JP2010042940A - ガラス母材の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ガラス母材の製造方法は、反応容器21と、反応容器21に設けられクリーンエアを供給する給気口23及び反応容器内のクリーンエアを排出する排気口25と、給気口23及び排気口25に挟まれる反応容器内の空間27に挿入されるターゲット29と、給気口23とターゲット29の間に配設され生成するガラス微粒子をターゲット29に堆積させるバーナ31とを備え、給気口23から供給される気流をターゲット29に直接当てないように迂回させて、ターゲット29を基にガラス微粒子堆積体Gを成長させる。その製造装置100は、給気口23から供給される気流をターゲット29に直接当てないように迂回させて排気口へ導く遮蔽板37を装備する。
【選択図】 図1
Description
しかしながら、給気圧を上げると、気体の流速が速められるため、気流が火炎を不安定にしたり、火炎が不安定になることにより、堆積効率が落ち、ススの成長を阻害してしまうという新たな問題の発生を招請した。すなわち、不安定な気流によりバーナ火炎に揺らぎが生じ、堆積径の変動、母材屈折率分布のバラツキにより特性低下を招く虞があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ススの成長を阻害せずに給気圧を上げることのできるガラス母材の製造方法及び製造装置を提供し、もって、気泡発生を抑止して生産性の向上を図ることを目的とする。
(1) 反応容器と、該反応容器に設けられクリーンエアを供給する給気口及び前記反応容器内のクリーンエアを排出する排気口と、前記反応容器内の空間に挿入されるターゲットと、生成するガラス微粒子を該ターゲット上に堆積させるバーナと、を備え、
前記給気口から供給されるクリーンエアの気流を前記ターゲットに直接当てないように迂回させて前記排気口へ導く遮蔽板を装備したことを特徴とするガラス母材の製造装置。
前記反応容器内の給気圧を大気圧に対し130Pa以上高くし、前記給気口から供給されるクリーンエアの気流を前記ターゲットに直接当てないように迂回させて、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ことを特徴とするガラス母材の製造方法。
図1は本発明に係る製造装置の概略構成を表す平面図、図2は図1に示した製造装置の側面図である。
本実施の形態によるガラス母材の製造装置100は、反応容器21と、この反応容器21に設けられクリーンエアを供給する給気口23及び反応容器21内のクリーンエアを排出する排気口25と、給気口23及び排気口25に挟まれる反応容器21内の空間27に挿入されるターゲット29と、給気口23とターゲット29の間に配設され生成するガラス微粒子をターゲット29に堆積させるバーナ31と、後に詳述する遮蔽板37と、を備える。
遮蔽板37a,37bとしては、錆びにくく、耐熱性を有する材質のものが選択され、例えば石英やNiなどが用いられる。
上記の構成を有する製造装置100を用いた光ファイバ用ガラス母材の製造方法では、給気口23a,23bから供給される気流をターゲット29に直接当てないように迂回させ、迂回流43a,43bの内側に、ターゲット29を包囲するスス付着促進域45を形成して、ターゲット29を基にガラス微粒子堆積体Gを成長させて行く。
図3は他の実施の形態による製造装置の側面図である。なお、図1,図2に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
この実施の形態による製造装置は、一対の遮蔽板37a,37bのそれぞれに、反応容器上部21aへの気流を抑止する補助遮蔽板51a,51bが設けられている。補助遮蔽板51a,51bは、遮蔽板37a,37bのそれぞれの上縁を水平方向外側へ折り曲げた板片とすることができる。補助遮蔽板51a,51bは、反応容器上部21aへの気流ができないようにして、側面を迂回するような気流55a,55bを作り、反応容器上部21aへのスス付着が増加しないようにし、給排気量を増大させることが可能となる。
ガラス原料ガスとしてSiCl4ガス、水素ガス、酸素ガス、シールガスとしてアルゴンガスをバーナに供給し、ターゲットに向けて酸水素火炎を噴出させ、ガラス微粒子を生成させた。円棒状石英ガラスからなるターゲットを用い、その表面に経時的にガラス微粒子を堆積させ、石英多孔質母材を製造した。
この母材製造中での給気圧と排気圧、ススの成長速度の関係を調査した。すなわち、反応容器における排気口及び給気口の圧力、ガラス微粒子堆積体の成長速度を測定し、従来の構成(遮蔽板を備えない構成)、及び従来の構成で圧力をアップしたときの成長速度の比較結果を表1に示した。また、反応容器内の余剰ススの厚みと、気泡発生率を、発明の構成と従来の構成で測定し、その比較結果を表2に示した。
また、表2に示すように、遮蔽板を設置することにより、給気圧を上げることができ、余剰ススを排気できたので、反応容器内の余剰スス厚み(1回のスス付けで反応容器上部に堆積される堆積厚)が従来構成の場合の5mmから1mmに減少し、気泡発生率(気泡が発生したススの発生割合:1箇所でも気泡があれば気泡発生とする。気泡の大きさは目視で確認できる程度とする。)も従来構成の場合の50%から20%に減少することが知見でき、給気圧を高めながら高品質な光ファイバ用ガラス母材の製造できることが確認された。
21a 反応容器上部
23 給気口
25 排気口
27 反応容器内の空間
29 ターゲット
31 バーナ
37 遮蔽板
37a,37b 一対の遮蔽板
39 バーナの中心とターゲットの中心軸とを通る軸線
41 給気口の外側とバーナ火炎の外側を通る直線
51 補助遮蔽板
57 後壁
59 気流進入阻止板
61 モニタ用レーザ光
63 光透過手段
100 ガラス母材の製造装置
G ガラス微粒子堆積体
Claims (7)
- 反応容器と、該反応容器に設けられクリーンエアを供給する給気口及び前記反応容器内のクリーンエアを排出する排気口と、前記反応容器内の空間に挿入されるターゲットと、生成するガラス微粒子を該ターゲット上に堆積させるバーナと、を備え、
前記給気口から供給されるクリーンエアの気流を前記ターゲットに直接当てないように迂回させて前記排気口へ導く遮蔽板を装備したことを特徴とするガラス母材の製造装置。 - 前記給気口と前記ターゲットを通る直線に交差し、徐々に離間する一対の前記遮蔽板が前記バーナを挟んで配設されたことを特徴とする請求項1記載のガラス母材の製造装置。
- 前記一対の遮蔽板のそれぞれに、反応容器上部への気流を抑止する補助遮蔽板が設けられたことを特徴とする請求項2記載のガラス母材の製造装置。
- 前記一対の遮蔽板の間から気流が進入しないように、前記一対の遮蔽板の間を前記バーナが挿通する箇所を除いて塞ぐ、若しくは前記給気口の開口する後壁に接続された気流進入阻止板が前記一対の遮蔽板のそれぞれに設けられることを特徴とする請求項2又は請求項3記載のガラス母材の製造装置。
- 前記遮蔽板が、着脱自在に前記反応容器に取り付けられたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載のガラス母材の製造装置。
- 前記遮蔽板が、モニタ用レーザ光を透過させる光透過手段を備えることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項記載のガラス母材の製造装置。
- 反応容器と、該反応容器に設けられクリーンエアを供給する給気口及び前記反応容器内のクリーンエアを排出する排気口と、前記反応容器内の空間に挿入されるターゲットと、生成するガラス微粒子を該ターゲット上に堆積させるバーナと、を備え、
前記反応容器内の給気圧を大気圧に対し130Pa以上高くし、前記給気口から供給されるクリーンエアの気流を前記ターゲットに直接当てないように迂回させて、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ことを特徴とするガラス母材の製造方法。
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