JPH10101343A - Method for synthesizing fine glass particle and focal burner therefor - Google Patents

Method for synthesizing fine glass particle and focal burner therefor

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JPH10101343A
JPH10101343A JP9109079A JP10907997A JPH10101343A JP H10101343 A JPH10101343 A JP H10101343A JP 9109079 A JP9109079 A JP 9109079A JP 10907997 A JP10907997 A JP 10907997A JP H10101343 A JPH10101343 A JP H10101343A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the method and focal burner for synthesizing a fine glass particle by which the fine glass particle is efficiently formed and accumulated, and a base material excellent in productivity and high in synthesis rate is produced. SOLUTION: A fine glass particle is synthesized by this method and a focal burner used therefor. Namely, the groups 3 and 4 of gaseous oxygen injection ports are concentrically arranged outside a glass material injection port 1 in the center and formed at one or plural specified focal distances, and an annular gaseous hydrogen injection port 5 enclosing the plural gaseous oxygen injection ports is provided to the burner. The focal distances of the groups of gaseous oxygen injection ports are controlled in an appropriate range, and the fine glass particle is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高純度の石英ガラ
スを合成するために中間段階として製造する多孔質ガラ
ス母材の製造、又は直接石英ガラスの製造に適用される
ガラス微粒子合成方法及びその方法に用いられるバーナ
に関する。この方法及びバーナで合成した多孔質ガラス
母材は、加熱処理により脱水及び／又は透明化を行うこ
とにより高純度の石英ガラスを製造することが可能であ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for synthesizing glass fine particles which is applied to the production of a porous glass base material produced as an intermediate stage for producing high-purity quartz glass or directly to the production of quartz glass, and a method for producing the same. It relates to a burner used in the method. The porous glass base material synthesized by this method and the burner can be dehydrated and / or made transparent by a heat treatment to produce high-purity quartz glass.

【０００２】[0002]

【従来の技術】高純度のガラス母材を合成する方法とし
て、ＶＡＤ法（気相軸付け法：VapourPhase Axial Depo
sition method) あるいはＯＶＤ法（外付け法：Outside
Vapour Deposition method) が一般的である。ＶＡＤ
法は、例えば特公昭５９−１３４５２号公報に開示され
ているように、バーナで形成された酸素ガス−水素ガス
火炎中にガラス原料ガス（例えばＳｉＣｌ4 ）を供給
し、火炎加水分解反応あるいは酸化反応によりガラス微
粒子を生成し、これをターゲットに付着、堆積し、この
ターゲットを回転しつつ母材の軸方向に引き上げること
により多孔質状のガラス母材を合成する方法である。こ
うして合成した多孔質ガラス母材は、焼結炉で加熱され
ることにより透明な高純度ガラス母材を製造することが
できる。このとき、屈折率分布を形成する場合には屈折
率を変化させるドーパント原料ガス（例えばＧｅＣ
ｌ4 ）をガラス原料ガスとともにバーナに供給すること
により、屈折率分布を形成することができる。この場合
に用いられるバーナは、前記特公昭５９−１３４５２号
公報に示されるような同心円上の多重管バーナが用いら
れるが、更に合成の効率を上げるため特開昭６１−１８
３１４０号公報に示すようないわゆる２重火炎バーナの
ような構造のバーナが開示されている。2. Description of the Related Art As a method for synthesizing a high-purity glass base material, a VAD method (VapourPhase Axial Depo) is used.
sition method) or OVD method (External method: Outside
The Vapor Deposition method is common. VAD
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-13452, for example, a glass raw material gas (for example, SiCl 4 ) is supplied into an oxygen gas-hydrogen gas flame formed by a burner, and a flame hydrolysis reaction or oxidation is performed. In this method, glass fine particles are generated by a reaction, adhered and deposited on a target, and the target is rotated and pulled up in the axial direction of the base material to synthesize a porous glass base material. The thus synthesized porous glass preform can be heated in a sintering furnace to produce a transparent high-purity glass preform. At this time, when forming a refractive index distribution, a dopant source gas (for example, GeC) for changing the refractive index is used.
By supplying l 4 ) to the burner together with the glass raw material gas, a refractive index distribution can be formed. As the burner used in this case, a concentric multi-tube burner as disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-13452 is used.
Japanese Patent No. 3140 discloses a burner having a structure like a so-called double flame burner.

【０００３】ＯＶＤ法は、例えば特開昭４８−７３５２
２号公報に示されるように、回転するガラスロッドの外
周部に、ガラス原料ガスの加水分解反応あるいは酸化反
応により生成したガラス微粒子を堆積、積層させ、母材
外径を次第に大きくし、所定量のガラス微粒子が堆積さ
れた後、堆積を停止し、ガラスロッドの外周に多孔質ガ
ラス母材を合成する方法である。この母材は、中心のガ
ラスロッドを引き抜いた後透明化することにより透明ガ
ラスパイプを製造する場合と、そのまま焼結して透明ガ
ラス化する場合とが知られている。この場合に用いられ
るバーナは、特開昭６２−１８７１３５号公報に示され
るような環状の可燃性ガス噴出流路の中に複数の助燃性
ガス噴出流路を設けた構造が開示されている。このバー
ナは、中心にガラス原料ガス噴出流路を有し、この外周
に複数の独立した助燃性ガス（酸素ガス）噴出流路が配
置され、この助燃性ガス噴出流路の周囲に環状の可燃性
ガス噴出流路が設けられた構造をしている。また、ガラ
ス原料ガス噴出流路と可燃性ガス噴出流路との間に不活
性ガス噴出ポートを設けた構造、あるいは可燃性ガス噴
出流路の外周に不活性ガス噴出流路、助燃性ガス噴出流
路を備えた構造も開示している。更に、特開平５−３２
３１３０号公報に示される多焦点型のバーナ構造も開示
されている。このバーナは、助燃性ガス噴出流路をバー
ナ中心軸方向に向けた焦点型構造としている。出発ロッ
ドの外周に多孔質ガラス母材を合成する方法では、上記
ＯＶＤ法以外に例えば特公平５−８３４９９号公報に開
示されているように出発ロッドの片端からガラス微粒子
を合成し始め、ガラスロッドの軸方向にガラスロッドを
引き上げて製造する方法も知られている。The OVD method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-7352.
As shown in Japanese Patent Publication No. 2 (1994), glass fine particles generated by a hydrolysis reaction or an oxidation reaction of a glass raw material gas are deposited and laminated on an outer peripheral portion of a rotating glass rod, and the outer diameter of the base material is gradually increased to a predetermined amount. After the glass fine particles are deposited, the deposition is stopped, and a porous glass base material is synthesized on the outer periphery of the glass rod. It is known that the base material is made transparent by drawing out a central glass rod and then made transparent, or it is made into a transparent glass by sintering as it is. The burner used in this case is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-187135, in which a plurality of auxiliary combustion gas ejection passages are provided in an annular combustible gas ejection passage. This burner has a glass material gas ejection passage at the center, and a plurality of independent combustion assisting gas (oxygen gas) ejection passages arranged on the outer periphery thereof, and an annular combustible gas ejection passage around the combustion assisting gas ejection passage. It has a structure in which a reactive gas ejection channel is provided. In addition, a structure in which an inert gas ejection port is provided between the glass material gas ejection passage and the flammable gas ejection passage, or an inert gas ejection passage and an auxiliary combustion gas ejection A structure with a flow path is also disclosed. Further, JP-A-5-32
No. 3130 also discloses a multifocal burner structure. This burner has a focus type structure in which the combustion assisting gas ejection flow path is directed toward the burner center axis. In the method of synthesizing a porous glass preform on the outer periphery of a starting rod, besides the above-described OVD method, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-83499, glass fine particles are started to be synthesized from one end of the starting rod. There is also known a method of manufacturing by pulling up a glass rod in the axial direction.

【０００４】従来、このような気相合成法での多孔質ガ
ラス母材合成技術は、基本的な技術は既に確立され、最
近はもっぱら生産性の向上に開発の力点が置かれてい
る。生産性を示すパラメータとして、単位時間当たりに
合成される多孔質ガラス母材の重量が合成速度と称して
用いられる（ｇ／分）が気相合成法で合成速度を上げる
には、火炎中でのガラス原料ガスの反応を促進し、かつ
生成したガラス微粒子を効率的に堆積面付着、堆積させ
ていくことが重要なポイントである。ガラス微粒子の反
応を促進するには、反応時間を長くし、反応温度を高く
することが必要である。また、堆積を促進するために
は、堆積面と火炎との温度差を大きくし、ガラス微粒子
に働くサーモホレシス効果（微細な粒子は温度匂配のあ
る流れ場の中で高温側（火炎）から、低温側（堆積面）
の方向に温度匂配に比例した力を受ける。この現象をサ
ーモホレシス効果と称する）を最大限に利用することが
必要と考えられる。一般的に、単純にガラス原料ガスを
増量しただけでは、反応あるいは堆積の効率が低下し、
合成速度は頭打ちになってしまう。これは、特公昭５９
−１３４５２号公報に示されるような５重管に代表され
るような火炎が一つ形成されるバーナでは、原料ガスの
反応を促進するためには、バーナを堆積面から離すと火
炎の流速が遅いために母材に到達する火炎温度は低下
し、堆積効率が低下する。一方燃料ガスの流量を上げる
と火炎中心温度が上昇しすぎ、火炎の中心が当たってい
る堆積面の温度が局部的に上昇し、逆にガラス微粒子の
堆積を妨げることになる為である。Heretofore, the basic technology of such a porous glass base material synthesizing method by the vapor phase synthesizing method has been already established, and recently, emphasis has been placed on development solely for improving productivity. As a parameter indicating the productivity, the weight of the porous glass base material synthesized per unit time is used as the synthesis rate (g / min). It is important to promote the reaction of the glass raw material gas and efficiently deposit and deposit the generated glass particles on the deposition surface. In order to promote the reaction of the glass particles, it is necessary to increase the reaction time and the reaction temperature. In order to promote the deposition, the temperature difference between the deposition surface and the flame is increased, and the thermophoresis effect acting on the glass particles (fine particles are separated from the high temperature side (flame) in a flow field with a temperature odor) Low temperature side (deposition surface)
Receives a force proportional to the temperature odor in the direction of. This phenomenon is referred to as thermophoresis effect). In general, simply increasing the amount of glass source gas reduces the reaction or deposition efficiency,
The synthesis speed will peak off. This is
In a burner in which one flame is typified by a quintuple pipe as shown in JP-A-13452, in order to promote the reaction of the raw material gas, when the burner is separated from the deposition surface, the flow velocity of the flame is increased. Because of the slowness, the flame temperature reaching the base material decreases, and the deposition efficiency decreases. On the other hand, when the flow rate of the fuel gas is increased, the temperature of the center of the flame becomes too high, and the temperature of the deposition surface on which the center of the flame contacts is locally increased, thereby preventing the deposition of glass particles.

【０００５】このような問題を解決する手段として特開
昭６１−１８３１４０号公報に開示されているような多
重火炎バーナが開発されている。このバーナは、ガラス
原料ガスを反応させる内側火炎と母材を加熱し、生成し
たガラス微粒子の堆積を促進するための外側火炎から成
っており、ガラス原料ガスの反応時間を稼ぐために、内
側火炎の噴出位置が外側火炎に対して後方に下がった構
造になっている。外側火炎の存在により、母材の加熱が
容易になり、大型の母材製造が可能になるとともにサー
モホレシス効果の促進に有利となっている。しかしなが
ら、このような多重管バーナでは、外周部のポートほど
外径が大きくなるためにガス噴出口の断面積が大きくな
り、ガスの噴出流速が低下する。噴出流速は、火炎の強
さを決めるもので流速が小さいと母材の加熱が十分でき
ず、多重火炎バーナの利点を生かせないことになる。ポ
ートの隙間を小さくし断面積を絞ることもできるがこの
場合には実質的なバーナのサイズが小さくなり、加熱で
きる母材の大きさに制限が生じてしまう。この結果、多
重火炎バーナで合成速度を稼ぐためには、ポートの数を
増やし、且つ断面積の増加に伴いガスの流量を増加し流
速を稼ぐことが必要となり、ガスの使用量の増大、配管
系統数の増加を招き、合成速度の向上による経済効果が
これらの経費増大により相殺されてしまう事態となって
いる。As a means for solving such a problem, a multi-flame burner as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-183140 has been developed. This burner consists of an inner flame that reacts the glass raw material gas and an outer flame that heats the base material and promotes the deposition of the generated glass fine particles. The structure has a structure in which the jetting position is lowered rearward with respect to the outer flame. The presence of the outer flame facilitates heating of the base material, enables a large-sized base material to be manufactured, and is advantageous in promoting the thermophoresis effect. However, in such a multi-tube burner, the outer diameter of the port at the outer peripheral portion increases, so that the cross-sectional area of the gas ejection port increases, and the gas ejection velocity decreases. The jet flow velocity determines the strength of the flame. If the flow velocity is small, the base material cannot be sufficiently heated, and the advantage of the multiple flame burner cannot be used. Although the gap between the ports can be reduced and the cross-sectional area can be reduced, in this case, the size of the substantial burner is reduced, and the size of the base material that can be heated is limited. As a result, it is necessary to increase the number of ports and increase the flow rate of the gas with the increase in the cross-sectional area to increase the flow rate in order to increase the synthesis speed with the multiple flame burner. This leads to an increase in the number of strains, and an increase in the speed of synthesis has offset the economic effects of these costs.

