JP2000109327A - ガラス微粒子堆積装置 - Google Patents
ガラス微粒子堆積装置Info
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- gas
- air supply
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01406—Deposition reactors therefor
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- C03B37/0144—Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガラス微粒子堆積装置の反応容器内において、
気流が乱れ、流れの淀み等を防止して、ガラス微粒子等
の内壁面への付着を防止する。 【解決手段】気体を供給する給気口１１ａ及び内部の気
体を排出する排気口１１ｂを有する反応容器１１と、反
応容器内にてガラス微粒子を生成するバーナ１２と、バ
ーナにより生成されるガラス微粒子を堆積させる種棒１
３とを備え、反応容器のそれぞれの内壁面に沿う気体の
流れがお互いに干渉しないように、排気口１１ｂを形成
する通路を反応容器１１の内壁面に対して滑らかに接続
し、給気口１１ａから清浄気体を供給すると共に反応容
器内での気体の流れが層流となるように排気口１１ｂか
ら強制排気する。
気流が乱れ、流れの淀み等を防止して、ガラス微粒子等
の内壁面への付着を防止する。 【解決手段】気体を供給する給気口１１ａ及び内部の気
体を排出する排気口１１ｂを有する反応容器１１と、反
応容器内にてガラス微粒子を生成するバーナ１２と、バ
ーナにより生成されるガラス微粒子を堆積させる種棒１
３とを備え、反応容器のそれぞれの内壁面に沿う気体の
流れがお互いに干渉しないように、排気口１１ｂを形成
する通路を反応容器１１の内壁面に対して滑らかに接続
し、給気口１１ａから清浄気体を供給すると共に反応容
器内での気体の流れが層流となるように排気口１１ｂか
ら強制排気する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＡＤ法等によ
り、火炎中で生成されたガラス微粒子をターゲットに堆
積させて、多孔質の光ファイバ母材などを製造するガラ
ス微粒子堆積装置に関する。
り、火炎中で生成されたガラス微粒子をターゲットに堆
積させて、多孔質の光ファイバ母材などを製造するガラ
ス微粒子堆積装置に関する。
【０００２】光ファイバ母材の製造を行なう装置とし
て、ガラス原料と燃焼用ガスをバーナから噴出させて形
成される火炎中で、ガラス原料を火炎加水分解させてガ
ラス微粒子を生成し、このガラス微粒子をターゲットに
堆積させるＶＡＤ法を採用したガラス微粒子堆積装置
が、例えば、特開昭６１−２４７６３４号公報、特開平
２−２８３６３２号公報に記載されている。
て、ガラス原料と燃焼用ガスをバーナから噴出させて形
成される火炎中で、ガラス原料を火炎加水分解させてガ
ラス微粒子を生成し、このガラス微粒子をターゲットに
堆積させるＶＡＤ法を採用したガラス微粒子堆積装置
が、例えば、特開昭６１−２４７６３４号公報、特開平
２−２８３６３２号公報に記載されている。
【０００３】上記特開昭６１−２４７６３４号公報に開
示のガラス微粒子堆積装置は、図４に示すように、反応
容器１の上方からターゲット棒２を挿入し、このターゲ
ット棒２の下方斜め領域に配置されたバーナ３から火炎
加水分解反応により生成されたガラス微粒子を噴射させ
てターゲット棒２に堆積させる構成において、反応容器
１の上端から大気を導入し、反応容器１の略中間部に配
置された充填物４により、反応容器１内で渦が発生する
のを抑制することで、反応容器１内のガスの流れを安定
させつつ、ターゲット棒２に付着しなかったガラス微粒
子あるいは未反応のガスを排気口５から排出させるもの
である。
示のガラス微粒子堆積装置は、図４に示すように、反応
容器１の上方からターゲット棒２を挿入し、このターゲ
ット棒２の下方斜め領域に配置されたバーナ３から火炎
加水分解反応により生成されたガラス微粒子を噴射させ
てターゲット棒２に堆積させる構成において、反応容器
１の上端から大気を導入し、反応容器１の略中間部に配
置された充填物４により、反応容器１内で渦が発生する
のを抑制することで、反応容器１内のガスの流れを安定
させつつ、ターゲット棒２に付着しなかったガラス微粒
子あるいは未反応のガスを排気口５から排出させるもの
である。
【０００４】また、上記特開平２−２８３６３２号公報
に開示のガラス微粒子堆積装置は、図５に示すように、
反応容器６の上方からターゲット棒７を挿入し、このタ
ーゲット棒７の下方斜め領域に配置されたバーナ８から
火炎加水分解反応により生成されたガラス微粒子を噴射
させてターゲット棒７に堆積させる構成において、反応
容器６の一側面に形成された空気流入孔６ａから空気を
導入し、この空気流入孔６ａが設けられた一側面と対向
する他側面に形成された排気口９から、ターゲット棒７
に付着しなかったガラス微粒子あるいは未反応のガスを
強制的に排出させる際に、反応容器６内のガス等をスム
ーズに排気させることでバーナ８の炎８ａの揺らぎを抑
えて安定させるようにするため、排気口９の内側開口部
に筒状の整流板９ａを設けたものである。
に開示のガラス微粒子堆積装置は、図５に示すように、
反応容器６の上方からターゲット棒７を挿入し、このタ
ーゲット棒７の下方斜め領域に配置されたバーナ８から
火炎加水分解反応により生成されたガラス微粒子を噴射
させてターゲット棒７に堆積させる構成において、反応
容器６の一側面に形成された空気流入孔６ａから空気を
導入し、この空気流入孔６ａが設けられた一側面と対向
する他側面に形成された排気口９から、ターゲット棒７
に付着しなかったガラス微粒子あるいは未反応のガスを
強制的に排出させる際に、反応容器６内のガス等をスム
ーズに排気させることでバーナ８の炎８ａの揺らぎを抑
えて安定させるようにするため、排気口９の内側開口部
に筒状の整流板９ａを設けたものである。
【０００５】このようなガラス微粒子堆積装置におい
て、反応容器としては、２００〜３００℃の高温塩素又
は高温塩化水素雰囲気で劣化しないこと、清浄な雰囲気
を維持できること、内部観察が可能なこと等を満たすこ
とが要求され、これらの要求を満たすべく、反応容器と
しては、一般に石英ガラス製のものが用いられ、又、大
型化に伴い水冷ジャケットを備えた金属製のもので、表
面にポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）のコーティング
を施し、その一部に石英ガラス製の窓を設けたものが用
いられている。
て、反応容器としては、２００〜３００℃の高温塩素又
は高温塩化水素雰囲気で劣化しないこと、清浄な雰囲気
を維持できること、内部観察が可能なこと等を満たすこ
とが要求され、これらの要求を満たすべく、反応容器と
しては、一般に石英ガラス製のものが用いられ、又、大
型化に伴い水冷ジャケットを備えた金属製のもので、表
面にポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）のコーティング
を施し、その一部に石英ガラス製の窓を設けたものが用
いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ガラス微粒子堆積装置においては、以下の如き問題があ
った。すなわち、上記特開昭６１−２４７６３４号公報
に開示のガラス微粒子堆積装置においては、図４（ｂ）
に示すように、排気口５付近で通路が急激に絞られてい
るため、排気口５に向けて一様に流れてきた気流は、互
いに干渉しあって流れが乱されることになる。これによ
り、排気が不十分となり、排気口５付近の内壁面Ｗにガ
ラス微粒子等が付着し、この付着したガラス微粒子等が
剥がれ、上記気流の乱れと相まってこの剥がれたガラス
微粒子等が逆流する気流に乗って運ばれ、ターゲット棒
