JP2024003583A - ガラス母材の製造装置およびガラス母材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より安定して均一に添加物を添加してガラス母材を製造する製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】本開示のガラス母材製造装置は、ガラス微粒子堆積体を内部に収容する炉心管と炉心管の外側に配置されたヒータとを備えたガラス微粒子堆積体を加熱して焼結する加熱炉と、ガラス微粒子堆積体に添加する添加物を含んだ添加物ガスを炉心管内部に供給するガス供給口と、ガス供給口に供給する添加物ガスの流量を調整する流量調整器と、加熱炉に接続されて、炉心管の内部の気体を排出する排気管と、排気管に設けられ、炉心管の内部を減圧するポンプと、炉心管の内部の圧力を測定する圧力計と、ポンプよりも上流の排気管に配置され、開度を調整することで炉心管からの排気流量を調整する開度調整弁と、添加物ガスを炉心管内部に供給中に、圧力計の測定値が目標圧力になるように、流量調整器および開度調整弁の少なくとも一方を制御する制御装置と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、ガラス母材の製造装置およびガラス母材の製造方法に関する。

特許文献１には、ガラス微粒子堆積体を、脱水および焼結することにより透明なガラス母材を製造する方法が開示されている。

特開２０１４－１６２６８９号公報

特許文献１には、透明ガラス母材の製造中に例えばフッ素を添加してもよいことが開示されている。フッ素を添加しながら透明ガラス母材を製造すると、ガラス母材の屈折率は下がることが知られている。

ところで、ガラス微粒子堆積体に対してフッ素は均一に添加されることが望ましいが、実際にはフッ素の添加にムラが生じることがある。フッ素の添加にムラが生じると透明なガラス母材および透明なガラス母材からの成型品における屈折率が均一とならない。

本開示は、より安定して均一に添加物を添加してガラス母材を製造する製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るガラス母材の製造装置は、
ガラス微粒子堆積体を内部に収容する炉心管と、前記炉心管の外側に配置されたヒータと、を備え、前記ガラス微粒子堆積体を加熱して焼結する加熱炉と、
前記ガラス微粒子堆積体に添加する添加物を含んだ添加物ガスを前記炉心管内部に供給するガス供給口と、
前記ガス供給口に供給する前記添加物ガスの流量を調整する流量調整器と、
前記加熱炉に接続されて、前記炉心管の内部の気体を排出する排気管と、
前記排気管に設けられ、前記炉心管の内部を減圧するポンプと、
前記炉心管の内部の圧力を測定する圧力計と、
前記ポンプよりも上流の前記排気管に配置され、開度を調整することで前記炉心管からの排気流量を調整する開度調整弁と、
前記添加物ガスを前記炉心管内部に供給中に、前記圧力計の測定値が目標圧力になるように、前記流量調整器および前記開度調整弁の少なくとも一方を制御する制御装置と、を備える。

本開示の一態様に係るガラス母材の製造方法は、
炉心管の内部に収容されたガラス微粒子堆積体に対して、添加物を含んだ添加物ガスを導入しながら前記ガラス微粒子堆積体を加熱して焼結することで、添加物を含んだガラス母材を製造する方法であって、
圧力計により測定された前記炉心管の内部の圧力が目標圧力となるように、前記炉心管に導入される添加物ガスの流量と前記炉心管から排出される排気流量の少なくとも一方を制御する。

