JP2603472B2 - 多孔質石英ガラス母材の製造法 - Google Patents
多孔質石英ガラス母材の製造法Info
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- JP2603472B2 JP2603472B2 JP62113631A JP11363187A JP2603472B2 JP 2603472 B2 JP2603472 B2 JP 2603472B2 JP 62113631 A JP62113631 A JP 62113631A JP 11363187 A JP11363187 A JP 11363187A JP 2603472 B2 JP2603472 B2 JP 2603472B2
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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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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多孔質石英ガラス母材の製造法に関するも
のである。
のである。
［従来の技術］ 従来、多孔質石英ガラス母材の製造方法の一つとし
て、気相反応により生成したシリカ微粒子を出発部材
（種棒ということがある）に向けて堆積、成長させる方
法がある。
て、気相反応により生成したシリカ微粒子を出発部材
（種棒ということがある）に向けて堆積、成長させる方
法がある。
この方法は、バーナーから珪素化合物、水素、酸素な
どの原料ガスを鉛直に懸下した種棒に向けて供給し、四
塩化珪素等の珪素化合物を酸水素炎中で加水分解させ、
生成したシリカ微粒子を石英製等の種棒の下端部に付
着、堆積させて多孔質石英ガラス母材（以下、多孔質母
材と書くことがある）を形成させるものである。
どの原料ガスを鉛直に懸下した種棒に向けて供給し、四
塩化珪素等の珪素化合物を酸水素炎中で加水分解させ、
生成したシリカ微粒子を石英製等の種棒の下端部に付
着、堆積させて多孔質石英ガラス母材（以下、多孔質母
材と書くことがある）を形成させるものである。
［発明の解決しようとする問題点］ この方法により、高速で多孔質母材を製造しようとす
る場合、大型のバーナーで多量のハロゲン化珪素、水
素、酸素を燃焼させる必要がある。ところが、従来の技
術では、多量の珪素化合物、水素、酸素を燃焼させた場
合、形成される多孔質母材の堆積面に有効に付着しない
で、多量のシリカ微粒子が反応器の中に浮遊し、光学的
手段による位置制御が不能となる問題があった。また、
反応器内の気流が乱れ、それにより母材外表面が不規則
に乱れたり、収率が著しく低下するというような問題も
ある。
る場合、大型のバーナーで多量のハロゲン化珪素、水
素、酸素を燃焼させる必要がある。ところが、従来の技
術では、多量の珪素化合物、水素、酸素を燃焼させた場
合、形成される多孔質母材の堆積面に有効に付着しない
で、多量のシリカ微粒子が反応器の中に浮遊し、光学的
手段による位置制御が不能となる問題があった。また、
反応器内の気流が乱れ、それにより母材外表面が不規則
に乱れたり、収率が著しく低下するというような問題も
ある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたもので
あり、反応器を用いて、反応器の内底部に設置したバー
ナーによりハロゲン化珪素を酸水素炎中で加水分解さ
せ、生成するシリカの微粒子を回転するターゲット上に
堆積・成長させて多孔質石英ガラス母材を製造する方法
において、前記バーナーの周囲に水平に設けてなるドー
ナツを有するガス分散噴出装置であって、該ドーナツは
ガスを噴出させるための直径１〜4mmの多数の細孔を有
する管からなり、該ドーナツの外径／反応器の内径の比
が0.5〜0.82の範囲にあるガス分散噴出装置から、母材
の外周面に沿って上向きに不活性ガス又は空気を流すこ
とにより、前記反応器内の気流条件を整えることを特徴
とする多孔質石英ガラス母材の製造法を提供するもので
ある。ここにターゲットとは出発部材あるいはそのうえ
に形成されつつある多孔質母材のことである。
あり、反応器を用いて、反応器の内底部に設置したバー
ナーによりハロゲン化珪素を酸水素炎中で加水分解さ
せ、生成するシリカの微粒子を回転するターゲット上に
堆積・成長させて多孔質石英ガラス母材を製造する方法
において、前記バーナーの周囲に水平に設けてなるドー
ナツを有するガス分散噴出装置であって、該ドーナツは
ガスを噴出させるための直径１〜4mmの多数の細孔を有
する管からなり、該ドーナツの外径／反応器の内径の比
が0.5〜0.82の範囲にあるガス分散噴出装置から、母材
の外周面に沿って上向きに不活性ガス又は空気を流すこ
とにより、前記反応器内の気流条件を整えることを特徴
とする多孔質石英ガラス母材の製造法を提供するもので
ある。ここにターゲットとは出発部材あるいはそのうえ
に形成されつつある多孔質母材のことである。
本発明において、多孔質母材は例えば第１図に示した
ような装置によって製造される。
ような装置によって製造される。
すなわち、所定の流量にコントロールされた水素、酸
素がバーナー１に供給される。また所定量のガス化され
た四塩化珪素などの珪素化合物がバーナー１に供給され
る。バーナー１は反応器３内において酸水素炎を形成