２に堆積したガラス微粒子堆積体Ｇに再付着する場合が
生ずる。その結果、得られたガラス微粒子堆積体Ｇで
は、その後の加熱焼結処理により、その内部に泡や結晶
が残留するという問題があった。
ガラス微粒子堆積装置においては、以下の如き問題があ
った。すなわち、上記特開昭６１−２４７６３４号公報
に開示のガラス微粒子堆積装置においては、図４（ｂ）
に示すように、排気口５付近で通路が急激に絞られてい
るため、排気口５に向けて一様に流れてきた気流は、互
いに干渉しあって流れが乱されることになる。これによ
り、排気が不十分となり、排気口５付近の内壁面Ｗにガ
ラス微粒子等が付着し、この付着したガラス微粒子等が
剥がれ、上記気流の乱れと相まってこの剥がれたガラス
微粒子等が逆流する気流に乗って運ばれ、ターゲット棒
２に堆積したガラス微粒子堆積体Ｇに再付着する場合が
生ずる。その結果、得られたガラス微粒子堆積体Ｇで
は、その後の加熱焼結処理により、その内部に泡や結晶
が残留するという問題があった。
【０００７】また、上記特開平２−２８３６３２号公報
に開示のガラス微粒子堆積装置においては、排気口９の
内側開口部に整流板９ａを設けたことにより、バーナ８
の炎８ａの揺らぎを抑え安定したガラス微粒子の堆積を
図るものの、依然として、排気口９付近で通路が急激に
絞られているため、図５（ａ），（ｂ）に示すように、
整流板９ａの付け根部分では流れの淀み等が生じる。こ
の淀みを生じる領域の内壁面Ｗにガラス微粒子等が付着
し、この付着したガラス微粒子等が剥がれ、この剥がれ
たガラス微粒子等が浮遊しあるいは逆流する気流に乗っ
て運ばれ、ターゲット棒２に堆積したガラス微粒子堆積
体Ｇに再付着する場合が生ずる。その結果、上述同様
に、得られたガラス微粒子堆積体Ｇでは、その後の加熱
焼結処理により、その内部に泡や結晶が残留するという
問題があった。
に開示のガラス微粒子堆積装置においては、排気口９の
内側開口部に整流板９ａを設けたことにより、バーナ８
の炎８ａの揺らぎを抑え安定したガラス微粒子の堆積を
図るものの、依然として、排気口９付近で通路が急激に
絞られているため、図５（ａ），（ｂ）に示すように、
整流板９ａの付け根部分では流れの淀み等が生じる。こ
の淀みを生じる領域の内壁面Ｗにガラス微粒子等が付着
し、この付着したガラス微粒子等が剥がれ、この剥がれ
たガラス微粒子等が浮遊しあるいは逆流する気流に乗っ
て運ばれ、ターゲット棒２に堆積したガラス微粒子堆積
体Ｇに再付着する場合が生ずる。その結果、上述同様
に、得られたガラス微粒子堆積体Ｇでは、その後の加熱
焼結処理により、その内部に泡や結晶が残留するという
問題があった。
【０００８】さらに、上記従来のガラス微粒子堆積装置
においては、装置の大型化が行なわれたことも相まっ
て、反応容器内での反応時間が長くなり、反応容器の内
壁面へのガラス微粒子等の付着が助長されるという問題
があった。
においては、装置の大型化が行なわれたことも相まっ
て、反応容器内での反応時間が長くなり、反応容器の内
壁面へのガラス微粒子等の付着が助長されるという問題
があった。
【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、その目的とするところは、反応容
器内において、気流が乱れないように、あるいは、流れ
の淀み等が生じないようにして、反応容器内壁面へのガ
ラス微粒子等の付着を抑制し、得られるガラス微粒子堆
積体Ｇの内部における泡あるいは結晶等の欠陥の発生を
抑制できるガラス微粒子堆積装置を提供することにあ
る。
成されたものであり、その目的とするところは、反応容
器内において、気流が乱れないように、あるいは、流れ
の淀み等が生じないようにして、反応容器内壁面へのガ
ラス微粒子等の付着を抑制し、得られるガラス微粒子堆
積体Ｇの内部における泡あるいは結晶等の欠陥の発生を
抑制できるガラス微粒子堆積装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するべく鋭意検討を行なった結果、以下の構成を
なす発明を見出すに至った。すなわち、本発明のガラス
微粒子堆積装置は、気体を供給する給気口及び内部の気
体を排出する排気口を有する反応容器と、この反応容器
内にてガラス微粒子を生成するバーナと、このバーナに
より生成されるガラス微粒子を堆積させるべく上記反応
容器内に挿入されるターゲットとを備えて、このターゲ
ットを基にガラス微粒子堆積体を成長させるガラス微粒
子堆積装置であって、上記給気口から清浄気体を供給す
ると共に、上記反応容器内での気体の流れが層流となる
ように上記排気口から強制排気されてなる、構成を特徴
としている。
を達成するべく鋭意検討を行なった結果、以下の構成を
なす発明を見出すに至った。すなわち、本発明のガラス
微粒子堆積装置は、気体を供給する給気口及び内部の気
体を排出する排気口を有する反応容器と、この反応容器
内にてガラス微粒子を生成するバーナと、このバーナに
より生成されるガラス微粒子を堆積させるべく上記反応
容器内に挿入されるターゲットとを備えて、このターゲ
ットを基にガラス微粒子堆積体を成長させるガラス微粒
子堆積装置であって、上記給気口から清浄気体を供給す
ると共に、上記反応容器内での気体の流れが層流となる
ように上記排気口から強制排気されてなる、構成を特徴
としている。
【００１１】上記ガラス微粒子堆積装置において、上記
反応容器のそれぞれの内壁面に沿う気体の流れが互いに
干渉しないように、上記排気口を形成する通路が、上記
反応容器の内壁面に対して滑らかに接続された、構成を
採用することができる。
反応容器のそれぞれの内壁面に沿う気体の流れが互いに
干渉しないように、上記排気口を形成する通路が、上記
反応容器の内壁面に対して滑らかに接続された、構成を
採用することができる。
【００１２】上記ガラス微粒子堆積装置において、上記
給気口は、上記ターゲットに対して上記排気口とは反対
側の上記バーナ側に設けられ、かつ、上記ターゲットの
軸線を含む面に対して対称的に配置された少なくとも２
つの給気口からなる、構成を採用することができる。
給気口は、上記ターゲットに対して上記排気口とは反対
側の上記バーナ側に設けられ、かつ、上記ターゲットの
軸線を含む面に対して対称的に配置された少なくとも２
つの給気口からなる、構成を採用することができる。
【００１３】上記ガラス微粒子堆積装置において、上記
排気口は、上記少なくとも２つの給気口に対向するよう
に配置された少なくとも２つの排気口からなる、構成を
採用することができる。
排気口は、上記少なくとも２つの給気口に対向するよう
に配置された少なくとも２つの排気口からなる、構成を
採用することができる。
【００１４】上記ガラス微粒子堆積装置において、上記
少なくとも２つの排気口の間に、上記反応容器内の気流
を各々の排気口に向けて滑らかに分離するような流線形
状の表面をなす整流部を形成した、構成を採用すること
ができる。
少なくとも２つの排気口の間に、上記反応容器内の気流
を各々の排気口に向けて滑らかに分離するような流線形
状の表面をなす整流部を形成した、構成を採用すること
ができる。
【００１５】上記ガラス微粒子堆積装置において、上記
給気口に、粒径が０．１μｍ以上の微粒子を遮断するフ
ィルタを配置した、構成を採用することができる。
給気口に、粒径が０．１μｍ以上の微粒子を遮断するフ
ィルタを配置した、構成を採用することができる。
【００１６】上記ガラス微粒子堆積装置において、上記
給気口から供給される気体としては、空気、不活性ガ
ス、酸素、窒素のうちのいずれか１種又は複数種を採用
することができる。
給気口から供給される気体としては、空気、不活性ガ
ス、酸素、窒素のうちのいずれか１種又は複数種を採用
することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガラス微粒子
堆積装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
