JPH0340931A - 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用ガラス母材の製造方法Info
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- JPH0340931A JPH0340931A JP17421089A JP17421089A JPH0340931A JP H0340931 A JPH0340931 A JP H0340931A JP 17421089 A JP17421089 A JP 17421089A JP 17421089 A JP17421089 A JP 17421089A JP H0340931 A JPH0340931 A JP H0340931A
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-
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- 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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
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- C03B37/0146—Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings
-
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関するも
のであり、特に例えばコアが純石英(570m )でク
ラッドがフッ素添加石英(F−Si Ox )のような
、Fを含有する光ファイバ用ガラス母材製造に好適な方
法に関する。
のであり、特に例えばコアが純石英(570m )でク
ラッドがフッ素添加石英(F−Si Ox )のような
、Fを含有する光ファイバ用ガラス母材製造に好適な方
法に関する。
VAD法や外付は法などの気相反応により合成されたS
i Oxガラス粒子体は、加熱炉内で脱水、フッ素(F
)添加などの熱処理を行った後、透明ガラス化されて光
ファイバ用ガラス母材とされ、さらに該ガラス母材は線
引されて光ファイバに形成される。従来、この熱処理お
よび透明ガラス化は、ゾーン炉を使用する方式と均−炉
を使用する方式が知られている。
i Oxガラス粒子体は、加熱炉内で脱水、フッ素(F
)添加などの熱処理を行った後、透明ガラス化されて光
ファイバ用ガラス母材とされ、さらに該ガラス母材は線
引されて光ファイバに形成される。従来、この熱処理お
よび透明ガラス化は、ゾーン炉を使用する方式と均−炉
を使用する方式が知られている。
ゾーン炉を使用する場合は、第8図に示すように、母材
(ガラス粒子体)■の母材長Lpに対して、十分短いヒ
ータ長Lhのヒータ85を有する加熱炉内にSiO!ガ
ラス粒子体を通過させることにより、熱処理および透明
ガラス化を行なう。第8図中、2はシード棒、4は炉芯
管を表す。
(ガラス粒子体)■の母材長Lpに対して、十分短いヒ
ータ長Lhのヒータ85を有する加熱炉内にSiO!ガ
ラス粒子体を通過させることにより、熱処理および透明
ガラス化を行なう。第8図中、2はシード棒、4は炉芯
管を表す。
一方、均−炉の場合は、第9図に示すように、ヒータ長
Lhが母材長1.pに対して十分長いヒータ95を有す
る加−炉を使用することにより、比較的均熱な状態を炉
内につくり、この中にSi Osガラス粒子体1を保持
することにより熱処理および透明ガラス化を行なう。
Lhが母材長1.pに対して十分長いヒータ95を有す
る加−炉を使用することにより、比較的均熱な状態を炉
内につくり、この中にSi Osガラス粒子体1を保持
することにより熱処理および透明ガラス化を行なう。
また、特開昭62−187128号公報に示されるよう
に、比較的長いヒータ長を持つ加熱炉内においてSi
Oxガラス粒子体を往復トラバースする方法も提案され
ている。
に、比較的長いヒータ長を持つ加熱炉内においてSi
Oxガラス粒子体を往復トラバースする方法も提案され
ている。
そして、以上に説明したいずれの従来法も、熱処理中の
炉内温度は一定に保って行なう方法である。
炉内温度は一定に保って行なう方法である。
従来のゾーン方式の場合、長尺のSi O!ガラス粒子
体を熱処理するためには、全長の炉内通過に時間がかか
り、生産性が悪いとい、う欠点があった。
体を熱処理するためには、全長の炉内通過に時間がかか
り、生産性が悪いとい、う欠点があった。
一方、均−炉ガスの場合にはヒータ長Lhを長くし、均
熱化しているとは言え、やはり炉内には温度分布が生じ
る。第1O図に均一炉内の温度の分布の一例を示す。こ
のため、例えば900 m+s IIのヒータを使用し
ても、最高温度に対して5℃以内の温度に保たれる長さ
は300圓程度と短<、5I01ガラス粒子体全長を均
