JPH0859247A - 合成炉装置 - Google Patents
合成炉装置Info
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- JPH0859247A JPH0859247A JP21816594A JP21816594A JPH0859247A JP H0859247 A JPH0859247 A JP H0859247A JP 21816594 A JP21816594 A JP 21816594A JP 21816594 A JP21816594 A JP 21816594A JP H0859247 A JPH0859247 A JP H0859247A
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- furnace
- control
- temperature
- light source
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/24—Automatically regulating the melting process
- C03B5/245—Regulating the melt or batch level, depth or thickness
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/24—Automatically regulating the melting process
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 外部光源（１）、光学検知部（２）、ＡＤコ
ンバータ（３）、グラフィックメモリ（４）、コンピュ
ータ（５）、炉コントローラ（６）を備え、合成炉
（７）に設けた炉窓（８）から合成炉（７）内に存在す
る融体（１０）に向かって外部光源（１）から光を照射
して、融体表面からの光により融体の表面形状や表面温
度を光学検知部（２）により測定し、得られたデータ
（１１）を、グラフィックメモリ（４）に送り、コンピ
ュータ（５）を用いてリアルタイムで解析し、炉コント
ローラ（６）を用いて、合成炉内のヒータ（１４）の温
度。および、昇降モータ（１２）の位置を制御する。 【効果】 合成炉内の熱および圧力等の雰囲気条件の時
間的および空間的な微妙な変化に対して、リアルタイム
で、融体位置や融体温度等を制御することが可能とな
り、高性能・高品質なガラス、セラミックス等の素材の
製造が可能となる。
ンバータ（３）、グラフィックメモリ（４）、コンピュ
ータ（５）、炉コントローラ（６）を備え、合成炉
（７）に設けた炉窓（８）から合成炉（７）内に存在す
る融体（１０）に向かって外部光源（１）から光を照射
して、融体表面からの光により融体の表面形状や表面温
度を光学検知部（２）により測定し、得られたデータ
（１１）を、グラフィックメモリ（４）に送り、コンピ
ュータ（５）を用いてリアルタイムで解析し、炉コント
ローラ（６）を用いて、合成炉内のヒータ（１４）の温
度。および、昇降モータ（１２）の位置を制御する。 【効果】 合成炉内の熱および圧力等の雰囲気条件の時
間的および空間的な微妙な変化に対して、リアルタイム
で、融体位置や融体温度等を制御することが可能とな
り、高性能・高品質なガラス、セラミックス等の素材の
製造が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、合成炉装置に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、ガラス等の
素材の溶融合成に有用な、自動制御される合成炉装置に
関するものである。
ものである。さらに詳しくは、この発明は、ガラス等の
素材の溶融合成に有用な、自動制御される合成炉装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術と課題】従来から、エレクトロニクス技術
の急速な発展により、より高性能・高品質な材料の提供
が欠かせないものとなっており、それにもとなって高性
能・高品質材料を得るための製造プロセスの制御が重要
な課題となっている。特に、ガラス、セラミックス、結
晶、金属間化合物等の合成プロセスにおいては、より高
性能・高品質な材料を得るために、融体の高純度化や融
体の成分組成の高度な制御を行なうことが必要不可欠と
なっている。
の急速な発展により、より高性能・高品質な材料の提供
が欠かせないものとなっており、それにもとなって高性
能・高品質材料を得るための製造プロセスの制御が重要
な課題となっている。特に、ガラス、セラミックス、結
晶、金属間化合物等の合成プロセスにおいては、より高
性能・高品質な材料を得るために、融体の高純度化や融
体の成分組成の高度な制御を行なうことが必要不可欠と
なっている。
【０００３】例えば、これまでの技術でも合成炉内の温
度や雰囲気ガス圧力等を制御し、融体内への不純物の混
入を低減させ、さらに、融体内の成分の調整と温度の均
一化を図りその結果として、品質のよい素材の提供に一
定の効果を挙げている。しかしながら、これまでの融体
を経由する各種の従来の合成プロセスにおいては、熱、
圧力等の雰囲気条件の制御の点で必ずしも満足できる状
況ないのが実情である。それと言うのも、多くの場合、
実験により得た基準データに沿って制御しようとしてい
るものの、融体への熱的影響や、圧力的影響を、時間的
かつ空間的に、その場観察を可能としつつ、リアルタイ
ムで制御することはほとんど行われていなかったからで
ある。
度や雰囲気ガス圧力等を制御し、融体内への不純物の混