堆積装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】図１（ａ），（ｂ）は、本発明に係るガラ
ス微粒子堆積装置の第１の実施形態を示す横断面図及び
縦断面図である。この実施形態に係るガラス微粒子堆積
装置は、図１に示すように、気体を供給する給気口１１
ａ及び内部の気体を排出する排気口１１ｂを有する反応
容器１１と、この反応容器１１内にてガラス微粒子を生
成するバーナ１２と、このバーナ１２により生成される
ガラス微粒子を堆積させるべく、挿通口１１ｃから反応
容器１１の内部に挿入されるターゲットとしての種棒１
３とを、その基本構成として備えている。
ス微粒子堆積装置の第１の実施形態を示す横断面図及び
縦断面図である。この実施形態に係るガラス微粒子堆積
装置は、図１に示すように、気体を供給する給気口１１
ａ及び内部の気体を排出する排気口１１ｂを有する反応
容器１１と、この反応容器１１内にてガラス微粒子を生
成するバーナ１２と、このバーナ１２により生成される
ガラス微粒子を堆積させるべく、挿通口１１ｃから反応
容器１１の内部に挿入されるターゲットとしての種棒１
３とを、その基本構成として備えている。
【００１９】上記反応容器１１は、壁面にポリ四フッ化
エチレン（ＰＴＦＥ）をコーティングしたアルミニウム
板を用いて全体が略箱形の形状をなすように形成されて
おり、上部の挿通口１１ｃから挿入された種棒１３を挟
んで対向するように、２つの略矩形形状をなす給気口１
１ａ及び１つの略矩形形状をなす排気口１１ｂが形成さ
れている。
エチレン（ＰＴＦＥ）をコーティングしたアルミニウム
板を用いて全体が略箱形の形状をなすように形成されて
おり、上部の挿通口１１ｃから挿入された種棒１３を挟
んで対向するように、２つの略矩形形状をなす給気口１
１ａ及び１つの略矩形形状をなす排気口１１ｂが形成さ
れている。
【００２０】ここで、反応容器１１を形成する材料とし
ては、２００〜３００℃の温度に耐え得る耐熱性、塩化
水素、水分等を含む雰囲気内で劣化しない耐腐食性等を
備える材料あれば、石英ガラス等でもよく、又、反応容
器１１の内壁材料としては、発塵性をチェックの上、ガ
ラス繊維製フィルタ材、ポリプロピレン多孔質材、ある
いは、風量が多い場合は塩酸による劣化が少なくなるた
め、カーボン繊維製フィルタ材等を用いることができ
る。
ては、２００〜３００℃の温度に耐え得る耐熱性、塩化
水素、水分等を含む雰囲気内で劣化しない耐腐食性等を
備える材料あれば、石英ガラス等でもよく、又、反応容
器１１の内壁材料としては、発塵性をチェックの上、ガ
ラス繊維製フィルタ材、ポリプロピレン多孔質材、ある
いは、風量が多い場合は塩酸による劣化が少なくなるた
め、カーボン繊維製フィルタ材等を用いることができ
る。
【００２１】ここで、２つの給気口１１ａは、図２に示
すように、種棒１３の軸線を含む面Ｆに対して、対称と
なる位置に配置されている。このように、給気口１１ａ
を対称的に配置することで、種棒１３周りの気流が排気
口１１ｂに向けて対称的な流線を描いて流れるようにな
る。尚、給気口１１ａの形状としては、上記１つの矩形
形状に開口させる他に、複数の円形孔を設けて全体とし
て矩形形状となるように構成することも可能である。ま
た、給気口１１ａの輪郭形状は、上記矩形形状に限るも
のではなく、例えば楕円形状、湾曲形状等その他の形状
を採用することができる。さらに、給気口１１ａとし
て、１つの給気口を種棒１３の軸線が含まれる面Ｆが交
差する領域、すなわち、中央部に形成することもでき
る。
すように、種棒１３の軸線を含む面Ｆに対して、対称と
なる位置に配置されている。このように、給気口１１ａ
を対称的に配置することで、種棒１３周りの気流が排気
口１１ｂに向けて対称的な流線を描いて流れるようにな
る。尚、給気口１１ａの形状としては、上記１つの矩形
形状に開口させる他に、複数の円形孔を設けて全体とし
て矩形形状となるように構成することも可能である。ま
た、給気口１１ａの輪郭形状は、上記矩形形状に限るも
のではなく、例えば楕円形状、湾曲形状等その他の形状
を採用することができる。さらに、給気口１１ａとし
て、１つの給気口を種棒１３の軸線が含まれる面Ｆが交
差する領域、すなわち、中央部に形成することもでき
る。
【００２２】また、上記給気口１１ａの部分には、粒径
が０，１μｍ以上の微粒子を捕らえて反応容器１１内に
侵入するのを遮断するフィルタ１４が、それぞれ配置さ
れている。これにより、給気口１１ａから反応容器１１
内に供給される気体を清浄な気体とすることができる。
が０，１μｍ以上の微粒子を捕らえて反応容器１１内に
侵入するのを遮断するフィルタ１４が、それぞれ配置さ
れている。これにより、給気口１１ａから反応容器１１
内に供給される気体を清浄な気体とすることができる。
【００２３】上記排気口１１ｂを形成する通路は、図１
（ａ）に示すように、反応容器１１の内壁面すなわち側
面に対して滑らかに接続され、それぞれの側面に沿う気
体の流れがお互いに干渉しないように、すなわち、乱流
を生ずることなく層流となって流れるように、湾曲した
流線形状部１１ｄとして一体的に形成されている。この
湾曲した流線形状部１１ｄは、流体力学の理論に基づい
て、その曲率半径Ｒ１，Ｒ２、幅寸法Ｈ等が選定され
る。その具体的な寸法としては、反応容器１１の幅寸法
Ｓ１が５００〜１０００ｍｍに対して、好ましくは、Ｒ
１及びＲ２が２５０〜５００ｍｍ、Ｈが２０〜２００ｍ
ｍである。
（ａ）に示すように、反応容器１１の内壁面すなわち側
面に対して滑らかに接続され、それぞれの側面に沿う気
体の流れがお互いに干渉しないように、すなわち、乱流
を生ずることなく層流となって流れるように、湾曲した
流線形状部１１ｄとして一体的に形成されている。この
湾曲した流線形状部１１ｄは、流体力学の理論に基づい
て、その曲率半径Ｒ１，Ｒ２、幅寸法Ｈ等が選定され
る。その具体的な寸法としては、反応容器１１の幅寸法
Ｓ１が５００〜１０００ｍｍに対して、好ましくは、Ｒ
１及びＲ２が２５０〜５００ｍｍ、Ｈが２０〜２００ｍ
ｍである。
【００２４】上記バーナ１２は、反応容器１１の下面か
ら反応容器１１の内部に突出させられて、種棒１３の下
方斜め領域でかつ種棒１３と給気口１１ａとの間の領域
に先端が位置するように配置されている。また、このバ
ーナ１２は、本実施形態において２個設けたが、必要に
応じて１個あるいは３個以上の複数個設けることが可能
である。尚、バーナ１２を１個設ける場合は、その軸線
すなわち吹き出し方向が面Ｆ上に位置するように配置す
るのがよく、複数個設ける場合は、面Ｆ上に上下に配列
させるように、又は、面Ｆに対して対称となるように配
置するのがよい。このように配置することで、種棒１３
周りの気流が排気口１１ｂに向けて対称的な流線を描い
て流れるようにすることができる。
ら反応容器１１の内部に突出させられて、種棒１３の下
方斜め領域でかつ種棒１３と給気口１１ａとの間の領域
に先端が位置するように配置されている。また、このバ
ーナ１２は、本実施形態において２個設けたが、必要に
応じて１個あるいは３個以上の複数個設けることが可能
である。尚、バーナ１２を１個設ける場合は、その軸線
すなわち吹き出し方向が面Ｆ上に位置するように配置す
るのがよく、複数個設ける場合は、面Ｆ上に上下に配列
させるように、又は、面Ｆに対して対称となるように配
置するのがよい。このように配置することで、種棒１３
周りの気流が排気口１１ｂに向けて対称的な流線を描い
て流れるようにすることができる。
【００２５】上記反応容器１１内において、種棒１３を
基にガラス微粒子堆積体Ｇを成長させる場合には、給気
口１１ａから清浄気体を供給手段（不図示）により供給
し、排気口１１ｂから反応容器１１内の気体を排出し、
排気処理手段（不図示）で後処理を行なった後、外気に
放出されることになるが、この反応容器１１内での気体
の流れが乱流を生じることなく層流となるように、給気
量及びバーナ１２からの噴射量との関係により得られる
相対的な排気量で強制排気される。
基にガラス微粒子堆積体Ｇを成長させる場合には、給気
