Mechanical Reconstruction of an Industrial 915MHz Microwave Cavity Plasma Reactor System for Chemical Vapor Deposition Diamond Processes

ISBN-13: 9783838675886 / Angielski / Miękka / 2004 / 118 str.

Jorg Fricke

Opis

Inhaltsangabe: Zusammenfassung: Synthetische Diamanten sind in Industrie und Wissenschaft sehr attraktiv, schaffen sie doch den Kompromiss zwischen einzigartigen Materialeigenschaften und geringen Anschaffungskosten. Mit der Verfeinerung von geeigneten CVD-Methoden und der intensiven Entwicklung von Reaktoren und Anlagen konnten die Herstellungskosten weiter gesenkt und vor allem enorme Fortschritte bei den moglichen Anwendungen und Abmessungen erzielt werden. Diese Diplomarbeit beschaftigt sich mit dem Wiederaufbau und der Integration einer unbekannten industriellen 915MHz MCPR-Anlage (microwave cavity plasma reactor), fur die Herstellung von CVD-Diamanten. Dabei wird umfangreich uber den Stand der Technik bei relevanten CVD-Reaktoren, Anwendungsmoglichkeiten, Synthese und Materialeigenschaften von synthetischen Diamanten eingegangen. Weiterhin wird der Aufbau und die Wirkungsweise der MCPR-Reaktoranlage beschrieben. Neben der Analyse der Ausgangsbedingungen wird auf die Umsetzung der Teilprobleme wie den Wiederaufbau des Mikrowellensystems, Vakuumanlage, Prozessgassystem und das Wasserkuhlsystem eingegangen, wobei spezifische Probleme (Design, Funktion, Fehler, notwendige Anderungen) analysiert und Losungen besprochen werden. Dabei werden Dimensionierungen von Kuhlleistungen, Gasbedarfe (Prozessgase) und Einstellungen bei unbekannten Systemeigenschaften beschrieben. Weiterhin werden Dimensionierung und Auswahl von einem Kuhlaggregat und Gaskuhlstromen, die Konstruktion und Dimensionierung einer Hebevorrichtung und Kammergroenskala und adaquate Systemparameterwahl erlautert, wobei auf jeweilige (un-) bekannte Randbedingungen eingegangen werden. Mit der Entscheidung von geeigneten Methoden (Helium-Leck-Test, Mikrowellenstrahlung u.a.) wurden die Teilsysteme auf Funktion und Sicherheit uberpruft. Mit geeigneten Berechnungen konnten notwendige Reinheiten im Vakuumbereich (Leckratenbeurteilung, Prozessgaswechsel) erwiesen werden. Abschlieend werden Funktionstests