入を低減させ、さらに、融体内の成分の調整と温度の均
一化を図りその結果として、品質のよい素材の提供に一
定の効果を挙げている。しかしながら、これまでの融体
を経由する各種の従来の合成プロセスにおいては、熱、
圧力等の雰囲気条件の制御の点で必ずしも満足できる状
況ないのが実情である。それと言うのも、多くの場合、
実験により得た基準データに沿って制御しようとしてい
るものの、融体への熱的影響や、圧力的影響を、時間的
かつ空間的に、その場観察を可能としつつ、リアルタイ
ムで制御することはほとんど行われていなかったからで
ある。
【０００４】例えば、図１に例示した結晶の育成のため
の３１上げ法による合成炉でも、グラファイトヒータか
らシリカルツボ内への熱的影響、および、シリカルツボ
内の圧力的影響に関しては、時間的かつ空間的にほぼ一
定とみなされており、シリカルツボは、融体の成分を均
一にするために回転され上下方向に移動可能とし、結晶
の引き上げ状態を観察窓や観察測定系によって観察可能
としているものの、この観察に基づいてリアルタイムで
回転や昇降を制御し、温度や圧力を制御するようにした
システムはいまだ実現されていない。
の３１上げ法による合成炉でも、グラファイトヒータか
らシリカルツボ内への熱的影響、および、シリカルツボ
内の圧力的影響に関しては、時間的かつ空間的にほぼ一
定とみなされており、シリカルツボは、融体の成分を均
一にするために回転され上下方向に移動可能とし、結晶
の引き上げ状態を観察窓や観察測定系によって観察可能
としているものの、この観察に基づいてリアルタイムで
回転や昇降を制御し、温度や圧力を制御するようにした
システムはいまだ実現されていない。
【０００５】このため、従来の合成炉の制御では、今後
の高性能・高品質素材の製造に対応することは困難であ
った。この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされた
ものであり、従来技術の欠点を解消し、高性能・高品質
素材の製造を可能とするために、合成炉内の熱的影響お
よび圧力的影響の時間的および空間的な微妙な変化を原
因とする生成素材の品質低下に対して、リアルタイム
で、融体の位置や温度等の雰囲気条件を制御することを
可能とする新しい合成炉装置を提供することを目的とし
ている。
の高性能・高品質素材の製造に対応することは困難であ
った。この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされた
ものであり、従来技術の欠点を解消し、高性能・高品質
素材の製造を可能とするために、合成炉内の熱的影響お
よび圧力的影響の時間的および空間的な微妙な変化を原
因とする生成素材の品質低下に対して、リアルタイム
で、融体の位置や温度等の雰囲気条件を制御することを
可能とする新しい合成炉装置を提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、外部光源とその照射部と、光学検知
部並びに制御指示部と合成炉制御動作部を備え、合成炉
内に存在する融体に向って外部光源からの光を照射部に
おいて照射して、融体の表面からの光を光学検知部にお
いて検知し、融体の性状をリアルタイムで解析し、合成
炉制御動作部を介して合成炉内の雰囲気条件と融体の配
置位置を自動的に制御することを特徴とする、その場観
察とリアルタイム制御合成炉装置を提供する。
を解決するために、外部光源とその照射部と、光学検知
部並びに制御指示部と合成炉制御動作部を備え、合成炉
内に存在する融体に向って外部光源からの光を照射部に
おいて照射して、融体の表面からの光を光学検知部にお
いて検知し、融体の性状をリアルタイムで解析し、合成
炉制御動作部を介して合成炉内の雰囲気条件と融体の配
置位置を自動的に制御することを特徴とする、その場観
察とリアルタイム制御合成炉装置を提供する。
【０００７】すなわち、この発明の発明者は、合成炉内
の熱的な影響や圧力的による影響等の時間的および空間
的な微妙な変化が、融体表面の形状や表面温度等の性状
にその影響が表わされるとの知見に基づいて、この融体
の表面性状をリアルタイムで融体の炉内位置や雰囲気条
件を制御することにより、生成された素材の品質等をよ
り高度に制御することが可能であることを見出し、この
発明を完成した。
の熱的な影響や圧力的による影響等の時間的および空間
的な微妙な変化が、融体表面の形状や表面温度等の性状
にその影響が表わされるとの知見に基づいて、この融体
の表面性状をリアルタイムで融体の炉内位置や雰囲気条
件を制御することにより、生成された素材の品質等をよ
り高度に制御することが可能であることを見出し、この
発明を完成した。
【０００８】つまり、この発明においては、ビジュアル
・フィードバック制御を用いたことに大きな特徴があ
る。以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明につい
て説明する。
・フィードバック制御を用いたことに大きな特徴があ
る。以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明につい
て説明する。
【０００９】
【実施例】図２は、この発明の合成炉としてのガラス合
成のための超高温炉底昇降炉を例示したものである。例
えばこの図２に例示したように、この発明の合成炉装置
は、外部光源（１）、光学検知部（２）とともに、例え
ばＡＤコンバータ（３）、グラフィックメモリ（４）お
よびコンピュータ（５）からなる制御指示部と、制御動
作部としての炉コントローラ（６）を備えている。
成のための超高温炉底昇降炉を例示したものである。例
えばこの図２に例示したように、この発明の合成炉装置
