一種可進行連續XRD在線監測的卷對卷MOCVD設備，與現有技術相比，本發明可以對帶材進行原位的監測，并且對帶材沒有損傷，可以實現邊生長邊測量，得到帶材成分和結構上的實時信息反饋，便于對組分進行實時調節，有助于提高帶材的良率和產率，提高經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是XRD系統的結構示意圖；

圖3是石英管內部構造的前視圖；

圖4是石英管內部構造的側視圖。

圖中：1-放帶室；2-放帶輪；3-導向輪；4-連接部件；5-反應腔；6-加熱系統；7-噴淋頭；8-X射線保護罩；9-X射線發生器；10-X射線探測器；11-石英管；12-樣品臺；13-收帶室；14-不銹鋼帶材；15-收帶輪；16-固定支架。17-樣品臺支架；18-壓緊輪。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：