CN1618746A - 玻璃管的处理方法、装置和玻璃管 - Google Patents

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Abstract

在本发明所述的玻璃处理方法中，在进行化学气相沉积或衬底玻璃管G的直径收缩的情况下，通过用玻璃处理装置1在衬底玻璃管G的纵向上相对于衬底玻璃管相对移动加热炉20来测量加热元件21和衬底玻璃管G中的至少一个的温度，并基于该测量温度来调节所述加热元件21的发热量，所述加热炉包括用于环形围绕衬底玻璃管圆周的该加热元件21，所述衬底玻璃管的外径在30mm或以上，其壁厚在3mm或以上，但小于15mm，并且其外径椭圆度在1.0％或以下。

Description

玻璃管的处理方法、装置和玻璃管
发明领域
本发明涉及一种玻璃管的处理方法和装置，该方法和装置用于通过在衬底玻璃管(substrate glass tube)的纵向上相对移动衬底玻璃管和热源进行化学气相沉积或衬底玻璃管的直径收缩，还涉及一种玻璃管，化学气相沉积或直径收缩在该玻璃管中进行。
背景技术
在生产光纤预制坯的一个步骤中，要完成在玻璃管内部形成玻璃层的化学蒸汽沉积步骤(例如，参见非专利参考文献1)，或将玻璃管收缩到预期直径的步骤。在这些步骤中，随后用设置在玻璃管外部的热源在玻璃管的纵向上加热玻璃管。
例如，在一种被称为化学气相沉积CVD法的化学气相沉积步骤中，用于产生玻璃微粒(SiO2)的玻璃原材料气体被供入到用作化学气相沉积基体的衬底玻璃管内部，并且设置在衬底玻璃管外部的热源沿着衬底玻璃管的纵向横向移动，加热该衬底玻璃管。这样，通过加热该衬底玻璃管，供入衬底玻璃管内部的玻璃原材料气体被氧化，并产生玻璃微粒。于是，玻璃微粒沉积在该衬底玻璃管的内表面上玻璃原材料气体流的下游处。此后，沉积的玻璃微粒通过热源的横向移动受热并变得透明，随后形成玻璃层。
重复进行这样一种化学气相沉积步骤，直到该衬底玻璃管的壁厚达到预期厚度为止，形成数个玻璃层并且能够形成构成光纤预制坯中间体的玻璃管。
此外，在直径收缩步骤中，作为用例如塌缩(collapse)方法或内杆式塌缩(rod-in collapse)方法进行衬底玻璃管的塌缩(其中，填充玻璃管的中空部分使其变为玻璃棒)的前一步骤，该衬底玻璃管被沿着衬底玻璃管的纵向加热并软化，在类似于塌缩方法的表面张力的作用下，该衬底玻璃管的直径收缩。
[非专利参考文献1]
“光纤通讯国际版1991”McGraw-Hill Book Co.，p.66-67
顺便提一下，作为在这种玻璃处理中使用的热源，通常使用一种氢氧燃烧器(oxyhydrogen burner)。当使用该氢氧燃烧器时，由于其火焰垂直向上升起，所以通过将火焰设置在衬底玻璃管下方，并使衬底玻璃管绕轴线旋转，设置在水平方向的衬底玻璃管才能受热。在这种情况下，火焰没有直接作用到该衬底玻璃管的上侧，从而很难在该衬底玻璃管的圆周方向获得一致的温度分布，并且该衬底玻璃管的粘度发生圆周偏移。
其结果是，出现许多处理过后该玻璃管的形状发生变形的情况。并且，还出现了许多由于火焰引起的风压而使得已软化的玻璃管局部收缩的情况。
当该玻璃管由于这种处理而发生变形，其局部形状变得椭圆时，光纤预制坯就会出现问题。
例如，当用塌缩方法使在化学气相沉积步骤中形成的玻璃管进行塌缩(其中，填充玻璃管的中空部分使其变为玻璃棒)来形成玻璃棒时，以及形成光纤预制坯核心部分时，从该预制坯获得的光纤核心也变得椭圆。于是，由于例如极化方式分散之类现象的发生，传输性能就有所降低。
附带说明一下，当该衬底玻璃管的直径较大并且其厚度较薄时，玻璃管的这种椭圆度会明显增强。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种玻璃管的处理方法和装置，该方法和装置在通过加热衬底玻璃管进行如化学气相沉积或直径收缩之类的处理的情况下，能够抑制玻璃管的椭圆度，并提供一种通过这种处理得到的玻璃管。