一温度に保つことは難しい。或いは、均一温度に保つた
めには、SI Oxガラス粒子体の長さの2〜3倍のヒ
ータ長が必要であり、これは実用に適さない。
熱化しているとは言え、やはり炉内には温度分布が生じ
る。第1O図に均一炉内の温度の分布の一例を示す。こ
のため、例えば900 m+s IIのヒータを使用し
ても、最高温度に対して5℃以内の温度に保たれる長さ
は300圓程度と短<、5I01ガラス粒子体全長を均
一温度に保つことは難しい。或いは、均一温度に保つた
めには、SI Oxガラス粒子体の長さの2〜3倍のヒ
ータ長が必要であり、これは実用に適さない。
炉内の温度が均一に保たれない場合、あるいは高温に保
たれる時間に差がある場合には、熱処理により添付され
るガラス体内の特性に差が生じ、長平方向に均一なガラ
ス母材を得ることができない。
たれる時間に差がある場合には、熱処理により添付され
るガラス体内の特性に差が生じ、長平方向に均一なガラ
ス母材を得ることができない。
そこで、均一炉内でSi Osガラス粒子体を往復トラ
バースさせることにより、温度のかかり方を均一にする
前記公報に記載の方法がある。この場合の5iftガラ
ス粒子体内の塩度履歴を第11図に処理時間−温度図と
して示すが、やはり常に炉体中心部に位置するSi O
*ガラス粒体の中央部と端の部分では温度履歴に差が生
じてしまい、均一な特性を得ることは、困難である。
バースさせることにより、温度のかかり方を均一にする
前記公報に記載の方法がある。この場合の5iftガラ
ス粒子体内の塩度履歴を第11図に処理時間−温度図と
して示すが、やはり常に炉体中心部に位置するSi O
*ガラス粒体の中央部と端の部分では温度履歴に差が生
じてしまい、均一な特性を得ることは、困難である。
第12図に、均一炉中の定位置にSiO□ガラス粒子体
を保持してF添加処理した場合の、母材の長平方向にお
ける屈折率分布を示し、第13図に均一炉中でトラバー
スさせてFm加処理した場合の母材のそれを示すが、い
ずれも屈折率が変動している。
を保持してF添加処理した場合の、母材の長平方向にお
ける屈折率分布を示し、第13図に均一炉中でトラバー
スさせてFm加処理した場合の母材のそれを示すが、い
ずれも屈折率が変動している。
本発明は、均一加熱方式とは言え、実際にはこのような
温度分布を持つ加熱炉において、上記したような従来法
の問題点を解決して810mガラス粒子体の温度履歴を
均一にでき、長平方向に特性の均一な光ファイバ用ガラ
ス母材を製造する方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
温度分布を持つ加熱炉において、上記したような従来法
の問題点を解決して810mガラス粒子体の温度履歴を
均一にでき、長平方向に特性の均一な光ファイバ用ガラ
ス母材を製造する方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
上記問題点を解決するための手段として、均一炉内をト
ラバースしながらs+ ofガラス粒子体を加熱する際
に、5IOtガラス粒子体内の温度履歴を補償して均一
にできるように、炉内温度を変化させることを考えつい
た。
ラバースしながらs+ ofガラス粒子体を加熱する際
に、5IOtガラス粒子体内の温度履歴を補償して均一
にできるように、炉内温度を変化させることを考えつい
た。
すなわち、本発明は気相反応により合成したSi Os
ガラス粒子体を加熱炉内で脱水及び/又はフッ素添加の
ための加熱処理を行い、その後透明ガラス化して光ファ
イバ用ガラス母材を製造する方法において、上記脱水及
び/又はフッ素添加並びに透明ガラス化の少なくとも1
つの工程において、上記Si O!ガラス粒子体を加熱
炉内でトラバースさせ且つその際に加熱炉内の温度を変
化させることを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製
造方法である。
ガラス粒子体を加熱炉内で脱水及び/又はフッ素添加の
ための加熱処理を行い、その後透明ガラス化して光ファ
イバ用ガラス母材を製造する方法において、上記脱水及
び/又はフッ素添加並びに透明ガラス化の少なくとも1
つの工程において、上記Si O!ガラス粒子体を加熱
炉内でトラバースさせ且つその際に加熱炉内の温度を変
化させることを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製
造方法である。
上記加熱炉はそのヒーターの長さLhが、5iOtガラ
ス粒子体の長さLpに対して、Lh ≧Lpの関係を有
するものであることが好ましい。
ス粒子体の長さLpに対して、Lh ≧Lpの関係を有
するものであることが好ましい。
また、Si Osガラス粒子体を加熱炉内にトラバース
させる際に行なう、加熱炉内の温度変化のパターンは、
昇温と一定温度保持の2つのパターンの組合せからなる
ことが好ましい。
させる際に行なう、加熱炉内の温度変化のパターンは、
昇温と一定温度保持の2つのパターンの組合せからなる
ことが好ましい。
