CN1986467B - 用于制造oh基团含量低的外包层的方法和设备 - Google Patents

用于制造oh基团含量低的外包层的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过外包覆制造光纤最终预制棒的制造方法，包括如下步骤：提供初始预制棒；将所述初始预制棒定位在至少一个管内，其中所述至少一个管部分覆盖所述初始预制棒，形成待外包覆的区域，即外包层区域，所述外包层区域位于所述至少一个管外的初始预制棒上；在相对于所述至少一个管外的压力的超压力下，将气体注入所述初始预制棒和所述至少一个管之间的环状空间；利用外包覆装置在所述外包层区域用外包覆材料对所述初始预制棒进行外包覆。本发明还涉及一种用于执行所述方法的设备。本发明允许以低成本外包覆初始预制棒，同时最大程度限制杂质混入硅石外包层。

Description

用于制造OH基团含量低的外包层的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于制造光纤预制棒的方法。通过在抽丝塔上对预制棒进行拉丝来形成光纤。预制棒通常包括初始预制棒，初始预制棒由形成部分包层的高质量的玻璃管和纤维芯构成。该初始预制棒然后经受包覆或套装工艺，以增加其直径，形成可用于抽丝塔上的预制棒。在本说明书的上下文中，术语内包层是指形成在管内侧的包层，外包层是指形层在管外侧的包层。类似的拉丝操作包括将预制棒垂直放入塔中并从预制棒的一端拉出一束纤维。为此，对预制棒的一端局部施加高温直到硅石软化，由于拉丝速度和温度决定光纤的直径，因此然后在光纤拉丝操作期间持续控制拉丝速度和温度。
背景技术
光纤通常包括光芯部和光包层，光芯部的作用是传输和任选地放大光信号，光包层的作用是将光信号限制在芯部内。为此，芯部的折射率nc和外包层ng的关系为nc＞ng。众所周知，光信号在单模式光纤内的传播分解为在芯部中传导的基本模式，以及在芯部-包层组件上传导一定距离的称为包层模式的辅助模式。
光纤可由包括初始预制棒的预制棒形成，初始预制棒包括纯硅石或掺杂硅石的管，其中掺杂和/或纯硅石的层连续沉积形成内包层和中央芯部。管中形成的沉积物是化学汽相沉积(缩写为CVD)类型的沉积物。通过将气体混合物注入管内并电离所述混合物形成这种类型的沉积物。CVD型沉积包括改进化学汽相沉积(MCVD)、加热炉化学汽相沉积(FCVD)和等离子体化学汽相沉积(PCVD)。
在将与芯部和内包层对应的层沉积之后，在所谓的缩棒操作期间对管本身关闭。这就产生了包括硅石棒的初始预制棒。然后初始预制棒经受外包覆工艺，由于成本原因，通常用天然硅石颗粒。为了形成外包层，可采用等离子体沉积方法，其中通过等离子体喷枪在2300℃的温度下沉积和熔化天然硅石颗粒，使天然硅石颗粒在初始预制棒周边上玻璃化。使初始预制棒绕其自身旋转，喷枪或者初始预制棒相对于彼此纵向运动，确保硅石均匀沉积在棒的整个圆周周围。通常在受控气氛下在封闭的装置中进行外包覆工艺，以确保避免受电磁干扰以及等离子体喷枪释放的臭氧的干扰。
用硅石颗粒等离子体沉积进行外包覆成本低，但是会产生沉积在初始预制棒周围的杂质。这些杂质，例如水和灰尘颗粒，来自进行外包覆操作的装置中的环境空气。外包层中杂质的存在(在外包覆初始预制棒时形成)损害了纤维的光学性能，尤其是当杂质位于沉积在初始预制棒上的硅石的第一层中时更是如此。初始预制棒的中央芯部的尺寸越大，在外包覆期间形成杂质的问题越明显。当中央芯部直径较大时，厚度有限的内包层和在外包覆期间在管圆周周围形成的杂质影响信号在中央芯部内的传播，使杂质更加靠近芯部。
已经开始寻求制造大容量的预制棒。预制棒的容量定义为可从预制棒中拉出的光纤长度的量。对于长度相同的预制棒，直径越大，容量越大。为了降低制造成本、限制连接损失，需要从一个预制棒中提供长的线性纤维。因此，寻求制造直径大的预制棒，同时满足中央芯部直径和光学包层直径之间的相关尺寸限制。外包覆之后的最终预制棒的芯部直径与包层直径的比与拉丝的光学纤维的芯部直径与包层直径的比相同。为了制造大容量的预制棒，通常选择增加外包层的量，而不是增加预制棒的直径，因为其制造成本高。