能够实现该目的的本发明所述的玻璃管的处理方法，其特征在于，在通过沿该衬底玻璃管的纵向相对于该衬底玻璃管相对移动加热炉，进行化学气相沉积或衬底玻璃管的直径收缩的情况下，测量该加热元件和该衬底玻璃管中的至少一个的温度，并基于此测量温度调节加热元件的发热量，该加热炉包括用于环形围绕该衬底玻璃管圆周的加热元件，该衬底玻璃管的外径为30mm或以上，其壁厚在3mm或以上至15mm或以下之间，其椭圆度为1.0％或以下。
附带说明一下，当衬底玻璃管的任意圆周处外径的最大值为a，最小值为b，平均值为c时，该外径的椭圆度能够由下述公式(1)定义：
((a-b)/c)×100  ………(1)
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，与相对于衬底玻璃管纵向上的100mm或以上的区域的相对移动一起，至少调节一次发热量。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，最好用设置在该加热元件外部的温度测量装置，通过设置在加热元件中的空隙部分测量该衬底玻璃管的外表面温度。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，在进行化学蒸汽沉积或直径收缩的情况下，最好将从该玻璃管的最高温度位置处到温度比最高温度低30℃的位置处的沿该衬底玻璃管纵向的距离设置在20mm或以上。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，在进行化学蒸汽沉积或直径收缩的情况下，最好将加热元件的相对移动速度设置为10mm/min或以上。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，在进行化学蒸汽沉积或直径收缩的情况下，最好将衬底玻璃管圆周方向上最高温度与最低温度之间的差值设置在200℃或以下。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，该衬底玻璃管最好以10rpm或更高至150rpm或较低的速度绕其中心轴旋转。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，相对于衬底玻璃管纵向上长度在100mm或以上的区域，与该相对运动一起测量衬底玻璃管的外径，并且基于该测量的外径，最好至少调节一次衬底玻璃管的内部压力。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，最好用从激光型监视器(laser light type monitor)、CCD摄象机(电荷耦合掐摄象机)和X射线摄像机所组成的组中选出的外径测量装置来进行外径测量。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，最好用设置在加热元件外部的外径测量装置，通过设置在加热元件中的空隙部分来进行外径测量。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，最好将衬底玻璃管内部和外部之间的压力差调节在1500Pa或以下。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，最好将衬底玻璃管的外径Od与加热元件的内径ID之间的比率ID/Od设置在1.1至5.0之间的范围内。
并且，本发明所述的玻璃管处理方法，其特征在于，用本发明的玻璃管处理方法来处理该玻璃管，并且外径的椭圆度在0.5％或以下。
并且，本发明所述的玻璃管处理方法，其特征在于，包括加热炉，该加热炉具有用于环形围绕衬底玻璃管圆周的加热元件，该衬底玻璃管为受热物体，还包括供气部件，用于将气体供入衬底玻璃管内部，还包括一个排气部件，用于从衬底玻璃管内部排出气体，还包括移动装置，用于在衬底玻璃管的纵向上相对移动衬底玻璃管和加热炉，以及温度测量装置，用于测量加热元件和衬底玻璃管中的至少一个的温度，以及发热量调节装置，用于调节加热元件的发热量。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，该玻璃管处理装置最好包括外径测量装置，用于测量衬底玻璃管的外径，以及压力调节装置，用于调节衬底玻璃管的内部压力。