【０００６】上記問題点に対して、特開昭６２−１８７
１３５号公報に示された少口径助燃性ガス噴出流路を複
数個備えたバーナ構造が提案されている。この構造のバ
ーナは、助燃性ガスの噴出流量を断面積の小さな複数の
流路に分割することで、助燃性ガスの噴出速度を多重火
炎バーナに比べ大幅にアップし火炎の流速を速める効果
がある。この結果、火炎を堆積面から離しても火炎温度
が低下することなく、助燃性ガス流量も増大することな
くガラス原料ガスの反応に必要な距離だけ、バーナを堆
積面から離すことが可能となる。また、助燃性ガス噴出
流路を複数にすることにより、流路の中心からの距離に
関係なく、断面積を選択することが可能となり、多重管
バーナに比べ、ガスの使用量、配管系統数を削減できる
効果がある。しかしながら、この構造の場合、火炎形成
がガラス原料ガス噴出ポートから離れた位置になされる
ため、ガラス原料ガスの反応に必要な酸素ガス、あるい
はＨ 2 Ｏガスが原料ガスと混合しにくいという問題が生
じた。火炎の流速が速くなるため、バーナとガラス微粒
子堆積面との距離を離すことが可能になるが、ガラス原
料ガスの反応の進行速度が遅くなるため、火炎流速を速
くした効果が相殺されてしまい、十分な反応が進まない
まま、堆積面に到達するという問題が生じた。To solve the above problem, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 135, a small caliber combustible gas ejection flow path
Several burner structures have been proposed. This structure
Can reduce the flow rate of the combustible gas
By splitting the flow path, the firing speed of the combustible gas is multi-fired
Significantly improved compared to flame burners, resulting in faster flame velocity
There is. As a result, even if the flame is separated from the deposition surface, the flame temperature
Without a decrease in the combustion assisting gas flow rate.
Deposit the burner for the distance necessary for the reaction of the glass source gas.
It becomes possible to separate from the stacking surface. In addition, combustible gas
By using multiple channels, the distance from the center of the channel
Regardless of cross section, it is possible to select the cross section
Gas consumption and number of piping systems can be reduced compared to burners
effective. However, with this structure, flame formation
Is made away from the glass source gas ejection port
Therefore, oxygen gas necessary for the reaction of the glass raw material gas, or
Is H TwoO gas is difficult to mix with source gas
I did Burner and glass fines due to faster flame velocity
It is possible to increase the distance from the
Since the rate of progress of the reaction of the feed gas slows, the flame velocity
The bad effect is canceled out and the reaction does not proceed sufficiently
As a result, a problem of reaching the deposition surface occurs.

【０００７】ガラス原料ガスと酸素ガス、あるいはＨ2
Ｏガスとの反応を促進させるため、特開平５−３２３１
３０号公報には、可燃性ガス噴出流路内に原料ガス噴出
流路の外側へ行くに従い、同心円上に配置された小口径
助燃性ガス噴出流路の焦点距離を長くする多焦点型のバ
ーナ構造が開示されている。この構造のバーナでは、原
料ガスが複数回にわたって、高温部である焦点位置を通
過するとともに、各焦点位置で原料ガスが助燃性ガスと
良く攪拌され加水分解による反応を促進させることが可
能となる。ところが、原料ガスと助燃性ガスとの反応を
促進させるために、焦点距離を小さくしすぎることは、
逆に原料ガス流の流れを乱し、合成速度を低下せしめる
だけでなく、生成したガラス微粒子が助燃性ガス噴出ポ
ート先端に付着、ガラス化して、バーナの継続使用を困
難なものとしていた。Glass source gas and oxygen gas or H 2
To promote the reaction with O gas, refer to
No. 30 discloses a multi-focal burner in which the focal length of a small-diameter auxiliary combustible gas ejection channel arranged concentrically is increased in the combustible gas ejection channel toward the outside of the source gas ejection channel. The structure is disclosed. In the burner having this structure, the raw material gas passes through the focal position, which is a high-temperature portion, a plurality of times, and at each focal position, the raw material gas is well stirred with the combustible gas, so that the reaction by hydrolysis can be promoted. . However, in order to promote the reaction between the source gas and the auxiliary gas, making the focal length too small,
Conversely, not only did the flow of the raw material gas flow be disturbed, lowering the synthesis rate, but also the generated glass particles adhered to the tip of the combustible gas ejection port and vitrified, making continuous use of the burner difficult.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の種々の問題点を解消し、ガラス微粒子の生成、堆積
を効率的に行うことができ、生産性に優れた、高い合成
速度で母材を製造することができるガラス微粒子合成方
法及びその方法を実施するためのガラス微粒子合成用焦
点型バーナを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned various problems of the prior art, enables efficient generation and deposition of glass fine particles, is excellent in productivity, and has a high synthesizing speed. An object of the present invention is to provide a method for synthesizing glass fine particles capable of manufacturing a base material and a focus burner for synthesizing glass fine particles for performing the method.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、焦点型バ
ーナの効果を最大限に引き出すために研究を重ねた結
果、少口径助燃性ガス噴出口とガラス微粒子堆積面まで
の距離と焦点距離との間に適切な範囲があることを見い
だし、本発明に至った。すなわち、本発明は次の（１）
〜（１２）の構成を採るものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted various studies to maximize the effect of the focus burner, and as a result, have found that the distance between the small-diameter combustible gas ejection port and the surface where the glass fine particles are deposited and the focal point. It has been found that there is an appropriate range between the distance and the present invention. That is, the present invention provides the following (1)
To (12).

【００１０】（１）ガラス原料ガスを火炎中で加水分解
反応又は酸化反応させてガラス微粒子を生成させ、回転
する出発部材に堆積させて多孔質ガラス母材を作製する
ガラス微粒子合成方法において、中心のガラス原料ガス
噴出ポートの外側にガラス原料ガス噴出ポートに対し同
心円上に１列又は複数列に配列され、同一の焦点距離を
有する複数の酸素ガス噴出ポートからなる一つ又は複数
の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複数の酸素ガス噴
出ポートを内包する円環状の水素ガス噴出ポートを有す
るガラス微粒子合成用焦点型バーナを使用し、前記酸素
ガス噴出ポート群が一つの場合には酸素ガス噴出ポート
先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を、水素ガ
ス噴出ポートに内包される酸素ガス噴出ポート群の焦点
距離が該酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラス母材
堆積面までの距離の１〜４倍となるように制御し、前記
酸素ガス噴出ポート群が複数の場合には酸素ガス噴出ポ
ート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を、水
素ガス噴出ポートに内包される酸素ガス噴出ポート群の
うち焦点距離が最も短い群の焦点距離が該酸素ガス噴出
ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離の１
〜４倍となり、２番目以降の群の焦点距離が該酸素ガス
噴出ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離
の１〜６倍となり、かつ、外側の酸素ガス噴出ポート群
の焦点距離が内側の酸素ガス噴出ポート群の焦点距離よ
りも小さくならないように制御してガラス微粒子を生成
させることを特徴とするガラス微粒子合成方法。(1) In a method for synthesizing glass fine particles, in which a glass raw material gas is subjected to a hydrolysis reaction or an oxidation reaction in a flame to generate glass fine particles and deposited on a rotating starting member to produce a porous glass base material, One or a plurality of oxygen gas jets comprising a plurality of oxygen gas jet ports which are arranged concentrically in one or more rows with respect to the glass source gas jet ports outside the glass source gas jet ports and have the same focal length A focus burner for synthesizing glass fine particles having a ring-shaped hydrogen gas ejection port including a plurality of oxygen gas ejection ports forming a port group is used, and when the oxygen gas ejection port group is one, oxygen gas ejection is performed. The distance from the tip of the port to the deposition surface of the porous glass base material is determined by the focal length of the oxygen gas ejection port group included in the hydrogen gas ejection port. The distance from the tip of the outlet port to the porous glass base material deposition surface is controlled to be 1 to 4 times, and when the oxygen gas ejection port group is plural, the porous glass base material is deposited from the oxygen gas ejection port tip. The focal length of the group having the shortest focal length among the oxygen gas ejection ports included in the hydrogen gas ejection port is one of the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface.
The focal length of the second and subsequent groups is 1 to 6 times the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface, and the focal length of the outer oxygen gas ejection port group. Wherein the glass particles are generated so as not to be smaller than the focal length of the inner oxygen gas ejection port group.

【００１１】（２）酸素ガス噴出ポート先端から多孔質
ガラス母材堆積面までの距離を、水素ガス噴出ポートに
内包される酸素ガス噴出ポート群のうち焦点距離が最も
短い群の焦点距離が該酸素ガス噴出ポート先端から多孔
質ガラス母材堆積面までの距離の１〜２倍となり、２番
目以降の群の焦点距離が該酸素ガス噴出ポート先端から
多孔質ガラス母材堆積面までの距離の１〜４倍となるよ
うにすることを特徴とする前記（１）のガラス微粒子合
成方法。(2) The distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material is determined by the focal length of the group having the shortest focal length among the oxygen gas ejection ports included in the hydrogen gas ejection port. The distance from the oxygen gas ejection port tip to the porous glass base material deposition surface becomes 1 to 2 times the distance from the oxygen gas ejection port tip to the porous glass base material deposition surface. (1) The method for synthesizing glass fine particles according to the above (1), wherein the ratio is 1 to 4 times.

【００１２】（３）多孔質ガラス母材堆積面へのガラス
微粒子の堆積量に応じてバーナを後退させ、酸素ガス噴
出ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を
ほぼ一定に保持しながらガラス微粒子の合成を行うこと
を特徴とする前記（１）又は（２）のガラス微粒子合成
方法。 （４）ガラス原料ガス噴出ポートに水素ガスを供給しな
がらガラス微粒子の合成を行うことを特徴とする前記
（１）〜（３）のいずれか一つのガラス微粒子合成方
法。(3) The burner is retracted in accordance with the amount of glass particles deposited on the deposition surface of the porous glass base material, and the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material is kept substantially constant. The method for synthesizing glass particles according to the above (1) or (2), wherein the method for synthesizing glass particles is performed while performing the synthesis. (4) The method for synthesizing glass particles according to any one of (1) to (3), wherein the synthesis of glass particles is performed while supplying hydrogen gas to the glass material gas ejection port.

【００１３】（５）前記（１）〜（４）のいずれか一つ
のガラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子
合成用焦点型バーナであって、中心にガラス原料ガス噴
出ポート、この外周に円環状の第１の水素ガス噴出ポー
ト又は不活性ガス噴出ポートを有し、更にこの外周に中
心のガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円上に１列又
は複数列に配列され、同一の焦点距離を有する複数の酸
素ガス噴出ポートからなる一つ又は複数の酸素ガス噴出
ポート群を形成する、複数の酸素ガス噴出ポートを内包
する円環状の第２の水素ガス噴出ポートを有してなるこ
とを特徴とするガラス微粒子合成用焦点型バーナ。(5) A focus type burner for synthesizing glass fine particles for performing the method for synthesizing glass fine particles according to any one of the above (1) to (4), wherein a glass raw material gas ejection port is provided at the center and an outer periphery thereof is provided. It has an annular first hydrogen gas ejection port or inert gas ejection port, and is arranged in one or more rows concentrically with the center glass material gas ejection port on the outer periphery of the first hydrogen gas ejection port or the inert gas ejection port, and has the same focal length. Forming one or more oxygen gas ejection port groups composed of a plurality of oxygen gas ejection ports having an annular second hydrogen gas ejection port including a plurality of oxygen gas ejection ports. Focus burner for synthesizing glass particles.

【００１４】（６）前記（１）〜（４）のいずれか一つ
のガラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子
合成用焦点型バーナであって、中心にガラス原料ガス噴
出ポート、この外周に円環状の第１の水素ガス噴出ポー
ト、第１の水素ガス噴出ポートの外周に円環状の不活性
ガス噴出ポートを有し、更にこの外周に中心のガラス原
料ガス噴出ポートに対し同心円上に１列又は複数列に配
列され、同一の焦点距離を有する複数の酸素ガス噴出ポ
ートからなる一つ又は複数の酸素ガス噴出ポート群を形
成する、複数の酸素ガス噴出ポートを内包する円環状の
第２の水素ガス噴出ポートを有してなることを特徴とす
るガラス微粒子合成用焦点型バーナ。(6) A focus type burner for synthesizing glass fine particles for performing the method for synthesizing glass fine particles according to any one of the above (1) to (4), wherein a glass raw material gas ejection port is provided at the center and an outer periphery thereof. An annular first hydrogen gas ejection port, an annular inert gas ejection port on the outer periphery of the first hydrogen gas ejection port, and an outer periphery of the first hydrogen gas ejection port. A ring-shaped second ring including a plurality of oxygen gas ejection ports, which is arranged in a row or a plurality of rows and forms one or a plurality of oxygen gas ejection ports including a plurality of oxygen gas ejection ports having the same focal length. A focus type burner for synthesizing glass fine particles, comprising a hydrogen gas ejection port.

【００１５】（７）前記（１）〜（４）のいずれか一つ
のガラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子
合成用焦点型バーナであって、中心にガラス原料ガス噴
出ポート、この外周に円環状の第２のガラス原料ガス噴
出ポート、第２のガラス原料ガス噴出ポートの外周に円
環状の第１の水素ガス噴出ポート又は不活性ガス噴出ポ
ートを有し、更にこの外周に中心のガラス原料ガス噴出
ポートに対し同心円上に１列又は複数列に配列され、同
一の焦点距離を有する複数の酸素ガス噴出ポートからな
る一つ又は複数の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複
数の酸素ガス噴出ポートを内包する円環状の第２の水素
ガス噴出ポートを有してなることを特徴とするガラス微
粒子合成用焦点型バーナ。(7) A focus type burner for synthesizing glass fine particles for performing the method for synthesizing glass fine particles according to any one of the above (1) to (4), wherein a glass raw material gas ejection port is provided at a center and an outer periphery thereof. An annular second glass material gas ejection port, an annular first hydrogen gas ejection port or an inert gas ejection port on the outer periphery of the second glass material gas ejection port, and a center glass on the outer periphery. A plurality of oxygen gases arranged in one or more rows concentrically with respect to the source gas ejection ports to form one or a plurality of oxygen gas ejection port groups including a plurality of oxygen gas ejection ports having the same focal length; A focus burner for synthesizing glass fine particles, comprising: an annular second hydrogen gas ejection port including an ejection port.

