CN2564573Y - 改进的化学气相沉积工艺用新型排气管 - Google Patents
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Abstract
一种改进的化学气相沉积工艺用新型排气管，设在专用的玻璃车床上，将一根规格尺寸与沉积基管相同的普通石英玻璃管经扩口后，再与现有结构的排气管熔接，普通石英玻璃管的另一端直接与沉积基管相连接。本实用新型无需对沉积基管扩口，提高了沉积基管的有效使用长度，预制棒芯棒的平均有效长度提高了70－100毫米，增加单棒拉丝长度25公里左右；另一方面使得生产过程更加稳定，提高了光纤的质量合格率。
Description
一.技术领域
本实用新型涉及一种用MCVD工艺制造光纤预制棒时所用的特殊结构的排气管，用来排出化学气相沉积过程中产生的有害气体和灰粒。
二.背景技术
目前，众所周知的制造光纤预制棒的改进的化学气相沉积工艺(即MCVD工艺)是在一台专用的MCVD沉积车床上进行的(如图一所示)。各种参与反应的化学原料5按一定比例以气体状态进行混合并被导入一根高质量的全合成石英管3(简称基管)中，基管的两端分别接上一段导气管2和排气管4并安装在玻璃车床的两个同步旋转卡盘1上。用氢-氧焰喷灯7作热源，该喷灯以可以控制的速度沿着基管纵向平移对基管进行加热，化学原料混合物的流动方向与喷灯的正向平移方向一致，当气体混合物进入喷灯加热的热区(1200-1700℃)时即发生化学反应，反应生成的二氧化硅粉体沉积于热区下游的基管内表面上，随后被熔融成一层高纯的石英玻璃膜。喷灯平移到基管与排气管的接合初即高速返回，开始第二层沉积。反应生成的废气和没有沉积的二氧化硅粉体连续不断地进入排气管，排气管中装有一个灰粒刮擦器，每沉积一层后就将附着在排气管壁上的粉体刮下，然后排出管外。使得沉积过程能连续不断的进行。在按照设定的工艺连续沉积了20-60层之后，提高温度到2000-2300℃，使沉积基管在高温下塌缩成实心的玻璃棒即成为预制棒芯棒。
目前，该工艺所用的导气管2是与基管截面同样规格的透明石英管，排气管4是直径大于基管的石英管。这种结构存在着以下问题：
1、由于基管直径比排气管直径小，在使基管与排气管对接时，首先必须对基管进行扩口，使基管端口直径与排气管直径一致，然后再与排气管进行对接，这样在基管的端部就形成了一段喇叭口。在沉积过程中这一段的气流状态将会受到极大的影响，导致基管尾部沉积不均匀。
2、由于排气管中的灰粒刮擦器的原因，经常会有灰粒回到基管中形成气泡。
3、沉积结束后沉积基管要在高温下熔缩成芯棒，先要对基管出气端进行封口。在封口时，形成了该段的不均匀熔缩。
由于以上问题导致了与排气管相连的100毫米左右长度的基管是无效长度。这样，对于1米长的基管最多只能得到850-900毫米长的预制棒。而基管和预制棒的价值是非常昂贵的，大约是普通透明石英管的10倍左右，基管的任何浪费都是非常可惜的。而目前大多数预制棒制造工艺只是用MCVD工艺制造预制棒芯棒，然后再通过沉积外包层制成大直径的预制棒。这样，芯棒的长度将决定了预制棒的最终长度及最后的单棒拉丝长度。对于预制棒外径为60毫米的预制棒而言，每增加1毫米的芯棒长度将可以增加单棒拉丝长度262米，效益是极其显著的。
三.发明内容
为了克服由于现有的排气管结构而造成的基管浪费的问题，本实用新型提供一种特殊结构的排气管，该排气管能够方便地与基管对接而无需对基管进行扩口，同时还可以有效地防止排气管里的灰粒回流进基管产生气泡，极大地提高了预制棒的有效长度。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
1、用一段规格尺寸与基管大小一样的普通透明石英玻璃管，长度不限(最好在500毫米以内)。在玻璃车床上用一个专用的石墨模具将石英管的一端扩口成规定形状。使它的端口直径与排气管直径一致，然后与排气管进行对接。
2、在切割机上将多余长度的普通石英管切去，使得从接口处到切口之间的距离为70-150毫米左右，即成为新型排气管。
由于这种结构的排气管的一端与基管直径相同，因此两者可以直接对接，无须对基管扩口。同时，由于接了一段直径较小的石英管，在沉积过程中，排气管中的灰粒无法再回到基管中形成气泡，同时也使得基管尾部的气流状态不再受到喇叭口的影响，始终保持稳定的层流状态，使沉积比以前更均匀。沉积过程结束后，反向塌缩封口位置仍从排气管的小直径段开始，到基管段时已进入正常塌缩阶段。这样基管的全部长度得以充分利用，原来的无效长度转移到了普通石英管上。
本实用新型的有益效果是，现有结构的排气管先与一段普通石英玻璃管相连接，然后直接与沉积基管相连接，而无需对沉积基管扩口。所有制造光纤预制棒的管内气相沉积工艺都可以使用这种结构的排气管来代替原来的排气管，一方面提高了沉积基管的有效使用长度，预制棒芯棒的平均有效长度提高了70-100毫米，增加单棒拉丝长度25公里左右；另一方面使得生产过程更加稳定，提高了光纤的质量合格率及A级品率。新型排气管的结构简单，实施容易。