口１１ａから清浄気体を供給手段（不図示）により供給
し、排気口１１ｂから反応容器１１内の気体を排出し、
排気処理手段（不図示）で後処理を行なった後、外気に
放出されることになるが、この反応容器１１内での気体
の流れが乱流を生じることなく層流となるように、給気
量及びバーナ１２からの噴射量との関係により得られる
相対的な排気量で強制排気される。
【００２６】ここで、層流状態を発生させるには、例え
ば、給気口１１ａから反応容器１１内への気体の給気量
を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、バーナ１２から反応容器１１
内へのガスの噴射量を０．０５〜０．５ｍ3 ／ｍｉｎ、
排気口１１ｂからの排気量を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、反
応容器１１内の圧力を１．０〜１．１ａｔｍの範囲でそ
れぞれ選定するのが好ましい。また、このような層流流
れを得るために、必要に応じて排気口１１ｂ側に吸引手
段（不図示）を採用することも可能である。尚、上記排
気処理手段による後処理は、未堆積のガラス微粒子、副
生成物である塩素あるいは塩酸、バーナ１２にて反応し
なかった未反応原料等を除去し、無害化するためのもの
である。
ば、給気口１１ａから反応容器１１内への気体の給気量
を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、バーナ１２から反応容器１１
内へのガスの噴射量を０．０５〜０．５ｍ3 ／ｍｉｎ、
排気口１１ｂからの排気量を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、反
応容器１１内の圧力を１．０〜１．１ａｔｍの範囲でそ
れぞれ選定するのが好ましい。また、このような層流流
れを得るために、必要に応じて排気口１１ｂ側に吸引手
段（不図示）を採用することも可能である。尚、上記排
気処理手段による後処理は、未堆積のガラス微粒子、副
生成物である塩素あるいは塩酸、バーナ１２にて反応し
なかった未反応原料等を除去し、無害化するためのもの
である。
【００２７】また、反応容器１１内での気体の流れを層
流とするには、上述の如く反応容器１１の内壁面の形
状、特に排気口１１ｂの領域の内壁面の形状の依存度が
大きく、この形状を上述のように湾曲した滑らかな形状
で形成することにより行なわれるが、給気口１１ａ側と
排気口１１ｂ側との圧力差、レイノルズ数を左右する気
体の動粘度，反応容器１１内の壁面形状，通路長さ等を
も考慮して種々選定して行なわれる。
流とするには、上述の如く反応容器１１の内壁面の形
状、特に排気口１１ｂの領域の内壁面の形状の依存度が
大きく、この形状を上述のように湾曲した滑らかな形状
で形成することにより行なわれるが、給気口１１ａ側と
排気口１１ｂ側との圧力差、レイノルズ数を左右する気
体の動粘度，反応容器１１内の壁面形状，通路長さ等を
も考慮して種々選定して行なわれる。
【００２８】上記反応容器１１内に供給される気体とし
ては、空気、不活性ガス、酸素、窒素のうちのいずれか
１つの気体を採用することができ、又、これら空気、不
活性ガス、酸素、窒素のうちの少なくとも２種以上から
なる混合気体を採用することもできる。
ては、空気、不活性ガス、酸素、窒素のうちのいずれか
１つの気体を採用することができ、又、これら空気、不
活性ガス、酸素、窒素のうちの少なくとも２種以上から
なる混合気体を採用することもできる。
【００２９】次に、この第１の実施形態に係るガラス微
粒子堆積装置の動作について説明する。先ず、反応容器
１１の挿通口１１ｃから種棒１３を挿入し、この種棒１
３の下端部領域に向けられたバーナ１２に、気相のガラ
ス原料、気相のドープ原料、酸素、水素、アルゴン等の
緩衝ガス等を供給し、これらのガスの火炎加水分解反応
により生成されたガラス微粒子を、バーナ１２から噴射
させる。
粒子堆積装置の動作について説明する。先ず、反応容器
１１の挿通口１１ｃから種棒１３を挿入し、この種棒１
３の下端部領域に向けられたバーナ１２に、気相のガラ
ス原料、気相のドープ原料、酸素、水素、アルゴン等の
緩衝ガス等を供給し、これらのガスの火炎加水分解反応
により生成されたガラス微粒子を、バーナ１２から噴射
させる。
【００３０】そして、この噴射させられたガラス微粒子
を種棒１３の下端部に付着させ、種棒１３を駆動手段
（不図示）により回転させながら上方に引き上げていく
ことにより、均一でムラの無いガラス微粒子堆積体を成
長させる。
を種棒１３の下端部に付着させ、種棒１３を駆動手段
（不図示）により回転させながら上方に引き上げていく
ことにより、均一でムラの無いガラス微粒子堆積体を成
長させる。
【００３１】一方、供給手段（不図示）により、給気口
１１ａから、気体ここでは清浄空気を反応容器１１内に
供給し、反対側に位置する排気口１１ｂから内部の気体
を排出させる。この際、反応容器１１内の圧力は、外部
に比べて約＋１０-3atm に維持され、排気口１１ｂから
の排気量は、約１０ｍ3 ／ｍｉｎとなるように調整す
る。
１１ａから、気体ここでは清浄空気を反応容器１１内に
供給し、反対側に位置する排気口１１ｂから内部の気体
を排出させる。この際、反応容器１１内の圧力は、外部
に比べて約＋１０-3atm に維持され、排気口１１ｂから
の排気量は、約１０ｍ3 ／ｍｉｎとなるように調整す
る。
【００３２】これにより、給気口１１ａから供給された
空気は、種棒１３及びガラス微粒子堆積体Ｇを挟み込む
ようにして、面Ｆに対して対称的な流線を描き、排気口
１１ｂに向けて流れる。そして、排気口１１ｂの領域で
は、この領域の内壁面が湾曲して滑らかに形成されてい
ることから、反応容器１１の両側の内壁面に沿って流れ
てきた空気等は、お互いに干渉し合って乱流となること
なく、層流の状態で排気口１１ｂに向けて流れ込むこと
になる。
空気は、種棒１３及びガラス微粒子堆積体Ｇを挟み込む
ようにして、面Ｆに対して対称的な流線を描き、排気口
１１ｂに向けて流れる。そして、排気口１１ｂの領域で
は、この領域の内壁面が湾曲して滑らかに形成されてい
ることから、反応容器１１の両側の内壁面に沿って流れ
てきた空気等は、お互いに干渉し合って乱流となること
なく、層流の状態で排気口１１ｂに向けて流れ込むこと
になる。
【００３３】したがって、未堆積の浮遊したガラス微粒
子等は、反応容器１１の内壁面特に排気口１１ｂの近傍
領域に付着することなく、気流に乗って排気口１１ｂに
導かれることになる。これにより、生成されたガラス微
粒子堆積体Ｇは、その後の加熱焼結処理によりガラス化
しても泡あるいは結晶等を生ずることなく、この品質の
良いガラス微粒子堆積体を光ファイバ母材等として用い
ることができる。
子等は、反応容器１１の内壁面特に排気口１１ｂの近傍
領域に付着することなく、気流に乗って排気口１１ｂに
導かれることになる。これにより、生成されたガラス微
粒子堆積体Ｇは、その後の加熱焼結処理によりガラス化
しても泡あるいは結晶等を生ずることなく、この品質の
良いガラス微粒子堆積体を光ファイバ母材等として用い
ることができる。
【００３４】ここで、上記実施形態に係るガラス微粒子
堆積装置により、ガラス微粒子堆積体を製造したとこ
ろ、反応容器１１の内壁面へのガラス微粒子、未反応原
料等の付着はなく、又、得られたガラス微粒子堆積体Ｇ
のガラス化後においても、泡あるいは結晶等の欠陥の存
在は認められなかった。
堆積装置により、ガラス微粒子堆積体を製造したとこ
ろ、反応容器１１の内壁面へのガラス微粒子、未反応原
料等の付着はなく、又、得られたガラス微粒子堆積体Ｇ
のガラス化後においても、泡あるいは結晶等の欠陥の存
在は認められなかった。
【００３５】図３（ａ），（ｂ）は、本発明に係るガラ
ス微粒子堆積装置の第２の実施形態を示す横断面図及び
縦断面図である。この実施形態に係るガラス微粒子堆積
装置は、図３に示すように、気体を供給する給気口２１
ａ及び内部の気体を排出する排気口２１ｂを有する反応
容器２１と、この反応容器２１内にてガラス微粒子を生