上記開示の構成によれば、より安定して均一に添加物を添加してガラス母材を製造することができる。

図１は、ガラス母材の製造装置の一例を示す概略図である。 図２は、本実施形態におけるヒータ温度、炉心管内部圧力、フッ素ガス流量および開度調整弁と補助弁とバイパス弁との開度の一例を示した図である。 図３は、補助弁の有無によるガス排出流量の制御の違いを説明する図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の一態様に係るガラス母材の製造装置は、
ガラス微粒子堆積体を内部に収容する炉心管と、前記炉心管の外側に配置されたヒータと、を備え、前記ガラス微粒子堆積体を加熱して焼結する加熱炉と、
前記ガラス微粒子堆積体に添加する添加物を含んだ添加物ガスを前記炉心管内部に供給するガス供給口と、
前記ガス供給口に供給する前記添加物ガスの流量を調整する流量調整器と、
前記加熱炉に接続されて、前記炉心管の内部の気体を排出する排気管と、
前記排気管に設けられ、前記炉心管の内部を減圧するポンプと、
前記炉心管の内部の圧力を測定する圧力計と、
前記ポンプよりも上流の前記排気管に配置され、開度を調整することで前記炉心管からの排気流量を調整する開度調整弁と、
前記添加物ガスを前記炉心管内部に供給中に、前記圧力計の測定値が目標圧力になるように、前記流量調整器および前記開度調整弁の少なくとも一方を制御する制御装置と、を備える。
上記の製造装置によれば、ガラス微粒子堆積体の焼結中に、制御装置は流量調整器および開度調整弁の少なくとも一方を制御するので、焼結中における圧力は一定の値（目標圧力）をとることができる。このとき、炉心管内におけるガラス微粒子堆積体の周囲を添加物ガスが定常に流れようとするので、添加物ガスの流れの澱み等が発生しにくくなり、ガラス微粒子堆積体に添加される添加物のムラが減少する。これにより、より安定して屈折率が均一なガラス母材を製造できる。

（２）前記（１）のガラス母材の製造装置において、
前記目標圧力は、絶対圧で１ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下であることが好ましい。
炉心管内部における添加物ガスの圧力は、最終的に出来上がるガラス母材の屈折率に影響する。上記構成によると、添加物ガスの絶対圧が１ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下で焼結された場合、ガラスファイバのクラッド部に適した均一な屈折率を有するガラス母材を製造することができる。

（３）前記（１）または（２）のガラス母材の製造装置において、
さらに、前記排気管において前記開度調整弁と直列に設けられ、開度を調整することで前記炉心管からの排気流量を調整する補助弁を備えてもよい。
開度調整弁１つだけの開度調整で排気流量を調整する場合、少しの開度の変更で大きく排気流量が変わることがある。しかしながら、補助弁が設けられることにより、排気流量を二段階で調整できる。これにより、１つの弁で開度を調節した場合の排気流量の変動が小さくなるので、排気流量の微調整が容易となる。

（４）前記（１）から（３）のいずれかのガラス母材の製造装置において、
さらに、前記炉心管と前記開度調整弁との間で前記排気管から分岐して、前記開度調整弁と前記ポンプとの間で前記排気管と合流するバイパス管を備え、
前記バイパス管には開閉弁が設けられていてもよい。
フッ素ガス等の添加物をガラス微粒子堆積体に添加しない場合は、内部の圧力を調整する必要がない。上記構成によれば、開度調整弁を完全に閉め切ると同時に開閉弁を開けることで、添加物を添加しない場合のガラス母材も製造できる。

（５）本開示の一態様に係るガラス母材の製造方法は、
炉心管の内部に収容されたガラス微粒子堆積体に対して、添加物を含んだ添加物ガスを導入しながら前記ガラス微粒子堆積体を加熱して焼結することで、添加物を含んだガラス母材を製造する方法であって、
圧力計により測定された前記炉心管の内部の圧力が目標圧力となるように、前記炉心管に導入される添加物ガスの流量と前記炉心管から排出される排気流量の少なくとも一方を制御する。
上記構成のガラス母材の製造方法によれば、圧力計により測定された炉心管の内部の圧力が目標圧力となるように、炉心管に導入される添加物ガスの導入速度と炉心管から排出される排気流量を制御するので、炉心管内におけるガラス微粒子堆積体の周囲を添加物ガスが定常に流れようとする。添加物ガスの流れの澱み等が発生しにくくなり、ガラス微粒子堆積体に添加される添加物のムラが減少する。これにより、より安定して屈折率が均一なガラス母材を製造できる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示に係る光ファイバの製造方法の実施の形態の例を、図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、異なる図面であっても同一又は相当の要素には同一の符号又は名称を付し、重複する説明を適宜省略する。また、各図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上のものであって、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