【００１６】（８）前記（１）〜（４）のいずれか一つ
のガラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子
合成用焦点型バーナであって、中心付近にガラス原料ガ
ス噴出ポートを２個有し、これらガラス原料ガス噴出ポ
ート外周に各々円環状の第１の水素ガス噴出ポート又は
不活性ガス噴出ポートを有し、更にこれらの外周に中心
のガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円上に１列又は
複数列に配列され、同一の焦点距離を有する複数の酸素
ガス噴出ポートからなる一つ又は複数の酸素ガス噴出ポ
ート群を形成する、複数の酸素ガス噴出ポートを内包す
る円環状の第２の水素ガス噴出ポートを有してなること
を特徴とするガラス微粒子合成用焦点型バーナ。(8) A focus type burner for synthesizing glass fine particles for performing the method for synthesizing glass fine particles according to any one of (1) to (4), wherein two glass material gas ejection ports are provided near the center. Each of the glass material gas ejection ports has an annular first hydrogen gas ejection port or an inert gas ejection port on the outer periphery thereof. A ring-shaped second ring including a plurality of oxygen gas ejection ports, which is arranged in a row or a plurality of rows and forms one or a plurality of oxygen gas ejection ports including a plurality of oxygen gas ejection ports having the same focal length. A focus type burner for synthesizing glass fine particles, comprising a hydrogen gas ejection port.

【００１７】（９）前記（１）〜（４）のいずれか一つ
のガラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子
合成用焦点型バーナであって、中心付近にガラス原料ガ
ス噴出ポートを２個有し、これらガラス原料ガス噴出ポ
ート外周に各々円環状の第１の水素ガス噴出ポート更に
その外周には各々円環状の不活性ガス噴出ポートを有
し、更にこれらの外周に中心のガラス原料ガス噴出ポー
トに対し同心円上に１列又は複数列に配列され、同一の
焦点距離を有する複数の酸素ガス噴出ポートからなる一
つ又は複数の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複数の
酸素ガス噴出ポートを内包する円環状の第２の水素ガス
噴出ポートを有してなることを特徴とするガラス微粒子
合成用焦点型バーナ。(9) A focus burner for synthesizing glass fine particles for performing the method for synthesizing glass fine particles according to any one of (1) to (4), wherein two glass material gas ejection ports are provided near the center. Each of the glass material gas ejection ports has an annular first hydrogen gas ejection port on the outer periphery thereof, and further has an annular inert gas ejection port on the outer periphery thereof. A plurality of oxygen gas ejection ports arranged in one or more rows concentrically with respect to the ejection ports to form one or a plurality of oxygen gas ejection port groups including a plurality of oxygen gas ejection ports having the same focal length. A focus-type burner for synthesizing glass fine particles, comprising: an annular second hydrogen gas ejection port enclosing the same.

【００１８】（１０）前記（１）〜（４）のいずれか一
つのガラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒
子合成用焦点型バーナであって、中心付近にガラス原料
ガス噴出ポートを２個有し、これらガラス原料ガス噴出
ポート外周に各々円環状の第２のガラス噴出ポート、第
２のガラス原料ガス噴出ポートの外周には各々円環状の
第１の水素ガス噴出ポート又は不活性ガス噴出ポートを
有し、更にこれらの外周に中心のガラス原料ガス噴出ポ
ートに対し同心円上に１列又は複数列に配列され、同一
の焦点距離を有する複数の酸素ガス噴出ポートからなる
一つ又は複数の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複数
の酸素ガス噴出ポートを内包する円環状の第２の水素ガ
ス噴出ポートを有してなることを特徴とするガラス微粒
子合成用焦点型バーナ。(10) A focus type burner for synthesizing glass fine particles for performing the method for synthesizing glass fine particles according to any one of the above (1) to (4), wherein two glass material gas ejection ports are provided near the center. An annular second glass ejection port and an annular first hydrogen gas ejection port or an inert gas ejection are respectively provided on the outer periphery of the glass material gas ejection port and the outer periphery of the second glass material gas ejection port. One or a plurality of oxygen gas ejection ports having a same focal length, which are arranged in one or more rows concentrically with respect to the center glass material gas ejection port on the outer periphery thereof. A focus type bath for synthesizing glass fine particles, comprising: an annular second hydrogen gas ejection port including a plurality of oxygen gas ejection ports, forming an oxygen gas ejection port group. Na.

【００１９】（１１）第２の水素ガス噴出ポートの外周
に環状の酸素ガス噴出ポートを設けるか、又は第２の水
素ガス噴出ポートの外周に環状の不活性ガス噴出ポー
ト、更にこの外周に環状の酸素ガス噴出ポートを設けた
ことを特徴とする前記（５）〜（１０）のいずれか一つ
のガラス微粒子合成用焦点型バーナ。(11) An annular oxygen gas ejection port is provided on the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port, or an annular inert gas ejection port is provided on the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port, and an annular gas injection port is provided on the outer periphery. The focus burner for synthesizing glass fine particles according to any one of (5) to (10), wherein the oxygen gas ejection port is provided.

【００２０】（１２）第２の水素ガス噴出ポートに内包
される酸素ガス噴出ポートが１〜３列に配列され、前記
酸素ガス噴出ポートが１列の場合には焦点距離の異なる
二つの酸素ガス噴出ポート群で構成され、前記酸素ガス
噴出ポートが２列又は３列の場合にはそれぞれの列が同
一の焦点距離の酸素ガス噴出ポート群を構成し、外側の
酸素ガス噴出ポート群の焦点距離が内側の酸素ガス噴出
ポート群の焦点距離よりも小さくないように構成されて
なることを特徴とする前記（５）〜（１１）のいずれか
一つのガラス微粒子合成用焦点型バーナ。(12) When the oxygen gas ejection ports included in the second hydrogen gas ejection ports are arranged in one to three rows, and when the oxygen gas ejection ports are arranged in one row, two oxygen gases having different focal lengths are provided. When the oxygen gas ejection ports are arranged in two or three rows, each row constitutes an oxygen gas ejection port group having the same focal length, and the focal length of the outer oxygen gas ejection port group Is not configured to be smaller than the focal length of the inner oxygen gas ejection port group. The focal burner for synthesizing glass fine particles according to any one of the above (5) to (11), wherein

【００２１】本発明の方法においては、中心のガラス原
料ガス噴出ポートの外側にガラス原料ガス噴出ポートに
対し同心円上に１列又は複数列に配列され、同一の焦点
距離を有する複数の酸素ガス噴出ポートからなる一つ又
は複数の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複数の酸素
ガス噴出ポートを内包する円環状の水素ガス噴出ポート
を有するガラス微粒子合成用焦点型バーナを使用し、前
記酸素ガス噴出ポート群が一つの場合には酸素ガス噴出
ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を、
水素ガス噴出ポートに内包される酸素ガス噴出ポート群
の焦点距離が該酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラ
ス母材堆積面までの距離の１〜４倍、好ましくは１〜２
倍となるように制御し、前記酸素ガス噴出ポート群が複
数の場合には酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラス
母材堆積面までの距離を、水素ガス噴出ポートに内包さ
れる酸素ガス噴出ポート群のうち焦点距離が最も短い群
の焦点距離が該酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラ
ス母材堆積面までの距離の１〜４倍、好ましくは１〜２
倍となり、２番目以降の群の焦点距離が該酸素ガス噴出
ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離の１
〜６倍、好ましくは１〜４倍、更に好ましくは１．１〜
４倍となり、かつ、外側の酸素ガス噴出ポート群の焦点
距離が内側の酸素ガス噴出ポート群の焦点距離よりも小
さくならないように、好ましくは外側の酸素ガス噴出ポ
ート群の焦点距離の方が大きくなるように制御してガラ
ス原料ガスを火炎中で加水分解反応又は酸化反応させて
ガラス微粒子を生成させ、回転する出発部材に堆積させ
て多孔質ガラス母材を作製する。このようにすることに
より、生成したガラス微粒子の流れを乱すことなく、ガ
ラス微粒子を堆積面に付着、堆積させることができ、合
成速度を向上させることができる。なお、酸素ガス噴出
ポート群の焦点距離が一つとなる場合においても、焦点
距離を前記のように設定することにより合成速度の向上
を図ることができる。In the method of the present invention, a plurality of oxygen gas jets having the same focal length are arranged outside the central glass source gas jet port in one or more rows concentrically with respect to the glass source gas jet port. Forming a group of one or more oxygen gas ejection ports composed of a plurality of ports, using a focus burner for synthesizing glass fine particles having an annular hydrogen gas ejection port including a plurality of oxygen gas ejection ports; In the case of one port group, the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface,
The focal length of the oxygen gas ejection port group included in the hydrogen gas ejection port is 1 to 4 times, preferably 1 to 2 times the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material.
When the number of the oxygen gas ejection ports is plural, the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the surface of the porous glass base material deposition surface is controlled by the oxygen gas ejection port included in the hydrogen gas ejection port. The focal length of the group having the shortest focal length among the groups is 1 to 4 times, preferably 1 to 2 times the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the surface where the porous glass base material is deposited.
The focal length of the second and subsequent groups is one of the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface.
~ 6 times, preferably 1-4 times, more preferably 1.1 ~
Preferably, the focal length of the outer oxygen gas ejection port group is larger than that of the inner oxygen gas ejection port group so that the focal length of the outer oxygen gas ejection port group is not smaller than the focal length of the inner oxygen gas ejection port group. The glass raw material gas is subjected to a hydrolysis reaction or an oxidation reaction in a flame under control to generate glass fine particles, and is deposited on a rotating starting member to produce a porous glass base material. By doing so, the glass particles can be attached and deposited on the deposition surface without disturbing the flow of the generated glass particles, and the synthesis speed can be improved. Even when the focal length of the oxygen gas ejection port group is one, the synthesis speed can be improved by setting the focal length as described above.

【００２２】この場合、必要により多孔質ガラス母材堆
積面へのガラス微粒子の堆積量に応じてバーナを後退さ
せ、酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラス母材堆積
面までの距離をほぼ一定に保持しながらガラス微粒子の
合成を行うのが好ましい。また、中心の原料ガス噴出ポ
ートに水素ガスを供給するようにすれば、生成したガラ
ス微粒子の流れを安定化させる上で効果がある。In this case, if necessary, the burner is retracted according to the amount of glass particles deposited on the porous glass base material deposition surface, and the distance from the oxygen gas ejection port tip to the porous glass base material deposition surface is made substantially constant. It is preferable to synthesize the glass particles while holding. If hydrogen gas is supplied to the central raw material gas ejection port, it is effective in stabilizing the flow of the generated glass fine particles.

【００２３】本発明のガラス微粒子合成用焦点型バーナ
は、前記本発明の方法を実施するためのバーナであっ
て、その基本構造は、中心に、その外周に円環状の第１
の水素ガス噴出ポート及び／又は不活性ガス噴出ポート
を設けた、中心部とその外周の２層に分割されていても
よいガラス原料ガス噴出ポートを有し、この外周に中心
のガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円上に１列又は
複数列に配列され、同一の焦点距離を有する複数の酸素
ガス噴出ポートからなる一つ又は複数の酸素ガス噴出ポ
ート群を形成する、複数の酸素ガス噴出ポートを内包す
る円環状の第２の水素ガス噴出ポートを有するものであ
り、この第２の水素ガス噴出ポートの外周には環状の酸
素ガス噴出ポートを設けるか、又は環状の不活性ガス噴
出ポート、更にその外周に酸素ガス噴出ポートが設けら
れていてもよい。The focus burner for synthesizing glass fine particles of the present invention is a burner for carrying out the method of the present invention.
A glass material gas ejection port which may be divided into two layers, a central portion and an outer periphery thereof, provided with a hydrogen gas ejection port and / or an inert gas ejection port. A plurality of oxygen gas ejection ports, which are arranged concentrically with respect to the port in one or more rows and form one or a plurality of oxygen gas ejection port groups composed of a plurality of oxygen gas ejection ports having the same focal length. It has a ring-shaped second hydrogen gas ejection port that includes an annular oxygen gas ejection port on the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port, or an annular inert gas ejection port, An oxygen gas ejection port may be provided on the outer periphery.

【００２４】前記第２の水素ガス噴出ポートに内包され
る酸素ガス噴出ポートは任意の列数で設けることができ
るが、通常は１〜３列程度が好ましく、特に２列の構成
が実用的である。また、各酸素ガス噴出ポートは、通常
各列毎に単一の焦点距離を有するように構成するが、各
列内において焦点距離が異なる二つ以上の群を形成させ
てもよい。The oxygen gas jetting port included in the second hydrogen gas jetting port can be provided in an arbitrary number of rows. Usually, about 1 to 3 rows are preferable, and a two-row configuration is particularly practical. is there. Further, each oxygen gas ejection port is generally configured to have a single focal length for each row, but two or more groups having different focal lengths may be formed in each row.

