DE2217725B2

DE2217725B2 - Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines länglichen Teils aus Quarzglas

Info

Publication number: DE2217725B2
Application number: DE2217725A
Authority: DE
Inventors: Stanley Maciej Mentor Antczak; Albert Edward Mayfield Heights Getzendiner; Marvin Clemens East Cleveland Riggert
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1971-04-22
Filing date: 1972-04-13
Publication date: 1975-01-02
Also published as: CH540859A; GB1392359A; JPS5331166B1; FR2134050A1; US3764286A; DE2217725C3; BR7202390D0; FR2134050B1; DE2217725A1

Description

ZiehteU einen einstellbaren Kernträger und Kern- stehenden Beschreibung. Das zu der Beschickungseinstopfen aufweist, um die Abmessungen des Endpro- richtung zugeführte Spülgas unterstützt die Beseitigung duktes leicht indem zu können. der im Rohmaterial enthaltenen Gase, welche soust

In der französischen Patentschrift 2 010'274 ist die die Komponenten des feuerfesten Materials dtJ Tiegel-Verwendung eines Inertgases a^s Helium und Argon S teils oxidieren oder Blasen in der Schmelze des ge- oder Neon für die Herstellung von Quarzglas be- schmolzenen Quarzes bilden würden, welche anschrieben. Die Verwendung von Wasserstoff im schließend nicht auf ein Minimum gebracht oder entSchutzgas wird ausdrücklich als nachteilig «Abgelehnt, ferat werden könnten. Die Zusamensetzung des

Nacl» dem aus der US-PS 3 249 417 bekannten Ver- Spulgases ist die gleiche Zusammensetzung oder ähnfahren zum Glasschmelzen ist es erforderlkh, das ssf- io lieh der Zusammensetzung des Gases, das an anderer zuschmelzende Rohmaterial in Form eis«r einzigen Stelle in die obere Zone des Tiegelteüs zur Verhindedunnen Schicht oben auf der Schmelze zuzuführen. rung der Blasen und Erhebungen in dem Endprodukt

Das m der DT-PS 584163 beschriebene Verfahren eingeführt wird. Dieses Gas besteht aus einem Ge-

zur Vermeidung von Verunreinigungen wie Blasen oder misch von Wasserstoff und Helium mit einem VoIu-

Streifen in erschmolzenem Glas besteht im Absaugen 15 menverhältnis von 40 bis 65% Wasserstoff und 60 bis

des bei der Berührung von geschmolzenem Glas mit 35 % Helium.

den metallenen Behälterwänden entstehenden Gases Der untere Teil 28 des Tiegels 10 enthält einen kreis-

durch porös ausgebildete Wände hindurch, förmigen Ring 30 mit einer midieren Öffnung 32, durch

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren die kontinuierlich das längliche Kunstquarzteil ausge-

unttr Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, ao bildet wird, indem das viskos« Material durch diese

Im einzelnen zeigt: öffnung gezogen wird. In der öffnung 32 ist zentrisch

F i g. 1 einen Ofen zur Durchführung der Erfindung, ein Kern 34 angeordnet und ragt unter dem Kreisring welcher gemäß an sich bekannten Konstruktion- 30 heraus als Mittel zur Formung von Rohmaterial aus erfahrungen eines solchen Ofens aufgebaut sein kann, dem viskosen Material, das aus der Schmelze gezogen die Figur enthält eine schematische Darstellung des 35 wird. An der Wand des Tiegels sind Halterungsein-Schmelzofens im Längsschnitt, richtungen 35 befestigt und ergeben eine starre Halte-

F i g. 2 die optischen Durchlässigkeitseigenschaften rung für den Kern. Dies unterstützt die Aufrechter-

im ultravioletten Spektralbereich für zwei Produkte haltung einer öffnung konstanter Größe, aus der das

aus erschmolzenem Quarz, welche nach verschiedenen Produkt herausgezogen wird. Der Kern 34 wird mit

Methoden nach der Belichtung mit Strahlung hoher 30 einem hohlen inneren Raum 36 hergestellt, welcher Energie vorbereitet wurden. mit einem Einlaßrohr 38 verbunden ist. Dadurch kann

