[發(fā)明專利]一種環(huán)形器保護(hù)系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811567475.3
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109666924A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃翀;唐躍強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙新材料產(chǎn)業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: C23C16/517
• 分類號: C23C16/517;C23C16/27;C23C16/52;C23C16/54
• 代理公司: 長沙楚為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43217
• 代理人: 陶祥琲

一種環(huán)形器保護(hù)系統(tǒng)及控制方法，其中，環(huán)形器保護(hù)系統(tǒng)，包括：溫度測量裝置、反射微波功率測量裝置、微波電源供電裝置和控制中心；溫度測量裝置用于測量合成設(shè)備腔體內(nèi)工作平臺的溫度并反饋給控制中心；反射微波功率測量裝置用于測量反射微波功率并反饋給控制中心；控制中心用于接收反饋信號并向各器件發(fā)送控制信號或控制指令；微波電源供電裝置用于在設(shè)備反應(yīng)腔體中微波負(fù)載匹配判定為異常時，降低微波電源的輸出功率或切斷微波電源供電。本發(fā)明通過實時測量設(shè)備腔體內(nèi)工作臺溫度和微波反射功率，發(fā)現(xiàn)腔體內(nèi)微波匹配異常情況，并通過降低微波發(fā)生功率或直接關(guān)閉微波電源降低通過環(huán)形器的反射微波的功率，保護(hù)環(huán)形器安全使用，提高系統(tǒng)安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)形器保護(hù)系統(tǒng)及控制方法，屬于微波設(shè)備領(lǐng)域，特別是微波化學(xué)氣相沉積設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)形器是一種控制微波傳輸方向的設(shè)備，在許多微波系統(tǒng)中常被用于保護(hù)磁控管，特別是在MPCVD(Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition的英文縮寫，中文意思為微波等離子體化學(xué)氣相沉積，以下簡稱“MPCVD”)設(shè)備中，是保護(hù)磁控管的重要器件。MPCVD法不僅可以用于合成金剛石，還適用于很多其他材料的制備，MPCVD法合成金剛石合成設(shè)備的微波系統(tǒng)中磁控管是產(chǎn)生微波的重要器件，其微波輸出的穩(wěn)定性直接影響金剛石產(chǎn)品的性能和批次穩(wěn)定性，同時金剛石合成過程中合成溫度的穩(wěn)定性對于合成金剛石質(zhì)量具有極大地關(guān)系。

由于微波系統(tǒng)中微波輸出功率的性能是由微波電源和磁控管共同決定，在金剛石合成過程可能發(fā)生微波反射功率跳變，特別是在反應(yīng)前后微波功率升降過程中反射微波的變動幅度較大，都可能出現(xiàn)因反射微波功率過高從而擊毀環(huán)形器的情況，環(huán)形器被擊毀后，微波傳輸系統(tǒng)的反射功率將極不穩(wěn)定，同時反射微波持續(xù)沖擊磁控管將影響其工作效率，在此情況下微波反射功率過大將造成磁控管損毀，從而會導(dǎo)致合成工藝不能正常進(jìn)行，也將直接影響合成產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能防止微波系統(tǒng)中環(huán)形器損壞的方法，特別是防止微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)設(shè)備在微波傳輸過程中發(fā)生反射微波功率超過安全值從而擊毀環(huán)形器的環(huán)形器保護(hù)系統(tǒng)及用于該保護(hù)系統(tǒng)的控制方法。該方法也同樣適合其他的包含環(huán)形器的微波系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

提供一種環(huán)形器保護(hù)系統(tǒng)，包括：溫度測量裝置、反射微波功率測量裝置、微波電源供電裝置和控制中心；

所述溫度測量裝置用于測量MPCVD合成設(shè)備腔體內(nèi)部工作平臺的溫度并將溫度轉(zhuǎn)換成信號反饋給控制中心；進(jìn)一步的，所述的合成設(shè)備腔體內(nèi)部工作平為基板臺。

所述反射微波功率測量裝置用于測量反射微波功率并將其轉(zhuǎn)換成信號反饋給控制中心；

所述控制中心包括控制計算機(jī)和信號接收處理模塊；所述控制中心與溫度測量裝置以及反射微波功率測量裝置分別相連，用于接收溫度測量裝置和反射微波功率測量裝置的反饋信號，反饋信號經(jīng)信號接收處理模塊處理后，由控制計算機(jī)向各器件發(fā)送控制信號或控制指令；

所述微波電源供電裝置與控制中心連接，用于在MPCVD的反應(yīng)腔體中微波負(fù)載匹配判定為異常時，降低微波電源的輸出功率或者切斷微波電源供電。

進(jìn)一步地，

所述溫度測量裝置為紅外測溫儀。

優(yōu)選地，

為了測量的方便，所述溫度測量裝置為具有集成視頻信號采集功能的紅外測溫儀。

進(jìn)一步地，

所述反射微波功率測量裝置可選為功率計或定向耦合器。

進(jìn)一步地，