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，该加热元件最好具有一个穿过加热元件的内圆周侧和外圆周侧的空隙部分。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，该空隙部分为孔，并形成有数个孔，各个孔在加热元件的同一圆周方向或同一径向中的任何一个方向上都不对齐排列。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，加热炉为感应炉，该感应炉在加热元件的圆周上具有感应线圈，空隙部分为孔，每一个设置在感应线圈内部的孔的内圆周侧的开口面积为1000mm2或以下，并且设置在感应线圈内部的孔的内圆周侧总开口面积为位于感应线圈内部的加热元件的内圆周侧面积的50％或以下。
附图的简要描述
附图1是能够实现本发明所述玻璃管处理方法的玻璃管处理装置整体示意图。
附图2是显示附图1所示加热炉的示意图。
附图3是显示用于控制衬底玻璃管内部压力的装置的示意图。
附图4是显示另一加热元件例子的透视图。
附图5是在本发明所述玻璃管处理方法中，进行直径收缩情况的示意图。
附图6是显示例子结果的曲线图。
优选实施例的详细描述
本发明所述的玻璃管处理方法、玻璃管处理装置和玻璃管的实施例将在下面参照附图进行描述。
附图1中示出了能够实现本发明所述玻璃管处理方法的玻璃管处理装置。
附图1中所示的玻璃管处理装置1是通过所谓的化学气相沉积法(化学气相沉积CVD法)在衬底玻璃管内部产生玻璃微粒，然后将玻璃微粒沉积在衬底玻璃管内部，并形成玻璃膜的设备。
该玻璃管处理装置1具有底座12，支承部件11位于底座上两端部附近。支承部件11上分别具有旋转卡盘13，这些卡盘分别抓住衬底玻璃管G的末端，衬底玻璃管G被水平地支撑。
用于加热衬底玻璃管G的加热炉20设置在两支承部件11之间。具有环形围住衬底玻璃管G的加热元件的加热炉都能作为该加热炉20来使用，例如，可以使用感应炉或电阻加热炉。在本实施例中，将描述使用感应炉的情况。
该加热炉20相对于设置在底座12上的支承部件11之间的承规(移动装置)14进行安装，并能沿承规14的纵向移动。该承规14平行于卡盘13所夹持的衬底玻璃管G的中心轴设置，并且加热炉20平行于衬底玻璃管G的中心轴移动。
并且，供气管(供气部件)15连接到支承部件11的一侧(附图中的左侧)上，缓冲罐16和排气管(气体排出部件)17连接到支承部件11的另一侧(附图中的右侧)上。这些供气管15、缓冲罐16和排气管17形成了与衬底玻璃管G的内部空间相连续的气体流动通路。
并且，用于将气体导入衬底玻璃管G内部空间的气体导入装置(未示出)连接到供气管15上。该气体导入装置能够被构造成使得四氯化硅(SiCl4)、氧气(O2)、氦气(He)、四氯化锗(GeCl4)等均作为单一气体或适当混合气体导入。
下面将描述附图1中所示的加热炉20。如附图2中所示，本实施例中的加热炉20是一种高频感应加热法的炉子，通过让交流电流经过感应线圈23来使加热元件21产生热量。加热元件21为环形围住衬底玻璃管G圆周的圆柱形，并且其材料为石墨或锆石。该加热元件21产生高于或等于玻璃软化点的温度来加热或软化衬底玻璃管G。附带说明一下，当衬底玻璃管G为用VAD等方法制成的高纯度玻璃时，其软化点大约为1700℃。
感应线圈23被设置使得加热该加热元件21的轴向中心部分，并且应适当设置感应线圈的匝数。
并且，一个绝缘体22设置在加热元件21和感应线圈23之间。
并且，该加热炉20包括一个测量加热元件21温度的温度测量装置25，和一个测量衬底玻璃管G温度的温度测量装置24。温度测量装置25可以是接触型的或者是非接触型的，温度测量装置24为非接触型的辐射温度计。衬底玻璃管G上被加热元件21所加热区域的温度由温度测量装置24来测量，并且最好是能够测量出位于感应线圈23内部部分的外表面温度。为了实现该目的，穿过内圆周侧和外圆周侧的空隙部分被构造成孔21a、22a的形式，这些孔分别位于绝缘体22和设置在感应线圈内部的加热元件21中。
通过这种构造，衬底玻璃管G的加热区域外表面的温度能够用设置在感应线圈23外部的温度测量装置24，穿过孔21a、22a直接测量出来。