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das er- eine Zuführung eines nichtoxydierenden Gases mit findungsgemäße Produkt aus erschmolzenem Quarz anderer Zusammensetzung als das an der Schmelzzone in einem Ofen mit einem Aufbau gemäß der F i g. 1 des Tiegels zugeführte Gas erfolgen, und dieses Gas hergestellt werden. Insbesondere kann diese Ofen eine 35 dient als Atmosphäre für die Formgebung beim Ziehen allgemein zylindrische Form entsprechend dem US- des Rohrs 40. Ein zweites Einlaßrohr 42 liefert die Patent 2 998 469 besitzen und enthält dann einen läng- gleiche Art einer Atmosphäre für die Formgebung, liehen zylindrischen Schmelztiegel 10. Dieser ist vor- Diese kann ein Gemisch darstellen, welches Wasserzugsweise aus einem feuerfesten Metall wie Wolfram stoff in einem nichtoxidierenden Trägergas, beispiels- oder Molybdän oder aus Kombinationen dieser Me* 4° weise Stickstoff im Volumenverhältnis von 1 bis 20% talle aufgebaut, beispielsweise aus einer mit Wolfram Wasserstoff und 99 bis 80% Trägergas, enthält. Das verkleideten Molybdänplatte. In den Tiegel 10 wird Gas dient als Schutzatmosphäre, welche die äußere als Rohmaterial ein gereinigter Sand durch eine obere Wand des Tiegels umgibt. Diese Zuführung des Gases öffnung 12 in eine obere Schmelzzone 14 des Tiegels für die Formgebungsatmosphäre erfolgt an einem eingeführt. Die obere Öffnung 12 ist mit einer beweg- 45 ringförmigen Raum 44. Dieser Raum ergibt eine Geliehen Verschlußeinrichtung 16, beispielsweise einer häuseeinrichtung für den Tiegel und enthält eine mitt-Klapptür, ausgestattet, welche außer der Beobachtung lere Bodenöffnung 46. Diese dient als Auslaßeinrichdes Pegels der Schmelze 18 und während at: Zuführung tung für das Formgebungsgas aus dem Hohlraum in des Rohmaterials in den Tiegel verschlossen gehalten einer Weise, bei der die äußere Oberfläche des aus dem werden kann. An der oberen Öffnung des Tiegels 10 50 Schmelzofen abgezogenen vetiäagerten geschmolzenen sind automatische Beschickungseinrichtungen 20 vor- Quarzteils umhüllt ist. Die Außenwand dieses Ringgesehen, um einen vorgegebenen Pegelstand des Roh- raumes 44 umfaßt einen Zylinder 48 aus feuerfestem materials in dem Tiegel aufrechtzuerhalten. Diese Be- Material, der im Zusammenwirken mit dem äußeren schickungseinrichtung 20 enthält ein Zuführungsrohr Gehäuse 50 der Schmelzanlage als Behältereinrichtung 22, dessen Auslaßöffnung im Inneren des Tiegels 10 so 55 für die Induktionsheizspulen der Anlage dient. Insbeangeordnet ist, daß das Rohmaterial in der oberen sondere ist zwischen dsr Außenwand des Zylinders 48 Zone 14 zugeführt wird, in der das Schmelzen statt- aus feuerfestem Material und der Innenwand des Gefindet. Weiterhin enthält die Beschickungseinrichtung häuses 50 ein konzentrischer Durchlaßkanal 52 ausge-20 ein Einlaßrohr 24 für Spülglas und eine Vorratsein- bildet. In diesem sind zwei wendeiförmige Induktionsrichtung 26, die einen Vorrat des Rohmaterials enthält, 60 heizspulen 54 bzw. 56 angeordnet, wc'che getrennte welches automatisch zu dem Einlaßrohr 22 zugeführt Heizquellen für die obere bzw. untere Zone des Tiegels wird. Mit dem Absinken des Pegelstandes der Schmelze bilden. Diese Heizquellen und die hierzu erforderlichen in dem Tiegel 10 durch Verschmelzung der Sandteil- Teile für die Leistungsversorgung können einen an sich chen erfolgt ein einfacher Zufluß des Rohmaterials zur bekannten Aufbau .besitzen und können insbesondere Schmelzzone 14 des Tiegels durch Schwerkraftwir- 65 elektrische Leiter enthalten, die für eine Wasserkühkung. Es wird daher überflüssig, eine weitere Einrich- lung ausgebildet sind. Sie können an getrennte Wechtung vorzusehen, um die Geschwindigkeit der Zufüh- selstromnetzteile zur Durchführung der bei der Erfinrung des Rohmaterials zu regem, entsprechend der vor- dung benutzten unabhängigen Beheizung angeschlossen