まず、ガラス母材の製造装置１について説明をする。製造装置１は、内部に配置されたガラス微粒子堆積体を脱水し焼結させて、透明なガラス母材を製造する加熱炉１０を有している。ガラス微粒子堆積体は、例えば、ＯＶＤ法（外付け気相蒸着法）やＶＡＤ法（気相軸付け法）などにより石英ガラスなどの種棒にガラス微粒子を堆積させることで得られる。

加熱炉１０は、真空容器１１と、炉心管１２と、ヒータ１３と、ヒートシールド１４と、を備える。炉心管１２は、真空容器１１の内部に設けられている。炉心管１２は、その内部にガラス微粒子堆積体を搬入したり、逆に内部からガラス微粒子堆積体を搬出したりできるように構成されている。

ヒータ１３は、炉心管１２の周囲を囲うように設けられている。ヒータ１３が発熱することによって、炉心管１２内部の雰囲気温度を上昇させることができる。

ヒートシールド１４は、ヒータ１３の周囲を囲うように設けられている。ヒートシールド１４は、ヒータ１３によって発生した熱を、ヒートシールド１４内部から逃げることを抑制する。ヒートシールド１４は、例えば断熱材などにより構成される。

製造装置１は、さらに、ガス供給管２１と、排気管２３と、を備える。ガス供給管２１は、炉心管１２に設けられたガス供給口２１ａに、炉心管１２内のガラス微粒子堆積体に添加するための添加物を含んだ添加物ガスを供給する。換言すれば、ガス供給口２１ａは添加物ガスを炉心管１２内部に供給する。

添加物は、例えば四フッ化ケイ素（ＳｉＦ_４）、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）、四フッ化炭素（ＣＦ_４）などのフッ素原料である。フッ素原料を添加すると、製造されるガラス母材の屈折率が低下することが知られている。また、添加物ガスは、添加物の他に、窒素、アルゴン、ヘリウム等を含んで構成されていてもよい。
本実施形態においては、添加物としてフッ素原料を添加する場合について例示する。したがって、本実施形態の説明においては、添加物ガスをフッ素ガスと呼称することがある。
なお、ガス供給口２１ａは、炉心管１２の内部にガラス微粒子堆積体を配置した際に、ガラス微粒子堆積体よりも上方に設けられることが望ましい。炉心管１２の底には塵等が溜まっている可能性があるが、ガラス微粒子堆積体よりも上方にガス供給口２１ａが設けられる場合、炉心管１２の底の塵等を舞い上げにくく、製造されるガラス母材に塵等が付着しにくい。

ガス供給管２１には、マスフローコントローラ（以下、ＭＦＣ２２）が設けられている。ＭＦＣ２２は流量調整器の一例である。ＭＦＣ２２は、ガス供給管２１を通ってガス供給口２１ａから供給される添加物ガスの流量を調整する。

排気管２３は、加熱炉１０の真空容器１１に接続されている。排気管２３にはポンプ２４が設けられている。ポンプ２４が稼働することにより、炉心管１２を含む加熱炉１０の内部の気体は排出され、炉心管１２の内部が減圧される。

製造装置１は、圧力計２５を備えている。本実施形態においては、真空容器１１の直後（ポンプ２４および後述する各種弁、各種バルブよりも上流側）の排気管２３から分岐して設けられていて、炉心管１２の内部圧力を測定する。圧力計２５は、炉心管１２の圧力がある程度推定できる位置であれば、どの場所に設けられてもよい。

