JPH06420Y2 - プラズマト−チ - Google Patents
プラズマト−チInfo
- Publication number
- JPH06420Y2 JPH06420Y2 JP10085486U JP10085486U JPH06420Y2 JP H06420 Y2 JPH06420 Y2 JP H06420Y2 JP 10085486 U JP10085486 U JP 10085486U JP 10085486 U JP10085486 U JP 10085486U JP H06420 Y2 JPH06420 Y2 JP H06420Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass tube
- plasma
- quartz glass
- gas
- supplying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は光ファイバ用ガラス母材を気相エッチングする
際に用いられるプラズマトーチの改良に関するものであ
る。
際に用いられるプラズマトーチの改良に関するものであ
る。
（従来の技術） 光ファイバのコアとなる透明なガラスからなるコアロッ
ドの外周に光ファイバのクラッドとなるガラス微粉末
（スート）を堆積させて光ファイバ用ガラス母材を作製
する方法があるが、コアロッド中にＯＨ基が残存すると
光ファイバとしたとき特に長波長帯において伝送損失が
増大することが知られており、この残存ＯＨ基を如何に
減らすかが重要な技術的課題となっている。そこでガラ
ス母材は作製する工程においてコアロッドの外周にガラ
ス微粉末を堆積させる前に、ＯＨ基に汚染されているコ
アロッドの表面を火炎研磨やさらにエッチングをする必
要があり、そのためには無水熱源としてプラズマを利用
する方法が極めて有効であり、実用されている。このプ
ラズマを発生させるための従来から用いられているプラ
ズマトーチの一般的な構造の概要を第３図に示す。同図
において、１及び２は外側石英ガラス管及び内側石英ガ
ラス管であり、それぞれ下端側面にはガス供給孔１ａ及
び２ａが形成されており、３はエッチング用ガスを供給
するための石英ガラス管である。なお各石英ガラス管の
空隙はガス通路となるので、石英ガラス管はノズルを構
成する。
ドの外周に光ファイバのクラッドとなるガラス微粉末
（スート）を堆積させて光ファイバ用ガラス母材を作製
する方法があるが、コアロッド中にＯＨ基が残存すると
光ファイバとしたとき特に長波長帯において伝送損失が
増大することが知られており、この残存ＯＨ基を如何に
減らすかが重要な技術的課題となっている。そこでガラ
ス母材は作製する工程においてコアロッドの外周にガラ
ス微粉末を堆積させる前に、ＯＨ基に汚染されているコ
アロッドの表面を火炎研磨やさらにエッチングをする必
要があり、そのためには無水熱源としてプラズマを利用
する方法が極めて有効であり、実用されている。このプ
ラズマを発生させるための従来から用いられているプラ
ズマトーチの一般的な構造の概要を第３図に示す。同図
において、１及び２は外側石英ガラス管及び内側石英ガ
ラス管であり、それぞれ下端側面にはガス供給孔１ａ及
び２ａが形成されており、３はエッチング用ガスを供給
するための石英ガラス管である。なお各石英ガラス管の
空隙はガス通路となるので、石英ガラス管はノズルを構
成する。
外側石英ガラス管１の外側には高周波誘導コイル４が配
置されている。なお、５は前記のコアロッドであり、６
はプラズマ火炎を示す。この構造において作用を説明す
ると、ガス供給孔１ａ及び２ａから外側石英ガラス管１
及び内側石英ガラス管２内にプラズマ発生用ガスが供給
され、コイル４に高周波発振器からの高周波電流を流
し、これによって生じた磁場によりプラズマ火炎が形成
される。プラズマ発生用ガスとしては水素や水分を含ま
ない例えばＡrやＡr＋Ｏ2が用いられ、これによって水
素を含まない高温のプラズマ火炎の発生が容易に行な
え、ガラス棒５の表面が高温無水熱源により火炎研磨さ
れるが、さらに水素を含まない六ふっ化硫黄（ＳF6）等
のふっ素化合物からなるエッチング用ガスをエッチング
用ガス供給用石英ガラス管３から供給し添加することに
よってプラズマ火炎で加熱されたコアロッド５の表面の
エッチングがなされる。第４図は上記の如く表面処理し
て作製されたコアロッドの断面における赤外分光分析に
よるＯＨ基濃度の分布状態を例示したものであり、図中
Ｄはエッチングされたコアロッドの直径を示し、この場
合１０mmであるが、外周近傍のＯＨ基濃度はピークで3.
