一种CVD金刚石材料热电偶装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种CVD金刚石材料热电偶装置，包括探头、导线和绝缘防烫板，所述探头设于绝缘防烫板上，所述导线连接于探头，所述探头包括壳体和测温电极，所述测温电极包括氮掺杂CVD金刚石单晶片、磷掺杂CVD金刚石单晶片、金属贴片电极和磷‑硅半导体薄膜，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片上设于壳体内，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片设于磷掺杂CVD金刚石单晶片上，所述磷‑硅半导体薄膜设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片之间。本实用新型专利技术属于温度测量技术领域，具体是指一种体积小、动态范围大、精度高、抗噪声的CVD金刚石材料热电偶装置。

A CVD diamond thermocouple device

【技术实现步骤摘要】
一种CVD金刚石材料热电偶装置
本技术属于温度测量
，具体是指一种CVD金刚石材料热电偶装置。
技术介绍
在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点，另外，由于热电偶是一种无源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度，然而，对于需要微型化的接触式直接测量，尤其是动态温度场环境下的测量，现在技术手段存在一些不足。
技术实现思路
为了解决上述难题，本技术提供了一种结构简单，体积小，动态范围大的CVD金刚石材料热电偶装置。为了实现上述功能，本技术采取的技术方案如下：一种CVD金刚石材料热电偶装置，包括探头、导线和绝缘防烫板，所述探头设于绝缘防烫板上，所述导线连接于探头上，所述探头包括壳体和测温电极，所述壳体设于绝缘防烫板上，所述测温电极设于壳体内，所述测温电极包括氮掺杂CVD金刚石单晶片、磷掺杂CVD金刚石单晶片、金属贴片电极和磷-硅半导体薄膜，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片上设于壳体内，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片设于磷掺杂CVD金刚石单晶片上，所述磷-硅半导体薄膜设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片之间，在高温下电导率降升高，起到加速电子通过，提高测量灵敏度，所述金属贴片电极设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片外侧，所述导线设于金属贴片电极上。进一步地，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片大小为1.2*0.8*0.35mm3，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片大小为1.2*0.8*0.35mm3。进一步地，所述磷-硅半导体薄膜厚10μm。进一步地，所述壳体内设有测温电极放置槽，所述测温电极放置槽与壳体内壁件设有耐高温绝热套。进一步地，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片中氮掺杂量为100ppb，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片中磷掺杂量为100ppb。进一步地，所述金属贴片电极为采用电子束蒸发镀膜方法沉积的金属膜。进一步地，所述金属贴片电极材质为金，所述金属贴片电极厚度为100nm。进一步地，所述导线连接于金属贴片电极上，所述导线长度为3cm，所述导线长度≥0.5cm处同轴设有包皮，起到抗干扰和保护导线的作用。本技术采用上述结构取得有益效果如下：本技术提供的一种CVD金刚石材料热电偶装置，通过使用分别掺杂氮和磷元素的CVD金刚石单晶片构成测温电极，通过使用磷-硅半导体薄膜强化电子传输速率实现快速响应，提高测温灵敏度且结构较为简单，具有体积小，动态范围广、精度高和抗噪声的优势。附图说明图1为本技术一种CVD金刚石材料热电偶装置整体结构示意图；图2为本技术一种CVD金刚石材料热电偶装置测温电极结构示意图；图3为本技术一种CVD金刚石材料热电偶装置壳体结构示意图。其中，1、探头，2、导线，3、绝缘防烫板，4、壳体，5、测温电极，6、氮掺杂CVD金刚石单晶片，7、磷掺杂CVD金刚石单晶片，8、金属贴片电极，9、磷-硅半导体薄膜，10、测温电极放置槽，11、耐高温绝热套，12、包皮。具体实施方式下面结合具体实施对本技术的技术方案进行进一步详细地说明，本技术所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。