【００２５】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の好ましい一実施形態を図
１（ａ）に示す。中心のガラス原料ガス噴出ポート１の
外周に第１の可燃性ガス噴出ポート２、又は不活性ガス
噴出ポート２を設け、この外周に複数の酸素ガス噴出ポ
ートを内包する環状の第２の水素ガス噴出ポート５を設
ける。酸素ガス噴出ポートは中心のガラス原料ガス噴出
ポート１に対して同心円上に２列配列され、各列毎に同
一の焦点距離を有する酸素ガス噴出ポート群３、４を形
成している。このとき、酸素ガス噴出ポート先端から多
孔質ガラス母材堆積面までの距離を１とした場合に、第
１列の酸素ガス噴出ポート群３の焦点距離を１〜４、好
ましくは１〜２とし、第２列の酸素ガス噴出ポート群４
の焦点距離を１〜６、好ましくは１〜４、更に好ましく
は１．１〜４とし、かつ第１列の酸素ガス噴出ポート群
３の焦点距離よりも小さくならないように、好ましくは
第１列の酸素ガス噴出ポート群３の焦点距離よりも大き
くなるように設定することで、ガラス原料ガスと火炎
（Ｈ2 Ｏガス、Ｏ2 ガス）との反応によって生成したガ
ラス微粒子の流れを乱すことなく、ガラス微粒子を堆積
面に付着、堆積させることができるので、合成速度を向
上させることが可能となる。第１列の酸素ガス噴出ポー
ト群３の焦点距離が、酸素ガス噴出ポート先端から多孔
質ガラス母材堆積面までの距離よりも小さい場合（１未
満）には、生成ガラス微粒子の流れが乱れ、酸素ガス噴
出ポート先端に付着、ガラス化してバーナの継続使用が
困難となる。また、４倍以上に長くすることは、ガラス
原料ガスとＨ2 Ｏガス、酸素ガスと反応する位置がバー
ナから遠ざかり、反応時間が短くなるため、十分な反応
時間を確保するためには、バーナを堆積面から離すこと
が必要となる。その結果、母材を加熱するための熱量が
不足するためより多くのガスを供給する必要性が生じ、
ガス使用量の増大を招くことになる。FIG. 1A shows a preferred embodiment of the present invention. A first flammable gas ejection port 2 or an inert gas ejection port 2 is provided on the outer periphery of a central glass material gas ejection port 1, and an annular second hydrogen gas including a plurality of oxygen gas ejection ports is provided on the outer periphery thereof. An ejection port 5 is provided. The oxygen gas ejection ports are arranged in two rows concentrically with respect to the central glass material gas ejection port 1 and form oxygen gas ejection port groups 3 and 4 having the same focal length for each row. At this time, when the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface is set to 1, the focal length of the oxygen gas ejection port group 3 in the first row is set to 1 to 4, preferably 1 to 2. , Second row oxygen gas ejection port group 4
Is set to 1 to 6, preferably 1 to 4, more preferably 1.1 to 4, and the first row is preferably set so as not to be shorter than the focal length of the oxygen gas ejection port group 3 in the first row. Is set so as to be larger than the focal length of the oxygen gas ejection port group 3 without disturbing the flow of the glass fine particles generated by the reaction between the glass raw material gas and the flame (H 2 O gas, O 2 gas). Since the glass particles can be attached and deposited on the deposition surface, the synthesis speed can be improved. When the focal length of the oxygen gas ejection port group 3 in the first row is smaller than the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface (less than 1), the flow of the generated glass particles is disturbed, It sticks to the end of the oxygen gas ejection port and vitrifies, making it difficult to continue using the burner. Further, if the length is increased four times or more, the position where the glass raw material gas reacts with the H 2 O gas and the oxygen gas moves away from the burner, and the reaction time is shortened. Must be separated from the deposition surface. As a result, there is a need to supply more gas due to a shortage of heat for heating the base material,
This leads to an increase in gas usage.

【００２６】一方、第２列の酸素ガス噴出ポート群４の
焦点距離を第１列の酸素ガス噴出ポート群３の焦点距離
より短くすることは、生成したガラス微粒子流が乱れ、
火炎の乱れを招くので好ましくない。また、第２列の酸
素ガス噴出ポート群４の焦点距離が、酸素ガス噴出ポー
ト先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離よりも小
さい場合には、生成したガラス微粒子の流れが乱れ、火
炎の乱れが生じるので、好ましくなく、逆に焦点距離を
必要以上に長くすることは、堆積面上でのガラス微粒子
の付着効率を低下させるばかりでなく、母材の加熱効果
をも低下させるので好ましくない。第２列の酸素噴出ポ
ートの焦点距離が、酸素ガス噴出ポート先端から多孔質
ガラス母材堆積面までの距離を１としたとき、１〜６、
好ましくは１〜４となるバーナ構造とすれば、上記不具
合点を改善できるので、ガラス微粒子の効率的な反応、
付着が可能となり、合成速度を向上させるのに有効とな
る。この実施形態において説明した第２の水素ガス噴出
ポートに内包される酸素ガス噴出ポート群における焦点
距離の相互関係は以下の第２〜第８の実施形態において
同じである。On the other hand, if the focal length of the oxygen gas ejection port group 4 in the second row is made shorter than the focal length of the oxygen gas ejection port group 3 in the first row, the generated glass fine particle flow is disturbed.
It is not preferable because it causes disturbance of the flame. If the focal length of the oxygen gas ejection port group 4 in the second row is smaller than the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface, the flow of the generated glass particles is disturbed, and the flame Undesirably, increasing the focal length more than necessary not only reduces the adhesion efficiency of the glass particles on the deposition surface, but also decreases the heating effect of the base material, which is preferable. Absent. When the focal length of the oxygen ejection port in the second row is 1 when the distance from the oxygen gas ejection port tip to the porous glass base material deposition surface is 1, 1 to 6,
If the burner structure is preferably 1 to 4, the above disadvantages can be improved, so that the efficient reaction of the glass fine particles,
Adhesion becomes possible, which is effective for improving the synthesis speed. The correlation between focal lengths in the oxygen gas ejection port group included in the second hydrogen gas ejection port described in this embodiment is the same in the following second to eighth embodiments.

【００２７】更に、第２の実施形態を図１（ｂ）に示
す。中心にガラス原料ガス噴出ポート１、この外周に円
環状の第１の水素ガス噴出ポート２、又は不活性ガス噴
出ポート２を設け、この外周に複数の焦点型構造を有す
る酸素ガス噴出ポート群３、４を内包した環状の第２の
水素ガス噴出ポート５を有し、更にこの外周に環状の不
活性ガス噴出ポート６及び酸素ガス噴出ポート７を設け
たものである。酸素ガス噴出ポート７を設けることで、
複数の酸素ガス複数ポートにより形成される火炎の外周
に更に環状の火炎面を形成でき、水素ガスの燃焼効率を
向上させ、母材の加熱に貢献できる。これにより、更に
大きな母材の製造が可能になる。これらの焦点型バーナ
において、中心原料ガス噴出ポート１に水素ガスを供給
することは、生成したガラス微粒子流を安定化させる上
で、特に有効となる。水素ガスを原料ガスとともに添加
することで、原料ガスの平均密度は低下し流れの安定化
が図れるので（ガラス微粒子は、粒径が成長するに従い
慣性力を得るが、それによりガラス微粒子流の流れを乱
す要因となる。水素ガスの添加は、この乱れを是正する
のに効果がある）、付着効率が向上し、合成速度を向上
させることができる。FIG. 1B shows a second embodiment. A glass material gas ejection port 1 is provided at the center, an annular first hydrogen gas ejection port 2 or an inert gas ejection port 2 is provided on the outer periphery, and an oxygen gas ejection port group 3 having a plurality of focal point structures is provided on the outer periphery. And an annular second hydrogen gas ejection port 5 containing therein an inert gas ejection port 6 and an oxygen gas ejection port 7 on the outer periphery thereof. By providing the oxygen gas ejection port 7,
An annular flame surface can be further formed on the outer periphery of the flame formed by the plurality of oxygen gas ports, thereby improving the hydrogen gas combustion efficiency and contributing to the heating of the base material. This allows the production of a larger base material. In these focus burners, supplying hydrogen gas to the central raw material gas ejection port 1 is particularly effective in stabilizing the generated glass fine particle flow. By adding hydrogen gas together with the raw material gas, the average density of the raw material gas is reduced and the flow can be stabilized. (The glass fine particles obtain an inertial force as the particle size grows. The addition of hydrogen gas is effective in correcting this disturbance), the deposition efficiency is improved, and the synthesis rate can be improved.

【００２８】また、図１（ｂ）に示す構成において、特
に、中心のガラス原料ガス噴出ポート１、及びその外周
には第１の可燃性ガス噴出ポート（第１の水素ガス噴出
ポート）２を設け、この外周に複数の焦点型構造を有す
る酸素ガス噴出ポート群３、４を内包した環状の第２の
水素ガス噴出ポート５を有し、更にこの外周に環状の不
活性ガス噴出ポート６及び酸素ガス噴出ポート７を設け
た構造の場合には、ガラス原料ガスと火炎の距離を離す
ことができ、火炎中心部の温度上昇を抑えることが可能
となるとともに、中心のガラス原料ガス噴出ポート先端
にガラス微粒子が付着、ガラス化するのを防止できる。
即ち、火炎は第２の水素ガス噴出ポートにおいて、この
環状ポートの内部に配置した酸素ガス噴出ポートとの間
で燃焼反応が発生して形成される。従って、火炎形成用
の第２水素ガス噴出流路とガラス原料ガス噴出ポートと
の間に第１の水素ガス噴出流路を設けることで、ガラス
原料ガスと火炎との距離を離すことが可能となる。ま
た、第１の水素ガス噴出ポートを設けることにより、第
２の水素ガス噴出ポートから流す水素ガス流量を減量す
ることができるので、トータルのガス消費量を抑えるこ
とができる。その結果、製造コストの削減が可能とな
る。In the configuration shown in FIG. 1 (b), in particular, a central glass material gas ejection port 1 and a first combustible gas ejection port (first hydrogen gas ejection port) 2 on its outer periphery are provided. And a ring-shaped second hydrogen gas discharge port 5 including a plurality of oxygen gas discharge ports 3 and 4 having a plurality of focus type structures on the outer periphery thereof. In the case of the structure in which the oxygen gas ejection port 7 is provided, the distance between the glass material gas and the flame can be increased, the temperature rise at the center of the flame can be suppressed, and the tip of the central glass material gas ejection port can be prevented. Can prevent glass particles from adhering and vitrifying.
That is, the flame is formed by a combustion reaction occurring between the second hydrogen gas ejection port and the oxygen gas ejection port disposed inside the annular port. Therefore, by providing the first hydrogen gas ejection channel between the second hydrogen gas ejection channel for flame formation and the glass source gas ejection port, the distance between the glass source gas and the flame can be increased. Become. Further, by providing the first hydrogen gas ejection port, the flow rate of the hydrogen gas flowing from the second hydrogen gas ejection port can be reduced, so that the total gas consumption can be suppressed. As a result, manufacturing costs can be reduced.

【００２９】本発明の第３の実施形態においては、図１
（ａ）に示されるバーナで、中心のガラス原料ガス噴出
ポート１の外周に円環状の第１の水素ガス噴出ポート２
及び更にその外周に円環状の不活性ガス噴出ポート（図
示していない）を設ける。これにより、ガス噴出口先端
でのガラス原料ガスとＨ2 Ｏ火炎との反応が抑制され、
ガラス原料ガス噴出ポート、その外周の円環状の第１の
水素ガス噴出ポート先端にガラス微粒子が付着、ガラス
化するのを防止するという効果をより奏することが可能
となる。更に必要に応じて第２の水素ガス噴出ポート５
の外周に円環状の不活性ガス噴出ポート６及び酸素ガス
噴出ポート７を設けてもよく、これにより上記図１
（ｂ）の場合と同様の効果を奏することができる。更
に、この場合も、ガラス原料ガス噴出ポート１に水素ガ
スを供給して原料ガスの反応効率、付着効率を上げるよ
うにしてもよい。In the third embodiment of the present invention, FIG.
In the burner shown in (a), an annular first hydrogen gas ejection port 2 is provided on the outer periphery of a central glass material gas ejection port 1.
Further, an annular inert gas ejection port (not shown) is provided on the outer periphery thereof. Thereby, the reaction between the glass raw material gas and the H 2 O flame at the tip of the gas outlet is suppressed,
The glass material gas ejection port and the annular first hydrogen gas ejection port on the outer periphery thereof can be more effectively prevented from adhering and vitrifying glass particles at the tip thereof. Further, if necessary, the second hydrogen gas ejection port 5
An annular inert gas ejection port 6 and an oxygen gas ejection port 7 may be provided on the outer periphery of
The same effect as in the case (b) can be obtained. Further, also in this case, a hydrogen gas may be supplied to the glass material gas ejection port 1 to increase the reaction efficiency and adhesion efficiency of the material gas.

【００３０】次に、第４の実施形態を図１（ｃ）に示
す。この構成は、中心にガラス原料ガス噴出ポート１
ａ、この外周に円環状の第２のガラス原料ガス噴出ポー
ト１ｂ、その外周に円環状の第１の可燃性ガス噴出ポー
ト２、又は不活性ガス噴出ポート２を設け、この外周に
複数の焦点型構造を有する酸素ガス噴出ポート群３、４
を内包した環状の第２の水素ガス噴出ポート５を有し、
更にこの外周に環状の不活性ガス噴出ポート６及び酸素
ガス噴出ポート７を設けたものである。特に、ＯＶＤ法
で、ガラス微粒子を堆積、積層させる場合には、堆積初
期のターゲット面積が小さいため、ガラス微粒子の付着
効率が低下する。この場合、堆積初期においては、比較
的噴出断面積の小さい中心ガラス原料ガス噴出ポートの
みからガラス原料ガスを供給し、ガラス微粒子が堆積し
てターゲット面積がある程度大きくなった時点から、中
心ガラス原料ガス噴出ポート１ａとともに第２の円環状
ガラス原料ガス噴出ポート１ｂからも原料ガスを供給す
れば、より効率的に合成速度を上げることができる。Next, a fourth embodiment is shown in FIG. This configuration has a glass material gas ejection port 1 at the center.
a, an annular second glass material gas ejection port 1b is provided on the outer periphery thereof, and an annular first combustible gas ejection port 2 or an inert gas ejection port 2 is provided on the outer periphery thereof. Gas injection port groups 3 and 4 having a mold structure
An annular second hydrogen gas ejection port 5 containing
Further, an annular inert gas ejection port 6 and an oxygen gas ejection port 7 are provided on the outer periphery. In particular, when depositing and laminating glass particles by the OVD method, the target area of the initial stage of the deposition is small, so that the adhesion efficiency of the glass particles decreases. In this case, in the initial stage of the deposition, the glass material gas is supplied only from the central glass material gas ejection port having a relatively small ejection cross-sectional area. If the raw material gas is supplied from the second annular glass raw material gas discharging port 1b together with the discharging port 1a, the synthesizing speed can be more efficiently increased.

【００３１】本発明の第４の実施形態においては、必要
に応じて第２の水素ガス噴出ポート５の外周に円環状の
不活性ガス噴出ポート６及び酸素ガス噴出ポート７を設
けてもよく、これにより上記図１（ｂ）の場合と同様の
効果を奏することができる。更にこの場合もガラス原料
ガス噴出ポート１ａ、１ｂの両方又はいずれか一方に水
素ガスを供給するようにして原料ガスの反応効率、付着
効率を上げるようにしてもよい。In the fourth embodiment of the present invention, if necessary, an annular inert gas ejection port 6 and an oxygen gas ejection port 7 may be provided on the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port 5. Thus, the same effect as in the case of FIG. 1B can be obtained. Further, in this case, the reaction efficiency and the deposition efficiency of the raw material gas may be increased by supplying hydrogen gas to both or any one of the glass raw material gas ejection ports 1a and 1b.