sein. Der übrige Teil des von den Spulen eingenommenen Kanals ist vorzugsweise mit einer stabilen feuerfesten Isolation gefüllt, beispielsweise mit Zirkondioxid, um die Wärme in der Ofenanlage zu konservieren. Auf dem oberen Teil des Gehäuses 50 ist ein drittes Versorgungsrohr 58 angeordnet und liefert das gleiche oder ein ähnliches Spülgasgemisch an die Schmelzzone des Tiegels, wie es durch das Einlaßrohr 24 geliefert wird. Die oben beschriebene Ofenanlage wird in Verbindung mit einer konventionellen Maschine zum Ziehen von Rohr- oder Stabmaterial verwendet, welche in der Zeichnung weggelassen wurde, da sie keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.

Gemäß der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der vorstehend beschriebenen Anlage wird ein natürlicher Quarzsand mit einem Nennwert der Teilchengröße unterhalb 300 Mikron, der zuvor durch chemische Behandlung auf den Nominalwert an Verunreinigungsgehalt entsprechend der untenstehenden Tabelle gebracht wurde, an der oberen öffnung des Tiegelteils in der Anlage zugeführt.

Rohmaterial

Verunreinigung	Gehalt (ppm)
Fe₂O₈	5
TiOa	2
Al₂O₃	50
CaO	7
MgO	2
K₂O	4
Na₂O	4
Li₂O	<1
B	0,5
ZrO₂	<1

Das Rohmaterial wird dem Tiegel zugeführt, der oberhalb 205O⁰C erhitzt wurde und außerdem mit dem zuvor beschriebenen Gasgemisch von Wasserstoff und Helium beschickt wird. Nachdem ein vorgegebener Pegelstand des geschmolzenen Quarzes in dem Tiegel eingestellt ist und das geschmolzene Material durch die Schwerkraft zum Durchfließen durch die mittlere Bodenöffnung 32 in dem Tiegel veranlaßt wurde, wird ein Rohr kontinuierlich durch die Rohrziehmaschine (nicht gezeigt) in Anwesenheit der zuvor beschriebenen Gasatmosphäre für die Formgebung gezogen. Bei jedem kontinuierlichen Ziehen eines Rohrs in der zuvor beschriebenen Weise wird die an der unteren Heizspule 56 zugeführte elektrische Leistung auf einem niedrigeren Wert gehalten als die elektrische Leistung, weiche an der oberen Heizspule 54 zugeführt wird. Dadurch wird die Temperatur des Materials bei seinem Herausziehen unterhalb der Temperatur von 2050° C oder darüber abgesenkt, welche in der Schmelzzone des Tiegels aufrechterhalten wird. Die kombinierte Auswirkung dieser Verfahrensschritte, wobei der Pegelstand des Rohmaterials in dem Tiegel relativ konstant gehalten wird, während unterschiedliche Temperaturzonen während des Ziehvorgangs aufrechterhalten werden, gestattet es bei den verschiedensten Rohrabmessungen die Schwankung des Außendurchmessers des gezogenen Rohrs auf weniger als ±3% zu halten. Weiterhin bleibt über lange Betriebszeiten die Konzentrizität beider Rohrdurchmesser erhalten, und diese Gleichförmigkeit stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber allen vorbekannten Verfahren zum Ziehen eines Rohrs aus geschmolzenem Quarz dar. Es wird auch angenommen, daß diese oben beschriebenen Verfahrensschritte gemäß der Erfindung mit den bestimmten verwendeten Gasptmosphären des Verfahrens zusammenwirken bei der beträchtlichen Verringerung der länglichen Blasen und Erhebungen, welche bei dieser Art eines Rohrs an sich beträchtlich schwanken können.

