籽晶侧向生长样品台的制作方法

本技术涉及培育钻石制备，尤其涉及籽晶侧向生长样品台。

背景技术：

1、培育钻石，是指在实验室或工厂里通过一定的技术与工艺流程制造出来的与天然钻石的外观、化学成分和晶体结构相同的晶体。

2、在培育钻石中，如图1所示，进行大面积籽晶的培育通常是：选择和计划生产的籽晶边长相同或者略大的籽晶，进行钻石生长。即将片状籽晶水平放置在样品台上，进行厚度方向的生长，然后将增厚的钻石劈开制备出更多片籽晶。例如，20*20*0.5的籽晶生长到厚度20*20*1.8mm钻石，可用水激光劈成3片20*20*0.5的籽晶。

3、图1所示的样品台结构，是目前通常的样品台结构，不能将片状籽晶竖直，进行片状籽晶的边长方向的生长。其原因在于：如果将其竖直放置，片状籽晶大部分会处于等离子体中，进而无法做到进行快速的冷却，这样钻石温度太高，不能进行生长的，即无法将如14*14*0.5的籽晶生长为20*20*0.5的籽晶。

4、如果采用目前的钻石生长增加厚度再劈开的制作籽晶的方式，对于没有水激光的厂家，钻石损耗和切割时间将是巨大的。比如，如果用干式绿光激光切割机劈片，切割20*20*2mm后的片，采用双边切割仅切缝宽度就达到大约0.8mm，而1片20mm*20mm*0.5mm厚的籽晶价格在10多万，仅切缝损失的钻石就达到20万左右。即使采用水激光切割，切缝虽然不大，因为切割深度越深，激光功率衰减也就越大；因此面积越大的籽晶，也存在切割难度越大的问题。

5、传统大籽晶制备，必须买到同样大小的籽晶，然后将籽晶长厚，再劈片。但是现在，买到的籽晶侧边晶向通常是(110)的，在生长过程，会内缩，也就是，如果买20*20的籽晶，在此基础上做出了的新籽晶往往小于20mm*20mm，比如19mm*19mm。这样，将不得不总是买新籽晶，而新籽晶价格较为昂贵。

6、综上，由于存在水激光切割难度大以及功率大导致与新籽晶的价格昂贵的原因，进而导致了大面积籽晶的培育存在成本高的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种籽晶侧向生长样品台，其解决了现有培育钻石的技术中，大面积籽晶的培育存在成本高的技术问题。

2、根据本实用新型的实施例记载的一种籽晶侧向生长样品台，所述样品台上设有下沉孔，所述下沉孔内竖直设置有片状籽晶。

3、本实用新型的技术原理为：采用在原本的样品台上设置有下沉孔，使得片状籽晶大部分没入样品台中，只有上沿需要生长的部分进入等离子体进行生长，即使片状籽晶的面积很大，但是其竖直放置后之后，片状籽晶进入等离子体的部分依旧不多，与水平放置的冷却效率相近，实现了将如边长14*14*0.5籽晶或20*20*0.5籽晶甚至30*30*0.5籽晶竖直放入样品台进行侧向生长，变为更大边长的籽晶。

4、相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：通过样品台上的下沉孔，并将片状籽晶竖直的放入其中，即可以用小籽晶，制作大籽晶。避免了买不到大籽晶的问题，甚至可以制作出比能够采购到的籽晶更大的籽晶，同时还无需进行水激光切割，其解决了现有培育钻石的技术中，大面积籽晶的培育存在成本高的技术问题，实现了采用小面积的片状籽晶生产为大面积的片状籽晶，进而无需购买大面积的片状籽晶，只需要小面积的片状籽晶即可，进而降低了成本。

5、同时竖直设置片状籽晶，进而在样品台可以一次性放置更多的片状籽晶。

6、同时如果片状籽晶出现边长不足等不良，可以采用本申请的样品台重新进行生长，得到合格品。

7、进一步的，所述下沉孔内设有垫块，所述片状籽晶设置在垫块上。

8、进一步的，所述片状籽晶上沿位于下沉孔的孔沿下2mm到孔沿上7mm。

9、进一步的，所述下沉孔呈网格状均布在样品台上。

10、本实用新型通过将样品台通常设计为网格孔，网格孔不但可以放置更多的籽晶，同时，金属网格上沿也是作为一个金属面，确保微波等离子体火球能够处于正常状态，这是因为微波放电是和腔体形状和金属面高度相关，如果只是将样品台做成一个深的大坑，里面放满竖直的籽晶，是难以有好的微波等离子体球形成的。进一步的，每个所述下沉孔中设置有一块片状籽晶，所述下沉孔的孔长大于片状籽晶的边长，所述下沉孔的孔宽大于片状籽晶的厚度，且所述下沉孔的孔宽小于15mm。

11、进一步的，所述下沉孔中设置有多片的片状籽晶。

12、进一步的，所述样品台下设有冷水台，所述样品台底部直接接触冷水台顶部，所述片状籽晶与冷水台不直接接触。

13、进一步的，所述冷水台上设有金属保护板，所述金属保护板中部设有中孔，所述样品台固定在中孔中。

14、使得样品台可以增加厚度，这样金属保护板的上表面和样品台的上表面相对于放电腔体的高度位置没有改变，这是微波正常放电所要求的，进而可以放置更大的片状籽晶，进行生长。

15、进一步的，所述下沉孔为盲孔。

16、进一步的，所述下沉孔为通孔。

技术特征：

1.一种籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述样品台上设有下沉孔，所述下沉孔内竖直设置有片状籽晶，所述下沉孔内设有垫块，所述片状籽晶设置在垫块上。

2.如权利要求1所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述片状籽晶上沿位于下沉孔的孔沿下2mm到孔沿上7mm。

3.如权利要求1或2所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述下沉孔呈网格状均布在样品台上。

4.如权利要求3所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：每个所述下沉孔中设置有一块片状籽晶，所述下沉孔的孔长大于片状籽晶的边长，所述下沉孔的孔宽大于片状籽晶的厚度，且所述下沉孔的孔宽小于15mm。

5.如权利要求1或2所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述下沉孔中设置有多片的片状籽晶。

6.如权利要求1所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述样品台下设有冷水台，所述样品台底部直接接触冷水台顶部，所述片状籽晶与冷水台不直接接触。

7.如权利要求6所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述冷水台上设有金属保护板，所述金属保护板中部设有中孔，所述样品台固定在中孔中。

8.如权利要求1所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述下沉孔为盲孔。

9.如权利要求1所述的籽晶侧向生长样品台，其特征在于：所述下沉孔为通孔。

技术总结本技术提供了一种籽晶侧向生长样品台，所述样品台上设有下沉孔，所述下沉孔内竖直设置有片状籽晶。本技术具有如下有益效果：通过样品台上的下沉孔，并将片状籽晶竖直的放入其中，即可以用小籽晶，制作大籽晶。避免了买不到大籽晶的问题，甚至可以制作出比能够采购到的籽晶更大的籽晶，同时还无需进行水激光切割，其解决了现有培育钻石的技术中，大面积籽晶的培育存在成本高的技术问题，实现了采用小面积的片状籽晶生产为大面积的片状籽晶，进而无需购买大面积的片状籽晶，只需要小面积的片状籽晶即可，进而降低了成本。同时如果片状籽晶出现边长不足等不良，可以采用本申请的样品台重新进行生长，得到合格品。技术研发人员：刘尔凯受保护的技术使用者：沃尔德美星钻石科技（嘉兴）有限公司技术研发日：20230607技术公布日：2024/5/19