JPH02275914A - 耐放射線光ファイバーケーブル - Google Patents
耐放射線光ファイバーケーブルInfo
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- JPH02275914A JPH02275914A JP1098519A JP9851989A JPH02275914A JP H02275914 A JPH02275914 A JP H02275914A JP 1098519 A JP1098519 A JP 1098519A JP 9851989 A JP9851989 A JP 9851989A JP H02275914 A JPH02275914 A JP H02275914A
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野〕
本発明は、光ファイバの最外層にカーボン被覆が施され
た光ファイバ素線を存する耐放射線光ファイバケーブル
に関するものである。
た光ファイバ素線を存する耐放射線光ファイバケーブル
に関するものである。
最近、原子力分野でも盛んに光ファイバケーブルが使用
されるようになってきている。ところで、この分野で使
用される光ファイハゲーフルにおいては、他の分野で使
用されろものと異なり、度々放射線に晒されることに起
因して、光ファイバ内部に光吸収を伴う構造欠陥が生し
易く、その結果光ファイバの伝送損失が経時的に増加す
ると言う問題がある。
されるようになってきている。ところで、この分野で使
用される光ファイハゲーフルにおいては、他の分野で使
用されろものと異なり、度々放射線に晒されることに起
因して、光ファイバ内部に光吸収を伴う構造欠陥が生し
易く、その結果光ファイバの伝送損失が経時的に増加す
ると言う問題がある。
そこでこれを防止すべく、光ファイバケーブル内外にヒ
ータを巻き付け、該ヒータにより光ファイバケーブルを
加温（〜数十度）して、光ファイバ内部において再結合
を促し、放射線被爆時にヰした構造欠陥を消滅される方
法等が提案されている。
ータを巻き付け、該ヒータにより光ファイバケーブルを
加温（〜数十度）して、光ファイバ内部において再結合
を促し、放射線被爆時にヰした構造欠陥を消滅される方
法等が提案されている。
しかしながらこの方法では、ヒータを設ｉＪた分だけ外
径が大きくなりコストが」１昇するとか、例えばケーブ
ル上にヒータを巻いた場合は、ケーフルソースを介して
内部の光ファイバを加温する。ためヒータの熱を効率良
く光ファイバに伝えることかできない等の問題があった
。
径が大きくなりコストが」１昇するとか、例えばケーブ
ル上にヒータを巻いた場合は、ケーフルソースを介して
内部の光ファイバを加温する。ためヒータの熱を効率良
く光ファイバに伝えることかできない等の問題があった
。
前記問題に鑑み本発明の目的は、光ファイバケーブルの
外径を大きくすることなしに、しかも効率良く光ファイ
バを加温することのできる耐放射線光ファイバケーブル
を堤供することにある。
外径を大きくすることなしに、しかも効率良く光ファイ
バを加温することのできる耐放射線光ファイバケーブル
を堤供することにある。
前記目的を達成すべく本発明は、絶縁材料からなる抗張
力体の表面に該抗張力体の長手方向にわたって導電性メ
ッキが施されてなる導電性メッキ付抗張力体と、カーボ
ン被覆を最外層に持ち、かつ前記導電性メッキ付抗張力
体の周りに該導電性メッキイ」抗張力体と電気的に導通
する状態で集合されてなる石英ガラス製の光ファイバ素
線とを有する耐放射線光ファイバケーブルにおいて、前
記導電性メッキイ」抗張力体はこのケーブルが放射線被
爆する部分にはその表面に前記導電性メッキを有してい
ないことを特徴とする。
力体の表面に該抗張力体の長手方向にわたって導電性メ
ッキが施されてなる導電性メッキ付抗張力体と、カーボ
ン被覆を最外層に持ち、かつ前記導電性メッキ付抗張力