し、珪素化合物を加水分解してシリカ微粒子を形成す
る。
素がバーナー１に供給される。また所定量のガス化され
た四塩化珪素などの珪素化合物がバーナー１に供給され
る。バーナー１は反応器３内において酸水素炎を形成
し、珪素化合物を加水分解してシリカ微粒子を形成す
る。
このシリカ微粒子が反応器３で鉛直に懸下された石英
製種棒４の下端部に付着、堆積し、その堆積面の位置が
光学的手段によって一定位置になるように制御されつつ
該堆積部が成長して多孔質母材５が形成される。本発明
はこのとき母材の外周面に沿って一様の上昇流が生ずる
ように反応器内の気流を整えるものである。第１図に示
したガス分散噴出装置２は本発明を具体化するための装
置の１例であり、反応器３の底部付近に設けられる。該
装置２は不活性ガス等の導入部８と該ガス等を噴出させ
るための多数の細孔７を有するドーナツ状の管（以下ド
ーナツという）からなり、該ドーナツを通じ上記細孔７
からN2、Arなどの不活性ガス、場合によっては空気を低
速で噴出させる。上記多数の細孔７は、上記装置２を水
平においたときドーナツの最高点部をつなげて形成され
る１つの円周上に等間隔に並び、且つ不活性ガス等を上
方に噴出させるようにつくられている。上記したガス分
散噴出装置のは、不活性ガス等を低速で上方に噴出させ
る構造のものであり、前記ドーナツの外径は300〜500mm
が望ましく、前記細孔は上向きに明けてあるのが望まし
い。
製種棒４の下端部に付着、堆積し、その堆積面の位置が
光学的手段によって一定位置になるように制御されつつ
該堆積部が成長して多孔質母材５が形成される。本発明
はこのとき母材の外周面に沿って一様の上昇流が生ずる
ように反応器内の気流を整えるものである。第１図に示
したガス分散噴出装置２は本発明を具体化するための装
置の１例であり、反応器３の底部付近に設けられる。該
装置２は不活性ガス等の導入部８と該ガス等を噴出させ
るための多数の細孔７を有するドーナツ状の管（以下ド
ーナツという）からなり、該ドーナツを通じ上記細孔７
からN2、Arなどの不活性ガス、場合によっては空気を低
速で噴出させる。上記多数の細孔７は、上記装置２を水
平においたときドーナツの最高点部をつなげて形成され
る１つの円周上に等間隔に並び、且つ不活性ガス等を上
方に噴出させるようにつくられている。上記したガス分
散噴出装置のは、不活性ガス等を低速で上方に噴出させ
る構造のものであり、前記ドーナツの外径は300〜500mm
が望ましく、前記細孔は上向きに明けてあるのが望まし
い。
さらに、本発明では、上記ガス分散噴出装置のその細
孔の総断面積が上記ドーナツの外径を直径とする円の面
積に対して0.5〜１％、好ましくは0.7〜0.8％の範囲に
ある。
孔の総断面積が上記ドーナツの外径を直径とする円の面
積に対して0.5〜１％、好ましくは0.7〜0.8％の範囲に
ある。
［実施例］ リング状ガス分散噴出装置として、直径10mmのステン
レス製のパイプを外径400mmのドーナツ状円形に加工
し、それを水平においたときドーナツの最高点部をつな
げて形成される円周状に等間隔に直径3mmの細孔を上向
き（反応器上方）に向けて138個あけたものをつくっ
た。上記装置を内径550mmの反応器底部に水平に設置
し、不活性ガスとしてN2ガスを30／分の流量で供給し
た。
レス製のパイプを外径400mmのドーナツ状円形に加工
し、それを水平においたときドーナツの最高点部をつな
げて形成される円周状に等間隔に直径3mmの細孔を上向
き（反応器上方）に向けて138個あけたものをつくっ
た。上記装置を内径550mmの反応器底部に水平に設置
し、不活性ガスとしてN2ガスを30／分の流量で供給し
た。
一方、バーナーには、水素を４〜4.5m3/hr、酸素3.5
〜4m3/hr、四塩化珪素2.4〜3kg/hr供給して多孔質母材
を製造したところ、合成中、反応器内は非常にクリーン
で良好な雰囲気となり、光の透過率も良く、収率78〜81
％で母材外表面が滑らかな多孔質母材が得られた。しか
も、透明ガラス化後の品質では、気泡状欠点がほとんど
見られなかった。
〜4m3/hr、四塩化珪素2.4〜3kg/hr供給して多孔質母材
を製造したところ、合成中、反応器内は非常にクリーン
で良好な雰囲気となり、光の透過率も良く、収率78〜81
％で母材外表面が滑らかな多孔質母材が得られた。しか
も、透明ガラス化後の品質では、気泡状欠点がほとんど
見られなかった。
これに対し、上記のようなガス分散噴出装置を使用せ
ず、バーナーに供給する水素、酸素、四塩化珪素の量を
それぞれ上記実施例と同一にした場合、合成中は良好な
雰囲気が得られず、光学的手段による位置制御が不能と
なり、多孔質母材の形成が著しく困難であった。さらに
は崩壊に至ったこともあった。こうした状況では、シリ
カの付着性が悪くなっており収率は50％前後、透明ガラ
ス化後では外周部に気泡状欠点が多くなっていた。
ず、バーナーに供給する水素、酸素、四塩化珪素の量を
それぞれ上記実施例と同一にした場合、合成中は良好な
雰囲気が得られず、光学的手段による位置制御が不能と
なり、多孔質母材の形成が著しく困難であった。さらに
は崩壊に至ったこともあった。こうした状況では、シリ
カの付着性が悪くなっており収率は50％前後、透明ガラ
ス化後では外周部に気泡状欠点が多くなっていた。
［発明の効果］ 本発明は、反応器内の浮遊するシリカ微粒子を減少さ
せ、それにより多孔質母材の収率を向上させる効果と光
