JP2007161573A - 溶融シリカを製造するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(I)バーナ315によりシリカを含むガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供する。(II)ガラススート粒子の少なくとも1つの流れを、回転軸の周りで回転可能な堆積基体301の実質的に平面の堆積支持表面に向け、したがって、少なくとも1つの層のガラススートが堆積支持表面上に堆積されて、スートプリフォーム303を形成する。工程(II)において、バーナ315は、堆積支持表面に対して移動することができ、堆積支持表面に対するバーナ315の速度は、堆積されるガラススートの層の面積の少なくとも半分において、少なくとも中心の半分の厚さに亘り、局部のスート密度の変動が低いように調節される。
【選択図】図3
Description
(I) スート生成装置によりシリカを含むガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供する工程、および
(II) 少なくとも1つの層のガラススートが堆積支持表面上に堆積されて、スートプリフォームを形成するように、前記ガラススート粒子の少なくとも1つの流れを、回転軸の周りで回転している堆積基体の実質的に平面の堆積支持表面に向ける工程であって、前記層が面積A1および厚さT1を有するものである工程、
を有してなり、
工程(II)において、スート生成装置は、堆積支持表面に対して移動することができ、堆積支持表面に対するスート生成装置の速度は、堆積されるガラススートの層の面積の少なくとも半分において、少なくとも中心の半分の厚さに亘り、局部のスート密度の変動が低いように調節される方法が提供される。ある好ましい実施の形態において、中心の半分の厚さに亘る平均局部スート密度の変動は、その面積における平均局部スート密度の、10%未満、好ましくは5%未満、より好ましくは3%未満である。ある実施の形態では、工程(II)において、堆積支持表面に対するスート生成装置の速度は、堆積されるガラススートの層の面積の少なくとも75%において、堆積支持表面に近接した底部からの厚さの90%に亘り、局部のスート密度の変動が低いように調節されることが好ましい。ある実施の形態において、堆積支持表面に近接した底部からの厚さの90%に亘り、平均局部スート密度の変動が、その面積における平均局部スート密度の10%未満、好ましくは5%未満、より好ましくは3%未満である。ある実施の形態において、堆積基体の堆積支持表面は実質的に水平であり、堆積基体の回転軸は実質的に垂直であることが好ましい。ある実施の形態において、堆積基体の堆積支持表面は上向きである。ある他の実施の形態において、堆積基体の堆積支持表面は下向きである。
(III) 工程(II)で形成されたスートプリフォームを必要に応じて、乾燥、浄化および/またはドープする工程、および
(IV) スートプリフォームの少なくとも一部分を1000℃を超える温度で焼結して、実質的に気泡を含まない焼結ガラスを得る工程、
を含む。
(I) スート生成装置によりシリカを含むガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供する工程、および
(II) 少なくとも1つの層のガラススートが堆積支持表面上に堆積されて、スートプリフォームを形成するように、前記ガラススート粒子の少なくとも1つの流れを、回転軸の周りで回転可能な堆積基体の実質的に平面の堆積支持表面に向ける工程であって、前記層が少なくとも5cmの直径および少なくとも5mmの高さを持つ円柱体からなるものである工程、
を有してなり、
工程(II)において、スート生成装置は、堆積支持表面に対して移動することができ、堆積支持表面に対するスート生成装置の速度は、特定された円柱体において、円柱体の底面に対して平行な平面において測定された局部的なスート密度の変動が低いように調節される方法が提供される。ある実施の形態において、局部的スート密度の変動が低い特定された円柱体は、少なくとも10cmの直径を有する。ある実施の形態において、局部的なスート密度の変動が低い特定された円柱体は、少なくとも10cmの直径および少なくとも5cmの高さを有する。ある実施の形態では、工程(II)において、堆積支持表面に対するスート生成装置の速度は、特定された円柱体において、スートプリフォームが高いOH濃度均一性を示すように調節される。
(A) スート粒子をその上に堆積すべき実質的に平面の堆積支持表面を持つ、回転軸の周りに回転できるスート堆積基体、
(B) 堆積支持表面が実質的に均一な温度を持つように、スート堆積基体を加熱するための、制御可能な加熱パワーを持つ自発的加熱源、
(C) (i)ガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供でき、かつガラススート粒子の流れを、スート堆積基体の堆積支持表面に向けることができ、(ii)スート堆積基体の堆積支持表面に対して水平および/または垂直に移動可能なガラススート生成装置、および
(D) スート堆積基体の堆積支持表面に対するスート生成装置の動作を制御し、駆動するためのシステム、
を備えた装置である。
(E) 構成部材(A),(B),(C)および(D)と連絡し、構成部材(A),(B),(C)および(D)の動作情報を収集し、それにしたがって、所定のスート堆積、ドーピングおよび/または焼結条件を得るために、必要に応じて、そのパラメータを調節するように適用された制御装置、
を備えている。
(III) 工程(II)において形成されたスートプリフォームを必要に応じて、乾燥、浄化および/またはドーピングする工程、および
(IV) 1000℃を超える温度でスートプリフォームの少なくとも一部分を焼結して、実質的に気泡を含まない焼結ガラスを得る工程、
を含んでもよい。
(A) スート粒子をその上に堆積すべき実質的に平面の堆積支持表面を持つ、回転軸の周りに回転できるスート堆積基体、
(B) 堆積支持表面が実質的に均一な温度を持つように、スート堆積基体を加熱するための、制御可能な加熱パワーを持つ加熱源、
(C) (i)シリカを含むガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供でき、かつガラススート粒子の流れを、スート堆積基体の堆積支持表面に向けることができ、(ii)スート堆積基体の堆積支持表面に対して水平および/または垂直に移動可能なガラススート生成装置、および