ίο Die Ursache dieser länglichen Blasen und Erhebungen in dem Stab oder dem Rohr scheint in dem Einfangen von Gas in den leeren Räumen zwischen den Teilchen des gerade geschmolzenen Rohmaterials zu liegen. In den oben beschriebenen vorbekannten Verfahren konnte das eingeschlossene Gas nicht leicht durch die geschmolzene Masse infolge ihrer hohen Viskosität aufsteigen und dadurch entkommen. Andererseits wurde die Erhitzung der geschmolzenen Masse auf höhere Temperaturen zur Verminderung der

ao Viskosität nicht angewendet, da mit solchen Temperaturen eine höhere Verdampfung von Siliziumdioxid einhergeht. Das bei dem einen vorbekannten oben stehend beschriebenen Verfahren verwendete bestimmte Gasgemisch hilft bei der Entfernung der Bläschen durch Diffusion der ausgewählten Gase durch das geschmolzene Material. Obwohl das dort genannte Gasgemisch in diesem Prozeß, welches aus 80% Helium und 20% Wasserstoff besteht, die länglichen Blasen in dem Produkt vermindert, wurde gefunden, daß dies auf Kosten des Entstehens von einer größeren Zahl von Erhebungen erfolgt, welche eine andere Form eines optischen und physikalischen Defekts in dem Produkt darstellen. Durch Erhöhung des Wasserstoffgehaltes des bei dem Schmelzen des Rohmaterials verwendeten Gasgemisch» gemäß der Erfindung wird ein optimales Ergebnis zwischen Bildung von Blasen und Erhebungen erhalten. Dadurch erfolgt eine Verminderung beider Mangel, wenn das Gasgemisch Volumenverhältnisse im Bereich von 40 bis 65% Wasserstoff und 60 bis 35% Helium besitzt. Ein weiterer Hinweis auf die mit einem bestimmten Gemisch in dem angegebenen Bereich erhaltenen Resultate ist in der Tatsache enthalten, daß bei einem Gemisch von 40% Wasserstoff und 60% Helium zwar

eine Verbesserung bezüglich der Bläschen erzielt wird, man jedoch mehr Erhebungen erhält, als wenn das Produkt bei einem Gasgemisch von 53% Wasserstoff und 47% Helium erzeugt wird. Das mit einem Gasgemisch von 60% Wasserstoff und 40% Helium er-

zeugte Produkt zeigte größere Mangel bezüglich der Bläschen. Es ergab jedoch eine Verbesserung der Freiheit von Erhebungen beim Vergleich mit dem Produkt, welches bei einem Gasgemisch von 53% Wasserstoff und 47% Helium erhalten wurde.

Obwohl der Mechanismus der Verbesserung bezüglich der Bläschen und der Erhebungen durch Auswahl eines optimalen Gemisches für die Erschmelzung des Rohmaterials nicht voB verständlich ist, ist es möglicherweise teilweise einem Entweichen des Wasserstoffgases durch die Wand des Tiegels infolge Diffusion zuzuschreiben. Insbesondere wird es durch die Erhöhung des Wasserstoffgehaltes des Gasgemische! über die früher verwendeten Werte hinaus möglich daß ein größerer Anteil des Gasgemisches durch Diffu-

6s sion durch die Tiegelwand aus der Schmelze entweicher kann, da dies zwar für Wasserstoff möglich i<*, Heliua jedoch nicht durch ein feuerfestes Metall diffundierer kann. Oa die bei dem erfindungsgemäßen Verfahret

