[实用新型]一种激光诱导气相沉积系统的材料升华反应装置

说明书

技术领域

本申请涉及激光镀膜技术领域，具体涉及一种激光诱导气相沉积系统的材料升华反应装置。

背景技术

激光诱导气相沉积技术是指使用激光诱导促使气相沉积，使得材料在高能UV激光的照射下发生的光化反应的同时，也在临近区域内释放该材料的金属离子并加速光化分解该材料。气相沉积是指复合材料以气体的形态在高能UV激光的照射下，由气态液化成液态再凝固成固态金属的一种光化反应。材料升华是指一种复合材料混合惰性气体进行加热，当加热到该材料的升华温度时，由固态升华成气态。

现有的材料升华反应装置采用立式竖直反应腔，通过对外表面加热处理，气流由下而上输入，当材料用量减少，气体浓度也随之减小，使得升华不均匀，所造成浓度不稳定，存在温度稳定性差、容易堵塞管路、输出的气体浓度不均匀和材料用量无法监控的缺点。

发明内容

本申请提供一种激光诱导气相沉积系统的材料升华反应装置，使得材料升华气体浓度不稳定问题，提升输出气体的洁净度和气体流速的稳定性。

本申请提供一种激光诱导气相沉积系统的材料升华反应装置,该装置包括腔体，腔体内存储有待升华的材料，该装置还包括：温度传感器、加热保温装置和气压检测阀，所述腔体内设置有第一气体缓存室、第一过滤网、第二过滤网和第二气体缓存室；

所述第一气体缓存室上方、所述腔体的顶盖处设置有进气口，所述第二气体缓存室上方、所述腔体的顶盖处分别有出气口；待升华的材料存储在第一过滤网与第二过滤网之间的反应区域，该反应区域内设置有至少两个竖直放置的匀气栏栅；惰性气体由所述进气口进入所述腔体，与所述待升华的材料发生升华反应，当所述出气口开启时，升华后的气态状材料与惰性气体从所述出气口离开所述腔体，进入后级的激光反应腔；

所述气压检测阀用于检测第二气体缓存室内气压，并在所述第二气体缓存室内气压达到预设的气压值时，控制所述出气口开启；

所述温度传感器用于实时检测所述腔体的温度，所述加热保温装置用于根据所述温度传感器检测的腔体温度，对所述腔体进行加热，控制所述腔体的温度保持在预设的温度，使得腔体内的待升华的材料温度保持在可升华的温度值。

在一些实施例，所述反应区域上方设置有至少两个观察窗。

依据上述实施例，本申请提供的材料升华反应装置，由于改变了腔体的放置方式和进气口/出气口的设置，使得气流不再由下而上输入，改为水平流动；由于增加过滤网、第一气体缓存室和第二气体缓存室，控制了输出气体的洁净度和气体流速的稳定性；由于设置匀气栏栅扩大气体流表面积和利用气压检测阀检测和第二气体缓存室的气压，保证了输出气体的浓度稳定性。

附图说明

图1为本申请提供的一种激光诱导气相沉积系统的材料升华反应装置示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

请参考图1，为本申请提供一种激光诱导气相沉积系统的材料升华反应装置，该装置包括：腔体10、温度传感器3、加热保温装置4和气压检测阀11。

腔体10内存储有待升华的材料8，腔体10内设置有第一气体缓存室9、第一过滤网5、第二过滤网15和第二气体缓存室19。

第一气体缓存室9上方、腔体10的顶盖处设置有进气口1，第二气体缓存室19上方、腔体10的顶盖处设置有出气口2。待升华的材料8存储在第一过滤网5与第二过滤网15之间反应区域，该反应区域内设置有至少两个竖直放置的匀气栏栅7，可过滤材料或惰性气体中的杂质。

惰性气体由进气口1进入腔体10的第一气体缓存室9，之后再流经第一过滤网5进入该反应区域内与气态状材料8发生升华反应。升华后的气态状材料8和惰性气体的混合气体流经第二过滤网15，再流入第二气体缓存室19，当所述出气口2开启时，从出气口2离开腔体10，进入后级的激光反应腔，用于与激光发生激光诱导光化反应。其中，出气口2在第二气体缓存室19达到预设气压时开启。