以下结合附图，对本技术做进一步详细说明。一种CVD金刚石材料热电偶装置，包括探头1、导线2和绝缘防烫板3，所述探头1设于绝缘防烫板3上，所述导线2连接于探头1上，所述探头1包括壳体4和测温电极5，所述壳体4设于绝缘防烫板3上，所述测温电极5设于壳体4内，所述测温电极5包括氮掺杂CVD金刚石单晶片6、磷掺杂CVD金刚石单晶片7、金属贴片电极8和磷-硅半导体薄膜9，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片7上设于壳体4内，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片6设于磷掺杂CVD金刚石单晶片7上，所述磷-硅半导体薄膜9设于氮掺杂CVD金刚石单晶片6和磷掺杂CVD金刚石单晶片7之间，所述金属贴片电极8包裹设于氮掺杂CVD金刚石单晶片6和磷掺杂CVD金刚石单晶片7外侧，所述导线2设于金属贴片电极8上。所述磷掺杂CVD金刚石单晶片7大小为1.2*0.8*0.35mm3，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片6大小为1.2*0.8*0.35mm3。所述磷-硅半导体薄膜9厚10μm。所述壳体4内设有测温电极放置槽10，所述测温电极放置槽10与壳体4内壁间设有耐高温绝热套11。所述氮掺杂CVD金刚石单晶片6中氮掺杂量为100ppb，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片7中磷掺杂量为100ppb。所述金属贴片电极8为采用电子束蒸发镀膜方法沉积的金属膜。所述金属贴片电极8材质为金，所述金属贴片电极8厚度为100nm。所述导线2连接于金属贴片电极8上，所述导线2长度为3cm，所述导线2长度≥0.5cm处同轴设有包皮12。具体使用时，将导线2电连接于显示仪表上，将探头1与待测温物体接触，氮掺杂CVD金刚石单晶片6和磷掺杂CVD金刚石单晶片7的两个接合点的温度不同时，在回路中产生电动势，当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关，通过导线2连接的显示仪表就会显示出测量温度。以上对本技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CVD金刚石材料热电偶装置，其特征在于：包括探头、导线和绝缘防烫板，所述探头设于绝缘防烫板上，所述导线连接于探头上，所述探头包括壳体和测温电极，所述壳体设于绝缘防烫板上，所述测温电极设于壳体内，所述测温电极包括氮掺杂CVD金刚石单晶片、磷掺杂CVD金刚石单晶片、金属贴片电极和磷-硅半导体薄膜，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片上设于壳体内，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片设于磷掺杂CVD金刚石单晶片上，所述磷-硅半导体薄膜设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片之间，所述金属贴片电极包裹设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片外侧，所述导线设于金属贴片电极上。/n

【技术特征摘要】
1.一种CVD金刚石材料热电偶装置，其特征在于：包括探头、导线和绝缘防烫板，所述探头设于绝缘防烫板上，所述导线连接于探头上，所述探头包括壳体和测温电极，所述壳体设于绝缘防烫板上，所述测温电极设于壳体内，所述测温电极包括氮掺杂CVD金刚石单晶片、磷掺杂CVD金刚石单晶片、金属贴片电极和磷-硅半导体薄膜，所述磷掺杂CVD金刚石单晶片上设于壳体内，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片设于磷掺杂CVD金刚石单晶片上，所述磷-硅半导体薄膜设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片之间，所述金属贴片电极包裹设于氮掺杂CVD金刚石单晶片和磷掺杂CVD金刚石单晶片外侧，所述导线设于金属贴片电极上。


2.根据权利要求1所述的一种CVD金刚石材料热电偶装置，其特征在于：所述磷掺杂CVD金刚石单晶片大小为1.2*0.8*0.35mm3，所述氮掺杂CVD金刚石单晶片大小为1.2*0.8*0.35mm3。


3.根据权利要求1所述的一种CVD金刚石材料热电偶装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏，赵芬霞，蒋荣方，刘宏明，
申请(专利权)人：湖州中芯半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33