学的な手段による形成中の母材位置の制御を容易ならし
める効果を有する。さらにまた本発明は反応器内の気流
を整える効果を有し、ゆがみや不規則性の少ない形状の
整った大口径の多孔質母材を安定かつ高い信頼性で合成
できる効果を示す。
せ、それにより多孔質母材の収率を向上させる効果と光
学的な手段による形成中の母材位置の制御を容易ならし
める効果を有する。さらにまた本発明は反応器内の気流
を整える効果を有し、ゆがみや不規則性の少ない形状の
整った大口径の多孔質母材を安定かつ高い信頼性で合成
できる効果を示す。
第１図は、多孔質母材を製造するための装置の一例を示
す説明図である。 １……バーナー ２……ガス分散噴出装置 ３……反応器 ４……種棒 ５……多孔質母材 ６……位置制御用光 ７……細孔 ８……ガス等の導入部 ９……不活性ガスまたは空気の流れ
す説明図である。 １……バーナー ２……ガス分散噴出装置 ３……反応器 ４……種棒 ５……多孔質母材 ６……位置制御用光 ７……細孔 ８……ガス等の導入部 ９……不活性ガスまたは空気の流れ
Claims (2)
- 【請求項１】反応器を用いて、反応器の内底部に設置し
たバーナーによりハロゲン化珪素を酸水素炎中で加水分
解させ、生成するシリカの微粒子を回転するターゲット
上に堆積・成長させて多孔質石英ガラス母材を製造する
方法において、前記バーナーの周囲に水平に設けてなる
ドーナツを有するガス分散噴出装置であって、該ドーナ
ツはガスを噴出させるための直径１〜4mmの多数の細孔
を有する管からなり、該ドーナツの外径／反応器の内径
の比が0.5〜0.82の範囲にあるガス分散噴出装置から、
母材の外周面に沿って上向きに不活性ガス又は空気を流
すことにより、前記反応器内の気流条件を整えることを
特徴とする多孔質石英ガラス母材の製造法。 - 【請求項２】ガスを噴出させる細孔の総断面積がドーナ
ツの外径を直径とする円の面積に対して0.5〜１％の範
囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
多孔質石英ガラス母材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113631A JP2603472B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 多孔質石英ガラス母材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113631A JP2603472B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 多孔質石英ガラス母材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63282137A JPS63282137A (ja) | 1988-11-18 |
| JP2603472B2 true JP2603472B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=14617128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62113631A Expired - Fee Related JP2603472B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 多孔質石英ガラス母材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603472B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3386354B2 (ja) * | 1997-12-03 | 2003-03-17 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法及び製造装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197439A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多孔質ガラス棒の製造方法とその装置 |
| JPS621333A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-07 | Toshiba Corp | 発動発電装置の運転確認方式 |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP62113631A patent/JP2603472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197439A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多孔質ガラス棒の製造方法とその装置 |
| JPS621333A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-07 | Toshiba Corp | 発動発電装置の運転確認方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63282137A (ja) | 1988-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |