[发明专利]一种直流弧光放电PCVD金刚石薄膜制备的基底恒温技术

摘要

本发明公开了一种用于直流弧光放电PCVD金刚石薄膜制备的基底自动恒温技术，其特征是采用双热电偶分别对基底侧面、背面温度进行测量并校正，由带负反馈功能PID调节器、后备操作器、电动调节阀组成的闭环控制系统进行精确控温，并开发了基于BT2000工控组态软件平台的windows人机交互界面，用于温度、阀位、沉积过程的监控、数据采集和存储。本发明具有控制精度高，操作方便，极其适合直流弧光放电等离子体化学气相金刚石薄膜的制备。

主权项

1、一种用于直流弧光放电PCVD金刚石薄膜制备的基底自动恒温技术，包括铠装热电偶、水冷基底托架装置、带负反馈功能PID调节器、后备操作器、电动调节阀、双通道液晶数字显示仪和摄像头组成的测、控温硬件系统；基于BT2000工控组态软件平台的windows人机交互界面以及双热电偶较温技术，其特征在于：A、在基底托架以及反应腔中设置了热电偶传感器，分别测量基体工件背面、侧面部位的温度，热电偶采用K分度，基底工件背面的温度由PID调节器显示，基底工件侧面的温度由双通道液晶数字显示仪显示；B、先在反应腔外用红外测温仪经观察窗测量出基底工件表面的温度，然后结合双热电偶测量出的基底工件背、侧面的温度，作出三组数据的曲线图，最后通过数值模拟得出拟合度最好的基底表面、侧面、背面温度的换算公式；C、由包括水冷基底托架装置、带负反馈功能PID调节器、后备操作器和电动调节阀组成闭环控温系统，在实验中将需要的基体表面温度换算为基底工件的背面温度，并作为控制量由控温系统进行偏差控制；D、基于BT2000工控组态软件平台开发了直流弧光放电PCVD沉积过程中的人机交互界面，可分别与PID调节器、后备操作器、电动调节阀和摄像头设备进行通信，可分别对沉积过程中图像和温度数据进行实时监控，并具有基底温度采集、多时间段基底温度程序设定、历史数据调用、电动调节阀阀位信号采集设定、温度报警、基底表面温度的多元非线性拟合功能。