は、外部光源（１）、光学検知部（２）とともに、例え
ばＡＤコンバータ（３）、グラフィックメモリ（４）お
よびコンピュータ（５）からなる制御指示部と、制御動
作部としての炉コントローラ（６）を備えている。
【００１０】合成炉（７）には照射部並びに反射部とし
ての二つの炉窓（８）（９）を備え、外部光源（１）か
らの照明を炉窓（８）を介してガラス融体（１０）に向
かって照射し、さらに、融体（１０）の表面からの光
を、もうひとつの炉窓（９）を介して光学検知部（２）
において検知する。この融体（１０）表面からの光によ
り得られる像は、ガラス融体の表面の形状を表わし、ま
たその光は温度の検知をも可能とする。そこで、この光
学検知部（２）としての撮像管やＣＣＤ素子、あるいは
光ファイバーとＣＣＤとの組合わせ等によって検知され
た表面性状のデータ（１１）は、ＡＤコンバータ（３）
を用いてアナログデータからデジタルデータに変換し、
グラフィックメモリ（４）に送り、コンピュータ（５）
を用いて、リアルタイムで解析する。
ての二つの炉窓（８）（９）を備え、外部光源（１）か
らの照明を炉窓（８）を介してガラス融体（１０）に向
かって照射し、さらに、融体（１０）の表面からの光
を、もうひとつの炉窓（９）を介して光学検知部（２）
において検知する。この融体（１０）表面からの光によ
り得られる像は、ガラス融体の表面の形状を表わし、ま
たその光は温度の検知をも可能とする。そこで、この光
学検知部（２）としての撮像管やＣＣＤ素子、あるいは
光ファイバーとＣＣＤとの組合わせ等によって検知され
た表面性状のデータ（１１）は、ＡＤコンバータ（３）
を用いてアナログデータからデジタルデータに変換し、
グラフィックメモリ（４）に送り、コンピュータ（５）
を用いて、リアルタイムで解析する。
【００１１】この解析については、一般的な画像処理手
段、および、数学的処理手段を用いて解析することがで
きる。そして、これらの解析結果から、合成炉内のガラ
ス融体の表面形状や表面温度を求めることにより、炉コ
ントローラ（６）を通して、昇降モータ（１２）や、ヒ
ーター（１６）、さらには雰囲気ガス供給手段や排気手
段等を制御する。
段、および、数学的処理手段を用いて解析することがで
きる。そして、これらの解析結果から、合成炉内のガラ
ス融体の表面形状や表面温度を求めることにより、炉コ
ントローラ（６）を通して、昇降モータ（１２）や、ヒ
ーター（１６）、さらには雰囲気ガス供給手段や排気手
段等を制御する。
【００１２】このようにしてビジュアル・フィードバッ
ク制御によるリアルタイムでの融体位置や温度の制御が
可能となり、より高性能・高品質な素材の製造が可能と
なる。この発明において、上記の外部光源（１）には白
色または単色の光源を用いることができ、また光学検知
部（２）には、上記の通りのＣＣＤカメラ、ビデオカメ
ラ、サーモグラフィなどを適宜に用いることができる。
もちろん、同一の手段で異なる検知ができない場合は、
それぞれ専用の手段を用いてもよい。
ク制御によるリアルタイムでの融体位置や温度の制御が
可能となり、より高性能・高品質な素材の製造が可能と
なる。この発明において、上記の外部光源（１）には白
色または単色の光源を用いることができ、また光学検知
部（２）には、上記の通りのＣＣＤカメラ、ビデオカメ
ラ、サーモグラフィなどを適宜に用いることができる。
もちろん、同一の手段で異なる検知ができない場合は、
それぞれ専用の手段を用いてもよい。
【００１３】またさらに、光学検知部（２）で測定した
データが、あらかじめ、デジタルデータである場合に
は、ＡＤコンバータは特に必要ではない。そして、この
発明においてはその場観察のための表示部（１３）や、
ビデオテープレコーダ、および、フローピーディスク等
のデータ保存部（１４）を設けることができる。データ
保存部（１４）を用いる場合、必要ならば、データ分岐
装置（１６）を備えて、データを分岐させることができ
る。
データが、あらかじめ、デジタルデータである場合に
は、ＡＤコンバータは特に必要ではない。そして、この
発明においてはその場観察のための表示部（１３）や、
ビデオテープレコーダ、および、フローピーディスク等
のデータ保存部（１４）を設けることができる。データ
保存部（１４）を用いる場合、必要ならば、データ分岐
装置（１６）を備えて、データを分岐させることができ
る。
【００１４】もちろん、この発明においては、炉窓の位
置と個数とは特に限定するものではなく、この炉窓を介
して、外部光源が融体表面を照射することが可能で、さ
らに、融体表面の形状と温度を測定することが可能であ
ればよい。
置と個数とは特に限定するものではなく、この炉窓を介
して、外部光源が融体表面を照射することが可能で、さ
らに、融体表面の形状と温度を測定することが可能であ
ればよい。
【００１５】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、合成炉内の熱および圧力等の雰囲気条件の時間的
および空間的な微妙な変化を原因とする生成素材の品質
や性能低下に対して、リアルタイムで、融体位置や融体
温度等の雰囲気条件を制御することが可能となり、高性
能・高品質な素材の製造を可能とする。
って、合成炉内の熱および圧力等の雰囲気条件の時間的
および空間的な微妙な変化を原因とする生成素材の品質
や性能低下に対して、リアルタイムで、融体位置や融体
温度等の雰囲気条件を制御することが可能となり、高性
能・高品質な素材の製造を可能とする。
【図１】従来の合成炉の一例を示した構成図である。
【図２】この発明の合成炉装置を例示した構成図であ
る。
る。