本発明の構成を第1図に示す。St Osガラス粒子体
(母材)lは、ンード棒2を母材昇降装置のチャック3
にて保持し、長さLhのヒータ5を持つ加熱炉内に挿入
される。ヒータ長Lhは、Si Otガラス粒子体l長
さLpに対して、Lh ≧t、pの関係となるように設
計されている。熱処理は、Si Oxガラス粒子体lが
一定のガス雰囲気中でコントロールされるよう、炉芯管
4の中で行われる。
(母材)lは、ンード棒2を母材昇降装置のチャック3
にて保持し、長さLhのヒータ5を持つ加熱炉内に挿入
される。ヒータ長Lhは、Si Otガラス粒子体l長
さLpに対して、Lh ≧t、pの関係となるように設
計されている。熱処理は、Si Oxガラス粒子体lが
一定のガス雰囲気中でコントロールされるよう、炉芯管
4の中で行われる。
第1図に示す均一炉内には、Lh=900mmの場合、
第1O図に示したような温度分布が生ずる。この炉内に
おいて、Lp =600mm1!のSiO,ガラス粒子
体の熱処理を均−炉方式にて行なう場合スート全長にわ
たって、50℃程度の温度差が生ずることになり、低温
部は十分加熱されなくなる。
第1O図に示したような温度分布が生ずる。この炉内に
おいて、Lp =600mm1!のSiO,ガラス粒子
体の熱処理を均−炉方式にて行なう場合スート全長にわ
たって、50℃程度の温度差が生ずることになり、低温
部は十分加熱されなくなる。
これに対して、この低温部の温度を上げるためにSt
Osガラス粒子体1をトラバースした場合、第11図に
示したように、Si O童ガラス粒子体の温度履歴に大
きな差が生じることになる。すなわち、F量加に必要と
考えられる1100°C以上に保たれる時間は、St
Osガラス粒子体の前端と後端で28分もの差が生じて
いる。
Osガラス粒子体1をトラバースした場合、第11図に
示したように、Si O童ガラス粒子体の温度履歴に大
きな差が生じることになる。すなわち、F量加に必要と
考えられる1100°C以上に保たれる時間は、St
Osガラス粒子体の前端と後端で28分もの差が生じて
いる。
炉芯管内を5iF41bの雰囲気に保ち、Si Osガ
ラス粒子体を熱処理した場合に、ガラス母材内に添加さ
れるF量を長手方向に評価したものを第12図及び第1
3図に示す。第12図は均−炉方式で熱処理した場合、
第13図は均−炉でSt O!ガラス粒子体をトラバー
スした場合の母材長手方向の屈折率を評価したものであ
る。評価に用いた炉のヒータ長は90 (JmMl、
5iftガラス粒子体の長さは500mmj!であった
。堤流量151/分、Si F+液流量00cc/分の
ガス雰囲気とした。
ラス粒子体を熱処理した場合に、ガラス母材内に添加さ
れるF量を長手方向に評価したものを第12図及び第1
3図に示す。第12図は均−炉方式で熱処理した場合、
第13図は均−炉でSt O!ガラス粒子体をトラバー
スした場合の母材長手方向の屈折率を評価したものであ
る。評価に用いた炉のヒータ長は90 (JmMl、
5iftガラス粒子体の長さは500mmj!であった
。堤流量151/分、Si F+液流量00cc/分の
ガス雰囲気とした。
いずれにしても、母材長手方向のF添加量に大きな変動
のあることがわかる。
のあることがわかる。
これに対し、SiO□ガラス粒子体のトラバース中に、
炉内温度を本発明に従い第2図に示すように変化させた
場合、Si O=ニガラス粒子長長手方向温度履歴は第
3図に示すようになり、11oo’c以上に保たれる時
間は、先端と後端で7分という僅かの差となる。このよ
うにトラバス中に炉内温度を変化させるという本発明の
手段により、St Oxガラス粒子体の長手方向の温度
履歴はより均一化できるため、長平方向に均一な特性を
持つガラス母材の製造が容易になる。
炉内温度を本発明に従い第2図に示すように変化させた
場合、Si O=ニガラス粒子長長手方向温度履歴は第
3図に示すようになり、11oo’c以上に保たれる時
間は、先端と後端で7分という僅かの差となる。このよ
うにトラバス中に炉内温度を変化させるという本発明の
手段により、St Oxガラス粒子体の長手方向の温度
履歴はより均一化できるため、長平方向に均一な特性を
持つガラス母材の製造が容易になる。
実施例I
VAD法により合成した600IIll11のSi O
Hガラス粒子体を、ヒルり長900mm!!の均−炉を
使用して、熱処理、透明化をした。熱処理は表1に示す
ような3ステツプに分けて行った。第2ステツプは第2
図に示すパターンの通りである。
Hガラス粒子体を、ヒルり長900mm!!の均−炉を
使用して、熱処理、透明化をした。熱処理は表1に示す
ような3ステツプに分けて行った。第2ステツプは第2
図に示すパターンの通りである。
表1
透明化後、長手方向にガラス母材の屈折率を測定した結
果、第4図に示す如くで、長手方向に屈折率の変化のな
い均一な母材を得ることができた。
果、第4図に示す如くで、長手方向に屈折率の変化のな
い均一な母材を得ることができた。
実施例2
実施例1と同様の均−炉を用い、VAD法により合成し
た6 00 mm+ 12のガラス粒子対の熱処理、透