【００３２】本発明の第５の実施形態においては、図１
（ｄ）に示すように、中心付近にガラス原料ガス噴出ポ
ート１、１′を２個設け、これらガラス原料ガス噴出ポ
ート１、１′の外周に各々円環状の第１の水素ガス噴出
ポート２、２′又は不活性ガス噴出ポート２、２′を設
けて成り、更にこれらの外周には円環状の第２の水素ガ
ス噴出ポート５に内包された複数の酸素ガス噴出ポート
群３、４が、ガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円上
に１列、あるいは複数列配列し、かつその焦点距離を前
記と同様とする。In the fifth embodiment of the present invention, FIG.
As shown in (d), two glass material gas ejection ports 1 and 1 'are provided near the center, and annular first hydrogen gas ejection ports 2 are provided on the outer periphery of the glass material gas ejection ports 1 and 1', respectively. , 2 ′ or inert gas ejection ports 2, 2 ′, and a plurality of oxygen gas ejection port groups 3, 4 contained in an annular second hydrogen gas ejection port 5 on the outer periphery thereof. One or more rows are arranged concentrically with respect to the glass material gas ejection port, and the focal length is the same as described above.

【００３３】本発明の第５の実施形態においては、必要
に応じて第２の水素ガス噴出ポート５の外周に円環状の
不活性ガス噴出ポート６及び酸素ガス噴出ポート７を設
けてもよく、これにより上記図１（ｂ）の場合と同様の
効果を奏することができる。更にこの場合もガラス原料
ガス噴出ポート１、２の両方又はいずれか一方に水素ガ
スを供給して原料ガスの反応効率、付着効率を上げるよ
うにしてもよい。In the fifth embodiment of the present invention, if necessary, an annular inert gas ejection port 6 and an oxygen gas ejection port 7 may be provided on the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port 5. Thus, the same effect as in the case of FIG. 1B can be obtained. Further, also in this case, a hydrogen gas may be supplied to both or one of the glass material gas ejection ports 1 and 2 to increase the reaction efficiency and the adhesion efficiency of the material gas.

【００３４】本発明の第６の実施形態においては、図１
（ｄ）に示されるバーナで２個のガラス原料ガス噴出ポ
ート１、１′の各々の外周に円環状の第１の水素ガス噴
出ポート２、２′、更にその外周に各々円環状の不活性
ガス噴出ポート（図示していない）を設け、かつ焦点距
離を前記と同様とする。更に必要に応じて第２の水素ガ
ス噴出ポート５の外周に円環状の不活性ガス噴出ポート
６及び酸素ガス噴出ポート７を設けてもよく、これによ
り上記図１（ｂ）の場合と同様の効果を奏することがで
きる。更にこの場合もガラス原料ガス噴出ポート１、２
の両方又はいずれか一方に水素ガスを供給して原料ガス
の反応効率、付着効率を上げるようにしてもよい。In the sixth embodiment of the present invention, FIG.
In the burner shown in FIG. 1D, annular first hydrogen gas injection ports 2 and 2 'are respectively provided on the outer periphery of each of the two glass material gas injection ports 1 and 1', and further annular inactive are provided on the outer periphery thereof. A gas ejection port (not shown) is provided, and the focal length is the same as described above. Further, if necessary, annular inert gas jetting ports 6 and oxygen gas jetting ports 7 may be provided on the outer periphery of the second hydrogen gas jetting port 5, whereby the same as in the case of FIG. The effect can be achieved. Further, in this case, too, the glass raw material gas ejection ports
Hydrogen gas may be supplied to both or either of them to increase the reaction efficiency and adhesion efficiency of the raw material gas.

【００３５】本発明の第７の実施形態においては、図１
（ｄ）に示されるバーナで２個のガラス原料ガス噴出ポ
ート１、１′の各々の外周に円環状の第２のガラス原料
ガス噴出ポート（図示していない）、更にその外周に各
々円環状の第１の水素ガス噴出ポート又は不活性ガス噴
出ポート２、２′を設け、かつ焦点距離を前記と同様と
したものである。更に必要に応じて第２の水素ガス噴出
ポート５の外周に円環状の不活性ガス噴出ポート６及び
酸素ガス噴出ポート７を設けてもよく、これにより上記
図１（ｂ）の場合と同様の効果を奏することができる。
更にこの場合もガラス原料ガス噴出ポート１、２の両方
又はいずれか一方に水素ガスを供給してガラス原料ガス
の反応効率、付着効率を上げるようにしてもよい。In the seventh embodiment of the present invention, FIG.
In the burner shown in (d), an annular second glass source gas ejection port (not shown) is provided on the outer periphery of each of the two glass source gas ejection ports 1 and 1 ', and further an annular shape is provided on the outer periphery thereof. The first hydrogen gas ejection port or the inert gas ejection port 2, 2 'is provided, and the focal length is the same as described above. Further, if necessary, annular inert gas jetting ports 6 and oxygen gas jetting ports 7 may be provided on the outer periphery of the second hydrogen gas jetting port 5, whereby the same as in the case of FIG. The effect can be achieved.
Further, also in this case, a hydrogen gas may be supplied to both or one of the glass material gas ejection ports 1 and 2 to increase the reaction efficiency and the adhesion efficiency of the glass material gas.

【００３６】上記の図１（ｄ）に示される各実施形態の
構造は、中心付近のガラス原料ガス噴出ポートを複数化
したこと、及び焦点型の複数の酸素噴出流路を備えるこ
とに特徴がある。中心の原料ガスポート径は、小さい方
が単位体積当たりのガラス微粒子密度を大きくすること
ができるので好ましいが、より合成速度を上げるために
は、ガラス原料ガス流路を増加させることが必要不可欠
である。単に原料ガス流量を増加させるだけでは、流速
が増加し、原料ガスと火炎との反応時間が低下するので
好ましくない。そこで、流速の増加を避けるために、ガ
ラス原料ガス噴出ポートを複数個化することがより効果
的となる。The structure of each embodiment shown in FIG. 1 (d) is characterized in that a plurality of glass material gas ejection ports near the center are provided and a plurality of focus-type oxygen ejection channels are provided. is there. A smaller source gas port diameter at the center is preferable because the density of glass particles per unit volume can be increased, but in order to increase the synthesis rate, it is essential to increase the glass source gas flow path. is there. Simply increasing the flow rate of the source gas is not preferable because the flow rate increases and the reaction time between the source gas and the flame decreases. Therefore, it is more effective to use a plurality of glass material gas ejection ports in order to avoid an increase in the flow velocity.

【００３７】本発明において、焦点距離が酸素ガス噴出
ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を１
としたとき、第１列の酸素ガス噴出ポート群が１〜４、
好ましくは１〜２であり、第２列の酸素ガス噴出ポート
群が１〜６、好ましくは１〜４と特定する理由は１未満
の場合は、原料流が乱れてガス噴出口（円環状噴出口、
酸素噴出口）にガラス微粒子が付着、ガラス化し、また
合成速度も低下してしまうし、４又は６を超えると、原
料ガスとＨ2 Ｏガスとの反応が進行せず、ガラス微粒子
の生成が不十分となること及び堆積面上での加熱効率が
低下することにより合成速度が低下するからである。酸
素ガス噴出ポート群の焦点距離が、酸素ガス噴出ポート
先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を１とした
とき、それぞれ１〜４及び１〜６である本発明のガラス
微粒子合成用焦点型バーナの焦点距離と堆積面との位置
関係の概略説明図を図３に、焦点距離が１未満であるバ
ーナにおける焦点距離と堆積面との位置関係の概略説明
図を図４に示す。また、上記の各実施形態において、複
数の酸素ガス噴出流路は１列のみの構成でもよく、例え
ば１つ置きに焦点距離の異なる酸素ガス噴出ポートを設
け、本発明で特定された上記の焦点距離の関係を満たす
ように設定することができる。In the present invention, the focal length is set to a distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the surface of the porous glass base material deposition surface which is equal to one.
When the oxygen gas ejection port group of the first row is 1-4,
When the number of oxygen gas ejection port groups in the second row is specified as 1 to 6, preferably 1 to 4, if the reason is less than 1, the raw material flow is disturbed and the gas injection port (annular injection) is used. Exit,
Glass fine particles adhere to and vitrify (oxygen jet port), and the synthesis rate is reduced. If it exceeds 4 or 6, the reaction between the raw material gas and the H 2 O gas does not progress, and the glass fine particles are generated. This is because the synthesis rate decreases due to insufficient heating and a decrease in the heating efficiency on the deposition surface. The focal length of the oxygen gas ejection port group is 1 to 4 and 1 to 6 when the distance from the oxygen gas ejection port tip to the porous glass base material deposition surface is 1, respectively. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of the positional relationship between the focal length of the mold burner and the deposition surface, and FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of the positional relationship between the focal length and the deposition surface of a burner having a focal length of less than 1. In each of the above-described embodiments, the plurality of oxygen gas ejection channels may be arranged in only one line. For example, every other oxygen gas ejection port having a different focal length may be provided, and the above-described focus specified by the present invention may be provided. It can be set so as to satisfy the distance relationship.

【００３８】[0038]

【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが限定を意図するものではない。 （実施例１）図１（ａ）の構造のバーナを用いて図２に
示すような構成で、ガラス微粒子の合成を行った。図２
で８はバーナ、９はロッド、１０はガラス微粒子を示
す。中心のガラス原料ガス噴出ポートは、外径６ｍｍ、
内径４ｍｍのパイプで構成した。また、この外周に、外
径１０ｍｍ、内径８ｍｍのパイプで第１の水素ガス噴出
ポートを形成し、第２の水素ガス噴出ポートは、外径３
７ｍｍ、内径３５ｍｍのパイプを先端部で絞り、ガス噴
出出口では、外径３２ｍｍ、内径３０ｍｍとした。この
内部に外径３．０ｍｍ、内径１．５ｍｍの酸素ガス噴出
ポートを同心円上に第１列、第２列に各々８本ずつ、合
計１６本配置させた。第１列の焦点距離は、２２０ｍ
ｍ、第２列の焦点距離は、３６０ｍｍに設定した。原料
ガスは、ＳｉＣｌ4 を５リットル／分、水素ガスは、第
１の水素ガス噴出ポートから、２リットル／分、第２の
水素ガス噴出ポートから、１２０リットル／分、酸素ガ
スは、５０リットル／分に設定した。バーナのセッティ
ング位置は、酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラス
母材堆積面までの距離を１２０ｍｍと一定になるよう
に、堆積中バーナを後退させながら多孔質母材の合成を
行った。この結果、合成速度は、８ｇ／分であった。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which are not intended to limit the present invention. (Example 1) Glass particles were synthesized using a burner having the structure shown in FIG. FIG.
Numeral 8 denotes a burner, 9 denotes a rod, and 10 denotes glass fine particles. The central glass material gas ejection port has an outer diameter of 6 mm,
It consisted of a pipe with an inner diameter of 4 mm. In addition, a first hydrogen gas ejection port is formed on the outer periphery with a pipe having an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 8 mm, and the second hydrogen gas ejection port has an outer diameter of 3 mm.
A pipe having a diameter of 7 mm and an inner diameter of 35 mm was squeezed at the tip, and an outer diameter of 32 mm and an inner diameter of 30 mm were obtained at a gas ejection outlet. Inside this, sixteen oxygen gas ejection ports having an outer diameter of 3.0 mm and an inner diameter of 1.5 mm were arranged concentrically, eight in each of the first and second rows. The focal length of the first row is 220m
m, the focal length of the second row was set to 360 mm. The raw material gas is SiCl 4 at 5 L / min, the hydrogen gas is 2 L / min from the first hydrogen gas ejection port, 120 L / min from the second hydrogen gas ejection port, and the oxygen gas is 50 L / min. / Min. The setting of the burner was performed such that the porous base material was synthesized while the burner was retracted during the deposition so that the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material was constant at 120 mm. As a result, the synthesis rate was 8 g / min.

【００３９】（比較例１）実施例１と同様のガラス原料
ガス噴出ポート、第１の水素ガス噴出ポートを有し、第
２の水素ガス噴出ポートは、ガス噴出出口において、外
径３２ｍｍ、内径３０ｍｍのストレート構造とし、この
内部にストレートの酸素ガス噴出ポートを同心円上に第
１列、第２列に各々８本ずつ、合計１６本配置させた。
各々のガス流量、バーナのセッティング位置は、実施例
１と同様にして多孔質母材の合成を行ったところ、合成
速度は、６ｇ／分と大幅に低下した。本比較例では、酸
素噴出ノズルが焦点型でないため、原料ガスとＨ2 Ｏガ
スとの反応が進まず、ガラス微粒子の生成が不十分とな
り合成速度が２５％も低下した。(Comparative Example 1) The same glass material gas ejection port and the first hydrogen gas ejection port as in Example 1 were provided. The second hydrogen gas ejection port had an outer diameter of 32 mm and an inner diameter of A straight structure of 30 mm was formed, and straight oxygen gas ejection ports were arranged concentrically in the first row and the second row, each of which had a total of 16 ports in total.
When the synthesis of the porous base material was performed in the same manner as in Example 1 at each gas flow rate and the setting position of the burner, the synthesis rate was greatly reduced to 6 g / min. In this comparative example, the reaction between the raw material gas and the H 2 O gas did not proceed because the oxygen jet nozzle was not of the focus type, and the generation of glass particles was insufficient and the synthesis rate was reduced by 25%.