圧力計２５よりも下流で、ポンプ２４よりも上流の排気管２３には、第１開閉弁３１と、開度調整弁３２と、補助弁３３とが設けられている。
開度調整弁３２は、開度を調整することにより、排気管２３から排出されるガスの排気流量を調整できる。補助弁３３も同様に開度を調整可能に構成されている。
第１開閉弁３１は、開度の調整は行われない開閉弁である。したがって、第１開閉弁３１は、全開または全閉のいずれか一方に調整することによって、排気流量を変更することができる。例えば、開度調整弁３２および補助弁３３の開度を維持したまま、一時的に開度調整弁３２および補助弁３３のガスの通過を停止する場合、第１開閉弁３１を全閉状態とする。再び第１開閉弁３１を全開状態とすることで、開度調整弁３２および補助弁３３の開度が維持されたまま、開度調整弁３２および補助弁３３のガスの通過を再度開始できる。

さらに製造装置１は、炉心管１２を含む真空容器１１と開度調整弁３２（もしくは第１開閉弁３１）との間の排気管２３から分岐し、開度調整弁３２（もしくは補助弁３３）とポンプ２４との間の排気管２３と合流するバイパス管２６を備えている。
バイパス管２６には、第２開閉弁３４が設けられている。第２開閉弁３４は、開度の調整は行われない開閉弁である。したがって、第２開閉弁３４は、全開または全閉のいずれか一方に調整することによって、排気流量を変更することができる。第２開閉弁３４は開閉弁の一例である。

製造装置１は、さらに制御装置４０を備える。制御装置４０は、例えば、圧力計２５、ＭＦＣ２２、開度調整弁３２、補助弁３３と通信可能に接続されている。
制御装置４０は、圧力計２５から測定された測定圧力を受信できる。また、制御装置４０は、ＭＦＣ２２、開度調整弁３２、補助弁３３に対して開度を変更させることができる。場合に応じて、第１開閉弁３１および第２開閉弁３４の開閉を制御装置４０が制御してもよい。

フッ素原料を添加したガラス母材の製造には、脱水工程、フッ素添加工程、透明化工程を行う必要がある。脱水工程、フッ素添加工程、透明化工程、および、それぞれの前後の遷移工程を含めて焼結工程と呼ぶ。焼結工程において、ヒータ温度、炉心管１２の内部圧力、フッ素ガス流量、開度調整弁３２と補助弁３３と第２開閉弁３４との開度が制御装置４０によってどのように制御されるかを説明する。図２は、本実施形態におけるヒータ温度、炉心管内部圧力、フッ素ガス流量および開度調整弁と補助弁とバイパス弁との開度の一例を示した図である。

炉心管１２の内部へのガラス微粒子堆積体の配置が完了して、ガラス母材の製造を開始する時点（時刻ｔ０）では、ヒータ１３は加熱されていない（初期温度Ｔ０）。また、時刻ｔ０において、炉心管１２内の圧力は真空状態であることが望ましい（圧力Ｐ０）。なお、真空状態は、十分に圧力が低い状態のことを指し、完全な真空を意味しない。

ポンプ２４は、焼結工程中（時刻ｔ０から時刻ｔ９）、常に炉心管１２からガスを排出するように動作している。時刻ｔ０において真空状態とするために、ＭＦＣ２２は全閉しているので、フッ素ガスの流量は０である。さらに第２開閉弁３４は、全開状態となっている。これにより、ＭＦＣ２２からガスが流入しないにもかかわらず、炉心管１２内のガスは、少なくともバイパス管２６を通って排出されようとするため、炉心管１２内の真空状態が維持される。
なお、本実施形態において、時刻ｔ０で開度調整弁３２の開度は０％である。本実施形態において、補助弁３３は常に一定の開度を保っているが、開度調整弁３２の開度が０％である時に、炉心管１２内のガスは開度調整弁３２および補助弁３３を介して排出されない。

