[实用新型]等离子炬旋转炬头装置

说明书

本实用新型提供了一种等离子炬旋转炬头装置，包括引弧嘴，所述引弧嘴位于沉积室顶部上对应于通孔的位置，与所述沉积室顶部的通孔边缘处旋转连接，所述引弧嘴的中部空腔内设置有阴极，所述阴极与引弧嘴之间设有气流通道，所述气流通道内设有环形叶轮，所述叶轮固设于引弧嘴内壁。该种等离子炬旋转炬头装置，气体从气流通道穿过时，会带动叶轮旋转和引弧嘴旋转，从而使得气体形成旋转气流，扩大喷射面积；叶轮对气体起到布气的作用，使得喷出的气流更为均衡；叶轮对其上下两端的气流通道起到一定的隔离作用，可一定程度上防止电弧回缩至电极之间引发内部引燃放电。

技术领域

本实用新型属于CVD金刚石制造设备技术领域，特别是涉及一种等离子炬旋转炬头装置。

背景技术

近年来，金刚石薄膜涂层的应用范围越来越广，市场需求日益增长，现有技术中，生产金刚石使用的方法为CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉淀)技术，该技术中所使用的等离子炬是一种产生等离子体的装置，根据原理的不同，可以分为射频等离子炬和电弧等离子炬两种，现有技术中，为了增加等离子炬的功率和扩大沉积面积进行了多次改进，中国专利CN101660144B公开了一种用于化学气相沉积的等离子炬，通过在等离子炬的电极间，增设了可以使得气体进入炬腔体后形成旋转气流的结构，用于扩大沉积面积，但是在该专利中，气流的旋转主要是通过其筒状进气腔下端所设切向喷口实现，该结构形成的旋转气流转速不高，在扩大沉积面积方面的效果十分有限。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种等离子炬旋转炬头装置，通过可旋转的炬头，可以使得该等离子炬产生极速的旋转气流，从而达到大幅度扩大金刚石沉积面积的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种等离子炬旋转炬头装置，包括引弧嘴，所述引弧嘴位于沉积室顶部上对应于通孔的位置，与所述沉积室顶部的通孔边缘处旋转连接，所述引弧嘴的中部空腔内设置有阴极，所述阴极与引弧嘴之间设有气流通道，所述气流通道内设有环形叶轮，所述叶轮固设于引弧嘴内壁。

进一步地，所述沉积室顶部的通孔边缘处向下延伸设有环形的上连接部，所述引弧嘴的顶部设有与上连接部同轴的连接环，所述上连接部的下端面和连接环的上端面滑动相接；

所述上连接部的外周固定套设有上轴承，所述上轴承的外环下部设有凸起的环形上卡块，所述连接环的外环上部设有凸起的环形下卡块，所述上卡块和下卡块的外周套设有定位环，所述定位环的两端设有卡接于上卡块上端面和下卡块下端面的卡位环。

进一步地，所述上连接部的下端延伸设有下连接部，所述下连接部的外径小于所述上连接部的外径，所述下连接部插接于所述连接环的内周，所述连接环的内径小于所述引弧嘴的顶部内径；

所述下连接部的外周固定套设有下轴承，所述下轴承的外周均布有若干竖直的花键，所述连接环内侧环壁上开设有与所述花键相匹配的键槽，所述花键插接于所述键槽内。

进一步地，所述下连接部的下端设有若干与下连接部同轴的环形上密封环，所述引弧嘴的上端面设有若干与引弧嘴同轴的环形下密封环，若干所述上密封环和若干下密封环之间交错咬合滑动相接。

进一步地，所述定位环包括半圆形的第一半环和第二半环，所述第一半环和第二半环的端部之间通过铰链结构转动连接，二者的自由端设有扣合结构。

进一步地，所述扣合结构包括位于第一半环自由端的外卡条和位于第二半环自由端的内卡条，所述外卡条的内侧环壁上设有若干卡齿，所述内卡条的外侧环壁上设有若干卡槽，所述卡齿卡接于卡槽内。

进一步地，所述定位环和卡位环的内周均设有胶垫，所述胶垫的厚度小于所述上卡块和下卡块的厚度。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：