并且，温度测量装置24、25与电流控制部件26相连接，并将测量值分别传送给该电流控制部件26。该电流控制部件26是基于温度测量装置24、25所测量的温度，来调节通过感应线圈23的电流幅度的装置。能够通过调节经过感应线圈23的电流幅度，来调节加热元件21所产生热量的数量。也就是，该电流控制部件26能够起到加热元件21的发热量调节装置的作用。也可以通过调节施加在感应线圈23上的电压幅度来调节发热量。
并且，为了测量衬底玻璃管G多点处的温度，可以设置数个用于测量衬底玻璃管G温度的温度测量装置24。
附带说明一下，在本发明中能够测量出加热元件21和衬底玻璃管G中至少任何一个的温度。
并且，加热炉20包括一个能够测量衬底玻璃管G外径的外径测量装置27。任何一种激光型监视器、电荷耦合掐摄象机和X射线摄像机都能够用作外径测量装置27。并且，该外径测量装置27能够优选测量紧邻被加热部分之后的位置处的外径，或者在衬底玻璃管G中被加热位置处的外径。在该实施例中，该外径测量装置27设置在感应线圈23外部，受热位置处的外径能够通过分别形成在绝缘体22和加热元件21上以进行上述温度测量的孔21a、22a测量出来。并且，该外径测量装置27与一个流速控制部件28相连接，并将测量值传送给该流速控制部件28。该流速控制部件28是基于外径测量装置27测量出的外径值，调节衬底玻璃管G的内部压力的装置。
接下来，将参照附图3中示出的示意图，对用于调节衬底玻璃管G内部压力的结构进行描述。
如附图3所示，气体从衬底玻璃管G内部的一个末端侧(附图中的左侧)供入，从另一末端侧(附图中的右侧)排出。缓冲罐16设置在衬底玻璃管G和排出气体的排气管17之间，并且气体在排出之前在该缓冲罐16中静滞。一气体管31与该缓冲罐相连接，并且经流速调节装置(MFC)30调节过流速的气体被适当地送入到缓冲罐16内部。缓冲罐内部的压力和相应的衬底玻璃管G的内部压力随着从气体管31供入的气体数量变化。
并且，缓冲罐16中设置有用于测量缓冲罐16内部压力的压力计29。并且，该压力计29与流速控制部件28相连接，并将测量值传送给该流速控制部件28。
采用这样一种结构，基于外径测量装置27所测量的外径值和压力计29所测量的缓冲罐16的内部压力，流速控制部件28控制该流速调节装置30来调节缓冲罐16的内部压力。通过调节缓冲罐16的内部压力，可以调节衬底玻璃管G的内部压力，并且也能调节已软化的衬底玻璃管G的外径。
并且，由于孔21a形成在加热元件21上，从而衬底玻璃管G上与孔21a相面对的区域的温度可能会比周边温度低。因此，如附图2所示，在加热元件21上形成的数个孔21a最好在加热元件21的同一圆周方向或同一纵向中的任一方向上都不对齐设置。
此外，通过将设置在感应线圈23内部的每一个孔21a的内圆周侧的开口面积设置在1000mm2或以下，可以减小因孔21a的形成而导致的对加热的影响，以保持一致的加热条件。并且，为了使加热元件21保持较高的加热效率，理想的是减小设置在感应线圈23内部的所有孔21a的内圆周侧上的总开口区域。例如，孔21a的内圆周侧的总开口区域为位于感应线圈23内部的加热元件21的内圆周侧区域的50％或以下。
并且，上述加热元件21具有圆柱体外形，孔21a在其上形成为空隙部分，但是发热体的外形可以是与衬底玻璃管被环绕的圆周一样长的其它形式。
例如，作为另一加热元件，可以是具有圆柱体外形的形式，总体上处于在附图4所示的衬底玻璃管G的纵向上弯曲的状态。在这种形式中，弯曲间隙是裂缝形的空隙部分36，它沿着衬底玻璃管G的纵向形成并穿过加热元件的内圆周侧和外圆周侧。这样，通过该孔隙部分36可以测量衬底玻璃管G的外径或温度。
并且，如附图4所示，电极与周向上不连续位置的两侧相连接，并且可以用电阻法使加热元件35产生热量。在这种情况下，就不再需要附图2中所示的感应线圈了。
并且，作为另一加热元件，可以是被分成两个或多个圆柱形的加热元件，其间隙形成为空隙部分。
附带说明一下，在本发明中，为了从加热元件的径向外侧测量衬底玻璃管的温度或外径，空隙部分不必形成为实际空间。例如，可以使用温度测量装置或外径测量装置的传感光线(红外线等)能够穿过的任何材料。
