DE10320531B4 - Method for melting quartz glass rolls - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Quarzglaswalzen mit sphärischer Aufschmelzkappe, bei dem sich ein Brenner mit einer Mündung zwischen zwei Umkehrpunkten am Rande der Aufschmelzkappe auf einer Raumkurve hin und her bewegt und die Quarzglaswalze sich um ihre geometrische Achse dreht, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Brenner zwischen zwei Umkehrpunkten nach einem vorgegebenen Weg-Zeit-Gesetz mit einer Geschwindigkeit bewegt, die um den Kappenscheitel herum am größten ist und zu den Umkehrpunkten hin abnimmt, dass während dieser Bewegung die Brennermündung sich immer im gleichen Abstand von der Kappe befindet und die Brennerachse immer zum Mittelpunkt der sphärischen Kappe gerichtet ist.method for the production of quartz glass rolls with spherical melting cap which is a burner with a mouth between two reversal points at the edge of the melting cap on a space curve moved back and forth and the quartz glass roll around its geometric Axis rotates, characterized in that the burner between two reversal points according to a given path-time law with a Moves speed that is greatest around the top of the cap and towards the reversal points it decreases that during this movement the burner mouth becomes always at the same distance from the cap and the burner axis always the center of the spherical Cap is directed.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschmelzen von Quarzglaswalzen gemäß der Gattung der Patentansprüche.The The invention relates to a method for melting quartz glass rolls according to the genus of Claims.

Eine Grundforderung für bestmögliche optische Homogenität über den Querschnitt geschmolzener Walzen ist die Konstanz des in ihnen enthaltenen Si-OH, des physikalisch gelösten molekularen Wasserstoffs H2, der eingebauten UV-relevanten Strukturdefekte und der Glasstruktur (Dichte). Damit diese Parameter optimal erreicht werden, müssen die Temperatur auf der Reaktionsfläche (Walzenkappe) möglichst ausgeglichen sein, gleiche Partikelflugzeiten über die gesamte Reaktionsfläche erreicht werden und die Strömungsverhältnisse der Partikel und Gase in Staupunktnähe ebenfalls gleichbleibend sein. Die gemäß dem Stand der Technik angewandten Schmelzverfahren mit dem üblichen "Brennerrocking" gegenüber der Walzenkappe zeigen ohne eine mögliche zusätzliche Wärmequelle einen Temperaturgradienten von der Walzenkappenmitte zum Walzenkappenrand von 300 bis 400 K. Die Ursachen für diesen Temperaturgradienten liegen darin begründet, dass

  • – die Brennerflamme (Mittentemperatur ca. 2300°C) selbst eine gaußförmige Temperaturverteilung hat, welche sich bei stehendem Brenner auf die Glasoberfläche überträgt.
  • – der Verfahrbereich der Flamme deutlich vor dem Kappenrand enden muss, um Ansätze bzw. Verglasungen der Muffel zu vermeiden,
  • – die Kappenoberfläche zumindest am Rand zunehmend gekrümmt ist und die Flamme demzufolge zunehmend streifend auf die Kappenoberfläche auftrifft,
  • – das Verhältnis Oberfläche/Volumen sich am Kappenrand vergrößert,
  • – am Kappenrand durch die deutlich kältere Muffelwand Wärme entzogen wird.
A basic requirement for the best possible optical homogeneity over the cross-section of molten rolls is the constancy of their contained Si-OH, the physically dissolved molecular hydrogen H 2 , the built-in UV-relevant structural defects and the glass structure (density). In order for these parameters to be optimally achieved, the temperature on the reaction surface (roller cap) must be as balanced as possible, equal particle flight times over the entire reaction surface are achieved and the flow conditions of the particles and gases in stagnation point proximity also be constant. The conventional melting methods used in the prior art "Brennerrocking" with respect to the roll cap show a temperature gradient from the roll cap center to the roll cap edge of 300 to 400 K without a possible additional heat source. The reasons for this temperature gradient are that
  • - The burner flame (mean temperature about 2300 ° C) itself has a Gaussian temperature distribution, which transmits to the glass surface when the burner is stationary.
  • - The movement range of the flame must end well in front of the cap edge, in order to avoid projections or glazing of the muffle,
  • The cap surface is increasingly curved, at least at the edge, and consequently the flame impinges increasingly on the cap surface,
  • The ratio surface / volume increases at the cap edge,
  • - At the edge of the cap through the much colder Muffelwand heat is extracted.