ガラス母材の製造が開始されると（時刻ｔ０から時刻ｔ１）、ヒータ１３の温度は脱水温度Ｔ１まで上昇する。時刻ｔ１において脱水工程が開始され、脱水工程が終了する時刻ｔ２までヒータ１３の温度は脱水温度Ｔ１を維持する。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、炉内を真空状態で脱水温度Ｔ１に維持して脱水工程を行う。脱水工程では、ガラス微粒子堆積体の内部に残留していたＯＨ基や塩素ガスなどが排出される。

脱水工程が終了すると（時刻ｔ２）、制御装置４０は第２開閉弁３４を閉めさせるとともにＭＦＣ２２に目標フッ素ガス流量Ｑ１でフッ素ガスを供給するように制御する。これにより、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間では、炉心管１２からのガスの排出が停止した状態で炉心管１２にフッ素ガスが流入するので、炉心管１２内の圧力が上昇する。また、ヒータ１３の温度が添加温度Ｔ２（＞Ｔ１）となるように、ヒータ１３の温度は上昇する。
ここで、目標フッ素ガス流量Ｑ１は、例えば０．１リットル／分以上２０リットル／分以下であり、好ましくは０．３リットル／分以上５リットル／分以下である。なお、炉心管１２内の圧力を速く上昇させるため、炉心管１２内の圧力が目標圧力Ｐ１に近づくまでは、目標フッ素ガス流量Ｑ１を上回る流量でフッ素ガスを供給してもよい。

さらに、時刻ｔ３において、制御装置４０は開度調整弁３２の開度を上昇させる。これにより、炉心管１２の内部にフッ素ガスが流入されると同時に、炉心管１２からのガスの排出が開始される。この際、制御装置４０は開度調整弁３２の開度を調整する。これにより、排気流量を微調整できるようになるので、測定圧力を基に、炉心管１２内が目標圧力Ｐ１となるように制御することが可能となる。
目標圧力Ｐ１は、絶対圧で１ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下の範囲で設定されることが望ましい。

測定圧力が目標圧力Ｐ１で安定し（時刻ｔ４）、ヒータ１３の温度が添加温度Ｔ２まで上昇した状態で（時刻ｔ５）、フッ素添加工程が行われる。フッ素添加工程では添加物のフッ素原料がガラス微粒子堆積体の内部に浸透する。フッ素添加工程中においても、開度調整弁３２の開度の調整によって、測定圧力と目標圧力Ｐ１とが等しくなるように、圧力が制御され続けている。

フッ素添加工程が終了すると（時刻ｔ６）、制御装置４０はＭＦＣ２２にフッ素ガスの供給を停止させる。また、ヒータ１３は透明化温度Ｔ３（＞Ｔ２）まで温度の上昇を開始する。さらに、第２開閉弁３４を開けてバイパス管２６から炉心管１２内のガスを排出する。これにより、炉心管１２内の圧力は再び真空状態となる。
本実施形態の制御装置４０は、さらに、時刻ｔ６から開度調整弁３２の開度をさらに上昇させている。これにより、炉心管１２内のガスはバイパス管２６だけでなく、開度調整弁３２および補助弁３３を通って排出されるので、炉心管１２内の圧力が真空状態に至るまでの時間が短縮される。これにより、ヒータ１３の温度が透明化温度Ｔ３に到達する前に炉心管１２の内部を真空状態にできるので、ガラス母材の内部にガスが残存しにくくなり、ガラス母材中の気泡の発生を抑制できる。

炉心管１２内の圧力が真空状態となると（時刻ｔ７）、制御装置４０は開度調整弁３２の開度を０％に下げるように制御する。その後、ヒータ１３の温度が透明化温度Ｔ３に上昇すると（時刻ｔ８）、透明化工程を開始する。透明化工程では、ガラス微粒子堆積体が緻密化されて透明なガラス母材となる。