【００４０】（比較例２）実施例１と同様、ガラス原料
ガス噴出ポート、第１の水素ガス噴出ポート、第２の水
素ガス噴出ポートを有する構造であるが、第２の水素ガ
スポートの内部に中心原料ガスポートに対して同心円上
に設置される複数の酸素ガス噴出流路は、第１列の８本
が焦点距離１００ｍｍ、第２列の８本が焦点距離１４０
ｍｍに設定した。このバーナを用いて、実施例１と同様
のガス流量、バーナのセッティング位置で、多孔質母材
の合成を行ったところ、酸素ガス噴出流路の先端にガラ
ス微粒子が付着、堆積してガラス化し、継続使用が困難
となったため、合成を中断した。この場合は焦点距離の
比が１未満のためガラス合成ができなくなったものであ
る。(Comparative Example 2) As in Example 1, the structure has a glass material gas ejection port, a first hydrogen gas ejection port, and a second hydrogen gas ejection port. Among the plurality of oxygen gas ejection flow paths installed concentrically with respect to the central raw material gas port, eight of the first rows have a focal length of 100 mm, and eight of the second rows have a focal length of 140.
mm. When a porous preform was synthesized at the same gas flow rate and burner setting position as in Example 1 using this burner, glass particles adhered and deposited at the tip of the oxygen gas ejection flow path, and vitrified. The synthesis was interrupted because continuous use became difficult. In this case, since the ratio of the focal lengths is less than 1, glass cannot be synthesized.

【００４１】（実施例２）図１（ｂ）に示す構造のバー
ナを用いて、図２に示す構成にてガラス微粒子の合成を
行った。このバーナは、実施例１で使用したバーナの外
周に外径３６ｍｍ、内径３４ｍｍ（ガス噴出出口におい
て）の不活性ガス噴出ポート、更にその外周に外径４２
ｍｍ、内径３９ｍｍ（ガス噴出出口において）の酸素ガ
ス噴出ポートを設けた。実施例１と同様の実施形態に加
えて、第２水素ガス噴出ポート外周の不活性ガス噴出ポ
ートから、Ａｒ（アルゴン）４リットル／分、最外層の
円環状酸素ガス噴出ポートから、酸素ガスを３０リット
ル／分供給した。この結果、合成速度は、９ｇ／分と良
好であった。Example 2 Using a burner having the structure shown in FIG. 1B, glass particles were synthesized with the structure shown in FIG. This burner has an inert gas ejection port having an outer diameter of 36 mm and an inner diameter of 34 mm (at the gas ejection outlet) on the outer periphery of the burner used in Example 1, and an outer diameter of 42 mm on the outer periphery thereof.
An oxygen gas ejection port having a diameter of 39 mm and an inner diameter of 39 mm (at the gas ejection outlet) was provided. In addition to the embodiment similar to that of the first embodiment, oxygen gas is supplied from the inert gas ejection port on the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port to Ar (argon) 4 liter / min. From the annular oxygen gas ejection port of the outermost layer. The feed was 30 liters / min. As a result, the synthesis rate was as good as 9 g / min.

【００４２】（実施例３）実施例２と同様の実施形態に
て、図１（ｂ）のバーナを用い、中心のガラス原料ガス
噴出ポートに水素ガス３リットル／分を供給して、多孔
質母材の合成を行った。その結果、合成速度は、１０ｇ
／分と向上した。Example 3 In the same embodiment as in Example 2, the burner shown in FIG. 1B was used to supply 3 L / min of hydrogen gas to the central glass material gas ejection port to obtain a porous material. A base material was synthesized. As a result, the synthesis speed is 10 g
/ Min.

【００４３】（実施例４）第２の水素ガス噴出ポート内
の酸素ガス噴出ポートのうち第１列の焦点距離を１９０
ｍｍ、第２列の焦点距離を２２０ｍｍとし、酸素ガス噴
出ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を
１９０ｍｍとしたほかは実施例３と同様の条件で多孔質
母材の合成を行った。その結果、合成速度は、１１．５
ｇ／分と良好であった。(Embodiment 4) The focal length of the first row of the oxygen gas ejection ports in the second hydrogen gas ejection port is set to 190.
mm, the focal length of the second row was 220 mm, and the distance from the oxygen gas ejection port tip to the porous glass base material deposition surface was 190 mm, and the synthesis of the porous base material was performed under the same conditions as in Example 3. Was. As a result, the synthesis speed is 11.5
g / min.

【００４４】（実施例５）図１（ｃ）に示す構造のバー
ナを用いて図２に示すような構成で、ガラス微粒子の合
成を行った。中心のガラス原料ガス噴出ポートは、外径
３．５ｍｍ、内径２ｍｍのパイプで構成した。また、こ
の外周に、外径６．５ｍｍ、内径５ｍｍのパイプで第２
のガラス原料ガス噴出ポートを形成し、その外周に、外
径９．５ｍｍ、内径８ｍｍのパイプで第１の水素ガス噴
出ポートを形成した。更に第２の水素ガス噴出ポート
は、外径３７ｍｍ、内径３５ｍｍのパイプを先端部で絞
り、ガス噴出出口では、外径３２ｍｍ、内径３０ｍｍと
した。この内部に外径３．０ｍｍ、内径１．５ｍｍの酸
素ガス噴出ポートを同心円上に第１列、第２列に各々８
本ずつ、合計１６本配置させた。第１列の焦点距離は、
２２０ｍｍ、第２列の焦点距離は、３６０ｍｍに設定し
た。第２の水素ガス噴出ポートの外周には、外径３６ｍ
ｍ、内径３４ｍｍ（ガス噴出出口において）の不活性ガ
ス噴出ポート、更にその外周に外径４２ｍｍ、内径３９
ｍｍ（ガス噴出出口において）の酸素ガス噴出ポートを
設けた。原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）は、中心ガラス原料ガ
ス噴出ポートに４リットル／分供給し、多孔質母材の外
径が５０ｍｍになった時点で第２のガラス原料ガス噴出
ポートに更に２リットル／分、原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）
を供給した。水素ガスは、第１の水素ガス噴出ポートか
ら、２リットル／分、第２の水素ガス噴出ポートから、
１２０リットル／分、複数の酸素ガス噴出ポートには酸
素ガスを５０リットル／分供給し、外周の不活性ガス噴
出ポートから、Ａｒ（アルゴン）４リットル／分、最外
層の円環状酸素ガス噴出ポートから、酸素ガスを３０リ
ットル／分供給した。バーナのセッティング位置は、酸
素ガス噴出ポート先端から、多孔質ガラス母材堆積面ま
での距離を１２０ｍｍと一定になるように、堆積中バー
ナを後退させながら多孔質母材の合成を行った。この結
果、合成速度は、１０ｇ／分であった。Example 5 Using a burner having the structure shown in FIG. 1C, glass fine particles were synthesized with the structure shown in FIG. The central glass material gas ejection port was constituted by a pipe having an outer diameter of 3.5 mm and an inner diameter of 2 mm. In addition, a second pipe with an outer diameter of 6.5 mm and an inner diameter of 5 mm is
Was formed, and a first hydrogen gas ejection port was formed on the outer periphery thereof with a pipe having an outer diameter of 9.5 mm and an inner diameter of 8 mm. Further, the second hydrogen gas ejection port was squeezed at the tip with a pipe having an outer diameter of 37 mm and an inner diameter of 35 mm, and an outer diameter of 32 mm and an inner diameter of 30 mm at the gas ejection outlet. Inside this, oxygen gas ejection ports having an outer diameter of 3.0 mm and an inner diameter of 1.5 mm are concentrically arranged in eight rows in the first and second rows, respectively.
A total of 16 books were arranged. The focal length in the first row is
The focal length of the second row was set to 360 mm. An outer diameter of 36 m is provided on the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port.
m, an inert gas ejection port having an inner diameter of 34 mm (at the gas ejection outlet), and an outer diameter of 42 mm and an inner diameter of 39
mm (at the gas outlet) was provided with an oxygen gas outlet port. The raw material gas (SiCl 4 ) is supplied to the central glass raw material gas ejection port at 4 liter / min, and when the outer diameter of the porous base material becomes 50 mm, another 2 liter / min is supplied to the second glass raw material gas ejection port. , Source gas (SiCl 4 )
Was supplied. Hydrogen gas was supplied from the first hydrogen gas ejection port at a rate of 2 liters / minute from the second hydrogen gas ejection port.
Oxygen gas is supplied to a plurality of oxygen gas ejection ports at a rate of 120 liters / minute, and 50 liters / minute is supplied to the plurality of oxygen gas ejection ports. Ar (argon) 4 liters / minute, an outermost annular oxygen gas ejection port is supplied from an inert gas ejection port on the outer periphery. Supplied oxygen gas at 30 liters / minute. As for the setting position of the burner, the porous base material was synthesized while retracting the burner during the deposition so that the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material was constant at 120 mm. As a result, the synthesis rate was 10 g / min.

【００４５】（実施例６）実施例５と同様の実施形態に
て、中心のガラス原料ガス噴出ポートに水素ガス３リッ
トル／分を供給し、更に第２のガラス原料ガス噴出ポー
トに水素ガス２リットル／分を供給して、多孔質母材の
合成を行った。その結果、合成速度は、１１ｇ／分まで
向上した。(Example 6) In the same embodiment as in Example 5, 3 l / min of hydrogen gas was supplied to the central glass material gas ejection port, and hydrogen gas 2 was supplied to the second glass material gas ejection port. At a rate of 1 liter / min, a porous matrix was synthesized. As a result, the synthesis rate was improved to 11 g / min.

【００４６】（実施例７）図１（ｄ）の構造のバーナを
用いて図２に示すような構成で、ガラス微粒子の合成を
行った。中心付近にある２個のガラス原料ガス噴出ポー
トは各々、外径４．５ｍｍ、内径３ｍｍのパイプで構成
し、この外周には外径８．５ｍｍ、内径６ｍｍのパイプ
で第１の水素ガス噴出ポートを形成した。第２の水素ガ
ス噴出ポートは、外径５０ｍｍ、内径４８ｍｍのパイプ
を先端部で絞り、ガス噴出出口では、外径４０ｍｍ、内
径３８ｍｍとした。この内部に外径３．０ｍｍ、内径
１．５ｍｍの第１列酸素ガス噴出ポートをガラス原料ガ
ス噴出ポート中心に対して同心円上に５本ずつ配置し、
更にその外側に第２列酸素ガス噴出ポートとしてガラス
原料ガス噴出ポート中心に対して同心円上に５本ずつ設
け、合計２０本配置させた。第２水素ガス噴出ポートの
外周には、外径４４ｍｍ、内径４２ｍｍ（ガス噴出出口
において）の不活性ガス噴出ポート、更にその外周に外
径５０ｍｍ、内径４７ｍｍ（ガス噴出出口において）の
酸素ガス噴出ポートを設けた。第１列の焦点距離は、２
２０ｍｍ、第２列の焦点距離は、４００ｍｍに設定し
た。原料ガスは、ＳｉＣｌ4 を５リットル／分、水素ガ
スは第１の水素ガス噴出ポートから、２リットル／分、
第２の水素ガス噴出ポートから、１８０リットル／分、
複数の酸素ガス噴出ポートに供給する酸素ガスは６０リ
ットル／分に設定し、更に外周の不活性ガス噴出ポート
から、Ａｒ（アルゴン）４リットル／分、最外層の円環
状酸素ガス噴出ポートから、酸素ガスを４０リットル／
分供給した。バーナのセッティング位置は、酸素ガス噴
出ポート先端から、多孔質ガラス母材堆積面までの距離
を１２０ｍｍと一定になるように、堆積中バーナを後退
させながら多孔質母材の合成を行った。この結果、合成
速度は、１１ｇ／分であった。Example 7 Glass fine particles were synthesized using a burner having the structure shown in FIG. 1D in the configuration shown in FIG. Each of the two glass material gas ejection ports near the center is constituted by a pipe having an outer diameter of 4.5 mm and an inner diameter of 3 mm, and the first hydrogen gas is ejected on the outer periphery thereof by a pipe having an outer diameter of 8.5 mm and an inner diameter of 6 mm. Formed port. The second hydrogen gas ejection port squeezed a pipe having an outer diameter of 50 mm and an inner diameter of 48 mm at the tip, and an outer diameter of 40 mm and an inner diameter of 38 mm at the gas ejection outlet. Inside this, five rows of first row oxygen gas ejection ports having an outer diameter of 3.0 mm and an inner diameter of 1.5 mm are arranged concentrically with respect to the center of the glass material gas ejection port,
Further, on the outside thereof, as a second row oxygen gas ejection port, five pieces were provided concentrically with respect to the center of the glass material gas ejection port, and a total of 20 pieces were arranged. An inert gas ejection port having an outer diameter of 44 mm and an inner diameter of 42 mm (at the gas ejection outlet) is provided at the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port, and an oxygen gas ejection having an outer diameter of 50 mm and an inner diameter of 47 mm (at the gas ejection outlet) is further provided at the outer periphery thereof. A port was provided. The focal length of the first row is 2
The focal length of the second row was set to 400 mm. The source gas is SiCl 4 at 5 liter / minute, and the hydrogen gas is 2 liter / minute from the first hydrogen gas ejection port.
180 liter / min from the second hydrogen gas ejection port,
The oxygen gas supplied to the plurality of oxygen gas ejection ports is set to 60 liters / minute, and further from the inert gas ejection port on the outer periphery, 4 liters / minute of Ar (argon) and from the outermost annular oxygen gas ejection port. 40 liters of oxygen gas /
Minutes. As for the setting position of the burner, the porous base material was synthesized while retracting the burner during the deposition so that the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material was constant at 120 mm. As a result, the synthesis rate was 11 g / min.

【００４７】（実施例８）実施例７と同様の実施形態に
て、中心のガラス原料ガス噴出ポートに水素ガス３リッ
トル／分を供給して、多孔質母材の合成を行った。その
結果、合成速度は、１２ｇ／分まで向上した。Example 8 In the same embodiment as in Example 7, 3 l / min of hydrogen gas was supplied to the central glass material gas ejection port to synthesize a porous base material. As a result, the synthesis rate was improved to 12 g / min.