1ppmとなっている。
置されている。なお、５は前記のコアロッドであり、６
はプラズマ火炎を示す。この構造において作用を説明す
ると、ガス供給孔１ａ及び２ａから外側石英ガラス管１
及び内側石英ガラス管２内にプラズマ発生用ガスが供給
され、コイル４に高周波発振器からの高周波電流を流
し、これによって生じた磁場によりプラズマ火炎が形成
される。プラズマ発生用ガスとしては水素や水分を含ま
ない例えばＡrやＡr＋Ｏ2が用いられ、これによって水
素を含まない高温のプラズマ火炎の発生が容易に行な
え、ガラス棒５の表面が高温無水熱源により火炎研磨さ
れるが、さらに水素を含まない六ふっ化硫黄（ＳF6）等
のふっ素化合物からなるエッチング用ガスをエッチング
用ガス供給用石英ガラス管３から供給し添加することに
よってプラズマ火炎で加熱されたコアロッド５の表面の
エッチングがなされる。第４図は上記の如く表面処理し
て作製されたコアロッドの断面における赤外分光分析に
よるＯＨ基濃度の分布状態を例示したものであり、図中
Ｄはエッチングされたコアロッドの直径を示し、この場
合１０mmであるが、外周近傍のＯＨ基濃度はピークで3.
1ppmとなっている。
（考案が解決しようとする問題点） 上記の如く、従来のプラズマトーチを用いれば、水素や
水分を含まない高温プラズマによるコアロッド表面の火
炎研磨と、水素を含まないふっ素化合物添加によるエッ
チングとが同時に行なわれ、ガラス母材のコア部分にお
けるＯＨ基の残存をかなり回避できるが、従来構造のプ
ラズマトーチではプラズマによる加熱が常に大気中にあ
り、多少ではあるが空気中の水分がガラス棒中に浸入拡
散する。その結果は一例としての前記第４図に示す如き
濃度のＯＨ基が残存しているが、光ファイバの伝送損失
をさらに少なくするためには、さらにＯＨ基の残存量を
少なくすることが強く希求されている。また、大気と加
熱点を切離すために、ガラスロッドをチャンバで囲うこ
とも考えられるが、プラズマトーチより出る放射熱が非
常に強いため実用的でない。
水分を含まない高温プラズマによるコアロッド表面の火
炎研磨と、水素を含まないふっ素化合物添加によるエッ
チングとが同時に行なわれ、ガラス母材のコア部分にお
けるＯＨ基の残存をかなり回避できるが、従来構造のプ
ラズマトーチではプラズマによる加熱が常に大気中にあ
り、多少ではあるが空気中の水分がガラス棒中に浸入拡
散する。その結果は一例としての前記第４図に示す如き
濃度のＯＨ基が残存しているが、光ファイバの伝送損失
をさらに少なくするためには、さらにＯＨ基の残存量を
少なくすることが強く希求されている。また、大気と加
熱点を切離すために、ガラスロッドをチャンバで囲うこ
とも考えられるが、プラズマトーチより出る放射熱が非
常に強いため実用的でない。
（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の如き問題点を解決するためになされたも
ので、外側に高周波誘導コイルが配置された石英ガラス
管を有する従来のプラズマトーチの外周にさらに同心状
にフード用石英ガラス管を付設し、該フード用石英ガラ
ス管と、外側に高周波誘導コイルが配置された上記石英
ガラス管との間の空隙に、乾燥窒素ガス等の乾燥ガスを
流してガスシールすることにより、プラズマ火炎による
加熱点を大気から遮断する構造のプラズマトーチを提供
するものである。
ので、外側に高周波誘導コイルが配置された石英ガラス
管を有する従来のプラズマトーチの外周にさらに同心状
にフード用石英ガラス管を付設し、該フード用石英ガラ
ス管と、外側に高周波誘導コイルが配置された上記石英
ガラス管との間の空隙に、乾燥窒素ガス等の乾燥ガスを
流してガスシールすることにより、プラズマ火炎による
加熱点を大気から遮断する構造のプラズマトーチを提供
するものである。
（作用） 上記の如き構造のプラズマトーチは、乾燥ガスによって
プラズマ火炎による加熱点がガスシールされ、水分を含
んだ空気に触れることがないので、エッチング中のコア
ロッドに空気中の水分が浸入するのを防止することがで
きる。
プラズマ火炎による加熱点がガスシールされ、水分を含
んだ空気に触れることがないので、エッチング中のコア
ロッドに空気中の水分が浸入するのを防止することがで
きる。
（実施例） 第１図は本考案のプラズマトーチの構造の概要を示すも
のであり、同図において、第３図の従来例と同様に１及
び２はそれぞれガス供給孔１ａ及び２ａが設けられてい
る外側及び内側石英ガラス管３はエッチング用ガス供給
用石英ガラス管、４は高周波誘導コイルである。そして
高周波誘導コイル４の外側に外側石英ガラス管１と同心