Einem Ausgleich durch längere Verweilzeiten des Brenners am Kappenrand sind Grenzen gesetzt, weil dann der Partikelauftrag in der Walzenmitte so gering wird, dass ein Loch entsteht, und unerwünscht große periodische Temperaturschwankungen auf der Kappe entstehen.a Compensation through longer Residence times of the burner at the cap edge are limited, because then the particle deposition in the middle of the roll becomes so low that a hole is created and undesirable size periodic temperature fluctuations on the cap arise.

Letztere stellen eine Gefahr für die Homogenität dar und begünstigen die Entstehung periodischer Schlieren in der Quarzglaswalze.Latter pose a threat to the homogeneity and favor the formation of periodic streaks in the quartz glass roller.

Darüber hinaus treten beim Umkehren der Brennerbewegung über der Walzenmitte gemäß dem Stand der Technik ringförmige Brechzahlinhomogenitäten auf, die die Verwendung der Quarzglaswalzen zur Herstellung von Projektionsoptiken für lithografische Objektive beeinträchtigt oder verhindert.Furthermore occur when reversing the burner movement over the center of the roll according to the state the technique annular Brechzahlinhomogenitäten on which the use of quartz glass rolls for the production of Projection optics for affected lithographic lenses or prevented.

Die Erhöhung des Abstandes zwischen der Brennermündung und der Kappenoberfläche, die gemäß dem Stand der Technik bei der Brennerbewegung stattfindet, führt zu unterschiedlichen Partikelflugzeiten, zu Strömungsänderungen und damit zu Änderungen der Stoffeigenschaften. Der sich ändernde Auftreffwinkel der Brennermittenströmung auf der Kappenoberfläche in der Nähe des Brennerauftreffpunktes beeinflusst die Strömungsverhältnisse und die Stoffeigenschaften in unerwünschter Weise. Gemäß dem Stand der Technik ergibt sich ein Rotationskörper mit einer Kappenform mit ortsveränderlicher Krümmung zwischen Kappenmitte und Kappenrand. Aus der WO 01/27044 A1 ist eine Anordnung zur Erzeugung homogener, schlierenfreier Quarzglaskörper durch Flammenhydrolyse bekannt, bei der im Verlauf der Erzeugung zwischen einem Brenner und einem Quarzglaskörper eine Relativbewegung in axialer und radialer Richtung derart stattfindet, dass sich mit zunehmendem Abstand des Brenners von der Achse des Quarzglaskörpers der Abstand des Brenners vom Quarzglaskörper verringert und der Brenner sich nur zwischen der Mitte der Reaktionsfläche des Quarzglaskörpers und ihrem Rand bewegt. Hierdurch lassen sich zwar die mikrostrukturellen Defekte verringern und die Homogenität der optischen Eigenschaften verbessern, jedoch sind diese Verringerungen und Verbesserungen hinsichtlich der Größe des Kernbereichs des Quarzglaskörpers und der Materialausbeute noch verbesserungsbedürftig.The increase the distance between the burner mouth and the cap surface, the according to the state the technology used in the burner movement leads to different Particle flight times, to flow changes and with it changes the material properties. The changing angle of impact of the Burner center flow on the cap surface near the burner impact point influences the flow conditions and the material properties in unwanted Wise. According to the state The technique results in a rotating body with a cap shape with of portable curvature between cap center and cap edge. From WO 01/27044 A1 is an arrangement for the production of homogeneous, streak-free quartz glass body through Flame hydrolysis is known in the course of production between a burner and a quartz glass body a relative movement in axial and radial direction takes place in such a way that with increasing distance of the burner from the axis of the quartz glass body of the Distance of the burner from the quartz glass body decreases and the burner only between the middle of the reaction surface of the quartz glass body and moved to its edge. Although this allows the microstructural Defects reduce and the homogeneity of the optical properties however, these are reductions and improvements in terms of the size of the core area of the quartz glass body and the material yield still in need of improvement.