１ 外部電源 ２ 光学検知部 ３ ＡＤコンバータ ４ グラフィックメモリ ５ コンピュータ ６ 炉コントローラ ７ 合成炉 ８ 炉窓 ９ 炉窓 １０ 融体 １１ データ １２ 昇降モータ １３ 表示部 １４ データ保存部 １５ データ分岐装置 １６ ヒータ
Claims (1)
- 【請求項１】 外部光源とその照射部と光学検知部並び
に制御指示部と合成炉制御動作部を備え、合成炉内に存
在する融体に向かって外部光源からの光を照射部におい
て照射して、融体の表面からの光を光学検知部において
検知し、融体の性状をリアルタイムで解析し、合成炉尚
の雰囲気条件と融体の配置位置を自動的に制御すること
を特徴とする合成炉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21816594A JPH0859247A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 合成炉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21816594A JPH0859247A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 合成炉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859247A true JPH0859247A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16715654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21816594A Pending JPH0859247A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 合成炉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0859247A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997005630A1 (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-13 | British Nuclear Fuels Plc | Waste processing method and apparatus |
| JP2012180268A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Corning Inc | ガラス溶解方法、システム、及び装置 |
| KR20150095719A (ko) * | 2012-12-13 | 2015-08-21 | 이보클라 비바덴트 아게 | 치과용 노 |
| JP2016024121A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55144497A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-11 | Toshiba Corp | Preparing single crystal |
| JPS63159287A (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-02 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
| JPH04144990A (ja) * | 1990-10-05 | 1992-05-19 | Osaka Titanium Co Ltd | 結晶成長方法 |
| JPH0656432A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-03-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス溶融炉内におけるガラス原料層のレベル検出方法 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP21816594A patent/JPH0859247A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| US5839078A (en) * | 1995-07-26 | 1998-11-17 | British Nuclear Fuels Plc | Waste processing method and apparatus |
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| JP2016504080A (ja) * | 2012-12-13 | 2016-02-12 | イボクラール ビバデント アクチェンゲゼルシャフト | 歯科用窯 |
| US9784501B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-10-10 | Ivoclar Vivadent Ag | Dental furnace |
| US10006716B2 (en) | 2012-12-13 | 2018-06-26 | Ivoclar Vivadent Ag | Dental furnace |
| JP2016024121A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
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