体の周りに該導電性メッキイ」抗張力体と電気的に導通
する状態で集合されてなる石英ガラス製の光ファイバ素
線とを有する耐放射線光ファイバケーブルにおいて、前
記導電性メッキイ」抗張力体はこのケーブルが放射線被
爆する部分にはその表面に前記導電性メッキを有してい
ないことを特徴とする。
以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。本発明者は原子力分野で使用されている前述した従来
の光ファイバケーブルを種々検δ］した結果、ケーブル
の外径を大きくすることなしに光ファイバを加温するに
は光ファイバ自身にヒータ機能を付与することであると
結論付けた。この結論に基づき更に検討した結果、最近
耐水素特性や疲労強度に優れていると言われ注目されて
いるところの光ファイバで、表面にカーボン被覆を有す
る光ファイバがあるが、これを本ケーブルに利用するこ
とに思い至った。以下に具体的に説明する。
。本発明者は原子力分野で使用されている前述した従来
の光ファイバケーブルを種々検δ］した結果、ケーブル
の外径を大きくすることなしに光ファイバを加温するに
は光ファイバ自身にヒータ機能を付与することであると
結論付けた。この結論に基づき更に検討した結果、最近
耐水素特性や疲労強度に優れていると言われ注目されて
いるところの光ファイバで、表面にカーボン被覆を有す
る光ファイバがあるが、これを本ケーブルに利用するこ
とに思い至った。以下に具体的に説明する。
第１図は本発明の耐放射線光ファイバケーブルの一実施
例を示すもので、本図が示すように本発明の耐放射線光
ファイハゲープル１０は、例えば絶縁材料であって、抗
張力性に優れた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等から
なる絶縁性抗張力体１ａの表面に、その長手方向にわた
って銅メッキ等の導電性メッキｌｂを施した導電性メッ
キ付抗張力体１をその中心に配し、該導電性メッキ付抗
張力体１の周りにこの導電性メッキ付抗張力体１と電気
的に導通する状態で所望本数のカーホン被覆光ファイバ
２を集合せしめ、これに必要に応して押巻等を施した後
、例えば難燃性のポリ塩化ビニル等から成るシース３を
施したものである。
例を示すもので、本図が示すように本発明の耐放射線光
ファイハゲープル１０は、例えば絶縁材料であって、抗
張力性に優れた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等から
なる絶縁性抗張力体１ａの表面に、その長手方向にわた
って銅メッキ等の導電性メッキｌｂを施した導電性メッ
キ付抗張力体１をその中心に配し、該導電性メッキ付抗
張力体１の周りにこの導電性メッキ付抗張力体１と電気
的に導通する状態で所望本数のカーホン被覆光ファイバ
２を集合せしめ、これに必要に応して押巻等を施した後
、例えば難燃性のポリ塩化ビニル等から成るシース３を
施したものである。
もちろん前記導電性メッキ付抗張力体１の本数あるいは
位置は第１図に限定されるものではなく、例えばこれを
ケーブル中心に配するだけではなく、第１図におけるカ
ーボン被覆光ファイバ２の肩部にも配置せしめることが
できる。但し、いずれの場合もこの導電性メッキ付抗張
力体１とカーボン被覆光ファイバ２とが電気的に導通状
態で集合されていることが不可欠である。
位置は第１図に限定されるものではなく、例えばこれを
ケーブル中心に配するだけではなく、第１図におけるカ
ーボン被覆光ファイバ２の肩部にも配置せしめることが
できる。但し、いずれの場合もこの導電性メッキ付抗張
力体１とカーボン被覆光ファイバ２とが電気的に導通状
態で集合されていることが不可欠である。
ところで前記カーボン被覆光ファイバ２は、例えばコア
及びクラットを有する石英ガラス製の光ファイバ２ａの
表面に、第２図の如くしてカーホン被覆２ｂを施したも
のである。すなわち、通常の光ファイバ用母材４を線引