verwendete Gasatmosphäre für die Formgebung einen lampen. Bei diesen entsteht eine beträchtliche Emission geringeren Wasserstoffgehalt besitzt als die Schmelz- von Ultraviolettstrahlung, und diese kann zu einer Veratmosphäre, wird dadurch die Wasserstoffdiffusion schlechterung der optischen Durchlässigkeit des KoI-durch die Tiegelwand gefördert, und dies trägt zu einer bens aus geschmolzenem Quarz oder Kunstquarz beBeseitigung von Blasen und Erhebungen aus dem Pro- 5 sonders im ultravioletten Strahlungsbereich führen mit dukt bei. Weiterhin wurde beobachtet, daß der Blasen- entsprechender Verminderung der Lichtausgangsgehalt des Produktes vermindert werden kann durch leistung von der Lampe. Die gleiche Art von VerErhöhung der Geschwindigkeit, mit der während des schlechterung wird erzeugt bei Belichtung des Schmelz-Verfahrens geschmolzenes Material abgezogen wird. quarzes durch energiereichere Strahlung, beispielsweise Bei einer Untersuchung des nach der Erfindung er- io Röntgenstrahlen oder ionisierende Strahlung und haltenen Produktes wurde eine noch weitergehende Kernstrahlung. Sie besitzt dann jedoch ein noch Gleichförmigkeit in bezug auf die verbesserten physi- größeres Ausmaß, so daß erwartet werden kann, daß kaiischen Eigenschaften festgestellt. Die konventionelle die bessere Beständigkeit des Materials gegenüber Untersuchung des Produktes in einem Polaroskop mit energiereicherer Strahlung die Leistung für die vorgeeben polarisiertem Licht ergab, daß das Material in 15 nannten Lampenanwendungen verbessern kann,
seinem Charakter relativ homogen ist infolge einer Bei der Erhitzung eines Stückes von geschmolzenem relativen Freiheit von Streifungen, sichtbaren Span- Quarz, welches gemäß der vorliegenden Erfindung hernungen und der Abwesenheit von Kornstruktur, wie gestellt wurde, in einer Wasserstoffatmosphäre auf eine sie bei anderen Produkten aus geschmolzenem Quarz Temperatur, bei der die Verformung des geschmolzegefunden werden kann. Es wurde außerdem ein Ver- 20 nen Materials begann, ergab sich ein gewisses Wachsgieich der optischen Durchlässigkeit im ultravioletten turn der ursprünglich vorhandenen länglichen Blasen. Bereich zwischen einem Probestück des gemäß der Im Gegensatz dazu ergab sich bei dem gleichen ProErfindung erhaltenen Rohrs und einem vergleichbaren dukt der Erhitzung auf etwa 100O⁰C in gewöhnlicher Probestück eines Rohrs vorgenommen, welches nach Luft vor dem Wiederschmelzen in einer Wasserstoffdem zweiten oben beschriebenen vorbekannten Ver- 25 atmosphäre eine gewisse Verminderung des Wasserfahren hergestellt wurde. Die Proben wurden herge- stoffgehaltes in den länglichen Bläschen, von der angestellt aus Rohr aus Schmelzquarz mit einem Innen- nommen wird, daß sie durch Diffusion geschah, da durchmesser von 7,75 mm und einer Wandstärke von sich ein Verschwinden einiger Blasen ergab. Eine ähn-1,0 mm, welches zuvor während einer Zeit von 15 Stun- liehe Auswertung wurde durchgeführt bei Erhitzung den einer Röntgenstrahlung ausgesetzt war. Die wäh- 30 des Produktes gemäß der Erfindung in einem Vakuum rend der Belichtung an dem Rohr angelegte Spannung bis etwa 1000 C. Dabei wurde eine Wasserstoffgasentbetrug 50 Kilovolt, und der Röhrenstrom betrug wicklung gefunden, die nicht begleitet war durch eine 30 Milliampere. Nach dieser Belichtung wurden die Entwicklung von Kohlenmonoxid oder Wasser, wie sie Rohrproben der Länge nach aufgetrennt und Durch- bei Produkten gefunden wurde, welche nach einem der lässigkeitsmessungen im ultravioletten Bereich des 35 vorerwähnten vorbekannten Verfahren hergestellt Spektrums vorgenommen unter Verwendung eines waren.