成するバーナ２２と、このバーナ２２により生成される
ガラス微粒子を堆積させるべく、挿通口２１ｃから反応
容器２１の内部に挿入されるターゲットとしての種棒２
３とを、その基本構成として備えている。
ス微粒子堆積装置の第２の実施形態を示す横断面図及び
縦断面図である。この実施形態に係るガラス微粒子堆積
装置は、図３に示すように、気体を供給する給気口２１
ａ及び内部の気体を排出する排気口２１ｂを有する反応
容器２１と、この反応容器２１内にてガラス微粒子を生
成するバーナ２２と、このバーナ２２により生成される
ガラス微粒子を堆積させるべく、挿通口２１ｃから反応
容器２１の内部に挿入されるターゲットとしての種棒２
３とを、その基本構成として備えている。
【００３６】上記反応容器２１は、壁面にポリ四フッ化
エチレン（ＰＴＦＥ）をコーティングしたアルミニウム
板を用いて全体が略箱形の形状をなすように形成されて
おり、上部の挿通口２１ｃから挿入された種棒２３を挟
んで対向するように、２つの略矩形形状をなす給気口１
１ａ及び２つの略矩形形状をなす排気口２１ｂが形成さ
れている。
エチレン（ＰＴＦＥ）をコーティングしたアルミニウム
板を用いて全体が略箱形の形状をなすように形成されて
おり、上部の挿通口２１ｃから挿入された種棒２３を挟
んで対向するように、２つの略矩形形状をなす給気口１
１ａ及び２つの略矩形形状をなす排気口２１ｂが形成さ
れている。
【００３７】ここで、２つの給気口２１ａと２つの排気
口２１ｂとは、それぞれが対向して対となるように配置
されている。尚、反応容器２１を形成する材料として
は、２００〜３００℃の温度に耐え得る耐熱性、塩化水
素、水分等を含む雰囲気内で劣化しない耐腐食性等を備
える材料あれば、石英ガラス等でもよく、又、反応容器
２１の内壁材料としては、発塵性をチェックの上、ガラ
ス繊維製フィルタ材、ポリプロピレン多孔質材、あるい
は、風量が多い場合は塩酸による劣化が少なくなるた
め、カーボン繊維製フィルタ材等を用いることができ
る。
口２１ｂとは、それぞれが対向して対となるように配置
されている。尚、反応容器２１を形成する材料として
は、２００〜３００℃の温度に耐え得る耐熱性、塩化水
素、水分等を含む雰囲気内で劣化しない耐腐食性等を備
える材料あれば、石英ガラス等でもよく、又、反応容器
２１の内壁材料としては、発塵性をチェックの上、ガラ
ス繊維製フィルタ材、ポリプロピレン多孔質材、あるい
は、風量が多い場合は塩酸による劣化が少なくなるた
め、カーボン繊維製フィルタ材等を用いることができ
る。
【００３８】また、２つの給気口２１ａは、前述実施形
態と同様に、種棒２３の軸線を含む面Ｆに対して、対称
となる位置に配置されている。このように、給気口２１
ａを対称的に配置することで、種棒２３周りの気流が排
気口２１ｂに向けて対称的な流線を描いて流れるように
なる。尚、給気口２１ａの形状としては、上記１つの矩
形形状に開口させる他に、複数の円形孔を設けて全体と
して矩形形状となるように構成することも可能である。
また、給気口２１ａの輪郭形状は、上記矩形形状に限る
ものではなく、例えば楕円形状、湾曲形状等その他の形
状を採用することができる。さらに、給気口２１ａとし
て、１つの給気口を種棒２３の軸線が含まれる面Ｆが交
差する領域、すなわち、中央部に形成することもでき
る。
態と同様に、種棒２３の軸線を含む面Ｆに対して、対称
となる位置に配置されている。このように、給気口２１
ａを対称的に配置することで、種棒２３周りの気流が排
気口２１ｂに向けて対称的な流線を描いて流れるように
なる。尚、給気口２１ａの形状としては、上記１つの矩
形形状に開口させる他に、複数の円形孔を設けて全体と
して矩形形状となるように構成することも可能である。
また、給気口２１ａの輪郭形状は、上記矩形形状に限る
ものではなく、例えば楕円形状、湾曲形状等その他の形
状を採用することができる。さらに、給気口２１ａとし
て、１つの給気口を種棒２３の軸線が含まれる面Ｆが交
差する領域、すなわち、中央部に形成することもでき
る。
【００３９】また、上記給気口２１ａの部分には、粒径
が０，１μｍ以上の微粒子を捕らえて反応容器２１内に
侵入するのを遮断するフィルタ２４が、それぞれ配置さ
れている。これにより、給気口２１ａから反応容器２１
内に供給される気体を清浄な気体とすることができる。
が０，１μｍ以上の微粒子を捕らえて反応容器２１内に
侵入するのを遮断するフィルタ２４が、それぞれ配置さ
れている。これにより、給気口２１ａから反応容器２１
内に供給される気体を清浄な気体とすることができる。
【００４０】一方、上記２つの排気口２１ｂは、上述給
気口２１ａと同様に、種棒２３の軸線を含む面Ｆに対し
て、対称となる位置に配置されている。このように、２
つの排気口２１ｂを対称的に配置することで、種棒２３
の周りを対称的な流線を描いて流れてきた気流同士を衝
突させることなく、それぞれの排気口２１ｂに導くこと
ができる。
気口２１ａと同様に、種棒２３の軸線を含む面Ｆに対し
て、対称となる位置に配置されている。このように、２
つの排気口２１ｂを対称的に配置することで、種棒２３
の周りを対称的な流線を描いて流れてきた気流同士を衝
突させることなく、それぞれの排気口２１ｂに導くこと
ができる。
【００４１】また、上記２つの排気口２１ｂの間には、
反応容器２１内の気流を各々の排気口２１ｂに向けて滑
らかに分離するような流線形状の表面をなす整流部２５
が形成されている。この整流部２５は、図３（ａ）に示
すように、反応容器２１の略中央部すなわち種棒２３の
軸線を通る面Ｆ上に頂部２５ａを有し、この頂部２５ａ
を起点として反応容器２１内の気流が両側に分離され、
乱流を生ずることなく層流となって流れるように、湾曲
した流線形状部２５ｂとして一体的に形成されている。
この湾曲した流線形状部２５ｂは、流体力学の理論に基
づいて、その曲率半径Ｒ３，Ｒ４等が選定され、又、排
気口２１ｂの幅寸法Ｌ等が選定される。その具体的な寸
法としては、反応容器２１の幅寸法Ｓ２が５００〜１０
００ｍｍに対して、好ましくは、Ｒ３及びＲ４が２５０
〜５００ｍｍ、Ｌが１０〜１００ｍｍである。
反応容器２１内の気流を各々の排気口２１ｂに向けて滑
らかに分離するような流線形状の表面をなす整流部２５
が形成されている。この整流部２５は、図３（ａ）に示
すように、反応容器２１の略中央部すなわち種棒２３の
軸線を通る面Ｆ上に頂部２５ａを有し、この頂部２５ａ
を起点として反応容器２１内の気流が両側に分離され、
乱流を生ずることなく層流となって流れるように、湾曲
した流線形状部２５ｂとして一体的に形成されている。
この湾曲した流線形状部２５ｂは、流体力学の理論に基
づいて、その曲率半径Ｒ３，Ｒ４等が選定され、又、排
気口２１ｂの幅寸法Ｌ等が選定される。その具体的な寸
法としては、反応容器２１の幅寸法Ｓ２が５００〜１０
００ｍｍに対して、好ましくは、Ｒ３及びＲ４が２５０
〜５００ｍｍ、Ｌが１０〜１００ｍｍである。
【００４２】上記バーナ２２は、前述実施形態と同様
に、反応容器２１の下面から反応容器２１の内部に突出
させられて、種棒２３の下方斜め領域でかつ種棒２３と
給気口２１ａとの間の領域に先端が位置するように配置
されている。また、このバーナ２２は、本実施形態にお
いて２個設けたが、必要に応じて１個あるいは３個以上
の複数個設けることが可能である。尚、バーナ２２を１
個設ける場合は、その軸線すなわち吹き出し方向が面Ｆ
上に位置するように配置するのがよく、複数個設ける場
合は、面Ｆ上に上下に配列させるように、又は、面Ｆに
対して対称となるように配置するのがよい。このように
配置することで、種棒２３周りの気流が２つの排気口２
１ｂに向けて対称的な流線を描いて流れるようにするこ
とができる。
に、反応容器２１の下面から反応容器２１の内部に突出
させられて、種棒２３の下方斜め領域でかつ種棒２３と
給気口２１ａとの間の領域に先端が位置するように配置
されている。また、このバーナ２２は、本実施形態にお
いて２個設けたが、必要に応じて１個あるいは３個以上