状に、かつプラズマ火炎６を包囲するように、下端側面
にガス供給孔７ａが形成されているフード用石英ガラス
管７が配置されてなるものである。
のであり、同図において、第３図の従来例と同様に１及
び２はそれぞれガス供給孔１ａ及び２ａが設けられてい
る外側及び内側石英ガラス管３はエッチング用ガス供給
用石英ガラス管、４は高周波誘導コイルである。そして
高周波誘導コイル４の外側に外側石英ガラス管１と同心
状に、かつプラズマ火炎６を包囲するように、下端側面
にガス供給孔７ａが形成されているフード用石英ガラス
管７が配置されてなるものである。
上記のプラズマトーチのガス供給孔１ａからアルゴン
（Ａr）７SLM＋酸素（Ｏ2）２５SLMの混合ガスを外側石
英ガラス管１内に、ガス供給孔２ａからアルゴン（Ａ
r）７SLM＋酸素（Ｏ2）１０SLMの混合ガスを内側石英ガ
ラス管２内に、エッチング用ガス供給用石英ガラス管３
から六ふっ化硫黄（ＳF6）１００SCCMのエッチング用ガ
スを供給し、さらにガス供給孔７ａから乾燥窒素ガス３
５SLMをフード用石英ガラス管７内を供給し、高周波誘
導コイル３には高周波発振器からの高周波電流を流し、
これによって生じた磁場によりプラズマ火炎６が形成さ
れ、これによってコアロッド５の表面の火炎研磨及びエ
ッチングを行ない、該ガラス棒５の表面にガラス微粉末
を堆積させて作ったガラス母材からシングルモードファ
イバを製作した。この場合のコアロッドについて赤外分
光分析による径方向のＯＨ基濃度の分布状況を第２図に
示し、Ｄは上記コアロッドの直径（１０mm）を示し、外
周部のピークでＯＨ基濃度は0.97ppmとなり、前記第４
図に示す従来例と比較するとＯＨ基濃度が1/3以下に減
っており、また、このコアロッドより試作したファイバ
の波長1.38μmにおけるＯＨ基の吸収による損失のピー
クは3dB/kmであった。これに対し比較例として従来のプ
ラズマトーチを使用して製作したシングルモードファイ
バの上記と同一波長におけるＯＨ基の吸収による損失の
ピークは6dB/kmであつた。
（Ａr）７SLM＋酸素（Ｏ2）２５SLMの混合ガスを外側石
英ガラス管１内に、ガス供給孔２ａからアルゴン（Ａ
r）７SLM＋酸素（Ｏ2）１０SLMの混合ガスを内側石英ガ
ラス管２内に、エッチング用ガス供給用石英ガラス管３
から六ふっ化硫黄（ＳF6）１００SCCMのエッチング用ガ
スを供給し、さらにガス供給孔７ａから乾燥窒素ガス３
５SLMをフード用石英ガラス管７内を供給し、高周波誘
導コイル３には高周波発振器からの高周波電流を流し、
これによって生じた磁場によりプラズマ火炎６が形成さ
れ、これによってコアロッド５の表面の火炎研磨及びエ
ッチングを行ない、該ガラス棒５の表面にガラス微粉末
を堆積させて作ったガラス母材からシングルモードファ
イバを製作した。この場合のコアロッドについて赤外分
光分析による径方向のＯＨ基濃度の分布状況を第２図に
示し、Ｄは上記コアロッドの直径（１０mm）を示し、外
周部のピークでＯＨ基濃度は0.97ppmとなり、前記第４
図に示す従来例と比較するとＯＨ基濃度が1/3以下に減
っており、また、このコアロッドより試作したファイバ
の波長1.38μmにおけるＯＨ基の吸収による損失のピー
クは3dB/kmであった。これに対し比較例として従来のプ
ラズマトーチを使用して製作したシングルモードファイ
バの上記と同一波長におけるＯＨ基の吸収による損失の
ピークは6dB/kmであつた。
（考案の効果） 本考案のプラズマトーチは、プラズマ火炎による加熱点
をガスシールにより大気から遮断する構造を有してお
り、空気中の水分がエッチング中のコアロッドに浸入拡
散するのを防ぐことができるので、本考案のプラズマト
ーチを用いて表面処理されたコアロッドの外周にガラス
微粉末を堆積させたガラス母材から作製された光ファイ
バはＯＨ基の残存量が極めて少なく、前記実施例に記し
た如くＯＨ基による吸収損失が抑制され、従って伝送損
失の小さな光ファイバを得ることができ、特に光ファイ
バ通信分野へ大きく寄与するものである。
をガスシールにより大気から遮断する構造を有してお
り、空気中の水分がエッチング中のコアロッドに浸入拡
散するのを防ぐことができるので、本考案のプラズマト
ーチを用いて表面処理されたコアロッドの外周にガラス
微粉末を堆積させたガラス母材から作製された光ファイ
バはＯＨ基の残存量が極めて少なく、前記実施例に記し
た如くＯＨ基による吸収損失が抑制され、従って伝送損
失の小さな光ファイバを得ることができ、特に光ファイ
バ通信分野へ大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】 第１図は本考案のプラズマトーチの実施例の概要断面