透明化工程が完了すると（時刻ｔ９）、ヒータ１３は発熱を停止する。その後、透明化されたガラス母材が取り出される。

なお、フッ素原料の添加を行わない場合は、時刻ｔ０から時刻ｔ９まで、ＭＦＣ２２および第１開閉弁３１を全閉に、第２開閉弁３４を全開にして、常にポンプ２４によるガスの排気を行いながら、ガラス母材を製造する。

ところで、ガラス微粒子堆積体に添加物を添加して焼結する際に、開度調整弁を用いず開閉弁のみにより炉心管内のガスを排出する場合は、均一な添加物が均一に添加されないことがある。例えば、開閉弁を閉めて、真空に近い状態で添加物ガスを添加すると、添加物ガスが下流に流れにくいため、ガス供給口付近に澱んで、ガス供給口から離れた部分のガラス微粒子堆積体に添加物が浸透しにくいことがある。ガラス微粒子堆積体への添加物の添加が不均一となると、ガラス母材の屈折率が均一とならず品質にムラが出るため出荷製品を製造できない場合がある。

本実施形態の製造装置１及び製造方法においては、添加物ガスを炉心管１２内部に供給中に、制御装置４０はＭＦＣ２２および開度調整弁３２の少なくとも一方を制御することで、焼結中における圧力を一定の値（目標圧力Ｐ１）に制御する。このため、炉心管１２内におけるガラス微粒子堆積体の周囲を添加物ガスが定常に流れようとするので、添加物ガスの流れの澱み等が発生しにくくなり、ガラス微粒子堆積体に添加される添加物のムラが減少する。これにより、より安定して屈折率が均一なガラス母材を製造できる。

本実施形態において、目標圧力Ｐ１は絶対圧で１ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下の範囲で設定されている。フッ素ガスを添加する場合、１ｋＰａよりも小さい圧力では、フッ素原料が十分に添加されず、製造されるガラス母材の屈折率が十分に下がらないことがある。一方、５０ｋＰａよりも大きい圧力の場合、大気圧に近い状態でフッ素原料の添加が行われる。炉心管１２内の圧力が大気圧に近づくと、ガラス微粒子堆積体にガスが残留して気泡が発生しやすくなる。目標圧力Ｐ１が絶対圧で１ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下の範囲である場合、屈折率の低下と品質の維持を両立したガラス母材を製造できる。

本実施形態の製造装置１は、さらに、排気管２３において開度調整弁３２と直列に設けられ、開度を調整することで炉心管１２からの排気流量を調整する補助弁３３を備えている。補助弁３３を備えていることによって、開度調整弁３２による排気流量の微調整を行いやすくなる。

補助弁３３を備えることによる効果をさらに詳細に説明する。図３は、補助弁の有無によるガス排出流量の制御の違いを説明する図である。図３の縦軸は開度調整弁３２を通って排出されるガスの排気流量を示している。図３の横軸は開度調整弁３２の開度を表している。図３の一点鎖線のグラフは補助弁無しの場合を表し、実線のグラフは補助弁３３有の場合を表している。図３に示すように、排気流量は開度調整弁３２の開度に比例する。排気流量を範囲Ｑに収めようとする場合、補助弁がない場合では開度範囲Ａとなるように調整する必要がある。

一方、補助弁３３を設けた場合であって、かつ、補助弁３３の開度が１００％でない場合、補助弁３３がない場合と同じ開度調整弁３２の開度であっても排気流量は低くなる。つまり、図３に示すように、開度調整弁３２の開度に対する排気流量の傾きが緩やかとなる。開度調整弁３２の開度に対する排気流量の傾きは補助弁３３の開度が小さくなるほど緩やかとなる。

このとき、排気流量を範囲Ｑに収めようとする場合、開度調整弁３２の開度を適切な開度範囲となるように調整する必要がある。ここで、補助弁３３を設けた場合の開度範囲Ｂは、補助弁を設けられていない場合の開度範囲Ａよりも範囲が広くなる。換言すれば、開度を調節した場合の排気流量の変動が小さくなる。