の複数個設けることが可能である。尚、バーナ２２を１
個設ける場合は、その軸線すなわち吹き出し方向が面Ｆ
上に位置するように配置するのがよく、複数個設ける場
合は、面Ｆ上に上下に配列させるように、又は、面Ｆに
対して対称となるように配置するのがよい。このように
配置することで、種棒２３周りの気流が２つの排気口２
１ｂに向けて対称的な流線を描いて流れるようにするこ
とができる。
【００４３】上記反応容器２１内において、種棒２３を
基にガラス微粒子堆積体Ｇを成長させる場合には、給気
口２１ａから清浄気体を供給手段（不図示）により供給
し、排気口２１ｂから反応容器２１内の気体を排出し、
排気処理手段（不図示）で後処理を行なった後、外気に
放出されることになるが、この反応容器２１内での気体
の流れが乱流を生じることなく層流となるように、給気
量及びバーナ２２からの噴射量との関係により得られる
相対的な排気量で強制排気される。
基にガラス微粒子堆積体Ｇを成長させる場合には、給気
口２１ａから清浄気体を供給手段（不図示）により供給
し、排気口２１ｂから反応容器２１内の気体を排出し、
排気処理手段（不図示）で後処理を行なった後、外気に
放出されることになるが、この反応容器２１内での気体
の流れが乱流を生じることなく層流となるように、給気
量及びバーナ２２からの噴射量との関係により得られる
相対的な排気量で強制排気される。
【００４４】ここで、層流状態を発生させるには、例え
ば、給気口２１ａから反応容器２１内への気体の給気量
を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、バーナ２２から反応容器２１
内へのガスの噴射量を０．０５〜０．５ｍ3 ／ｍｉｎ、
排気口２１ｂからの排気量を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、反
応容器２１内の圧力を１．０〜１．１ａｔｍの範囲でそ
れぞれ選定するのが好ましい。また、このような層流流
れを得るために、必要に応じて排気口２１ｂ側に吸引手
段（不図示）を採用することも可能である。尚、上記排
気処理手段による後処理は、未堆積のガラス微粒子、副
生成物である塩素あるいは塩酸、バーナ２２にて反応し
なかった未反応原料等を除去し、無害化するためのもの
である。
ば、給気口２１ａから反応容器２１内への気体の給気量
を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、バーナ２２から反応容器２１
内へのガスの噴射量を０．０５〜０．５ｍ3 ／ｍｉｎ、
排気口２１ｂからの排気量を２〜１０ｍ3 ／ｍｉｎ、反
応容器２１内の圧力を１．０〜１．１ａｔｍの範囲でそ
れぞれ選定するのが好ましい。また、このような層流流
れを得るために、必要に応じて排気口２１ｂ側に吸引手
段（不図示）を採用することも可能である。尚、上記排
気処理手段による後処理は、未堆積のガラス微粒子、副
生成物である塩素あるいは塩酸、バーナ２２にて反応し
なかった未反応原料等を除去し、無害化するためのもの
である。
【００４５】また、反応容器２１内での気体の流れを層
流とするには、上述の如く反応容器２１の内壁面の形
状、特に排気口２１ｂの領域の内壁面の形状の依存度が
大きく、この部分に上述のような整流部２５を形成する
ことにより行なわれるが、給気口２１ａ側と排気口２１
ｂ側との圧力差、レイノルズ数を左右する気体の動粘
度，反応容器２１内の壁面形状，通路長さ等をも考慮し
て種々選定して行なわれる。
流とするには、上述の如く反応容器２１の内壁面の形
状、特に排気口２１ｂの領域の内壁面の形状の依存度が
大きく、この部分に上述のような整流部２５を形成する
ことにより行なわれるが、給気口２１ａ側と排気口２１
ｂ側との圧力差、レイノルズ数を左右する気体の動粘
度，反応容器２１内の壁面形状，通路長さ等をも考慮し
て種々選定して行なわれる。
【００４６】上記反応容器２１内に供給される気体とし
ては、前述実施形態と同様に、空気、不活性ガス、酸
素、窒素のうちのいずれか１つの気体を採用することが
でき、又、これら空気、不活性ガス、酸素、窒素のうち
の少なくとも２種以上からなる混合気体を採用すること
もできる。
ては、前述実施形態と同様に、空気、不活性ガス、酸
素、窒素のうちのいずれか１つの気体を採用することが
でき、又、これら空気、不活性ガス、酸素、窒素のうち
の少なくとも２種以上からなる混合気体を採用すること
もできる。
【００４７】次に、この第２の実施形態に係るガラス微
粒子堆積装置の動作について説明する。先ず、反応容器
２１の挿通口２１ｃから種棒２３を挿入し、この種棒２
３の下端部領域に向けられたバーナ２２に、気相のガラ
ス原料、気相のドープ原料、酸素、水素、アルゴン等の
緩衝ガス等を供給し、これらのガスの火炎加水分解反応
により生成されたガラス微粒子を、バーナ２２から噴射
させる。
粒子堆積装置の動作について説明する。先ず、反応容器
２１の挿通口２１ｃから種棒２３を挿入し、この種棒２
３の下端部領域に向けられたバーナ２２に、気相のガラ
ス原料、気相のドープ原料、酸素、水素、アルゴン等の
緩衝ガス等を供給し、これらのガスの火炎加水分解反応
により生成されたガラス微粒子を、バーナ２２から噴射
させる。
【００４８】そして、この噴射させられたガラス微粒子
を種棒２３の下端部に付着させ、種棒２３を駆動手段
（不図示）により回転させながら上方に引き上げていく
ことにより、均一でムラの無いガラス微粒子堆積体Ｇを
成長させる。
を種棒２３の下端部に付着させ、種棒２３を駆動手段
（不図示）により回転させながら上方に引き上げていく
ことにより、均一でムラの無いガラス微粒子堆積体Ｇを
成長させる。
【００４９】一方、供給手段（不図示）により、給気口
２１ａから、気体ここでは清浄空気を反応容器２１内に
供給し、反対側に位置する排気口２１ｂから内部の気体
を排出させる。この際、反応容器２１内の圧力は、外部
に比べて約＋１０-3atm に維持され、排気口２１ｂから
の排気量は、約１０ｍ3 ／ｍｉｎとなるように調整す
る。
２１ａから、気体ここでは清浄空気を反応容器２１内に
供給し、反対側に位置する排気口２１ｂから内部の気体
を排出させる。この際、反応容器２１内の圧力は、外部
に比べて約＋１０-3atm に維持され、排気口２１ｂから
の排気量は、約１０ｍ3 ／ｍｉｎとなるように調整す
る。
【００５０】これにより、給気口２１ａから供給された
空気は、種棒２３及びガラス微粒子堆積体Ｇを挟み込む
ようにして、面Ｆに対して対称的な流線を描き、排気口
２１ｂに向けて流れる。この際、排気口２１ｂの領域で
は、略中央部に形成された整流部２５により、気流が２
つに分離され、その流線形状部２５ｂの表面に沿って、
乱流を生じることなく層流状態で、それぞれの排気口２
１ｂ内に流れ込むことになる。
空気は、種棒２３及びガラス微粒子堆積体Ｇを挟み込む
ようにして、面Ｆに対して対称的な流線を描き、排気口
２１ｂに向けて流れる。この際、排気口２１ｂの領域で
は、略中央部に形成された整流部２５により、気流が２
つに分離され、その流線形状部２５ｂの表面に沿って、
乱流を生じることなく層流状態で、それぞれの排気口２
１ｂ内に流れ込むことになる。
【００５１】したがって、未堆積の浮遊したガラス微粒
子等は、反応容器２１の内壁面特に排気口２１ｂの近傍
領域に付着することなく、気流に乗って排気口２１ｂに
導かれることになる。これにより、生成されたガラス微
粒子堆積体Ｇは、その後の加熱焼結処理によりガラス化
しても、泡あるいは結晶等を生ずることなく、この品質
の良いガラス微粒子堆積体を光ファイバ母材等として用
いることができる。
子等は、反応容器２１の内壁面特に排気口２１ｂの近傍
領域に付着することなく、気流に乗って排気口２１ｂに
導かれることになる。これにより、生成されたガラス微
粒子堆積体Ｇは、その後の加熱焼結処理によりガラス化
しても、泡あるいは結晶等を生ずることなく、この品質
の良いガラス微粒子堆積体を光ファイバ母材等として用
いることができる。