Aus der JP 05-319849 A ist die Herstellung einer porösen Quarzglaswalze nach dem sogenannten Soot-Verfahren bekannt, deren Aufschmelzkappe eine teilweise sphärische Form hat und deren geometrisch Achse mit der Brennerachse einen konstanten Winkel einschließt. Abgesehen davon, dass nach diesem Verfahren an sich keine Quarzglaskörper mit hoher optischer Homogenität herstellbar sind, sind weder die Partikelflugzeiten noch der Partikelauftrag an allen Stellen der Aufschmelzkappe gleich, so dass Form der Aufschmelzkappe ebenso wie die Homogenität weiterhin negativ beeinflusst werden.Out JP 05-319849 A is the production of a porous silica glass roll after Soot known method, the melting cap a partial spherical Shape has and its geometric axis with the burner axis one includes constant angle. Apart from the fact that according to this method in itself no quartz glass body with high optical homogeneity can be produced, neither the particle flight times nor the particle application are on all places of the melting cap same, so that shape of the melting cap as well as the homogeneity continue to be adversely affected.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Quarzglaswalzen zu schaffen, bei denen die hinsichtlich der optischen Eigenschaften homogenen Kernbereiche, insbesondere von horizontalen Quarzglaswalzen, vergrößert und der Materialverbrauch verringert sind.task The invention is a method for producing quartz glass rolls to create, in terms of optical properties homogeneous core areas, in particular of horizontal quartz glass rolls, enlarged and the material consumption is reduced.

Das betrifft hauptsächlich die Brechzahlhomogenität, die Spannungsdoppelbrechung und die UV-Absorption.The mainly concerns the refractive index homogeneity, stress birefringence and UV absorption.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche dienen der weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung.According to the invention this object is achieved by the characterizing features of the first claim. The features of the subclaims serve the further advantageous Ausgestal tion of the invention.

Die Erfindung geht davon aus, dass ein Quarzglaskörper, vorzugsweise eine Quarzglaswalze mit einer sphärischen Aufschmelzkappe entsteht, bei der die Kappenkrümmungen an allen Stellen gleich sind und auch die Abscheideverhältnisse für die Partikel am gleichmäßigsten sind. Gegenüber der aufzuschmelzenden Kappe bewegt sich die Brennermündung, der Durchstoßpunkt der Brennerachse durch die Gasaustrittsebene des Brenners, im allgemeinsten Fall auf einer Raumkurve in Abhängigkeit von den drei Raumkoordinaten x, y, z und den ihnen entsprechenden drei Raumwinkeln α, β, γ. Die Erfindung zeigt praktisch gleiche Wirkungen, wenn z und γ innerhalb gewisser Grenzen konstant gehalten werden. Beim Bekanntsein von β und γ ist auch α gegeben bzw. lässt sich α berechnen nach der trigonometrischen Gleichung cos α + cos β + cos γ = 1. Sind ein γ bzw. ein z als Konstanten gegeben, so bedeutet dies, dass bereits in Nullstellung die Achse des Brenners gegenüber der geometrischen Achse der Quarzglaswalze geneigt ist und vorteilhaft nicht durch den Scheitelpunkt der Quarzglaswalze geht. Bei horizontaler Aufschmelzanordnung würde sich der Brenner nach einem vorgegebenen Weg-Zeit-Regime um das Zentrum der kugelförmigen Kappe auf einem Kreis (Kleinkreis) unterhalb der die Brennerachse enthaltenden Horizontalebene bewegen, der vom Scheitelpunkt vorzugsweise 5 bis 10 mm Abstand hat und dessen Umkehrpunkte sich möglichst nahe am Kappenrand befinden. Ähnliches gilt für eine vertikale Aufschmelzanordnung. Eine Konstanthaltung von z und/oder γ beeinträchtigt praktisch die vorteilhafte Wirkung der Erfindung nicht, ermöglicht jedoch erhebliche technologische Vereinfachungen, vornehmlich bei der Steuerung des Bewegungsablaufs. Nach der Erfindung ist es grundsätzlich möglich, auch Quarzglaskörper herzustellen, die eine vollständige Kugel darstellen, wenn man von dem Bereich absieht, wo sich der zur Einspannung des Quarzglaskörpen benötigte Stempel befindet.The The invention assumes that a quartz glass body, preferably a quartz glass roller with a spherical Melting cap is created in which the cap curvatures in all places the same are and also the separation conditions for the Particles most evenly are. Across from the melted cap moves the burner mouth, the Intersection point the burner axis through the gas outlet plane of the burner, in the most general Fall on a space curve depending on the three space coordinates x, y, z and their corresponding three Solid angles α, β, γ. The invention shows practically the same effects when z and γ are within certain limits kept constant. When β and γ are known, α is also given or α can be calculated according to the trigonometric equation cos α + cos β + cos γ = 1. Are a γ resp z given as constants, it means that already in zero position the axis of the burner opposite the geometric axis of the quartz glass cylinder is inclined and advantageous does not go through the apex of the quartz glass roller. At horizontal Reflow arrangement would the burner after a given path-time regime around the Center of the spherical Cap on a circle (small circle) below the burner axis moving horizontal plane, preferably from the vertex 5 to 10 mm apart and whose turning points are as possible located near the edge of the cap. The same applies for one vertical melting arrangement. Constant maintenance of z and / or γ impairs practically however, does not allow the beneficial effect of the invention significant technological simplifications, especially in the control of the movement. According to the invention, it is in principle possible, too quartz glass body produce a complete Represent sphere, apart from the area where the for clamping the quartz glass body needed Stamp is located.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained in more detail below with reference to the schematic drawing. It demonstrate:

1 den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels in einem Axialschnitt, 1 the basic structure of an embodiment according to the invention in an axial section,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des Bewegungsablaufs im Grundriss, 2 A second embodiment for explaining the movement sequence in plan,

3 einen Aufriss zu 2, 3 an outline too 2 .

4 ein Diagramm zur Erläuterung der zeitabhängigen x- Bewegung eines Brennen und ihrer Bedeutung, 4 a diagram for explaining the time-dependent x-movement of a burning and its meaning,

5a)–d) die nach bekannten Verfahren erreichten optischen Parameter und 5a ) -D) obtained by known methods optical parameters and

6a)–d) die durch die Erfindung erreichten optischen Parameter. 6a ) -D) the optical parameters achieved by the invention.

In 1 ist eine Muffel 10 mit einem Schlitz 11 versehen, durch den ein Brenner 12 in den Innenraum 13 der Muffel geführt ist, in dem sich eine aufzuschmelzende Quarzglaswalze 14 mit einer halbkugelförmigen Kappe 16 befindet, deren Krümmungsmittelpunkt mit 15, deren Scheitelpunkt mit 161 und deren Rand mit 162 bezeichnet sind. Der Schlitz 11 kann mit einer Jalousie verschließbar sein, die beiderseits des Brennen 12 angeordnet ist, und kann entweder eine ausreichende Breite haben, damit dem Brenner die Bewegung entlang einer Raumkurve (Bahnkurve) möglich ist, die kegelschnittartig ist, oder er ist selbst rechtwinklig zur Zeichenebene der 1 gekrümmt und führt den von nicht dargestellten Antriebsmitteln bewegten Brenner 12 entsprechend. Die Bahnkurve geht vorteilhaft nicht durch den Scheitelpunkt 161 der Kappe 16 und liegt im Allgemeinen 5 bis 30 mm von ihm entfernt. Die gesamte Anordnung ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Achse X-X aufgebaut, um die sich auch die Quarzglaswalze 14 während des Aufschmelzprozesses ständig dreht. Der Brenner 12 ist um den Mittelpunkt 15 zwischen zwei im Wesentlichen durch den Schlitz 11 bestimmten Endlagen (Umkehrpunkte) 121 und 122 schwenkbar und folgt dabei mit unterschiedlicher Bahngeschwindigkeit der genannten Raumkurve. Er besitzt eine Mündung 17, die sich während der gesamten, sich ständig wiederholenden Pendelbewegung des Brenners 12 zwischen den Endlagen 121 und 122 in einem unveränderlichen Abstand a + r (Krümmungsradius) vom Krümmungsmittelpunkt 15 der Kappe 16 befindet. Die Achse des Brennen 12 ist, abgesehen vom Anfangsstadium, in dem sich die sphärische Kappe 16 erst herausbilden muss, immer rechtwinklig zur Oberfläche der Kappe 16 gerichtet. Zu Beginn des Aufschmelzprozesses wird keine sphärische Anfahrkappe benötigt. Für die Ermittlung der Rockingkurve gibt man sich den Krümmungsmittelpunkt vor. Nach Abschluss der Anfangsphase, die etwa einen Tag dauert, führt der Prozess zu einer halbkugelförmigen Kappe, mit der Einschränkung, das es einen unmaßgeblichen Randbereich gibt, in dem die Sphärenform nicht komplett gewährleistet ist.In 1 is a muffle 10 with a slot 11 provided by a burner 12 in the interior 13 the muffle is guided, in which a fused quartz glass roller 14 with a hemispherical cap 16 whose center of curvature is with 15 , whose vertex with 161 and its edge with 162 are designated. The slot 11 can be closed with a blind, both sides of the burning 12 is arranged, and may either have a sufficient width so that the burner, the movement along a space curve (trajectory) is possible, which is conic-like, or it is even perpendicular to the plane of the drawing 1 curved and leads the burner, not shown moving means 12 corresponding. The trajectory advantageously does not go through the vertex 161 the cap 16 and in general 5 to 30 mm away from him. The entire arrangement is constructed essentially rotationally symmetrical to an axis XX, around which also the quartz glass roller 14 constantly rotating during the reflow process. The burner 12 is about the center 15 between two essentially through the slot 11 certain end positions (reversal points) 121 and 122 pivotable and follows it with different path speed of said space curve. He has a mouth 17 that spread throughout the entire, repetitive pendulum motion of the burner 12 between the end positions 121 and 122 at a fixed distance a + r (radius of curvature) from the center of curvature 15 the cap 16 located. The axis of burning 12 is, except for the initial stage, in which the spherical cap 16 must first form, always perpendicular to the surface of the cap 16 directed. At the beginning of the reflow process, no spherical starting cap is required. To determine the rocking curve, you enter the center of curvature. After completion of the initial phase, which lasts about one day, the process leads to a hemispherical cap, with the proviso that there is an insignificant edge area in which the sphere shape is not completely guaranteed.