明化を行った。熱処理は表2に示すような3ステツプに
分けて行った。第2ステツプは第5図に示す通りである
。
た6 00 mm+ 12のガラス粒子対の熱処理、透
明化を行った。熱処理は表2に示すような3ステツプに
分けて行った。第2ステツプは第5図に示す通りである
。
表2
透明化後、長手方向にガラス母材の屈折率を測定した結
果、第6図に示す如くであり、長手方向に屈折率変化の
ない均一な母材を得た。
果、第6図に示す如くであり、長手方向に屈折率変化の
ない均一な母材を得た。
実施例3
実施例2と同様の構成において、第2ステツプの温度パ
ターンを第7図に示すように変化させた。透明化後、屈
折率の長手方向の変化を評価したところ、実施例2とほ
ぼ同等の長手方向に均一な屈折率を持つ母材を得ること
ができた。
ターンを第7図に示すように変化させた。透明化後、屈
折率の長手方向の変化を評価したところ、実施例2とほ
ぼ同等の長手方向に均一な屈折率を持つ母材を得ること
ができた。
以上説明したように、Si O!ガラス粒子体の熱処理
において、310sガラス粒子体のトラバース中に、炉
内温度をコントロールすることにより、ガラス微粒子体
の熱履歴を長手方向に均一にすることが可能となり、こ
のため、長手方向に品質の安定したガラス母材を得るこ
とができる。
において、310sガラス粒子体のトラバース中に、炉
内温度をコントロールすることにより、ガラス微粒子体
の熱履歴を長手方向に均一にすることが可能となり、こ
のため、長手方向に品質の安定したガラス母材を得るこ
とができる。
本発明においては、熱処理第2ステツプ(F添加処理)
についてのみ、温度をフントロールしたが、他の工程に
おいても同様の温度履歴均一化を図ることは、品質の安
定化に有効である。
についてのみ、温度をフントロールしたが、他の工程に
おいても同様の温度履歴均一化を図ることは、品質の安
定化に有効である。
また、熱処理時の温度パターンは、Si Otガラス粒
粒子長長手方向温度履歴を解消できるようにパターンを
変更することは容易である。
粒子長長手方向温度履歴を解消できるようにパターンを
変更することは容易である。
第1図は本発明の熱処理用加熱炉の構成を示す概略断面
図、第2図は本発明の実施例Iにおける熱処理時の温度
変化させるパターンを示す図、第3図は本発明の構成で
熱処理た場合の熱履歴を示す図、第4図は本発明の実施
例1で得られる母材の長手方向の屈折率変動を示す図、
第5図は本発明の実施例2における熱処理時の温度変化
させるパターンを示す図、第6図は本発明の実施例2で
得られる母材の長平方向の屈折率変動を示す図、第7図
は本発明の実施例3における熱処理時の温度変化させる
パターンを示す図、第8図は従来のゾーン炉方式を説明
する図、第9図は従来の均−炉ガスを説明する図、第1
O図は均一炉内の温度分布を表す図、第11図は均一炉
内をトラバースしたときのSi Oxガラス粒子体内の
温度履歴を示す図、第12図は均−炉にてSi Osガ
ラス粒子体を保持してF添加処理した場合の分村長手方
向の屈折率変動を表す図、第13図は上記第11図に示
す温度履歴にてF添加処理した場合の長手方向の屈折率
変動を示す図である。 図中、JはSi Osガラス粒子体、2はシード棒、3
はSi Osガラス粒子体トラバース装置のチャック、
4は炉芯管、5 、85.95はヒータ第8図 第9図 第10図 +2c1010刀 温ft (”Cン
図、第2図は本発明の実施例Iにおける熱処理時の温度
変化させるパターンを示す図、第3図は本発明の構成で
熱処理た場合の熱履歴を示す図、第4図は本発明の実施
例1で得られる母材の長手方向の屈折率変動を示す図、
第5図は本発明の実施例2における熱処理時の温度変化
させるパターンを示す図、第6図は本発明の実施例2で
得られる母材の長平方向の屈折率変動を示す図、第7図
は本発明の実施例3における熱処理時の温度変化させる
パターンを示す図、第8図は従来のゾーン炉方式を説明
する図、第9図は従来の均−炉ガスを説明する図、第1
O図は均一炉内の温度分布を表す図、第11図は均一炉
内をトラバースしたときのSi Oxガラス粒子体内の
温度履歴を示す図、第12図は均−炉にてSi Osガ
ラス粒子体を保持してF添加処理した場合の分村長手方
向の屈折率変動を表す図、第13図は上記第11図に示
す温度履歴にてF添加処理した場合の長手方向の屈折率
変動を示す図である。 図中、JはSi Osガラス粒子体、2はシード棒、3
はSi Osガラス粒子体トラバース装置のチャック、
4は炉芯管、5 、85.95はヒータ第8図 第9図 第10図 +2c1010刀 温ft (”Cン
Claims (3)
- (1)気相反応により合成したSiO_2ガラス粒子体
を加熱炉内で脱水及び/又はフッ素添加のための加熱処
理を行い、その後透明ガラス化して光ファイバ用ガラス
母材を製造する方法において、上記脱水及び/又はフッ
素添加並びに透明ガラス化の少なくとも1つの工程にお
いて、上記SiO_2ガラス粒子体を加熱炉内でトラバ
ースさせ且つその際に加熱炉内の温度を変化させること