Spektralphotometers, das mit einer vom gleichen Her- Entsprechend der vorstehenden ausführlichen Besteller gelieferten integrierenden Kugel ausgestattet war. stimmten Ausführungsformen ist es für den Fachmann Da die Durchlässigkeitsmessungen mit Hilfe des Licht- möglich, Abwandlungen vorzunehmen, ohne den Umdurchgangs durch die Wand von Proben mit einer be- 40 fang der Erfindung zu verlassen. Es ist beispielsweise trächtlichen Krümmung vorgenommen wurden, ctellen ersichtlich, daß für den hier offenbarten gereinigten die in F i g. 2 wiedergegebenen Ergebnisse nicht un- Natursand ein anderes Rohmaterial eingesetzt werden mittelbar eine optische Durchlässigkeit dar, sondern kann, solange nur der Reinheitsgrad des geschmolzenen geben lediglich die relative Durchlässigkeit an. Diese Quarzes ein annehmbares Produkt für den erwünschten relative Durchlässigkeit ist definiert als der Mittelwert 45 Zweck liefert. Für die Durchführung der Erfindung der Änderung oder die durchschnittliche Änderung des könnten auch Quarzkristall in Stücken mit kleinem Durchlässigkeitswertes für jede Probe. Diese Werte Durchmesser oder ein Quarzkristallpulver als zufriewurden erhalten über den Wellenlängenintervallen 245 denstellendes Ersatzrohmaterial verwendet werden, bis 255 Nanometer, 270 bis 280 Nanometer und 295 Die Anwendung der Erfindung ist auch nicht auf gebis 305 Nanometer durch Errechnung der Differenz 50 trennte und bestimmte Induktionsheizspulen zur Herder optischen Durchlässigkeit in dem bestimmten stellung von unabhängigen Heizzonen für den Schmelz-Intervall. Die Werte für die Probe Nr. 1 der F i g. 2 und Formgebungsprozeß beschränkt, da es mögüd] beziehen sich auf das Produkt gemäß der vorliegenden ist, dieses durch bekannte Verfahren mit einer einzige! Erfindung und zeigen eine größere Beständigkeit gegen- Induktionsheizspule durchzuführen, welche getrennte über Strahlungsschäden als die kleineren Durchlässig- 55 an eine einzige Leistungsquelle angeschlossene elekkeitswerte für das Produkt nach einem vorbekannten trische Abgriffe besitzt. Ebenso können andere Inert-Verfahren entsprechend der Probe Nr. 2. Die Bestän- gase für das in den Aasführungsbeispielen als Trägerdigkeit gegen Strahlungsschäden besitzt erhebliche gas für die Fonngebungsatmosphäre verwendete Stick-Bedeutung für die Anwendung des Rohrs aus ge- stoffgas eingesetzt werden, um vergleichbare Ergebschmolzenem Quarz bei Quecksilberdampfentladungs- 60 nisse zu erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 glases mit niedrigem Bläschengehalt als Rohmaterial, Patentansprüche: das dadurch erzeugt wird, daß die Qaarzkristallstücke in Abmessungen ähnlich einem Zuckerkorn durch eine

1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung Knallgasfiamme gegen einen rotierenden Träger geeines länglichen Teils aus Quarzglas, welches das 5 blasen werden, wobei ein sehr reines und hartes Glas kontinuierliche Zuführen von Rohmaterial, be- erhalten wird. Das auf diese Weise erhaltene Quarzglas stehend aus Siliziumdioxid in Teilchenform, mit muß dann nach dem Verfahren der US-PS 3 212 871 in Vorgegebener Geschwindigkeit in den oberen Ab- einer solchen Weise in den Schmelztiegel eingebracht schnitt eines erhitzten Schmelztiegels umfaßt sowie werden, daß die einzelnen Quarzstückeben getrenn., das Aufschmelzen des Materials unter einem io und lose voneinander ohne adhäsiven Kontakt mit be-Schctzgas, das Wasserstoff in einem inerten Träger- nachbarten Quarzglasstückchen so lange auf der Obergas enthält, in dem Schmelztiegel und das¹ konti- fläche der Schmelze liegenbleiben, bis sie aufschmelzen, nuierliche Abziehen von geschmolzenem Material Wird diese Forderung nicht erfüllt, dann können Gasvon der unteren Zone des Schmelztiegels durch einschlösse gebildet werden und erscheinen in Form Formgebungseinrichtungen in Anwesenheit finer 15 von Bläschen im Endprodukt. Die gleichzeitige VerAtmosphäre, -welche Wasserstoff in einem nicht- meidung oder Verringerung weiterer optischer Disoxydierenden Trägergas enthält, dadurch ge- kontinuitäten wie Erhebungen, Stria und körnige kennzeichnet, daß das Rohmaterial konti- Strukturen ist jedoch weder in der vorgenannten nuierlich in einer oberen induktionsbeheizten Zone US-PS angegeben noch wird sie damit erreicht. Solche des Schmelztiegels geschmolzen wird, wobei eine ao weiteren optischen Diskontinuitäten sind jedoch für die Gasatmosphäre aus Wasserstoff und Helium in Anwendung des Quarzglases in verschiedener Hinsicht Volumenverhältnissen von 40 bis 6j% Wasserstoff nachteilig.