US2002/0144521描述了一种用于制造大容量预制棒的方法。该文献提出通过将大直径的中央芯部沉积在掺杂有氯和氟的管内。该管掺杂有氟，以补偿由于掺杂有氯而导致的折射率的增加。该管掺杂有氯，以限制OH基杂质的迁移，所述杂质损害中央芯部的光学传输性能。采用这种掺杂有氯和氟、管径均匀的管可以减小沉积在管内的内包层的厚度，以便制造具有增大直径的中央芯部的预制棒。然后通过等离子体沉积对预制棒外包覆，以获得直径大因而容量大的最终预制棒。掺杂有氯和氟的管保护中央芯部不会受到因为使用天然硅石颗粒进行外包覆产生的杂质的影响。
但是，这种方法需要使用特定的管，其成本高于纯石英管。另外，管中氯的存在不能防止在外包覆操作期间在管表面上形成Si-OH键，Si-OH键会改变外包层的球状指数，因此改变光纤的传输性能。
FR-A-2760449描述了一种用于在光纤初始预制棒上沉积硅石的方法。该文献提出在外包覆操作过程中纯化天然硅石沉积物。供应管对等离子体喷枪供应包含氯或氟的气体混合物，以去除包含在硅石颗粒中的碱性元素或碱土元素，从而减少在初始预制棒上OH基团的形成。
但是，已经发现，由于约2300℃的温度太高，不能促进与OH基团的键合，杂质不是在等离子体喷枪处形成在硅石外包层中。特别的是，当硅石在管表面玻璃化时并在其冷却之前，杂质沉积在硅石中。因此，在等离子体喷枪中添加包含氯或氟的气体混合物，不会明显减少硅石外包层中杂质的形成。
FR-A-2647778描述了一种用于在光纤初始预制棒上沉积硅石的方法和装置。形成在初始预制棒上的硅石棒被放置在与环境大气隔离并供应有干燥气体的密封机壳中的车床上。机壳中的空气连续经受过滤、压缩和冷却，用冷凝水净化，最终通过吸附干燥。通过所述过程，大体上可以消除可能存在硅石外包层中的大多数杂质。但是，这是一个复杂的方案，实施成本高。机壳的体积至少是8-10m3，并且需要大约3000m3/h的空气流过机壳。使如此多的空气经受上述过滤、干燥操作表示操作成本高，与光纤的制造成本不相匹配。
因此，需要一种制造光纤预制棒的方法，由于这种预制棒，进行外包覆操作的成本低，同时最大程度地限制杂质进入硅石外包层。
发明内容
为此，本发明提出通过限定较小的控制容积的至少一个管定位初始预制棒，该控制容积由初始预制棒和所述至少一个管之间的环状空间形成。然后在由所述至少一个管限定的较小容积内，而不是在包含车床的外壳的整个容积内，单独控制大气。本说明书中提及的外包层区域是指通过外包覆装置进行外包覆的区域。所述至少一个管在靠近外包层区域的区域覆盖初始预制棒。
更具体地说，本发明提供一种通过外包覆制造光纤的最终预制棒的方法，所述方法包括如下步骤：
提供初始预制棒；
将所述初始预制棒定位在至少一个管内，其中所述至少一个管部分覆盖所述初始预制棒，形成待外包覆的区域，即外包层区域，所述外包层区域位于所述至少一个管外的初始预制棒上；
在相对于所述至少一个管外的压力的超压力下，将气体注入所述初始预制棒和所述至少一个管之间的环状空间；
利用外包覆装置在所述外包层区域用外包覆材料对所述初始预制棒进行外包覆。
优选的是，所述至少一个管的内径是所述初始预制棒的外径的4-10倍。这允许光学保护初始预制棒不受外部大气的影响，同时限制环状空间，该环状空间的大气需要通过注入气体并因此限制所需的气体量来控制。
另外，在一个优选的实施例中，所述至少一个管的长度是所述初始预制棒的长度的0.3-0.8倍。这允许光学保护初始预制棒不受外部大气的影响，同时限制环状空间，该环状空间的大气需要通过注入气体并因此限制所需的气体量来控制。
根据一个实施例，本发明提供一种制造光纤的最终预制棒的方法，所述方法包括如下步骤：
提供初始预制棒；
将所述初始预制棒定位在管内，所述管的直径是所述初始预制棒的直径的4-10倍、长度是所述初始预制棒的长度的0.3-0.8倍；
在相对于所述管外的压力的超压力下，将气体注入所述管内；
对所述初始预制棒进行外包覆。
在一个优选实施例中，所注入的气体是氮，在另一个优选实施例中，所述气体是空气。氮和空气是优选的，因为其污染物的含量低、成本低。
