本发明公开了一种自支撑类金刚石纳米薄膜制备装置及薄膜制备方法。本发明的自支撑类金刚石纳米薄膜制备装置包括：电极系统、偏滤弯管和沉积腔室；偏滤弯管的入口连接电极系统，偏滤弯管的出口连接沉积腔室，三者构成真空腔室；偏滤弯管包括弯管和绕在弯管外部的偏滤线圈；沉积腔室内设置有基片台，沉积腔室的腔体与基片台之间施加有直流偏压；偏滤弯管的弯曲角度为90度。本发明进入沉积腔室的液体具有更高的电离率、较少的大颗粒；可以通过调节沉积腔体和基片台之间的直流偏压，调节沉积到基片上的离子的能量，薄膜的性能控制比较便捷；通过对电弧电压的脉冲放电次数的精确控制，可以方便地控制沉积厚度，从而为制备超薄膜层创造了条件。