JP2007176728A - バーナー装置及びそれを用いた合成石英ガラスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
合成石英ガラスの製造の際、使用する原料ガス、水素などの可燃性ガス、酸素などの支燃性ガス、ドーピングガス、不活性ガス等を多重管バーナーへ供給するにあたって、各バーナーへのガス流量を調整するための調整装置を用いることなく、各バーナーへ均一にガスを供給することができるようしたバーナー装置及びそれを用いた合成石英ガラスの製造方法を提供する。
【解決手段】
合成石英ガラスを製造するのに用いられるバーナー装置であって、
ガスを導入するためのガス導入口と前記導入されたガスを分流するための多数のガス分流口とを有し前記ガス導入口から導入されたガスを分流するためのガス分流装置と、
前記ガス分流口に接続手段を介してそれぞれ接続された多本数のバーナー本体と、
所定の寸法精度の穴径で開穿され前記ガスが通過するためのガス通過孔を有し前記接続手段に取り付けられたガス流量規制プレートと、からなるようにした。
【選択図】 図1
Description
((各ポジションの外径/長手方向中央部外径)−1)×100 ・・・・(1)
図5と同様のバーナー装置を用い、OVD法により、10本バーナーで出発部材25にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材26の製造を室温(25℃)で行った(図示例では5本バーナーの例を示したが、本実施例では10本バーナーの装置を用いた)。このバーナー装置おけるガス分流装置14は、内径80mm、ガス導入管13は内径12.7mm、そしてノズル16は内径9.52mmのものを使用した。バーナー本体20は三重管バーナーを用い、最内側の第1管には、原料ガスとして四塩化ケイ素ガス、内側から2番目の第2管には酸素ガス、最外側の第3管には水素ガスを供給した。複数のガス流量規制プレート22はニッケル鋼製のものを用い、微細放電加工によりガス通過孔24を開穿した。ガス通過孔24の穴径は、全て5mmとし、その全てのガス通過孔24における複数の穴径の寸法精度の最大誤差は±5μmのものを用いた。この穴径は、走査電子顕微鏡を使用して測定した。
ガス流量規制プレート22のガス通過孔24の穴径を2mm、その穴径の寸法精度は±1μmとした以外は実施例1と同様な条件で行った。このようにして得られた多孔質母材26の外径をピッチ幅100mm毎に、赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、298〜301mmであった。多孔質母材26の長手方向中央部外径は301mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±1.0%であった。この多孔質母材26を1600℃にて透明ガラス化を行った。得られた合成石英ガラス体の外径をピッチ幅100mm毎に赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、158〜160mmであった。この合成石英ガラス体の長手方向中央部外径は159mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±0.6%となり、非常に均一な外径の合成石英ガラスが得られた。
ガス流量規制プレート22のガス通過孔24の穴径を8mm、その穴径の寸法精度は±5μmとした以外は実施例1と同様の条件で行った。しかし、得られた多孔質母材26の外径をピッチ幅100mm毎に、赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、287〜320mmであった。多孔質母材26の長手方向中央部外径は304mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±5.6%であった。この多孔質母材26を1600℃にて透明ガラス化を行った。得られた合成石英ガラス体の外径をピッチ幅100mm毎に赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、152〜170mmであった。この合成石英ガラス体の長手方向中央部外径は161mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±5.6%となり、不均一な外径のガラスが得られた。
ガス流量規制プレート22のガス通過孔24の穴径を2mm、その穴径の寸法精度は±10μmとした以外は実施例1と同様の条件で行った。しかし、得られた多孔質母材26の外径をピッチ幅100mm毎に、赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、280〜320mmであった。多孔質母材26の長手方向中央部外径は310mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±9.7%であった。この多孔質母材26を1600℃にて透明ガラス化を行った。得られた合成石英ガラス体の外径をピッチ幅100mm毎に赤外線半導体レーザ式変位センサを用いて10ポジション(10箇所)測定したところ、148〜170mmであった。この合成石英ガラス体の長手方向中央部外径は161mmで、長手方向中央部外径に対する外径変動率は±8.1%となり、不均一な外径のガラスが得られた。
Claims (7)
- 合成石英ガラスを製造するのに用いられるバーナー装置であって、
ガスを導入するためのガス導入口と前記導入されたガスを分流するための多数のガス分流口とを有し前記ガス導入口から導入されたガスを分流するためのガス分流装置と、
前記ガス分流口に接続手段を介してそれぞれ接続された多本数のバーナー本体と、
所定の寸法精度の穴径で開穿され前記ガスが通過するためのガス通過孔を有し前記接続手段に取り付けられたガス流量規制プレートと、からなり、
前記ガス分流装置から分流された前記ガスが前記ガス流量規制プレートを通過することにより前記多本数のバーナー本体に均一かつ同量で安定供給されるようにしたことを特徴とするバーナー装置。 - 前記ガス通過孔の穴径が5mm以下であり、かつ全てのガス通過孔における穴径の寸法精度の最大誤差が±5μm以下であることを特徴とする請求項1記載のバーナー装置。
- 前記ガス流量規制プレートが、前記接続手段に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項1又は2記載のバーナー装置。
- 前記ガス分流装置が、15℃以上35℃以下の恒温下で使用されることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載のバーナー装置。
- 請求項1〜4いずれか1項記載のバーナー装置を用いて合成石英ガラス体を製造することを特徴とする合成石英ガラスの製造方法。
- 前記合成石英ガラス体の長手方向中央部外径に対する外径変動率が、±5%以下であることを特徴とする請求項5記載の合成石英ガラスの製造方法。
- 前記合成石英ガラス体を製造するにあたって予め多孔質母材を作製する合成石英ガラスの製造方法において、前記多孔質母材の長手方向中央部外径に対する外径変動率が、±5%以下であることを特徴とする請求項5記載の合成石英ガラスの製造方法。
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