(D) スート堆積基体の堆積支持表面に対するスート生成装置の動作を制御し、駆動するためのシステム、
を備えた装置である。
301 スート堆積支持基体
305 熱源
313 軸
315 バーナ
Claims (15)
- ドープされたまたは未ドープのシリカガラス材料を製造する方法であって、
(I) スート生成装置によりシリカを含むガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供する工程、および
(II) 前記ガラススート粒子の少なくとも1つの流れを、回転軸の周りで回転可能な堆積基体の実質的に平面の堆積支持表面に向け、したがって、少なくとも1つの層のガラススートが前記堆積支持表面上に堆積されて、スートプリフォームを形成する工程であって、前記層が面積A1および厚さT1を有するものである工程、
を有してなり、
工程(II)において、前記スート生成装置は、前記堆積支持表面に対して移動することができ、前記堆積支持表面に対する前記スート生成装置の速度は、堆積される前記ガラススートの層の面積の少なくとも半分において、少なくとも中心の半分の厚さに亘り、局部のスート密度の変動が低いように調節されることを特徴とする方法。 - 工程(II)において、前記堆積支持表面に対する前記スート生成装置の速度が、堆積される前記ガラススートの層の面積の少なくとも半分において、少なくとも中心の半分の厚さに亘り、前記スートプリフォームが高いOH濃度均一性を示すように調節されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 工程(II)において、前記堆積支持表面に対する前記スート生成装置の速度が、堆積される前記ガラススートの層の面積の少なくとも75%において、前記堆積支持表面に近接した底部からの厚さの90%に亘り、前記局部のスート密度の変動が低いように調節されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 工程(II)において、前記堆積支持表面が500〜1000℃の間の温度に自発的に加熱されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記堆積支持表面が、前記スート生成装置からの前記スートの流れと直接接触した区域を除いて、実質的に均一な温度を有することを特徴とする請求項4記載の方法。
- (III) 工程(II)で形成された前記スートプリフォームを必要に応じて、乾燥、浄化および/またはドープする工程、および
(IV) 前記スートプリフォームの少なくとも一部分を1000℃を超える温度で焼結して、実質的に気泡を含まない焼結ガラスを得る工程、
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記スートプリフォームが、ドーパントを含む雰囲気内でドープされる工程(III)が行われ、前記スートプリフォームが約700℃と約1400℃の間に維持されることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 工程(IV)において、前記スートプリフォームが、該スートプリフォームがその上に配置される、実質的に均一な温度を持つ支持焼結表面を有する加熱された焼結基体の上で焼結されることができ、それによって、前記スートプリフォームの焼結が、前記支持焼結表面と接触した表面から他端に進行できることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 工程(IV)において、任意の所定の時間で、焼結最前部の異なる区域が実質的に均一な速度で進行することを特徴とする請求項8記載の方法。
- 前記支持焼結表面が1000〜1500℃の間の温度まで自発的に加熱され、それによって、焼結が生じることができることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 工程(IV)が、その中で水および/または他のOH付与化合物の分圧が制御される雰囲気中で行われ、したがって、焼結されたガラス中のOH濃度が制御されることを特徴とする請求項6記載の方法。
- ドープされたまたは未ドープのシリカガラス材料を製造する方法であって、
(I) スート生成装置によりシリカを含むガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供する工程、および
(II) 前記ガラススート粒子の少なくとも1つの流れを、回転軸の周りで回転可能な堆積基体の実質的に平面の堆積支持表面に向け、したがって、少なくとも1つの層のガラススートが前記堆積支持表面上に堆積されて、スートプリフォームを形成する工程であって、前記層が少なくとも5cmの直径および少なくとも5mmの高さを持つ円柱体からなるものである工程、
を有してなり、
工程(II)において、前記スート生成装置は、前記堆積支持表面に対して移動することができ、前記堆積支持表面に対する前記スート生成装置の速度は、特定された円柱体において、該円柱体の底面に対して平行な平面において測定された局部的なスート密度の変動が低いように調節されることを特徴とする方法。 - ガラススート粒子からシリカガラス材料を製造するための装置であって、
(A) スート粒子をその上に堆積すべき実質的に平面の堆積支持表面を持つ、回転軸の周りに回転できるスート堆積基体、
(B) 前記堆積支持表面が実質的に均一な温度を持つように、前記スート堆積基体を加熱するための、制御可能な加熱パワーを持つ自発的加熱源、
(C) (i)ガラススート粒子の少なくとも1つの流れを提供でき、かつ前記ガラススート粒子の流れを、前記スート堆積基体の前記堆積支持表面に向けることができ、(ii)前記スート堆積基体の前記堆積支持表面に対して水平および/または垂直に移動可能なガラススート生成装置、および
(D) 前記スート堆積基体の前記堆積支持表面に対する前記スート生成装置の動作を制御し、駆動するためのシステム、
を備えたことを特徴とする装置。 - スート堆積がその中で行われる雰囲気に露出される区域において、実質的に汚染耐火物を含まないことを特徴とする請求項13記載の装置。
- チャンバを形成するようにガラススートプリフォームを覆うために適用される囲いを含み、該囲いには、ガスがそこを通って前記チャンバ中に導入できる入口が必要に応じて設けられていることを特徴とする請求項13記載の装置。
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