微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)工作原理是先将谐振腔抽真空，始终保持谐振腔的密封性，微波发生器产生的微波经波导管进入谐振谐振腔，并通入碳源气体与氢气的混合反应气体，在微波的激励下，在谐振谐振腔内产生辉光放电，使反应气体的离子化并形成各种活性基团，然后各种活性基团在籽晶上发生一系列的化学反应并逐渐在籽晶表面发生吸附、脱附、迁移、扩散和沉积，得到金刚石。由于其是用电磁波能量来激发反应气体，属于

金刚石的生长需要特定的温度范围，温度过高或过低金刚石相就会变石墨相或其他相，金刚石籽晶就相当于生长金刚石的一颗种子，多个金刚石籽晶平铺在基片台上，微波在金刚石籽晶上激发出等离子体，等离子体为金刚石籽晶生长提供上述特定的温度范围，但不同位置范围内的金刚石籽晶温度是有差异的，即每个金刚石籽晶表面的温度也不是相同的，所以需要对金刚石籽晶表面进行温度测量。

建立存储数据库，存储数据库中包括预设损害程度的工作参数和预设工作参数的数据范围；接收多种传感器采集的金刚石设备的工作参数，并根据工作参数对金刚石设备的损害程度将工作参数进行分类。将对金刚石设备的损害程度超过预设损害程度的工作参数作为紧急停机类参数；将对金刚石设备的损害程度未超过预设损害程度的工作参数作为手动调控类参数。

金刚石薄膜的生长原理
生长单晶金刚石薄膜所用气源主要有氢气 (H2) 、甲烷(CH4) 、氮气(N2) 和氧气(O2)，在微波的激励作用下，反应腔体中形成等离子体。反应气体在腔体内裂解成H、O、N原子或CH2、CH3、C2H2、OH等一系列活性基团。含碳活性基团(CH2、CH3、C2H2)将在金刚石薄膜表面形成气固混合界面，在动态平衡模型或非平衡热力学下实现金刚石(sp3)、非晶碳或石墨(sp2

通常情况下，任何物质都有自己独特的本征拉曼位移频率，因此我们可以通过测量拉曼光谱来区分物质的分子和晶格结构。由于激光拉曼发射光谱对碳键十分敏感，因此激光拉曼发射光谱被广泛用来表征金刚石膜的生长质量，其主要是依据样品声子谱等准粒子激发对激光的拉曼散射产生的位移来确定金刚石的生长质量。

单晶金刚石是一种古老的晶体材料，钻石即为经过精心设计和雕琢的单晶金刚石，钻石自古以来就由于其炫目的外观和坚硬的品质而被人们视为珍宝。随着科学技术的进步，单晶金刚石的各种优异材料性能已经逐渐被挖掘出来，这种古老的晶体材料在近几十年以来再次成为工业和科研界的热点方向。

金刚石薄膜的性质及应用
近年来，培育钻石已然成为科研和工业界普遍关注的热点行业，究其原因还在在于金刚石薄膜的优良理化性质。其主要的理化性质如下：

金刚石由于具有优异的物理化学性质，但金刚石储量有限，开采难度较大，因此衍生出许多人工合成金刚石的方法，如高温高压法(HTHP)、热丝化学气相沉积法(HJCVD)、微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)。微波等离子体化学气相沉积法由于没有杂质的引入，可以合成出高质量、大面积的金刚石。

微波等离子体产生的基本原理是：微波源发出微波能量，经过波导传输以及天线模式转换后进入谐振腔，在谐振腔内形成一定强度的微波交变电场，在交变电场的激励下，维持在低压状态下的反应气体就会被击穿从而形成等离子体。

由于金刚石的生长需要特定的温度范围，因此在金刚石设备中，水冷系统是至关重要的一个模块，而水冷系统中关键的是基片台水冷系统。在金刚石设备中，等离子体位于基片台上方并为金刚石籽晶生长提供能量，由于金刚石生长需要维持在一个特定的温度范围，温度过高或过低就会形成石墨相及多晶金刚石等杂质，这样不利于高品质金刚石的生长。