Der Brenner 12 wird vorzugsweise durch Antriebsmittel bspw. durch einen nicht dargestellten Roboter geführt bzw. bewegt. Der Schlitz 11 gewährleistet dabei das ungehinderte Auftreffen der Brennerflamme auf die Kappe 16.The burner 12 is preferably guided or moved by drive means, for example. By a robot, not shown. The slot 11 ensures unimpeded impact of the burner flame on the cap 16 ,

In den 2 und 3 befindet sich im Innenraum 13 eines Schmelzofens 10 eine Glaswalze 14 mit einer sphärischen Kappe 16, deren Mittelpunkt 15 gleichzeitig der Ursprung eines Koordinatensystems mit den Koordinaten x, y, z ist und in dem sich die Scheitel von Winkeln α, β, γ befinden. Der Winkel β wird in der x-y-Ebene, der Winkel γ wird in der y-z-Ebene und der Winkel α wird in der x-z-Ebene gemessen. Für die weiteren Betrachtungen ist der Winkel γ ebenso wie die Koordinate z von untergeordneter Bedeutung. Ein Brenner 12 mit der Mündung 17 und dem Angriffspunkt 18 einer Roboterführung bewegt sich zwischen zwei Umkehrpunkten 121 und 122 und damit zwischen zwei Koordinatenpunkten x0 und –x0 auf der x-Achse mit differenziell variierender Geschwindigkeit hin und her, und zwar ist die Geschwindigkeit um den Scheitel 161 am Größten und in der Nähe der Umkehrpunkte 121, 122 am Kleinsten. Bei der Umkehr ist sie Null und wechselt ihre Richtung. Zu einer Fahrt von x0 nach –x0 benötigt der Brenner 12 30 bis 120 s. Der Abstand des Scheitels 161 der Kappe 16 vom Mittelpunkt 15 beträgt 100 bis 500 mm. Der Abstand der Brennermündung 17 vom Kappenscheitel 161 ist 180 bis 250 mm. Zwischen den Koordinatenpunkten x0 und –x0 befindet sich ein Abstand von 80 bis 140 mm. Der konstante Winkel γ zwischen der Walzenachse X1-X1 und der Brennerachse X2-X2 sollte 20 bis 30 Grad betragen. Alle angegebenen Zahlenwerte sind aufeinander abgestimmte Beispielswerte, die durchaus veränderbar sind.In the 2 and 3 is located in the interior 13 a melting furnace 10 a glass roller 14 with a spherical cap 16 whose center 15 is simultaneously the origin of a coordinate system with the coordinates x, y, z and in which the vertices of angles α, β, γ are located. The angle β becomes in the xy plane, the angle γ is measured in the yz plane, and the angle α is measured in the xz plane. For further considerations, the angle γ as well as the coordinate z of minor importance. A burner 12 with the mouth 17 and the point of attack 18 a robot guide moves between two reversal points 121 and 122 and thus between two coordinate points x 0 and -x 0 on the x-axis with differentially varying speed back and forth, namely the velocity around the vertex 161 at the greatest and near the turning points 121 . 122 the smallest. At reversal, it is zero and changes direction. For a drive from x 0 to -x 0 requires the burner 12 30 to 120 s. The distance of the vertex 161 the cap 16 from the center 15 is 100 to 500 mm. The distance between the burner mouth 17 from the top of the cap 161 is 180 to 250 mm. Between the coordinate points x 0 and -x 0 there is a distance of 80 to 140 mm. The constant angle γ between the roll axis X 1 -X 1 and the burner axis X 2 -X 2 should be 20 to 30 degrees. All given numerical values are concerted sample values that are quite changeable.