を特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。 - (2)上記加熱炉はそのヒーターの長さLhが、SiO
_2ガラス粒子体の長さLpに対して、Lh≧Lpの関
係を有するものであることを特徴とする請求項(1)に
記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。 - (3)SiO_2ガラス粒子体を加熱炉内にトラバース
させる際に行なう加熱炉内の温度変化のパターンは、昇
温と一定温度保持の2つのパターンの組合せからなるこ
とを特徴とする請求項(1)又は(2)に記載の光ファ
イバ用ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17421089A JPH0340931A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17421089A JPH0340931A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0340931A true JPH0340931A (ja) | 1991-02-21 |
Family
ID=15974649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17421089A Pending JPH0340931A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0340931A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1035082A1 (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-13 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Process and apparatus for sintering a porous glass preform |
EP1221430A2 (en) * | 2001-01-05 | 2002-07-10 | Lucent Technologies Inc. | Process of manufacturing fluorine-doped preforms for optical fibres |
EP1466874A3 (en) * | 2003-04-08 | 2005-09-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Fluorine-doped quartz glass article and manufacturing method thereof |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP17421089A patent/JPH0340931A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1035082A1 (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-13 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Process and apparatus for sintering a porous glass preform |
EP1561731A3 (en) * | 1999-03-10 | 2006-04-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for sintering a porous glass preform |
EP1221430A2 (en) * | 2001-01-05 | 2002-07-10 | Lucent Technologies Inc. | Process of manufacturing fluorine-doped preforms for optical fibres |
EP1221430A3 (en) * | 2001-01-05 | 2003-01-08 | Lucent Technologies Inc. | Process of manufacturing fluorine-doped preforms for optical fibres |
EP1466874A3 (en) * | 2003-04-08 | 2005-09-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Fluorine-doped quartz glass article and manufacturing method thereof |
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