接下来，将描述用附图1至3中所示的玻璃管处理装置1在衬底玻璃管G中实施化学气相沉积的方法。
附带说明一下，在本发明所使用的衬底玻璃管G中，外径为30mm或以上，壁厚为3mm或以上，但小于15mm，并且该外径的椭圆度为1.0％或以下。最好是，内径在24mm以上。在这种使用大直径的薄壁衬底玻璃管的情况下，本发明能够明显地具有椭圆抑制效果。
并且，作为衬底玻璃管G的长度，最好使用具有例如600mm左右的衬底玻璃管。
此外，通过正确设置所使用的衬底玻璃管G的外径，使得衬底玻璃管的外径Od和加热元件的内径ID之间的比率ID/Od，最好设置在1.1至5.0之间的范围内。通过这种设置，加热元件21和衬底玻璃管G之间的间隙L3变窄，衬底玻璃管G能够被有效加热，并且能够提高通过处理所获得的玻璃管的圆度。并且，加热元件21和衬底玻璃管G之间的空隙变小，并能够减小在施加到衬底玻璃管G上的外部压力作用下的变化。
在实施化学气相沉积的情况下，包括四氯化硅和氧气的玻璃原材料气体首先通过气体导入装置被导入衬底玻璃管G的内部。为了调节玻璃原材料气体中四氯化硅的分压力，可以在玻璃原材料气体中加入氦气。并且，四氯化硅的分压力能够由氧气的数量来调节。
当气体被适当地导入到衬底玻璃管G内部时，衬底玻璃管G绕衬底玻璃管的中心轴旋转。旋转速度被设置在例如10rpm或以上至150rpm或以下之间。通过将旋转速度设置在10rpm或以上，能够减小衬底玻璃管G的周向温度差值。例如，加热区域的周向最高温度和最低温度之间的差值可以被轻易地设置在200℃或以下。其结果是，能够减小衬底玻璃管G圆周方向上粘度之间的差值，以防止椭圆化。此外，最好是在加热区域中周向的最高温度和最低温度之间的差值被设置在50℃或以下。
并且，通过将旋转速度设置在150rpm或以下，能够抑制由于过度的离心力而产生的衬底玻璃管回转。
接下来，加热元件21通过使电流经过感应线圈23来产生热量，从而衬底玻璃管G的外部表面温度达到预期的温度范围，例如，大约在1900℃至2100℃之间。
这样，加热炉20从衬底玻璃管G的一个末端向另一末端横向(即沿着纵向)移动。此时，横向移动的起始位置设置在玻璃原材料气体供入的供气管15一侧。附带说明一下，横移速度设置在10mm/min或以上。通过设置这样一个横移速度，如附图2所示，能够增大从衬底玻璃管G达到最高温度的位置T1至温度比最高温度低30℃的位置T2之间的距离L2，并且能够降低在衬底玻璃管G纵向上的粘度变化速率。因此，能够抑制衬底玻璃管G的外径在纵向上的变化。
并且，距离L2根据感应线圈23设置的距离L1发生变化，从而通过预先增大感应线圈23的距离L1可以轻易地使距离L2增大。附带说明一下，距离L2可以为例如20mm或以上。
此外，在本实施例中，受热衬底玻璃管G的外表面温度通过孔21a、22a用温度测量装置24可以测量出来，感应线圈23的电流由电流控制部件26控制，并且可以调节加热元件21的发热量从而使得测量值达到预期值。其结果是，对衬底玻璃管G的温度进行控制使得在纵向上保持恒定，并且衬底玻璃管G的形状在纵向上保持一致。
除此之外，预先分析加热元件21的温度和衬底玻璃管G的温度之间的关系，并且可以调节加热元件21的发热量，从而使衬底玻璃管G的温度达到基于由温度测量装置24测出的加热元件21的温度的预期值。
并且，当用加热元件21温度和衬底玻璃管G温度两者的测量值调节加热元件21的发热量时，衬底玻璃管G的温度能够以更高的精度被控制。
附带说明一下，在至少一个横动行程中，相对于衬底玻璃管G纵向上100mm或以上的区域，该加热元件21的发热量能够进行连续调节。
并且，用外径测量装置27通过孔21a、2a来测量受热的衬底玻璃管G外径，并基于该外径测量装置27所测量的外径值和压力计29所测量的缓冲罐16内部压力值，用流速控制部件28来控制流速调节装置30，从而使测量值达到预期值。其结果是，衬底玻璃管G的内部压力与缓冲罐16的内部压力一起进行调节，并且已软化的衬底玻璃管G的外径被调节并能保持在一个预期值。因此，衬底玻璃管G的形状在纵向上能够一致。