und 60 bis 35% Helium zugeführt und dort gleich- Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein zeitig eine Schmelztemperatur aufrechterhalten Verfahren anzugeben, bei dem die aufwendigen Vorwird, welche nicht unterhalb 205O⁰C liegt, und das as bedingungen für die Erzielung eines bläschenfreien geschmolzene Material in einer unteren Zone des Quarzglases, die bei dem Verfahren nach der vorge-Schmelztiegels unabhängig von der oberen Zone so nannten US-PS erforderlich sind, nicht notwendig induktionsbeheizt wird, daß in dem geschmolzenen sind und mit dem darüber hinaus auch die weiteren Material eine Temperatur aufrechterhalten wird, optischen Diskontinuitäten wie Erhebungen, Stria und die niedriger ist als 2050⁰C. 30 körnige Strukturen vermieden oder zumindest verrin-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gert werden können. Gemäß der vorliegenden Erfinzeichnet, daß die beim Schmelzen des Rohmaterials dung werden diese Aufgaben bei einem Verfahren erzeugten Gasblasen mindestens teilweise durch der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Gasdiffusion durch die Tiegelwand abgezogen Rohmaterial kontinuierlich in einer oberen induktionswerden. 35 beheizten Zone des Schmelztiegels geschmolzen wird,

3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn· wobei eine Gasatmosphäre aus Wasserstoff und Helium zeichnet, daß ein Teil des gewöhnlich bei dem in Volumenverhältnissen von 40 bis 65 % Wasserstoff Schmelzen des Rohmaterials auftretenden Wachs- und 60 bis 35% Helium zugeführt und dort gleichtums von Gasblasen vermieden wird durch Er- zeitig eine Schmelztemperatur aufrechterhalten wird, höhung der Geschwindigkeit des Abziehens aus 4° welche nicht unterhalb 2050° C liegt, und das gedem Tiegel. schmolzene Material in einer unteren Zone des

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Schmelztiegels unabhängig von der oberen Zone so zeichnet, daß die Atmosphäre, in der das ge- induktionsbeheizt wird, daß in dem geschmolzenen schmolzene Material gezogen wird, auch die äußere Material eine Temperatur aufrechterhalten wird, die Tiegelwand umgibt. 45 niedriger ist als 2050° C. Eine ergänzende Wärmebehandlung des auf diese Weise gewonnenen Produktes ergibt eine Evolution der eingefangenen Gase

——— und liefert verbesserte Eigenschaften des behandelten

Materials für seine Anwendung.
50 Das mit diesem gegenüber dem in der obigen

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren US-PS beschriebenen Verfahren einfacheren Ver-XUr Herstellung eines länglichen Teiles aus Quarzglas, fahren erhältliche Quarzglas ist durch eine verbesserte welches das kontinuierliche Zuführen von Rohmate· optische Durchlässigkeit im ultravioletten Bereich fial, bestehend aus Siliziumdioxid in Teilchenform, mit des Spektrums und eine optische Homogenität gevorgegebener Geschwindigkeit in den oberen Ab- 55 kennzeichnet, welche durch eine relative Freiheit von schnitt eines erhitzten Schmelztiegels umfaßt sowie das Streifungen, sichtbarer Kornstruktur und optischen Aufschmelzen des Materials unter einem Schutzgas, Spannungen bedingt ist, wie sich bei der Prüfung mit das Wasserstoff in einem inerten Trägergas enthält, in polarisiertem Licht zeigt. Darüber hinaus haben die dem Schmelztiegel und das kontinuierliche Abziehen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlicher von geschmolzenem Material von der unteren Zone 60 länglichen Teile aus geschmolzenem Quarz lediglich des Schmelztiegels durch Formgebungseinrichtungen eine Abmessungsvariation, die für die äußere Querin Anwesenheit einer Atmosphäre, welche Wasserstoff Schnittsabmessung einen Bereich von ±3 % nicht über in einem nichtoxydierenden Tragergas enthält. steigt. Wegen der besonderen Zusammensetzung dei

Ein Verfahren der vorstehend genannten Art ist aus Schutzgasatmosphäre gibt das erhaltene Quarzglas der US-PS 3 212 871 bekannt. Mit diesem bekannten 65 auch beim Erhitzen auf 1000⁰C im Vakuum keir Verfahren soll das Auftreten von Bläschen in Quarz- Kohlenmonoxyd oder Wasser ab.
rohren vermieden werden. Zu diesem Zwecke erfordert Es ist weiter aus der GB-PS 1161 937 eine Vorrich-

das bekannte Verfahren die Verwendung eines Quarz- tung zum Ziehen von Quarzrohr bekannt, die an den