In 4 ist beispielhaft das Weg-Zeit-Gesetz für eine Brennerfahrt von x0 nach –x0, von der Endlage 122 nach 121 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass die Brennerfahrt in der Mitte der Kappe 16, in Achsnähe, am schnellsten ist. Innerhalb von 10 s wird 1/3 des Weges zwischen x0 und –x0 zurückgelegt. Auf diese Weise bildet sich eine halbkugelförmige Kappe 16 aus, deren Brechzahlhomogenität, Spanungsdoppelbrechung, OH-Gehalt und Reintransmission gegenüber dem Stand der Technik teilweise erheblich verbessert sind. Generell lässt sich sagen, dass x(t) die Führungsgröße ist, aus der sich alle anderen Größen y(t), β(t), γ(t) ableiten bzw. ergeben.In 4 is the example of the way-time-law for a torch drive from x 0 to -x 0 , from the end position 122 to 121 shown. It can be seen that the burner ride in the middle of the cap 16 , near the axis, is the fastest. Within 10 sec one third of the way between x 0 and -x 0 is completed. In this way, a hemispherical cap is formed 16 from whose refractive index homogeneity, stress birefringence, OH content and pure transmission over the prior art are sometimes considerably improved. In general, it can be said that x (t) is the reference variable from which all other quantities y (t), β (t), γ (t) are derived.

Die 5 und 6 lassen die durch die Erfindung erreichten Verbesserungen deutlich erkennen. In 5a) bis d) sind die nach den bekannten Verfahren erzielbaren Werte und in 6a) bis d) sind die durch die Erfindung erreichten Werte dargestellt.The 5 and 6 clearly show the improvements achieved by the invention. In 5a ) to d) are the values obtainable by the known processes and 6a ) to d) show the values achieved by the invention.