【００４８】（実施例９）図１（ｄ）に類似した構造の
バーナにおいて、中心付近に３層のパイプを有するバー
ナを用いて、図２に示すような構成で、ガラス微粒子の
合成を行った。中心付近にある２個のガラス原料ガス噴
出ポートは各々、外径３．０ｍｍ、内径１．５ｍｍのパ
イプで構成し、この外周には外径６．０ｍｍ、内径４．
５ｍｍのパイプで第１の水素ガス噴出ポートを形成し、
更にその外周には、外径９．０ｍｍ、内径７．５ｍｍの
パイプで第１の不活性ガス噴出ポートを形成した。第２
の水素ガス噴出ポートは、外径５０ｍｍ、内径４８ｍｍ
のパイプを先端部で絞り、ガス噴出出口では、外径４０
ｍｍ、内径３８ｍｍとした。この内部に外径３．０ｍ
ｍ、内径１．５ｍｍの第１列酸素ガス噴出ポートをガラ
ス原料ガス噴出ポート中心に対して同心円状に５本ずつ
配置し、更にその外側に第２例酸素ガス噴出ポートとし
て、ガラス原料ガス噴出ポート中心に対して同心円状に
５本ずつ設け、合計２０本配置させた。第２水素ガス噴
出ポートの外周には、外径４４ｍｍ、内径４２ｍｍ（ガ
ス噴出出口において）の第２の不活性ガス噴出ポート、
更にその外周に外径５０ｍｍ、内径４７ｍｍ（ガス噴出
出口において）の酸素ガス噴出ポートを設けた。第１例
の焦点距離は、２００ｍｍ、第２列の焦点距離は、４０
０ｍｍに設定した。原料ガスは、ＳｉＣｌ4 を５リット
ル／分、水素ガスは、第１の水素ガス噴出ポートから、
２リットル／分、第１の不活性ガス噴出ポートから、Ａ
ｒ（アルゴン）１．５リットル／分、第２の水素ガス噴
出ポートから、１８０リットル／分、複数の酸素ガス噴
出ポートに供給する酸素ガスは、６０リットル／分に設
定し、更に外周の第２の不活性ガス噴出ポートから、Ａ
ｒ（アルゴン）４リットル／分、最外層の円環状酸素噴
出ポートから、酸素ガスを４０リットル／分供給した。
バーナのセッティング位置は、酸素ガス噴出ポート先端
さら多孔質ガラス母材堆積面までの距離を１５０ｍｍと
一定になるように、堆積中バーナを後退させながら多孔
質母材の合成を行った。この結果、合成速度は、１１．
５ｇ／分であった。Embodiment 9 In a burner having a structure similar to that shown in FIG. 1D, glass fine particles are synthesized in a configuration as shown in FIG. 2 using a burner having three layers of pipes near the center. Was. Each of the two glass material gas ejection ports near the center is constituted by a pipe having an outer diameter of 3.0 mm and an inner diameter of 1.5 mm, and the outer periphery thereof has an outer diameter of 6.0 mm and an inner diameter of 4.0 mm.
Forming a first hydrogen gas ejection port with a 5 mm pipe,
Further, a first inert gas ejection port was formed on the outer periphery with a pipe having an outer diameter of 9.0 mm and an inner diameter of 7.5 mm. Second
Hydrogen gas ejection port is 50mm outside diameter, 48mm inside diameter
Squeezed at the end of the pipe, and at the gas outlet,
mm and an inner diameter of 38 mm. Inside diameter 3.0m inside
The first row of oxygen gas ejection ports having a diameter of 1.5 mm and an inner diameter of 1.5 mm is arranged concentrically with respect to the center of the glass material gas ejection port by five each, and further outside the glass material gas ejection port as a second example oxygen gas ejection port. Five ports were provided concentrically with respect to the port center, and a total of 20 ports were arranged. On the outer periphery of the second hydrogen gas ejection port, a second inert gas ejection port having an outer diameter of 44 mm and an inner diameter of 42 mm (at the gas ejection outlet),
Further, an oxygen gas ejection port having an outer diameter of 50 mm and an inner diameter of 47 mm (at the gas ejection outlet) was provided on the outer periphery thereof. The focal length of the first example is 200 mm, and the focal length of the second row is 40 mm.
It was set to 0 mm. The source gas was SiCl 4 at 5 L / min, and the hydrogen gas was supplied from the first hydrogen gas ejection port.
2 liters / minute, from the first inert gas ejection port, A
r (argon) 1.5 liter / min, the oxygen gas supplied from the second hydrogen gas ejection port to 180 liter / min and the plurality of oxygen gas ejection ports is set to 60 liter / min. A from the inert gas ejection port of No. 2
R (argon) was supplied at a rate of 4 liters / minute, and an oxygen gas was supplied at a rate of 40 liters / minute from the annular oxygen ejection port of the outermost layer.
At the setting position of the burner, the porous base material was synthesized while retracting the burner during the deposition so that the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material was constant at 150 mm. As a result, the synthesis speed is 11.
It was 5 g / min.

【００４９】（実施例１０）実施例９と同様の実施形態
にて、中心ガラス原料ガス噴出ポートに水素ガス３リッ
トル／分を供給して、多孔質母材の合成を行った。その
結果、合成速度は、１２．５ｇ／分まで向上した。(Example 10) In the same embodiment as in Example 9, 3 l / min of hydrogen gas was supplied to the central glass raw material gas ejection port to synthesize a porous base material. As a result, the synthesis rate was improved to 12.5 g / min.

【００５０】（実施例１１）図１（ｄ）に類似した構造
のバーナにおいて、中心付近に３層のパイプを有するバ
ーナを用いて、図２に示すような構成で、ガラス微粒子
の合成を行った。中心付近にある２個のガラス原料ガス
噴出ポートは各々、外径３．０ｍｍ、内径１．５ｍｍの
パイプで構成し、この外周には第２の原料ガス噴出ポー
トとして、外径６．０ｍｍ、内径４．５ｍｍのパイプを
形成し、更にその外周には、外径９．０ｍｍ、内径７．
５ｍｍのパイプで第１の不活性ガス噴出ポートを形成し
た。水素ガス噴出ポート、外径５０ｍｍ、内径４８ｍｍ
のパイプを先端部で絞り、ガス噴出出口では、外径４０
ｍｍ、内径３８ｍｍとした。この内部に外径３．０ｍ
ｍ、内径１．５ｍｍの第１列酸素ガス噴出ポートをガラ
ス原料ガス噴出ポート中心に対して同心円状に５本ずつ
配置し、更にその外側に第２列酸素ガス噴出ポートとし
て、ガラス原料ガス噴出ポート中心に対して同心円状に
５本ずつ設け、合計２０本配置させた。水素ガス噴出ポ
ートの外周には、外径４４ｍｍ、内径４２ｍｍ（ガス噴
出出口において）の第２の不活性ガス噴出ポート、更に
その外周に外径５０ｍｍ、内径４７ｍｍ（ガス噴出出口
において）の酸素ガス噴出ポートを設けた。第１列の焦
点距離は、２００ｍｍ、第２列の焦点距離は、４００ｍ
ｍに設定した。原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）は、中心ガラス
原料ガス噴出ポートから２．５リットル／分供給し、多
孔質母材の外径が５０ｍｍになった時点で第２のガラス
原料ガス噴出ポートに更に２リットル／分原料ガス（Ｓ
ｉＣｌ4 ）を供給した。その外周の第１の不活性ガス噴
出ポートから、Ａｒ（アルゴン）１．５リットル／分供
給し、更に水素ガス噴出ポートから、水素ガスを１２０
リットル／分、複数の酸素ガス噴出ポートには酸素ガス
を５０リットル／分供給し、その外周の第２の不活性ガ
ス噴出ポートから、Ａｒ（アルゴン）４リットル／分、
最外層の円環状酸素ガス噴出ポートから、酸素ガスを３
０リットル／分供給した。バーナのセッティング位置
は、酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラス母材堆積
面までの距離を１２０ｍｍと一定になるように、堆積中
バーナを後退させながら多孔質母材の合成を行った。こ
の結果、合成速度は、１０ｇ／分であった。Embodiment 11 In a burner having a structure similar to that of FIG. 1D, glass fine particles are synthesized by a structure as shown in FIG. 2 using a burner having three layers of pipes near the center. Was. Each of the two glass material gas ejection ports near the center is constituted by a pipe having an outer diameter of 3.0 mm and an inner diameter of 1.5 mm, and the outer periphery of which has a diameter of 6.0 mm as a second material gas ejection port. A pipe having an inner diameter of 4.5 mm is formed, and further, an outer diameter of 9.0 mm and an inner diameter of 7.0 are formed on the outer periphery.
The first inert gas ejection port was formed with a 5 mm pipe. Hydrogen gas ejection port, outer diameter 50 mm, inner diameter 48 mm
Squeezed at the end of the pipe, and at the gas outlet,
mm and an inner diameter of 38 mm. Inside diameter 3.0m inside
The first row of oxygen gas ejection ports having a diameter of 1.5 mm and an inner diameter of 1.5 mm are arranged concentrically with respect to the center of the glass material gas ejection port by five each, and further outside the second row oxygen gas ejection ports as the second row oxygen gas ejection ports. Five ports were provided concentrically with respect to the port center, and a total of 20 ports were arranged. A second inert gas ejection port having an outer diameter of 44 mm and an inner diameter of 42 mm (at the gas ejection outlet) is provided on the outer periphery of the hydrogen gas ejection port, and an oxygen gas having an outer diameter of 50 mm and an inner diameter of 47 mm (at the gas ejection outlet) is further provided on the outer periphery thereof. A spout port was provided. The focal length of the first row is 200 mm, the focal length of the second row is 400 m
m. The raw material gas (SiCl 4 ) is supplied at 2.5 liter / min from the central glass raw material gas ejection port, and when the outer diameter of the porous base material becomes 50 mm, another 2 liter is supplied to the second glass raw material gas ejection port. / Min feed gas (S
iCl 4 ). Ar (argon) is supplied at a rate of 1.5 liter / min from a first inert gas ejection port on the outer periphery thereof, and hydrogen gas is supplied from a hydrogen gas ejection port at a rate of 120 L / min.
Liter / minute, oxygen gas is supplied to the plurality of oxygen gas ejection ports at a rate of 50 liter / minute, and 4 liter / minute of Ar (argon) is supplied from a second inert gas ejection port on the outer periphery thereof.
Oxygen gas is supplied from the outermost annular oxygen gas ejection port to 3
0 liter / min was fed. The setting of the burner was performed such that the porous base material was synthesized while the burner was retracted during the deposition so that the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material was constant at 120 mm. As a result, the synthesis rate was 10 g / min.

【００５１】（実施例１２）実施例１１と同様の実施形
態にて、中心ガラス原料ガス噴出ポート、及びその外周
のガラス原料ガス噴出ポートから、水素ガスを各々２リ
ットル／分を供給して、多孔質母材の合成を行った。そ
の結果、合成速度は、１２ｇ／分まで向上した。(Example 12) In the same embodiment as in Example 11, hydrogen gas was supplied at a rate of 2 L / min from the central glass material gas ejection port and the glass material gas ejection port on the outer periphery thereof. A porous base material was synthesized. As a result, the synthesis rate was improved to 12 g / min.

【００５２】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成の製
造方法及びバーナによれば、効率的な火炎形成を実現
し、かつ生成したガラス微粒子の流れを乱さずに、ター
ゲット上に付着、堆積させることができるので、ガラス
微粒子の生成、堆積を効率的に行うことができ、生産性
に優れた合成速度の高い母材製造が可能となる。また、
実施例では示さなかったが、複数の酸素ガス噴出流路が
１列のみ又は複数列であって、それらの焦点距離が単一
となる構成のバーナ構造においても、本発明で示す焦点
距離に設定することにより、合成速度の向上が図れる。As described above, according to the manufacturing method and the burner of the configuration of the present invention, it is possible to realize efficient flame formation and adhere to the target without disturbing the flow of the generated glass particles. Since the deposition can be performed, the generation and deposition of the glass particles can be performed efficiently, and the production of a base material having excellent productivity and a high synthesis rate can be performed. Also,
Although not shown in the embodiment, even in a burner structure in which the plurality of oxygen gas ejection flow paths are only one row or a plurality of rows and their focal lengths are single, the focal length shown in the present invention is also set. By doing so, the synthesis speed can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】図１は本発明のバーナ構造を示した概略図。FIG. 1 is a schematic view showing a burner structure of the present invention.

【図２】図２はＯＶＤ法で出発ロッド外周に多孔質ガラ
ス母材を合成するときの構成を概略説明する図。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration when a porous glass base material is synthesized on the outer periphery of a starting rod by an OVD method.

【図３】図３は本発明の焦点距離と堆積面との位置関係
を概略説明した図。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a positional relationship between a focal length and a deposition surface according to the present invention.