開度を調整するための弁を１つだけ用いて排気流量を調整する場合、少しの開度の変更で大きく排気流量が変わることがある。しかしながら、本実施形態の製造装置１において、補助弁３３が開度調整弁３２と直列に設けられることにより、排気流量を二段階で調整できる。これにより、１つの弁で調節する排気流量の変動が小さくなるので、排気流量の微調整が容易となる。

本実施形態の製造装置１は、さらに、炉心管１２と開度調整弁３２との間で排気管２３から分岐して、開度調整弁３２とポンプとの間で排気管２３と合流するバイパス管２６を備え、バイパス管２６には第２開閉弁３４が設けられている。フッ素ガス等の添加物をガラス微粒子堆積体に添加しない場合は、内部の圧力を調整する必要がない場合に、開度調整弁３２を完全に閉め切ると同時に第２開閉弁３４を開けることで、添加物を添加しない場合のガラス母材も製造が容易となる。

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。また、上記説明した各例が含む要素は、互いに組みわせることができる。

１ 製造装置
１０ 加熱炉
１１ 真空容器
１２ 炉心管
１３ ヒータ
１４ ヒートシールド
２１ ガス供給管
２１ａ ガス供給口
２２ マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２３ 排気管
２４ ポンプ
２５ 圧力計
２６ バイパス管
３１ 第１開閉弁
３２ 開度調整弁
３３ 補助弁
３４ 第２開閉弁
４０ 制御装置
Ｐ１ 目標圧力
Ｑ１ 目標フッ素ガス流量
Ｔ０ 初期温度
Ｔ１ 脱水温度
Ｔ２ 添加温度
Ｔ３ 透明化温度

Claims (5)

1. ガラス微粒子堆積体を内部に収容する炉心管と、前記炉心管の外側に配置されたヒータと、を備え、前記ガラス微粒子堆積体を加熱して焼結する加熱炉と、
   前記ガラス微粒子堆積体に添加する添加物を含んだ添加物ガスを前記炉心管内部に供給するガス供給口と、
   前記ガス供給口に供給する前記添加物ガスの流量を調整する流量調整器と、
   前記加熱炉に接続されて、前記炉心管の内部の気体を排出する排気管と、
   前記排気管に設けられ、前記炉心管の内部を減圧するポンプと、
   前記炉心管の内部の圧力を測定する圧力計と、
   前記ポンプよりも上流の前記排気管に配置され、開度を調整することで前記炉心管からの排気流量を調整する開度調整弁と、
   前記添加物ガスを前記炉心管内部に供給中に、前記圧力計の測定値が目標圧力になるように、前記流量調整器および前記開度調整弁の少なくとも一方を制御する制御装置と、
   を備えたガラス母材の製造装置。
2. 前記目標圧力は、絶対圧で１ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下である請求項１に記載のガラス母材の製造装置。
3. さらに、前記排気管において前記開度調整弁と直列に設けられ、開度を調整することで前記炉心管からの排気流量を調整する補助弁を備える、
   請求項１または請求項２に記載のガラス母材の製造装置。
4. さらに、前記炉心管と前記開度調整弁との間で前記排気管から分岐して、前記開度調整弁と前記ポンプとの間で前記排気管と合流するバイパス管を備え、
   前記バイパス管には開閉弁が設けられている、
   請求項１または請求項２に記載のガラス母材の製造装置。
5. 炉心管の内部に収容されたガラス微粒子堆積体に対して、添加物を含んだ添加物ガスを導入しながら前記ガラス微粒子堆積体を加熱して焼結することで、添加物を含んだガラス母材を製造する方法であって、
   圧力計により測定された前記炉心管の内部の圧力が目標圧力となるように、前記炉心管に導入される添加物ガスの流量と前記炉心管から排出される排気流量の少なくとも一方を制御する、
   ガラス母材の製造方法。

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