炉５により線引し、直ちにこれを熱ＣＶＤ用の反応炉６
に導き、該反応炉６内に、必要に応じて希釈ガスとして
ｌｌｅガス等の不活性ガスを添加した、例えばＣ２１１
□ガス等の炭化水素ガスを流し、これを熱分解すること
によって、光ファイバ２ａ表面に厚さ約５００人程度の
高密度のカーボン被覆２ｂを形成したものである。尚、
本発明の耐放射線光ファイバケーブル１０に使用するカ
ーボン被覆光ファイバ２としては、前述の如くカーボン
被覆２ｂを形成後、これに樹脂被覆を施すことなく図示
していない巻取機に巻き取ったものを使用している。
及びクラットを有する石英ガラス製の光ファイバ２ａの
表面に、第２図の如くしてカーホン被覆２ｂを施したも
のである。すなわち、通常の光ファイバ用母材４を線引
炉５により線引し、直ちにこれを熱ＣＶＤ用の反応炉６
に導き、該反応炉６内に、必要に応じて希釈ガスとして
ｌｌｅガス等の不活性ガスを添加した、例えばＣ２１１
□ガス等の炭化水素ガスを流し、これを熱分解すること
によって、光ファイバ２ａ表面に厚さ約５００人程度の
高密度のカーボン被覆２ｂを形成したものである。尚、
本発明の耐放射線光ファイバケーブル１０に使用するカ
ーボン被覆光ファイバ２としては、前述の如くカーボン
被覆２ｂを形成後、これに樹脂被覆を施すことなく図示
していない巻取機に巻き取ったものを使用している。
このように光ファイバ２ａ表面に形成した、例えば非晶
質のカーボン被覆２ｂの場合、その電気抵抗は約１０に
０７ｃｍであって、この部分に前記導電性メッキ付抗張
力体１を介して電流を流せば、この部分で発熱が起こり
、もって光ファイバ２ａを直接加温することができる。
質のカーボン被覆２ｂの場合、その電気抵抗は約１０に
０７ｃｍであって、この部分に前記導電性メッキ付抗張
力体１を介して電流を流せば、この部分で発熱が起こり
、もって光ファイバ２ａを直接加温することができる。
それ故、ケーブル１０が放射線を浴び、この結果ガラス
製の光ファイバ２ａ内に構造欠陥が生しても、前記発熱
による加温によって構造欠陥部分の再結合が促される。
製の光ファイバ２ａ内に構造欠陥が生しても、前記発熱
による加温によって構造欠陥部分の再結合が促される。
この反応は以下のように推定される。
ミ５ｉ−０° 、Ｓｉミー−→ ミ５ｉ−０−３ｉ＝
−（１）前記（１）弐で左辺の＝Ｓｉ−０’は非架
橋酸素ホールセンタを、左辺の、Ｓｉ＝はＳｉ Ｅ”
センタを、そして左辺における・は不対電子を示してい
る。
−（１）前記（１）弐で左辺の＝Ｓｉ−０’は非架
橋酸素ホールセンタを、左辺の、Ｓｉ＝はＳｉ Ｅ”
センタを、そして左辺における・は不対電子を示してい
る。
前記（１）式の右辺か示すように、加温の結果構造欠陥
部分が再結合を起こして消滅する。
部分が再結合を起こして消滅する。
以下に本発明の実施例を具体的に述へる。
コアがＳｉＯ□から成り、クラッドが５ｉＯｚ−Ｂ２０
３−Ｆから成る光ファイバ２８表面に厚さ約５００人の
カーホン被覆２ｂを第２図に示す方法により形成し、外
径約１２５ μｍのカーボン被覆光ファイバ２を製造し
た。尚、このカーボン被覆光ファイバ２には樹脂被覆は
施さない。一方外径１５０μｍのＦＲＰ製の抗張力体、
すなわち絶縁性抗張力体１ａを用意すると共に、該抗張
力体１ａの表面に厚さ約１０μｍの銅メッキを導電性メ
ッキ】ｂとして施して導電性メッキ付抗張力体１を形成
した。
３−Ｆから成る光ファイバ２８表面に厚さ約５００人の
カーホン被覆２ｂを第２図に示す方法により形成し、外
径約１２５ μｍのカーボン被覆光ファイバ２を製造し
た。尚、このカーボン被覆光ファイバ２には樹脂被覆は
施さない。一方外径１５０μｍのＦＲＰ製の抗張力体、
すなわち絶縁性抗張力体１ａを用意すると共に、該抗張
力体１ａの表面に厚さ約１０μｍの銅メッキを導電性メ
ッキ】ｂとして施して導電性メッキ付抗張力体１を形成
した。
次にこの導電性メッキイ］抗張力体１の周りに第１図に
示す如く４木のカーボン被覆光ファイバ２を集合せしめ