【００５２】ここで、上記実施形態に係るガラス微粒子
堆積装置により、ガラス微粒子堆積体Ｇを製造したとこ
ろ、反応容器２１の内壁面へのガラス微粒子、未反応原
料等の付着はなく、又、得られたガラス微粒子堆積体Ｇ
のガラス化後においても泡、結晶等の欠陥の存在は認め
られなかった。
堆積装置により、ガラス微粒子堆積体Ｇを製造したとこ
ろ、反応容器２１の内壁面へのガラス微粒子、未反応原
料等の付着はなく、又、得られたガラス微粒子堆積体Ｇ
のガラス化後においても泡、結晶等の欠陥の存在は認め
られなかった。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のガラス微粒
子堆積装置によれば、気体を供給する給気口及び内部の
気体を排出する排気口を有する反応容器と、この反応容
器内にてガラス微粒子を生成するバーナと、このバーナ
により生成されるガラス微粒子を堆積させるべく反応容
器内に挿入されるターゲットとを備え、給気口から清浄
気体を供給すると共に排気口から強制排気する際に、反
応容器内での気体の流れが層流となるような排気量で強
制排気するようにしたことにより、未堆積の浮遊したガ
ラス微粒子、未反応の原料等は、気流に乗って排気口に
導かれ、反応容器の内壁面特に排気口の近傍領域へ付
着、あるいは、浮遊によって逆流しガラス微粒子堆積体
へ再付着するのを防止することができる。これにより、
生成されたガラス微粒子堆積体を加熱焼結処理によりガ
ラス化しても、その内部に泡あるいは結晶等を生ずるこ
となく、品質の良いガラス微粒子堆積体を製造すること
ができる。
子堆積装置によれば、気体を供給する給気口及び内部の
気体を排出する排気口を有する反応容器と、この反応容
器内にてガラス微粒子を生成するバーナと、このバーナ
により生成されるガラス微粒子を堆積させるべく反応容
器内に挿入されるターゲットとを備え、給気口から清浄
気体を供給すると共に排気口から強制排気する際に、反
応容器内での気体の流れが層流となるような排気量で強
制排気するようにしたことにより、未堆積の浮遊したガ
ラス微粒子、未反応の原料等は、気流に乗って排気口に
導かれ、反応容器の内壁面特に排気口の近傍領域へ付
着、あるいは、浮遊によって逆流しガラス微粒子堆積体
へ再付着するのを防止することができる。これにより、
生成されたガラス微粒子堆積体を加熱焼結処理によりガ
ラス化しても、その内部に泡あるいは結晶等を生ずるこ
となく、品質の良いガラス微粒子堆積体を製造すること
ができる。
【００５４】上記ガラス微粒子堆積装置において、反応
容器のそれぞれの内壁面に沿う気体の流れがお互いに干
渉しないように、排気口を形成する通路を、反応容器の
内壁面に対して滑らかに接続したことにより、排気口領
域での気流の乱れを防止でき、気流の層流化を一層確実
にすることができる。
容器のそれぞれの内壁面に沿う気体の流れがお互いに干
渉しないように、排気口を形成する通路を、反応容器の
内壁面に対して滑らかに接続したことにより、排気口領
域での気流の乱れを防止でき、気流の層流化を一層確実
にすることができる。
【００５５】上記ガラス微粒子堆積装置において、給気
口を、ターゲットである種棒に対して排気口とは反対側
のバーナ側に設け、かつ、ターゲットの軸線を含む面に
対して対称的に配置した少なくとも２つの給気口として
形成したことにより、ターゲットを基に生成さるガラス
微粒子堆積体の周りにおいて、気流を対称的な状態とす
ることができ、バーナから出る火炎の揺らぎ等を防止し
て安定したガラス微粒子の生成及び体積を行なわせるこ
とができる。
口を、ターゲットである種棒に対して排気口とは反対側
のバーナ側に設け、かつ、ターゲットの軸線を含む面に
対して対称的に配置した少なくとも２つの給気口として
形成したことにより、ターゲットを基に生成さるガラス
微粒子堆積体の周りにおいて、気流を対称的な状態とす
ることができ、バーナから出る火炎の揺らぎ等を防止し
て安定したガラス微粒子の生成及び体積を行なわせるこ
とができる。
【００５６】また、上記ガラス微粒子堆積装置におい
て、排気口を、少なくとも２つの給気口に対向するよう
に配置された少なくとも２つの排気口として形成したこ
とにより、各々の給気口から供給された気体の流れを、
それぞれに対応する各々の排気口に導くことができ、こ
れにより、反応容器内で両側面に沿う流れ同士が干渉す
るのを確実に防止して絞り損失等を低減させることがで
き、反応容器内での気流の層流化を促進させることがで
きる。
て、排気口を、少なくとも２つの給気口に対向するよう
に配置された少なくとも２つの排気口として形成したこ
とにより、各々の給気口から供給された気体の流れを、
それぞれに対応する各々の排気口に導くことができ、こ
れにより、反応容器内で両側面に沿う流れ同士が干渉す
るのを確実に防止して絞り損失等を低減させることがで
き、反応容器内での気流の層流化を促進させることがで
きる。
【００５７】さらに、上記ガラス微粒子堆積装置におい
て、少なくとも２つの排気口の間に、反応容器内の気流
を各々の排気口に向けて滑らかに分離するような流線形
状の表面をなす整流部を形成したことにより、反応容器
内の流れを２分して流れの絞り損失等を一層低減させる
ことができ、反応容器内での気流の層流化を一層促進さ
せることができる。
て、少なくとも２つの排気口の間に、反応容器内の気流
を各々の排気口に向けて滑らかに分離するような流線形
状の表面をなす整流部を形成したことにより、反応容器
内の流れを２分して流れの絞り損失等を一層低減させる
ことができ、反応容器内での気流の層流化を一層促進さ
せることができる。
【００５８】上記ガラス微粒子堆積装置において、給気
口に、粒径が０．１μｍ以上の微粒子を遮断するフィル
タを配置したことにより、反応容器内に清浄な気体を供
給することができ、これにより、内壁面への付着の原因
となる微粒子、あるいは、ガラス微粒子等の付着の際の
核となる微粒子、さらには、ガラス微粒子堆積体内に入
り込む不要な微粒子等を予め取り除くことができる。
口に、粒径が０．１μｍ以上の微粒子を遮断するフィル
タを配置したことにより、反応容器内に清浄な気体を供
給することができ、これにより、内壁面への付着の原因
となる微粒子、あるいは、ガラス微粒子等の付着の際の
核となる微粒子、さらには、ガラス微粒子堆積体内に入
り込む不要な微粒子等を予め取り除くことができる。
【００５９】上記ガラス微粒子堆積装置において、給気
口から供給される気体として、空気、不活性ガス、酸
素、窒素のうちのいずれか、あるいは、これら空気、不
活性ガス、酸素、窒素のうちの少なくとも２種以上から
なる混合気体を用いることにより、不要な反応等を生ず
ることなく、安定してガラス微粒子堆積体を製造するこ
とができる。
口から供給される気体として、空気、不活性ガス、酸
素、窒素のうちのいずれか、あるいは、これら空気、不
活性ガス、酸素、窒素のうちの少なくとも２種以上から
なる混合気体を用いることにより、不要な反応等を生ず
ることなく、安定してガラス微粒子堆積体を製造するこ
とができる。
【図１】本発明に係るガラス微粒子堆積装置の第１の実
施の形態を示すものであり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。
施の形態を示すものであり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。
【図２】図１に示すガラス微粒子堆積装置の給気口側か
らの側面図である。
らの側面図である。
【図３】本発明に係るガラス微粒子堆積装置の第２の実
施の形態を示すものであり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。
施の形態を示すものであり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。
【図４】従来のガラス微粒子堆積装置を示すものであ
り、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