并且，在调节压力的情况下，衬底玻璃管G内部和外部的压力差可以被调节至1500Pa或以下。通过将衬底玻璃管G的内部和外部压力差保持在1500Pa或以下，能够防止衬底玻璃管G的突然变形，以抑制其椭圆度。
附带说明一下，在至少一个横动行程中，相对于衬底玻璃管G纵向上100mm或以上的区域中，可以连续调节该压力。
如附图2所示，当加热炉20带有导入的玻璃原材料气体在衬底玻璃管G的纵向上横向移动时，四氯化硅在衬底玻璃管G内部的受热区域中被氧化，并且产生玻璃微粒(称之为烟炱(soot))G1，即二氧化硅(SiO2)。于是，通过热泳，该玻璃微粒G1沉积在衬底玻璃管内部的玻璃原材料气体流(称之为熏黑(sooting))的下游侧。于是，多孔的玻璃微粒沉积物G2形成在玻璃颗粒G1沉积的位置处，并且由于加热炉20的横向移动，该沉积物受到加热并变得透明，随后形成玻璃层G3。
在玻璃层G3沉积和加热炉20横向移动到衬底玻璃管G的另一末端(排气管17一侧)之后，加热炉20的温度降低到衬底玻璃管G中不再产生玻璃微粒G1的温度(例如，衬底玻璃管G的表面温度大约变为500℃)。于是，通过使加热炉20横向移动到熏黑开始的供气管15的一侧，将温度已经降低的加热炉20返回。
此外，通过上述的横向移动重复进行数次往复运动，可以形成预期厚度的玻璃层G3。其结果是，能够形成构成光纤预制坯中间体的预期玻璃管。附带说明一下，通过将用于折射率调节的诸如四氯化锗之类的气体包含在供入到衬底玻璃管G内部的气体中，能够形成折射率已被调节的玻璃层G3。
并且，在本发明所述的玻璃管处理方法中，通过进行类似于上述衬底玻璃管的化学气相沉积的控制，也能够进行衬底玻璃管的直径收缩。
如附图5所示，在进行衬底玻璃管G的直径收缩的情况下，通过进行直径收缩，而用玻璃管处理装置1(参见附图1至3)进行类似的温度控制或压力控制能够获得椭圆率小的玻璃管。附带说明一下，如氮或氩之类的惰性气体可以用作供入到衬底玻璃管G内部的气体。并且，通过将衬底玻璃管G内部的压力相对于衬底玻璃管G外部设置为负压能够轻易地进行直径收缩，并且通过将衬底玻璃管G的内部压力相对于衬底玻璃管G的外部设置为稍微正压能够继续降低椭圆率。
根据上述的玻璃管处理方法和玻璃管处理装置，能够有效抑制所获得的玻璃管的椭圆度，从而得到外径椭圆度在0.5％或以下的玻璃管。
[例于]
下面，将描述本发明所述的一个例子。
当用上述玻璃管处理装置1进行上述温度控制或压力控制时，在衬底玻璃管G中进行化学气相沉积。将外径为35mm，内径为27mm，椭圆度为0.3％的衬底玻璃管用作衬底玻璃管G。并且，化学气相沉积时，加热炉20的横移速度为100mm/min，衬底玻璃管G的旋转速度设置为40rpm。并且化学气相沉积时，衬底玻璃管G的内部压力设置为相对于外部大气压力高出80Pa的压力。此外，受热的衬底玻璃管G的外表面最高温度为2100℃。
此外，为了与本例子的结果相比较，用氢氧燃烧器作为加热源来类似地用衬底玻璃管G进行化学气相沉积。
于是，在分别用氢氧燃烧器和用加热炉20作为加热源的情况下，在纵向任意位置处沿圆周方向测量所获得的各玻璃管外径。该结果的曲线图如附图6所示。
如附图6所示，在用加热炉20进行的化学气相沉积的本发明所述例子中，外径变化小并且其椭圆度大约为0.2％。相反，在用氢氧燃烧炉进行化学气相沉积的比较例子中，外径变化大并且其椭圆度大于0.5％。
根据本发明所述的玻璃管处理方法和玻璃管处理装置，我们知道可以得到外径椭圆率较小的玻璃管。
根据本发明，在通过加热衬底玻璃管进行诸如化学气相沉积或直径收缩之类处理的情况下，能够提供一种玻璃处理方法和能够抑制玻璃管椭圆度的装置以及由此处理得到的玻璃管。

Claims (18)

1.用于进行化学气相沉积或衬底玻璃管直径收缩的玻璃管处理方法，包括如下步骤：
在衬底玻璃管的纵向上相对于衬底玻璃管相对移动加热炉，该加热炉具有环形围绕衬底玻璃管的圆周的加热元件，该衬底玻璃管的外径为30mm或以上，其壁厚在3mm或以上，但小于15mm，并且其外径椭圆度为1.0％或以下，
测量加热元件和衬底玻璃管中的至少一个的温度，以及
基于所测量的温度调节加热元件的发热量。
2.根据权利要求1所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