た。このときカーボン被覆光ファイバ２のカーボン被覆
２ｂと導電性メッキイ」抗張力体１の導電性メッキ１ｂ
とが各々接触するようにし、各々が電気的に導通ずるよ
うな状態になるよ・うに図示しない押巻て比較的固く押
さえ巻きした。これに難燃性のポリ塩化ヒニルからなる
厚さ０．２５ｍｍ（２５０μｍ）のシース３を被覆せし
めて外径約１．ｍｍの耐放射線光ファイバケーブル１０
を得た。尚、このケーブルにあって、放射線を最も多く
受ける部分の前記導電性メッキｌｈは予めその位置を予
想して剥がしておいた。本実施例では被爆箇所を１ｍと
したため、該被爆箇所に相当する導電性メッキ１ｂも１
ｍ分剥がしておいた。
示す如く４木のカーボン被覆光ファイバ２を集合せしめ
た。このときカーボン被覆光ファイバ２のカーボン被覆
２ｂと導電性メッキイ」抗張力体１の導電性メッキ１ｂ
とが各々接触するようにし、各々が電気的に導通ずるよ
うな状態になるよ・うに図示しない押巻て比較的固く押
さえ巻きした。これに難燃性のポリ塩化ヒニルからなる
厚さ０．２５ｍｍ（２５０μｍ）のシース３を被覆せし
めて外径約１．ｍｍの耐放射線光ファイバケーブル１０
を得た。尚、このケーブルにあって、放射線を最も多く
受ける部分の前記導電性メッキｌｈは予めその位置を予
想して剥がしておいた。本実施例では被爆箇所を１ｍと
したため、該被爆箇所に相当する導電性メッキ１ｂも１
ｍ分剥がしておいた。
尚、図中の符号７はメッキを剥がした非メッキ部を、符
号８はメッキが施されているメッキ部を、また符号９は
電源を示している。
号８はメッキが施されているメッキ部を、また符号９は
電源を示している。
このようにしてなる本発明の耐放射線光ファイバケーブ
ル１０において、第３図の示す如く電源９により導電性
メッキ付抗張力体１に電流を流した。
ル１０において、第３図の示す如く電源９により導電性
メッキ付抗張力体１に電流を流した。
このとき電流は導電性メソキイ」抗張力体１のメッキ部
８から、非メッキ部７の部分ではカーボン被覆２ｂ側へ
と流れ、この部分でカーボン被覆２ｈの抵抗値に応じて
発熱しながら光ファイバ２ａを加温し、非メッキ部７を
過ぎたらまた導電性メッキ付抗張力体１側のメッキ部８
へと流れる。その結果放射線を被爆する部分は加温され
、仮に放射線被爆により構造欠陥が生したとしても、直
ちにこの欠陥は（１）弐に従って消）成する。具体的に
非メッキ部７に相当する部分の各カーボン被覆光ファイ
バ２表面での発熱量は以下の値になるものと推定される
。
８から、非メッキ部７の部分ではカーボン被覆２ｂ側へ
と流れ、この部分でカーボン被覆２ｈの抵抗値に応じて
発熱しながら光ファイバ２ａを加温し、非メッキ部７を
過ぎたらまた導電性メッキ付抗張力体１側のメッキ部８
へと流れる。その結果放射線を被爆する部分は加温され
、仮に放射線被爆により構造欠陥が生したとしても、直
ちにこの欠陥は（１）弐に従って消）成する。具体的に
非メッキ部７に相当する部分の各カーボン被覆光ファイ
バ２表面での発熱量は以下の値になるものと推定される
。
すなわちカーボン被覆２ｂの抵抗値は］、ＯｋΩ／ｃｍ
であるから、４木のカーボン被覆光ファイバ２の場合、
その抵抗値は、 １０ ｋΩ／ｃｍＸ１００ｃｍ ＸＩ／４−２５０ ｋ
Ω／ｃｍまたこのときの流した電流値を０．０２Ａ と
すると、発熱量Ｗは、 Ｗ＝ ｌ２Ｒ−（０，０２）２Ｘ２５０ ＸＩＯ’ ＝
１００Ｊ／Ｓ−２４ｃａｌ／ｓ となる。
であるから、４木のカーボン被覆光ファイバ２の場合、
その抵抗値は、 １０ ｋΩ／ｃｍＸ１００ｃｍ ＸＩ／４−２５０ ｋ
Ω／ｃｍまたこのときの流した電流値を０．０２Ａ と
すると、発熱量Ｗは、 Ｗ＝ ｌ２Ｒ−（０，０２）２Ｘ２５０ ＸＩＯ’ ＝
１００Ｊ／Ｓ−２４ｃａｌ／ｓ となる。
ずなわち０．０２Ａ流ずと１秒間に２４ｃａｌ の発熱
があり、この条件下でシース３に穴を明け、内部の温度
を図ったら約５０°Ｃであった。
があり、この条件下でシース３に穴を明け、内部の温度