优选在外包覆的大部分过程中、更优选在整个外包覆过程中注入气体，以确保防止污染物在外包覆期间沉积。
根据一个实施例，注入的气体在20℃时的相对水分含量小于5％。该相对水分含量的优点在于，水的含量低确保了在外包覆期间沉积的硅石的OH污染物的量少。
根据一个实施例，注入的气体还包含氟化和/或氯化气体。这能避免在至少一个管中形成OH基团，并防止Si-OH键形成在预制棒的表面上。
根据一个实施例，环状空间中的相对于所述至少一个管外的压力的超压力为0.1bar-1bar。
根据一个实施例，注入的气体被加热到300℃-600℃。其原因是，外包覆过程不会被不期望的冷却延迟。注入的气体在注入前加热。
根据一个实施例，通过等离子体沉积硅石颗粒(例如天然硅石颗粒)而进行外包覆。等离子体沉积的优点在于，硅是颗粒直接玻璃划，不需要额外的烧结步骤。天然硅石颗粒的优点在于，其能大量获取并且成本低。
根据一个实施例，该至少一个管包括垂直于所述至少一个管的纵向轴线的开口，允许外包覆装置(例如等离子体喷枪)通过以及所述硅石颗粒插入。这种构造允许在外包覆时在外包层区域存在最大量的注入气体，由此确保最优的保护，减少污染物。
根据一个实施例，该至少一个管由石英制成。根据另一个实施例，所述至少一个管由不锈钢制成。采用石英或不锈钢的优点在于，其耐热性高、坚韧性高。
根据一个实施例，初始预制棒定位在两个管中，所述两个管位于所述外包覆区域的两侧上，所述两个管每个都覆盖所述初始预制棒上靠近所述外包层区域的区域。这种构造的优点在于，在两个管之间存在充足的空间，以允许外包覆装置和外包覆材料通过。
根据一个实施例，所述至少一个管保持在固定不动的位置，同时所述初始预制棒沿着其对称轴平移。原则上，可以仅移动初始预制棒，同时至少一个管保持固定不动，或者仅移动所述至少一个管，同时初始预制棒固定不动，或者使初始预制棒和至少一个管都运动。如果等离子体喷枪位于所述至少一个管的开口，所述至少一个管平移，则等离子体喷枪需要与所述至少一个管一起运动。保持所述至少一个管固定不动的优点在于，仅仅初始预制棒需要运动，而不是所述至少一个管和外包覆装置(例如等离子体喷枪)。
根据一个实施例，所述至少一个管与等离子体喷枪一起沿着所述初始预制棒的对称轴平移。
本发明还涉及一种用于制造光纤最终预制棒的设备，包括：
支撑体，其装纳初始预制棒；
至少一个管，其围绕由所述支撑体装纳的初始预制棒，在所述初始预制棒和所述至少一个管之间形成环状空间，所述至少一个管部分覆盖所述初始预制棒，形成待外包覆的区域，即外包层区域，所述外包层区域位于所述至少一个管外的初始预制棒上；
气体容器，其适于在相对于所述至少一个管外的压力的超压力下，将气体注入所述初始预制棒和所述至少一个管之间的环状空间；
用于在外包层区域对所述初始预制棒进行外包覆的外包覆装置。
优选的是，所述至少一个管的直径是所述初始预制棒的直径的4-10倍。其优点前面已经进行了描述。
另外，所述至少一个管的长度优选是所述初始预制棒的长度的0.3-0.8倍。其优点前面已经进行了描述。
在一个实施例中，本发明涉及一种用于制造光纤最终预制棒的设备，包括：
支撑体，其装纳初始预制棒；
至少一个管，其直径是所述初始预制棒的直径的4-10倍、长度是所述初始预制棒的长度的0.3-0.8倍，所述至少一个管围绕安装到所述支撑体上的初始预制棒；
气体容器，其适于在相对于所述至少一个管外的压力的超压力下，将气体注入所述至少一个管和所述初始预制棒之间的环状空间；
用于对所述初始预制棒进行外包覆的外包覆装置。
本发明的设备的一个优点在于，允许受控的气氛中进行外包覆，无需使用大量的气体。
根据一个实施例，该设备包括用于测量和控制所述至少一个管中的水分含量的装置。这允许精确控制受控气氛中的水分含量，并尽可能地防止OH杂质。
根据一个实施例，该设备包括用于测量和控制所述环状空间中的压力的装置。这允许在所述至少一个管中保持超压力，将任何污染物保持在所述至少一个管外部。
根据一个实施例，该设备包括用于对将要注入所述环状空间的气体进行加热的装置。加热注入气体的优点已经在前面进行了描述。
根据一个实施例，该设备包括等离子体喷枪和硅石颗粒的进入管道。这允许采用等离子体喷枪对硅石颗粒进行沉积，其优点已经在前面进行了描述。
该设备优选包括位于外包层区域的两侧的两个管。
附图说明
通过下面仅以示例的方式给出的本发明的实施例的详细描述并参照附图，将清楚地了解本发明的其它特征和优点，其中：
图1显示了用于执行本发明的方法的元件的示意图。
具体实施方式
唯一的附图图1示出了初始预制棒10，其将被放置在车床上进行外包覆，以形成可用在抽丝塔上的最终预制棒。初始预制棒10是根据任何已知的技术(如在石英管中PCVD沉积)由高纯度的硅石制造的棒。
可以通过等离子体沉积硅石颗粒、优选成本更低的天然硅石颗粒，进行外包覆。硅石颗粒的进入管道优选设置在等离子体喷枪附近。由等离子体喷枪和硅石颗粒的进入管道构成的组件沿着转动的初始预制棒10前后运动，或者转动的初始预制棒10在等离子体和硅石颗粒的进入管道前纵向前后运动。
根据本发明，通过将初始预制棒10移入两个管20的覆盖初始预制棒10的外包层区域附近的区域的至少一个管20中，定位初始预制棒10。然后在由初始预制棒10和所述至少一个管20之间的环状空间限定的容积内对大气进行控制，防止外包覆期间杂货沉积在初始预制棒10上。受控的大气的容积相对于现有技术的机壳的容积更小，但足以确保在外包覆操作期间沉积高质量的硅石。
所述至少一个管20的内径是初始预制棒10的外径的4-10倍。因此所述至少一个管20的宽度大到不会妨碍外包覆操作，而且小到能够限制在外包层区域中受控的大气的容积。为了拉出直径为125μm、芯部为8.7μm的最终光纤，可以使用初始预制棒10，其芯部直径为6mm，外包层直径为25mm，以使最终预制棒的直径达到100mm，从而符合纤维的同位性质。对于所述初始预制棒，可以提供至少一个直径150mm的管，例如其宽度大到允许外包覆初始预制棒10，小到还能够保证在外包覆区域适当受控的大气。
通过在相对于所述至少一个管外的压力的超压力下将气体注入初始预制棒10和所述至少一个管20之间的环状空间，在所述环状空间中控制大气。气体进入管21优选沿着所述至少一个管20分布(如图1所示)，以受控的方式以相对于所述至少一个管外的压力的超压力将气体注入初始预制棒10和所述至少一个管20之间的环状空间，从而确保环境空气不会进入所述至少一个管20。两个气体进入管21是足够的，但是优选沿着所述至少一个管20并在其周围分布6-20个气体进入管21，以确保在所述至少一个管20或两个管20内均匀的超压力。
所述至少一个管的长度是初始预制棒10的长度的0.3-0.8倍，以覆盖初始预制棒10的已经被外包覆的区域，而不会妨碍将初始预制棒10安装到车床上。如前所述，杂质特别沉积在预制棒的刚进行硅石颗粒玻璃化还比较热的区域，而不是沉积在由等离子体喷枪加热的区域或已经冷却的区域。可以发现，尤其在1200℃-400℃之间杂质本身结合于硅石中。因此所述至少一个管的长度必须足以覆盖还比较热的初始预制棒10。初始预制棒10的长度通常为1m，因此大约50-60cm长的至少一个管是合适的，或者长度较小即20-30cm长的两个管20是合适的。
因此，由管20限定的受控的大气的容积小到足以保证大气无灰尘，水分含量大大减小，成本合理。
例如，压缩空气或氮容器可以连接到所述至少一个管20的气体进入管21上。用于注入所述至少一个管20的所储存的气体在20℃时的相对水分含量值小于5％。另外，注入所述至少一个管20中的空气或氮可与氟化和/或氯化气体混合，以限制在所述至少一个管的容积中形成OH基团，并防止在预制棒10的表面上形成Si-OH键。优选注入氮而不是空气，以防止形成NOx基团(具有温室效应的气体)，即使将空气注入至少一个管20，对于在外包层上限制杂质沉积也能产生令人满意的结果。注入所述至少一个管20的气体可以预先进行过滤，尽管使用与连接到所述至少一个管20的进入管道21上的气体管直接相连的容器能够限制灰尘进入所述至少一个管20的危险。
在相对于所述至少一个管外的压力的超压力下将气体(或气体混合物)注入所述至少一个管20。所述至少一个管20外的压力基本上是大气压力。大体上，低的超压力能够防止空气进入所述至少一个管20，但是必需选择足够的超压力，以在等离子体喷枪作用下控制大部分空气的流动。所述至少一个管20中的0.1-1bar之间的超压力是合适的。所述超压力足以保证带有灰尘和湿气的环境空气不会进入所述至少一个管20。所述超压力低到可仅通过在压力下或者在所述至少一个管的入口处的气体进入管上添加低功率泵排空容器来获得所述超压力。
也可以将注入所述至少一个管20的气体加热到300℃-600℃，以限制预制棒的已经被外包覆的区域的冷却率。
根据该示例性实施例，所述至少一个管20包括与所述至少一个管20的纵向轴线垂直的开口22，允许等离子体喷枪30通过以及硅石颗粒插入管20的中间区域。在初始预制棒10在等离子体喷枪30前方前后运动期间，所述至少一个管20可以和等离子体喷枪30一起保持固定不动，从而保护预制棒10的加热区域免受杂质的影响，与预制棒10的运动方向无关。但是，也可以考虑其他组装，其中等离子体喷枪30和所述至少一个管20沿着不平移的预制棒10一起运动。
由于所述至少一个管20的至少一端或者其中央开口22的一端位于等离子体喷枪30附近，因此所述至少一个管20由耐高温的材料制成，例如石英或者不锈钢。所述至少一个管20必须覆盖外包层区域附近的区域，以避免在熔融的硅石中产生杂质。另一方面，所述至少一个管20不覆盖由等离子体喷枪直接加热的区域。因此这种布置容易实现。
可以用相对简单的设备实现本发明的方法。常规的车床可用作用于装纳初始预制棒10的支撑体。直径是初始预制棒10的直径的4-10倍、长度是初始预制棒10的0.3-0.8倍的由石英或者不锈钢制成的至少一个管20围绕初始预制棒10定位。多个管20可以设置在车床附近，以允许在最优条件下对不同的初始预制棒10进行外包覆。连接装置可以设置在适于装纳本发明的至少一个管20的车床上。一个或多个容器可设有连接到所述至少一个管20上的连接装置。也可以提供具有硅石颗粒进入管道的常规类型的等离子体喷枪。
该设备还可包括用于控制和调节所述至少一个管20中的压力的装置以及用于控制所述至少一个管20中的水分含量的装置，例如使用标准的压力传感器和标准的湿度传感器。
因此，可用简单、低成本的设备进行初始预制棒10的外包覆操作，该设备能够有效减少混入硅石外包层中的杂质。光学传输性能改进的光纤可从用本发明的方法获得的最终预制棒拉出。

Claims (26)

1.一种通过外包覆制造光纤最终预制棒的制造方法，包括如下步骤：
提供初始预制棒(10)；
将所述初始预制棒(10)定位在至少一个管(20)内，其中所述至少一个管(20)部分覆盖所述初始预制棒(10)，形成待外包覆的区域，即外包层区域，所述外包层区域位于所述至少一个管(20)外的初始预制棒(10)上；
在相对于所述至少一个管(20)外的压力的超压力下，将气体注入所述初始预制棒(10)和所述至少一个管(20)之间的环状空间；
利用外包覆装置在所述外包层区域用外包覆材料对所述初始预制棒(10)进行外包覆。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征为，所述至少一个管(20)的内径是所述初始预制棒(10)的外径的4-10倍。
3.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述至少一个管(20)的长度是所述初始预制棒(10)的长度的0.3-0.8倍。
4.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所注入的气体选自氮和空气。
5.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述注入的气体在20℃时的相对水分含量小于5％。
6.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述注入的气体包含氟化和/或氯化气体。
7.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述环状空间中的相对于所述至少一个管(20)外的压力的超压力为0.1bar-1bar。
8.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述注入的气体被加热到300℃-600℃。
9.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，通过等离子体沉积所述外包覆材料而进行所述外包覆。
10.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述外包覆材料包括硅石颗粒。
11.如权利要求10所述的制造方法，其特征为，所述外包覆材料包括天然硅石颗粒。
12.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述至少一个管(20)包括垂直于所述至少一个管(20)的纵向轴线的开口(22)，允许所述外包覆装置通过以及所述外包覆材料插入。
13.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述外包覆装置是等离子体喷枪(30)。
14.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述至少一个管(20)由石英制成。
15.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述至少一个管(20)由不锈钢制成。
16.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述初始预制棒(10)定位在两个管(20)中，所述两个管(20)位于所述外包覆区域的两侧上，所述两个管(20)每个都覆盖所述初始预制棒(10)上靠近所述外包层区域的区域。
17.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述至少一个管(20)保持在固定不动的位置，同时所述初始预制棒(10)沿着所述初始预制棒(10)的对称轴平移。
18.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为，所述至少一个管(20)与所述外包覆装置一起沿着所述初始预制棒(10)的对称轴平移。
19.用于制造光纤最终预制棒的设备，包括：
支撑体，其装纳初始预制棒(10)；
至少一个管(20)，其围绕由所述支撑体装纳的初始预制棒(10)，在所述初始预制棒(10)和所述至少一个管(20)之间形成环状空间，所述至少一个管(20)部分覆盖所述初始预制棒(10)，形成待外包覆的区域，即外包层区域，所述外包层区域位于所述至少一个管(20)外的初始预制棒(10)上；
气体容器，其适于在相对于所述至少一个管(20)外的压力的超压力下，将气体注入所述初始预制棒(10)和所述至少一个管(20)之间的环状空间；
用于在外包层区域对所述初始预制棒(10)进行外包覆的外包覆装置。
20.如权利要求19所述的设备，其特征为，所述至少一个管(20)的直径是所述初始预制棒(10)的直径的4-10倍。
21.如权利要求19或20所述的设备，其特征为，所述至少一个管(20)的长度是所述初始预制棒(10)的长度的0.3-0.8倍。
22.如权利要求19或20所述的设备，还包括用于测量和控制所述至少一个管(20)中的相对水分含量的装置。
23.如权利要求19或20所述的设备，还包括用于测量和控制所述环状空间中的压力的装置。
24.如权利要求19或20所述的设备，还包括用于对将要注入所述环状空间的气体进行加热的装置。
25.如权利要求19或20所述的设备，其特征为，所述外包覆装置包括等离子体喷枪(30)和硅石颗粒的进入管道。
26.如权利要求19或20所述的设备，其特征为，所述设备包括位于所述外包层区域的两侧的两个管(20)。
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