【図４】図４は従来のバーナ構造、及び焦点距離と堆積
面との位置関係を概略説明した図。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a conventional burner structure and a positional relationship between a focal length and a deposition surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ガラス原料ガス噴出ポート ２ 第１の可燃性ガス噴出ポート又は不活性ガス噴出ポ
ート ３ 酸素ガス噴出ポート群 ４ 酸素ガス噴出ポー
ト群 ５ 第２の水素ガス噴出ポート ６ 不活性ガス噴出
ポート ７ 酸素ガス噴出ポート ８ バーナ ９ ロッド １０ ガラス微粒子DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass material gas ejection port 2 First combustible gas ejection port or inert gas ejection port 3 Oxygen gas ejection port group 4 Oxygen gas ejection port group 5 Second hydrogen gas ejection port 6 Inert gas ejection port 7 Oxygen gas Injection port 8 Burner 9 Rod 10 Glass fine particles

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ガラス原料ガスを火炎中で加水分解反応
又は酸化反応させてガラス微粒子を生成させ、回転する
出発部材に堆積させて多孔質ガラス母材を作製するガラ
ス微粒子合成方法において、中心のガラス原料ガス噴出
ポートの外側にガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円
上に１列又は複数列に配列され、同一の焦点距離を有す
る複数の酸素ガス噴出ポートからなる一つ又は複数の酸
素ガス噴出ポート群を形成する、複数の酸素ガス噴出ポ
ートを内包する円環状の水素ガス噴出ポートを有するガ
ラス微粒子合成用焦点型バーナを使用し、前記酸素ガス
噴出ポート群が一つの場合には酸素ガス噴出ポート先端
から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を、水素ガス噴
出ポートに内包される酸素ガス噴出ポート群の焦点距離
が該酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラス母材堆積
面までの距離の１〜４倍となるように制御し、前記酸素
ガス噴出ポート群が複数の場合には酸素ガス噴出ポート
先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離を、水素ガ
ス噴出ポートに内包される酸素ガス噴出ポート群のうち
焦点距離が最も短い群の焦点距離が該酸素ガス噴出ポー
ト先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離の１〜４
倍となり、２番目以降の群の焦点距離が該酸素ガス噴出
ポート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離の１
〜６倍となり、かつ、外側の酸素ガス噴出ポート群の焦
点距離が内側の酸素ガス噴出ポート群の焦点距離よりも
小さくならないように制御してガラス微粒子を生成させ
ることを特徴とするガラス微粒子合成方法。In a method for synthesizing glass fine particles in which a glass raw material gas is subjected to a hydrolysis reaction or an oxidation reaction in a flame to generate glass fine particles and deposited on a rotating starting member to produce a porous glass base material, One or more oxygen gas ejection ports comprising a plurality of oxygen gas ejection ports having a same focal length and arranged in a row or a plurality of rows concentrically with respect to the glass source gas ejection port outside the glass source gas ejection port. Forming a group, using a focus burner for synthesizing glass fine particles having an annular hydrogen gas ejection port including a plurality of oxygen gas ejection ports, and an oxygen gas ejection port when the number of oxygen gas ejection ports is one; The distance from the tip to the deposition surface of the porous glass base material is determined by the focal length of the oxygen gas ejection port group included in the hydrogen gas ejection port. When the number of the oxygen gas ejection ports is plural, control is performed so that the distance between the tip of the oxygen gas ejection port and the porous glass base material deposition surface is 1 to 4 times. The focal length of the group having the shortest focal length among the oxygen gas ejection ports included in the hydrogen gas ejection port is one of the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface. ~ 4
The focal length of the second and subsequent groups is one of the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface.
Glass particle synthesis characterized by controlling the focal length of the outer oxygen gas ejection port group to be smaller than the focal length of the inner oxygen gas ejection port group by a factor of up to 6 times. Method. 【請求項２】 酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガラ
ス母材堆積面までの距離を、水素ガス噴出ポートに内包
される酸素ガス噴出ポート群のうち焦点距離が最も短い
群の焦点距離が該酸素ガス噴出ポート先端から多孔質ガ
ラス母材堆積面までの距離の１〜２倍となり、２番目以
降の群の焦点距離が該酸素ガス噴出ポート先端から多孔
質ガラス母材堆積面までの距離の１〜４倍となるように
することを特徴とする請求項１に記載のガラス微粒子合
成方法。2. The distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the deposition surface of the porous glass base material is determined by the focal length of the group having the shortest focal length among the oxygen gas ejection ports included in the hydrogen gas ejection port. The distance from the tip of the gas ejection port to the porous glass base material deposition surface becomes 1 to 2 times the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the porous glass base material deposition surface. The method for synthesizing glass fine particles according to claim 1, wherein the ratio is up to 4 times. 【請求項３】 多孔質ガラス母材堆積面へのガラス微粒
子の堆積量に応じてバーナを後退させ、酸素ガス噴出ポ
ート先端から多孔質ガラス母材堆積面までの距離をほぼ
一定に保持しながらガラス微粒子の合成を行うことを特
徴とする請求項１又は２に記載のガラス微粒子合成方
法。3. The burner is retracted in accordance with the amount of glass particles deposited on the surface of the porous glass base material, and the distance from the tip of the oxygen gas ejection port to the surface of the porous glass base material is kept substantially constant. The method for synthesizing glass fine particles according to claim 1, wherein synthesis of glass fine particles is performed. 【請求項４】 ガラス原料ガス噴出ポートに水素ガスを
供給しながらガラス微粒子の合成を行うことを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか一つに記載のガラス微粒子合
成方法。4. The method for synthesizing glass particles according to claim 1, wherein the synthesis of the glass particles is performed while supplying hydrogen gas to the glass material gas ejection port. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一つに記載のガ
ラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子合成
用焦点型バーナであって、中心にガラス原料ガス噴出ポ
ート、この外周に円環状の第１の水素ガス噴出ポート又
は不活性ガス噴出ポートを有し、更にこの外周に中心の
ガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円上に１列又は複
数列に配列され、同一の焦点距離を有する複数の酸素ガ
ス噴出ポートからなる一つ又は複数の酸素ガス噴出ポー
ト群を形成する、複数の酸素ガス噴出ポートを内包する
円環状の第２の水素ガス噴出ポートを有してなることを
特徴とするガラス微粒子合成用焦点型バーナ。5. A focus burner for synthesizing glass fine particles for carrying out the method for synthesizing glass fine particles according to claim 1, wherein a glass raw material gas ejection port is provided at a center and a circle is provided at an outer periphery thereof. It has an annular first hydrogen gas ejection port or an inert gas ejection port, and is arranged concentrically in one or more rows with respect to the central glass material gas ejection port on the outer periphery thereof and has the same focal length. Forming one or a plurality of oxygen gas ejection ports consisting of a plurality of oxygen gas ejection ports, comprising an annular second hydrogen gas ejection port including a plurality of oxygen gas ejection ports. Focus burner for synthesizing glass particles. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか一つに記載のガ
ラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子合成
用焦点型バーナであって、中心にガラス原料ガス噴出ポ
ート、この外周に円環状の第１の水素ガス噴出ポート、
第１の水素ガス噴出ポートの外周に円環状の不活性ガス
噴出ポートを有し、更にこの外周に中心のガラス原料ガ
ス噴出ポートに対し同心円上に１列又は複数列に配列さ
れ、同一の焦点距離を有する複数の酸素ガス噴出ポート
からなる一つ又は複数の酸素ガス噴出ポート群を形成す
る、複数の酸素ガス噴出ポートを内包する円環状の第２
の水素ガス噴出ポートを有してなることを特徴とするガ
ラス微粒子合成用焦点型バーナ。6. A focus burner for synthesizing glass fine particles for carrying out the method for synthesizing glass fine particles according to claim 1, wherein a glass raw material gas ejection port is provided at a center and a circle is provided at an outer periphery thereof. An annular first hydrogen gas ejection port,
An annular inert gas ejection port is provided on the outer periphery of the first hydrogen gas ejection port, and is arranged in one or more rows concentrically with the center glass material gas ejection port on the outer periphery of the first hydrogen gas ejection port. An annular second gas injection port including a plurality of oxygen gas ejection ports, forming one or more oxygen gas ejection port groups consisting of a plurality of oxygen gas ejection ports having a distance;
A focus type burner for synthesizing glass fine particles, comprising a hydrogen gas ejection port. 【請求項７】 請求項１〜４のいずれか一つに記載のガ
ラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子合成
用焦点型バーナであって、中心にガラス原料ガス噴出ポ
ート、この外周に円環状の第２のガラス原料ガス噴出ポ
ート、第２のガラス原料ガス噴出ポートの外周に円環状
の第１の水素ガス噴出ポート又は不活性ガス噴出ポート
を有し、更にこの外周に中心のガラス原料ガス噴出ポー
トに対し同心円上に１列又は複数列に配列され、同一の
焦点距離を有する複数の酸素ガス噴出ポートからなる一
つ又は複数の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複数の
酸素ガス噴出ポートを内包する円環状の第２の水素ガス
噴出ポートを有してなることを特徴とするガラス微粒子
合成用焦点型バーナ。7. A focus burner for synthesizing glass fine particles for carrying out the method for synthesizing glass fine particles according to any one of claims 1 to 4, wherein a glass raw material gas ejection port is provided at a center and a circle is provided at an outer periphery thereof. An annular second glass material gas ejection port, an annular first hydrogen gas ejection port or an inert gas ejection port on the outer periphery of the second glass material gas ejection port, and further having a central glass material A plurality of oxygen gas jets which are arranged concentrically with respect to the gas jet ports in one or more rows and form one or a plurality of oxygen gas jet port groups including a plurality of oxygen gas jet ports having the same focal length. A focus burner for synthesizing glass fine particles, comprising an annular second hydrogen gas ejection port including a port. 【請求項８】 請求項１〜４のいずれか一つに記載のガ
ラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子合成
用焦点型バーナであって、中心付近にガラス原料ガス噴
出ポートを２個有し、これらガラス原料ガス噴出ポート
外周に各々円環状の第１の水素ガス噴出ポート又は不活
性ガス噴出ポートを有し、更にこれらの外周に中心のガ
ラス原料ガス噴出ポートに対し同心円上に１列又は複数
列に配列され、同一の焦点距離を有する複数の酸素ガス
噴出ポートからなる一つ又は複数の酸素ガス噴出ポート
群を形成する、複数の酸素ガス噴出ポートを内包する円
環状の第２の水素ガス噴出ポートを有してなることを特
徴とするガラス微粒子合成用焦点型バーナ。8. A focus burner for synthesizing glass fine particles for performing the method for synthesizing glass fine particles according to any one of claims 1 to 4, having two glass material gas ejection ports near the center. Each of the glass material gas ejection ports has an annular first hydrogen gas ejection port or an inert gas ejection port on the outer periphery thereof. Or, a ring-shaped second ring including a plurality of oxygen gas ejection ports, which forms one or a plurality of oxygen gas ejection port groups composed of a plurality of oxygen gas ejection ports having the same focal length and arranged in a plurality of rows. A focus burner for synthesizing glass fine particles, comprising a hydrogen gas ejection port. 【請求項９】 請求項１〜４のいずれか一つに記載のガ
ラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子合成
用焦点型バーナであって、中心付近にガラス原料ガス噴
出ポートを２個有し、これらガラス原料ガス噴出ポート
外周に各々円環状の第１の水素ガス噴出ポート更にその
外周には各々円環状の不活性ガス噴出ポートを有し、更
にこれらの外周に中心のガラス原料ガス噴出ポートに対
し同心円上に１列又は複数列に配列され、同一の焦点距
離を有する複数の酸素ガス噴出ポートからなる一つ又は
複数の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複数の酸素ガ
ス噴出ポートを内包する円環状の第２の水素ガス噴出ポ
ートを有してなることを特徴とするガラス微粒子合成用
焦点型バーナ。9. A focus burner for synthesizing glass fine particles for carrying out the method for synthesizing glass fine particles according to claim 1, wherein two glass material gas ejection ports are provided near the center. Each of the glass material gas ejection ports has an annular first hydrogen gas ejection port on the outer periphery thereof, and further has an annular inert gas ejection port on the outer periphery thereof. A plurality of oxygen gas ejection ports, which are arranged concentrically with respect to the port in one or more rows and form one or a plurality of oxygen gas ejection port groups composed of a plurality of oxygen gas ejection ports having the same focal length. A focus burner for synthesizing glass fine particles, comprising a ring-shaped second hydrogen gas ejection port to be included therein. 【請求項１０】 請求項１〜４のいずれか一つに記載の
ガラス微粒子合成方法を実施するためのガラス微粒子合
成用焦点型バーナであって、中心付近にガラス原料ガス
噴出ポートを２個有し、これらガラス原料ガス噴出ポー
ト外周に各々円環状の第２のガラス噴出ポート、第２の
ガラス原料ガス噴出ポートの外周には各々円環状の第１
の水素ガス噴出ポート又は不活性ガス噴出ポートを有
し、更にこれらの外周に中心のガラス原料ガス噴出ポー
トに対し同心円上に１列又は複数列に配列され、同一の
焦点距離を有する複数の酸素ガス噴出ポートからなる一
つ又は複数の酸素ガス噴出ポート群を形成する、複数の
酸素ガス噴出ポートを内包する円環状の第２の水素ガス
噴出ポートを有してなることを特徴とするガラス微粒子
合成用焦点型バーナ。10. A focus burner for synthesizing glass fine particles for carrying out the method for synthesizing glass fine particles according to claim 1, wherein two burner gas injection ports are provided near the center. An annular second glass ejection port is provided around the outer periphery of the glass material gas ejection port, and an annular first glass is provided around the outer periphery of the second glass material gas ejection port.
A plurality of oxygen ports having the same focal length, which are arranged in a row or a plurality of rows concentrically with respect to the central glass material gas discharge port on the outer periphery thereof. Glass fine particles having an annular second hydrogen gas ejection port including a plurality of oxygen gas ejection ports and forming one or a plurality of oxygen gas ejection port groups composed of gas ejection ports. Focus burner for synthesis. 【請求項１１】 第２の水素ガス噴出ポートの外周に環
状の酸素ガス噴出ポートを設けるか、又は第２の水素ガ
ス噴出ポートの外周に環状の不活性ガス噴出ポート、更
にこの外周に環状の酸素ガス噴出ポートを設けたことを
特徴とする請求項５〜１０のいずれか一つに記載のガラ
ス微粒子合成用焦点型バーナ。11. An annular oxygen gas ejection port is provided on an outer periphery of the second hydrogen gas ejection port, or an annular inert gas ejection port is provided on an outer periphery of the second hydrogen gas ejection port, and an annular oxygen gas ejection port is further provided on the outer periphery. The focus burner according to any one of claims 5 to 10, further comprising an oxygen gas ejection port. 【請求項１２】 第２の水素ガス噴出ポートに内包され
る酸素ガス噴出ポートが１〜３列に配列され、前記酸素
ガス噴出ポートが１列の場合には焦点距離の異なる二つ
の酸素ガス噴出ポート群で構成され、前記酸素ガス噴出
ポートが２列又は３列の場合にはそれぞれの列が同一の
焦点距離の酸素ガス噴出ポート群を構成し、外側の酸素
ガス噴出ポート群の焦点距離が内側の酸素ガス噴出ポー
ト群の焦点距離よりも小さくないように構成されてなる
ことを特徴とする請求項５〜１１のいずれか一つに記載
のガラス微粒子合成用焦点型バーナ。12. An oxygen gas ejection port included in a second hydrogen gas ejection port is arranged in one to three rows, and when the oxygen gas ejection port is a single row, two oxygen gas ejection ports having different focal lengths are provided. When the oxygen gas ejection ports are two or three rows, each row constitutes an oxygen gas ejection port group having the same focal length, and the focal length of the outer oxygen gas ejection port group is The focal burner for synthesizing glass fine particles according to any one of claims 5 to 11, wherein the focal length is not smaller than a focal length of an inner oxygen gas ejection port group.
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