四.附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1所示是MCVD工艺的结构图。
图2是新型排气管的结构图
图3是新型排气管与基管对接后的示意图。
图4是扩口用的石墨模具的结构示意图。
图中玻璃车床的两个同步旋转卡盘1、导气管2、全合成石英管即基管3、排气管4、化学原料5、氢-氧焰喷灯7、本实用新型加接的排气管6。
五、具体实施方式
1、用一段截面规格尺寸与基管(32*26*1000外径*内径*长度)大小一样的普通透明石英玻璃管，长度不限(最好在500毫米以内)。将其一端夹在玻璃车床的固定夹头上。
2、玻璃车床的可移动端夹一根高纯石墨制的扩口模具(如图4)。启动玻璃车床，然后对石英管的自由端用氢氧焰进行加热，到软化状态时，移动石墨模具将石英管扩口成规定形状，然后卸下石墨模具。
3、重新装上一根原来结构的排气管，其典型的规格尺寸为50*46*500，并与扩口的石英管进行对接。冷却后取下。
4、在切割机上将多余长度的普通石英管切去，使得从扩口接缝处到切口之间的距离为60-150毫米左右，然后，在磨边机上将端口磨平，并用氢氟酸洗净，干燥后即成为新型结构的排气管(如图2)。
5、取上述结构的排气管装在MCVD沉积车床的尾座上，另一端装上已接好导气管(32*26*600)的沉积基管。由于新型排气管的端口直径与基管直径相同，因此无需对基管扩口就可以直接对接(如图3)。
设定MCVD的沉积长度为1100-1350，经检测，芯棒的平均有效长度为970，比原来增加了100毫米。
Claims (2)
1.一种改进的化学气相沉积工艺用新型排气管，设在专用的玻璃车床上，其特征是：将一根规格尺寸与沉积基管相同的普通石英玻璃管经扩口后，再与现有结构的排气管熔接，普通石英玻璃管的另一端直接与沉积基管相连接。
2.根据权利要求1所述的改进的化学气相沉积工艺用新型排气管，其特征是：所述普通石英管截面规格尺寸与沉积基管的截面规格尺寸相同，其长度为70-150毫米。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 02263396 CN2564573Y (zh) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | 改进的化学气相沉积工艺用新型排气管 |
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| CN 02263396 CN2564573Y (zh) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | 改进的化学气相沉积工艺用新型排气管 |
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| CN2564573Y true CN2564573Y (zh) | 2003-08-06 |
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| CN 02263396 Expired - Lifetime CN2564573Y (zh) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | 改进的化学气相沉积工艺用新型排气管 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106746589A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-31 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种pcvd沉积制备大直径光纤芯棒的方法 |
| CN111379020A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 中国科学院微电子研究所 | 一种化学气相沉积的样品放置装置及管式炉 |
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2002
- 2002-07-29 CN CN 02263396 patent/CN2564573Y/zh not_active Expired - Lifetime
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