を図ったら約５０°Ｃであった。
この状態で非メッキ部７に相当するケーブル箇所に１０
５ レントゲン／ｈｒのγ線を１０時間照照射上めた。
５ レントゲン／ｈｒのγ線を１０時間照照射上めた。
その後このカーボン被覆光ファイバ２の伝送損失増加量
を測定したところ、増加分は０．００５ｄＢ／ｍ （測
定波長は０．８５μｍ）であった。
を測定したところ、増加分は０．００５ｄＢ／ｍ （測
定波長は０．８５μｍ）であった。
次にこのケーブルにおいて電流を流さないで同実験を行
ったところ伝送損失増加は０．０１ｄＢ／ｍであった。
ったところ伝送損失増加は０．０１ｄＢ／ｍであった。
すなわち伝送損失の増加量を約半分に抑制することがで
きた。
きた。
以上の如く本発明の光ファイバケーブルによれば、ケー
ブル外径を大きくすることなしに、しがち効率的にケー
ブル内部の光ファイバを加温することができ、もって耐
放射線特性に優れた光ファイバケーブルを得ることがで
きた。
ブル外径を大きくすることなしに、しがち効率的にケー
ブル内部の光ファイバを加温することができ、もって耐
放射線特性に優れた光ファイバケーブルを得ることがで
きた。
第１図は本発明の光ファイバケーブルの一実施例を示す
横断面図、第２図は本発明に使用するカーボン被覆光フ
ァイバの製造方法を説明する概略図、第３図は本発明の
光ファイバケーブルの効果を調べるための実験方法を示
す斜視図である。
横断面図、第２図は本発明に使用するカーボン被覆光フ
ァイバの製造方法を説明する概略図、第３図は本発明の
光ファイバケーブルの効果を調べるための実験方法を示
す斜視図である。
Claims (1)
- 絶縁材料からなる抗張力体の表面に該抗張力体の長手方
向にわたって導電性メッキが施されてなる導電性メッキ
付抗張力体と、カーボン被覆を最外層に持ち、かつ前記
導電性メッキ付抗張力体の周りに該導電性メッキ付抗張
力体と電気的に導通する状態で集合されてなる石英ガラ
ス製の光ファイバ素線とを有する耐放射線光ファイバケ
ーブルにおいて、前記導電性メッキ付抗張力体はこのケ
ーブルが放射線被爆する部分にはその表面に前記導電性
メッキを有していないことを特徴とする耐放射線光ファ
イバケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098519A JPH02275914A (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 耐放射線光ファイバーケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098519A JPH02275914A (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 耐放射線光ファイバーケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02275914A true JPH02275914A (ja) | 1990-11-09 |
Family
ID=14221902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1098519A Pending JPH02275914A (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 耐放射線光ファイバーケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02275914A (ja) |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP1098519A patent/JPH02275914A/ja active Pending
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