り、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図５】従来のガラス微粒子堆積装置を示すものであ
り、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
り、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
１１ 反応容器 １１ａ 給気口 １１ｂ 排気口 １１ｃ 挿通口 １２ バーナ １３ 種棒（ターゲット） １４ フィルタ ２１ 反応容器 ２１ａ 給気口 ２１ｂ 排気口 ２１ｃ 挿通口 ２２ バーナ ２３ 種棒（ターゲット） ２４ フィルタ ２５ 整流部
Claims (7)
- 【請求項１】 気体を供給する給気口及び内部の気体を
排出する排気口を有する反応容器と、前記反応容器内に
てガラス微粒子を生成するバーナと、前記バーナにより
生成されるガラス微粒子を堆積させるべく前記反応容器
内に挿入されるターゲットとを備えて、前記ターゲット
を基にガラス微粒子堆積体を成長させるガラス微粒子堆
積装置であって、 前記給気口から清浄気体を供給すると共に、前記反応容
器内での気体の流れが層流となるように前記排気口から
強制排気されてなる、ことを特徴とするガラス微粒子堆
積装置。 - 【請求項２】 前記反応容器のそれぞれの内壁面に沿う
気体の流れが互いに干渉しないように、前記排気口を形
成する通路は、前記反応容器の内壁面に対して滑らかに
接続されてなる、ことを特徴とする請求項１記載のガラ
ス微粒子堆積装置。 - 【請求項３】 前記給気口は、前記ターゲットに対して
前記排気口とは反対側の前記バーナ側に設けられ、か
つ、前記ターゲットの軸線を含む面に対して対称的に配
置された少なくとも２つの給気口からなる、ことを特徴
とする請求項１又は２記載のガラス微粒子堆積装置。 - 【請求項４】 前記排気口は、前記少なくとも２つの給
気口に対向するように配置された少なくとも２つの排気
口からなる、ことを特徴とする請求項３記載のガラス微
粒子堆積装置。 - 【請求項５】 前記少なくとも２つの排気口の間には、
前記反応容器内の気流を各々の排気口に向けて滑らかに
分離するような流線形状の表面をなす整流部が形成され
ている、ことを特徴とする請求項４記載のガラス微粒子
堆積装置。 - 【請求項６】 前記給気口には、粒径が０．１μｍ以上
の微粒子を遮断するフィルタが配置されている、ことを
特徴とする請求項１ないし５いずれか１つに記載のガラ
ス微粒子堆積装置。 - 【請求項７】 前記給気口から供給される気体は、空
気、不活性ガス、酸素、窒素のうちのいずれか１種又は
複数種である、ことを特徴とする請求項１ないし６いず
れか１つに記載のガラス微粒子堆積装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28173998A JP2000109327A (ja) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | ガラス微粒子堆積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28173998A JP2000109327A (ja) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | ガラス微粒子堆積装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000109327A true JP2000109327A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17643318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28173998A Pending JP2000109327A (ja) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | ガラス微粒子堆積装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000109327A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002072487A2 (de) * | 2001-03-09 | 2002-09-19 | Heraeus Tenevo Ag | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SiO2-ROHLINGS |
| WO2002102729A1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Device and method for producing stack of fine glass particles |
| WO2005092803A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 多孔質ガラス母材の製造装置 |
| CN112915718A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-08 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 半导体制程废气处理设备 |
-
1998
- 1998-10-02 JP JP28173998A patent/JP2000109327A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002072487A2 (de) * | 2001-03-09 | 2002-09-19 | Heraeus Tenevo Ag | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SiO2-ROHLINGS |
| WO2002072487A3 (de) * | 2001-03-09 | 2002-11-07 | Heraeus Tenevo Ag | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SiO2-ROHLINGS |
| WO2002102729A1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Device and method for producing stack of fine glass particles |
| WO2005092803A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 多孔質ガラス母材の製造装置 |
| CN1938234B (zh) * | 2004-03-29 | 2010-09-08 | 信越化学工业株式会社 | 多孔质玻璃母材的制造装置 |
| US7987686B2 (en) | 2004-03-29 | 2011-08-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Manufacturing apparatus of porous glass base material |
| CN112915718A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-08 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 半导体制程废气处理设备 |
| CN112915718B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-05-17 | 北京京仪自动化装备技术股份有限公司 | 半导体制程废气处理设备 |
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