Die 5a) und 6a) zeigen fast eine radiale Verdoppelung des Kernbereichs einer Quarzglaswalze 14 mit gleichbleibender Brechzahlhomogenität. Während nach dem Stand der Technik nur ein Bereich von r = –30 bis +30mm annähernd gleiche Brechzahlhomogenität Δ n hat, reicht dieser Bereich bei einer erfindungsgemäß hergestellten Quarzglaswalze von r = –55 bis + 55 mm. Auch bei der Spannungsdoppelbrechung SDB zeigt die erfindungsgemäß hergestellte Quarzglaswalze vor allen Dingen eine auf den halben Betrag (1) reduzierte Schwankung gegenüber dem Stand der Technik (2), wie die 5a) und 6b) erkennen lassen. Der OH-Gehalt ist gemäß den 5c) und 6c) über den Radius bei der Erfindungn geringeren Schwankungen unterworfen und steigt erst bei dem ohnehin kritischen Wert von r = 55 mm schnell an. Schließlich zeigt auch die Reintransmission für Licht einer Wellenlänge von 193 nm bei einer erfindungsgemäß hergestellten Quarzglaswalze einen etwas geringeren radialen Abfall als nach dem Stand der Technik, siehe 5d) und 6d).The 5a ) and 6a ) show almost a radial doubling of the core area of a quartz glass roller 14 with constant refractive index homogeneity. While in the prior art, only a range of r = -30 to + 30mm has approximately the same refractive index homogeneity Δ n, this range ranges for a quartz glass roller according to the invention from r = -55 to + 55 mm. Also in the stress birefringence SDB, the quartz glass roller produced according to the invention shows, above all, one half the amount ( 1 ) reduced variation compared to the prior art ( 2 ), as the 5a ) and 6b ) reveal. The OH content is according to the 5c ) and 6c ) is subjected to less fluctuation over the radius in the invention and increases rapidly only at the already critical value of r = 55 mm. Finally, the pure transmission for light of a wavelength of 193 nm in a quartz glass roller produced according to the invention also shows a slightly lower radial drop than in the prior art, see 5d ) and 6d ).

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawing Features can both individually and in any combination with each other invention essential be.

1010
Muffelmuffle
1111
Schlitzslot
1212
Brennerburner
1313
Innenrauminner space
1414
Quarzglaswalzequartz glass roll
1515
KrümmungsmittelpunktCenter of curvature
1616
Kappecap
1717
Brennermündungburner mouth
1818
Angriffspunkt einer Roboterführungattackpoint a robot guide
121, 122121 122
Umkehrpunkte (Endlagen)turning points (End positions)
1919
Scheitelpunktvertex
2020
Kappenrandcap edge
aa
Abstanddistance
rr
Radiusradius
α,β,γα, β, γ
Winkelangle
X-X, X1-X1, X2-X2 XX, X 1 -X 1 , X 2 -X 2
Achsenaxes
x0, z0, zD x 0 , z 0 , z D
Koordinatencoordinates
161161
Scheitelpunktvertex
162162
Randedge

Claims (5)

Verfahren zur Herstellung von Quarzglaswalzen mit sphärischer Aufschmelzkappe, bei dem sich ein Brenner mit einer Mündung zwischen zwei Umkehrpunkten am Rande der Aufschmelzkappe auf einer Raumkurve hin und her bewegt und die Quarzglaswalze sich um ihre geometrische Achse dreht, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Brenner zwischen zwei Umkehrpunkten nach einem vorgegebenen Weg-Zeit-Gesetz mit einer Geschwindigkeit bewegt, die um den Kappenscheitel herum am größten ist und zu den Umkehrpunkten hin abnimmt, dass während dieser Bewegung die Brennermündung sich immer im gleichen Abstand von der Kappe befindet und die Brennerachse immer zum Mittelpunkt der sphärischen Kappe gerichtet ist.Method for producing spherical glass melting-on-quartz glass cylinders, in which a burner with an orifice between two points of reversal at the edge of the melting cap reciprocates on a space curve and the quartz glass cylinder rotates about its geometric axis, characterized in that the burner is connected between two Turning points according to a predetermined path-time law moves at a speed which is greatest around the cap vertex and decreases toward the reversal points that during this movement, the burner port is always the same distance from the cap and the burner axis always to the center the spherical cap is directed. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehrpunkte zumindest annähernd diametral und am Rand der Kappe liegen.A method according to claim 1, characterized in that the turning points at least at approaching diametrically and lying on the edge of the cap. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsabnahme vom Kappenscheitel zu den Umkehrpunkten hin nichtlinear ist.Method according to claim 1, characterized in that the speed decrease of Cap apex is non-linear to the reversal points. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung des Brenners entlang einer Raumkurve erfolgt, die nicht durch den Scheitelmittelpunkt der Kappe geht.Method according to claim 1, characterized in that the pivoting movement of the burner along a space curve that does not pass through the vertex center the cap goes. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Raumkurve vom Scheitelpunkt 5 bis 30 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm eingehalten wird.Method according to claim 4, characterized in that the distance of the space curve from the vertex 5 to 30 mm, preferably 5 to 10 mm is maintained.
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