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　　申请号：201710244693.2
　　申请人：于宗旭
　　发明人：于宗旭

　　摘要： 本发明为一种微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，包括谐振腔体，谐振腔体由上圆筒形腔体、中间圆弧形腔体和下圆筒形腔体构成，中间圆弧形腔体的曲率半径等于微波波长；上圆筒形腔体顶盖上设有反应气体入口以及安装有石英钟罩介质窗口和同轴探针天线，同轴探针天线上设置有进风管和出风孔；下圆筒形腔体内设置有反射板和圆柱形升降基台，反射板上设有反应气体出口，下圆筒形腔体的底板上设有反应气体总出口。本发明装置具有聚焦能力强，能够容纳较高的输入功率，结构简单制造方便等优点。 　　主权利要求：1.一种微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，包括谐振腔体，其特征在于：所述的谐振腔体分为上圆筒形腔体（1）、中间圆弧形腔体（2）和下圆筒形腔体（3），其中，中间圆弧形腔体（2）的曲率半径R等于微波波长λ，上圆筒形腔体（1）的直径大于中间圆弧形腔体（2）的直径，中间圆弧形腔体（2）的直径大于下圆筒形腔体（3）的直径；上圆筒形腔体（1）的顶盖上安装有石英钟罩介质窗口（4）和同轴探针天线（5），石英钟罩介质窗口（4）位于同轴探针天线（5）的正下方，石英钟罩介质窗口（4）与上圆筒形腔体（1）顶盖的连接处为密封设置；同轴探针天线（5）的空心内导体设置为进风管（6），同轴探针天线（5）的外导体侧壁上设置有出风孔（7）；上圆筒形腔体（1）的顶盖上还设置有与谐振腔体内部空间相通的反应气体入口（8）；下圆筒形腔体（3）内设置有反射板（9），反射板（9）上设置有反应气体出口（10），反射板（9）的中部安装有圆柱形升降基台（11）；下圆筒形腔体（3）的底板上设置有反应气体总出口（12）；上圆筒形腔体（1）、中间圆弧形腔体（2）、下圆筒形腔体（3）、石英钟罩介质窗口（4）、同轴探针天线（5）、反射板（9）及圆柱形升降基台（11）都位于同一轴线上。
　　2.根据权利要求1所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：上圆筒形腔体（1）的顶盖中心处设有腔口（1-1），石英钟罩介质窗口（4）为碗状结构，在其碗口周缘设有外延的搭棱（4-1），石英钟罩介质窗口（4）以碗口朝上的方向安置在上圆筒形腔体（1）的腔口（1-1）内，并且石英钟罩介质窗口（4）上的搭棱（4-1）密封的搭接在上圆筒形腔体（1）腔口（1-1）处的顶盖上；同轴探针天线（5）安装在上圆筒形腔体（1）的顶盖上正对腔口（1-1）的位置处；石英钟罩介质窗口（4）的口径大于同轴探针天线（5）外导体的直径。
　　3.根据权利要求2所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：上圆筒形腔体（1）的顶盖上与石英钟罩介质窗口（4）搭棱（4-1）相搭接的部位设有一圈密封槽（13），密封槽（13）内设置有密封圈（14）。
　　4.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：同轴探针天线（5）的外导体侧壁上设置的出风孔（7）的数量为2-8个。
　　5.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：反射板（9）上设置的反应气体出口（10）的数量为3-12个。
　　6.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：微波波长λ为117.4-127.5mm，中间圆弧形腔体（2）的曲率半径R等于微波波长λ，上圆筒形腔体（1）的直径为270-300mm，下圆筒形腔体（3）的直径为180-230mm。
　　7.根据权利要求6所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：微波波长λ为122.4mm，中间圆弧形腔体（2）的曲率半径R为122.4mm，上圆筒形腔体（1）的直径为284mm，下圆筒形腔体（3）的直径为200mm。
　　8.根据权利要求1或2所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：微波波长λ为317.9-337.9mm，中间圆弧形腔体（2）的曲率半径R等于微波波长λ，上圆筒形腔体（1）的直径为740-800mm，下圆筒形腔体（3）的直径为400-600mm。
　　9.根据权利要求8所述的微波等离子体化学气相沉积金刚石反应装置，其特征在于：微波波长λ为327.9mm，中间圆弧形腔体（2）的曲率半径R为327.9mm，上圆筒形腔体（1）的直径为758mm，下圆筒形腔体（3）的直径为500mm。