与相对于衬底玻璃管的纵向上的100mm或以上的区域的相对移动一起，至少调节一次发热量。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
用设置在加热元件外部的温度测量装置，通过设置在加热元件中的空隙部分来测量衬底玻璃管的外表面的温度。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，将从玻璃管的最高温度位置处到温度比最高温度低30℃的位置处的沿衬底玻璃管的纵向的距离设置为20mm或更长。
5.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，将加热炉的相对移动速度设置在10mm/min或更高。
6.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，将衬底玻璃管的圆周方向上的最高温度与最低温度之间的差值设置在200℃或更低。
7.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，所述衬底玻璃管绕其中心轴以10rpm或以上至150rpm或以下的速度旋转。
8.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，相对于衬底玻璃管的纵向上的长度在100mm或以上的区域，与该相对运动一起测量衬底玻璃管的外径，并且基于该测量的外径测至少调节一次衬底玻璃管的内部压力。
9.根据权利要求8所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
使用从激光型监视器、CCD摄象机和X射线摄像机所组成的组中选出的外径测量装置来进行外径测量。
10.根据权利要求8所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
用设置在加热元件外部的外径测量装置，通过设置在加热元件中的空隙部分来进行外径测量。
11.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
在进行化学气相沉积或直径收缩的情况下，将衬底玻璃管的内部和外部之间的压力差调节为1500Pa或以下。
12.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
将衬底玻璃管的外径Od与加热元件的内径ID之间的比率ID/Od设置在1.1至5.0之间的范围内。
13.根据权利要求1或2所述的玻璃管处理方法，其特征在于：
外径的椭圆度为0.5％或以下。
14.一种玻璃管处理装置，包括：
加热炉，具有用于环形围绕衬底玻璃管的圆周的加热元件，所述衬底玻璃管为受热物体，
供气部件，用于将气体供入衬底玻璃管的内部，
排气部件，用于从衬底玻璃管的内部排出气体，
移动装置，用于在衬底玻璃管的纵向上相对移动衬底玻璃管和加热炉，
温度测量装置，用于测量加热元件和衬底玻璃管中的至少一个的温度，以及
发热量调节装置，用于调节加热元件的发热量。
15.根据权利要求14所述的玻璃管处理装置，其特征在于，还包括：
外径测量装置，用于测量衬底玻璃管的外径，以及
压力调节装置，用于调节衬底玻璃管的内部的压力。
16.根据权利要求14或15所述的玻璃管处理装置，其特征在于：
所述加热元件具有一穿过加热元件的内圆周侧和外圆周侧的空隙部分。
17.根据权利要求16所述的玻璃管处理装置，其特征在于：
所述空隙部分为孔，并且
形成有多个孔，该多个孔在加热元件的同一圆周方向或同一纵向中的任何一个方向上都不对齐排列。
18.根据权利要求16所述的玻璃管处理装置，其特征在于：
所述加热炉为感应炉，该感应炉在加热元件的圆周上具有感应线圈，
所述空隙部分为孔，
每一个设置在感应线圈内部的孔的内圆周侧的开口面积为1000mm2或以下，以及
设置在感应线圈内部的孔的内圆周侧总开口面积为位于感应线圈内部的加热元件的内圆周侧面积的50％或以下。
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