図、第２図は第１図のプラズマトーチを用いてエッチン
グされたコアロッドの断面におけるＯＨ基濃度の分布
図、第３図は従来のプラズマトーチの概要断面図、第４
図は従来のプラズマトーチを用いてエッチングされたコ
アロッドの断面におけるＯＨ基濃度の分布図である。 １…外側石英ガラス管，２…内側石英ガラス管，３…エ
ッチング用石英ガラス管、４…高周波誘導コイル、 ６…プラズマ火炎、７……フード用石英ガラス管。
図、第２図は第１図のプラズマトーチを用いてエッチン
グされたコアロッドの断面におけるＯＨ基濃度の分布
図、第３図は従来のプラズマトーチの概要断面図、第４
図は従来のプラズマトーチを用いてエッチングされたコ
アロッドの断面におけるＯＨ基濃度の分布図である。 １…外側石英ガラス管，２…内側石英ガラス管，３…エ
ッチング用石英ガラス管、４…高周波誘導コイル、 ６…プラズマ火炎、７……フード用石英ガラス管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大橋 立行 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内 (72)考案者 宮本 末広 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内 (72)考案者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内
Claims (2)
- 【請求項１】光ファイバ用母材の気相エッチング用ガス
供給石英ガラス管を囲んで同心状に設けたプラズマ発生
用ガス供給石英ガラス管の先端部に高周波誘導コイルを
巻回して設けると共に、該プラズマ発生用ガス供給石英
ガラス管の外側に不活性ガス供給用ガラス管を同心状に
設けて、不活性乾燥気体によりプラズマ火災を外気から
遮蔽するようにしたことを特徴とするプラズマトーチ。 - 【請求項２】光ファイバ用母材の気相エッチング用ガス
供給石英ガラス管を囲んだプラズマ発生用ガス供給ノズ
ルが、内側と外側の二重のプラズマ発生用ガス供給石英
ガラス管からなり、外側のプラズマ発生用ガス供給石英
ガラス管の先端部に高周波誘導コイルを巻回したことを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のプラズ
マトーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10085486U JPH06420Y2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | プラズマト−チ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10085486U JPH06420Y2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | プラズマト−チ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312025U JPS6312025U (ja) | 1988-01-26 |
| JPH06420Y2 true JPH06420Y2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=30971059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10085486U Expired - Lifetime JPH06420Y2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | プラズマト−チ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06420Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6635338B2 (ja) | 2016-04-15 | 2020-01-22 | ミネベアミツミ株式会社 | 回転装置 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP10085486U patent/JPH06420Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312025U (ja) | 1988-01-26 |
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