JPS62171939A - 多孔質光フアイバ母材の製造装置 - Google Patents
多孔質光フアイバ母材の製造装置Info
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- JPS62171939A JPS62171939A JP61013723A JP1372386A JPS62171939A JP S62171939 A JPS62171939 A JP S62171939A JP 61013723 A JP61013723 A JP 61013723A JP 1372386 A JP1372386 A JP 1372386A JP S62171939 A JPS62171939 A JP S62171939A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01406—Deposition reactors therefor
-
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- C03B37/0144—Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は所定の屈折率分布を正確に再現し得る多孔質光
ファイバ母材の製造装置に関する。
ファイバ母材の製造装置に関する。
〈従来の技術〉
光ファイバの多孔質母材の作成法はＭ瀝知られている。
例えばＶＡＤ法とよばれるものは、通常、酸水素炎中に
四塩化硅素を投入し、火炎加水分解により微細な二酸化
硅素の粒子を出発材の長手方向に積層させて多孔質母材
を形成する方法である。この場合、四塩化硅素と燃焼ガ
スとを噴出反応させるバーナを多重管構造に分割し、そ
の一部より四塩化ゲルマニウム等の添加物を同時に噴出
反応させて二酸化ゲルマニウム等を作り、二酸化硅素と
二酸化ゲルマニウム等との所定の半径方向の空間的濃度
分布のものを得るようにしている。
四塩化硅素を投入し、火炎加水分解により微細な二酸化
硅素の粒子を出発材の長手方向に積層させて多孔質母材
を形成する方法である。この場合、四塩化硅素と燃焼ガ
スとを噴出反応させるバーナを多重管構造に分割し、そ
の一部より四塩化ゲルマニウム等の添加物を同時に噴出
反応させて二酸化ゲルマニウム等を作り、二酸化硅素と
二酸化ゲルマニウム等との所定の半径方向の空間的濃度
分布のものを得るようにしている。
また、外付は法とよばれるものは、通常酸水素炎中に四
塩化硅素と添加物である四塩化ゲルマニウム等とを所定
の混合比にて供給し、この火炎を出発材の側面に吹き付
けて長手方向ｔこ出発材を移動させ、四塩化硅素と四塩
化ゲルマニウムとの混合比を次第に変えて、所望の二酸
化ゲルマニウム等の半径方向分布をもつ多孔質光ファイ
バ母材を作成するものである。
塩化硅素と添加物である四塩化ゲルマニウム等とを所定
の混合比にて供給し、この火炎を出発材の側面に吹き付
けて長手方向ｔこ出発材を移動させ、四塩化硅素と四塩
化ゲルマニウムとの混合比を次第に変えて、所望の二酸
化ゲルマニウム等の半径方向分布をもつ多孔質光ファイ
バ母材を作成するものである。
また屈折率変化を与える添加物として四塩化ゲルマニウ
ムの例について説明したが、この他の添加物でもよく複
数の添加物を混合させる場合もある。
ムの例について説明したが、この他の添加物でもよく複
数の添加物を混合させる場合もある。
また火炎反応の際、添加物を混入して反応させる例につ
いて説明したが、純粒の酸化硅素ＳｉＯ２の多孔質体を
作り、焼結時に添加物を注入する方法も知られている。
いて説明したが、純粒の酸化硅素ＳｉＯ２の多孔質体を
作り、焼結時に添加物を注入する方法も知られている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
光ファイバ母材は以上のように作られるが、いずれの方
法においても、光ファイバの品質を決定するのは、多孔
質母材作製時の製造条件の安定性あるいは一様性である
。
法においても、光ファイバの品質を決定するのは、多孔
質母材作製時の製造条件の安定性あるいは一様性である
。
即ち、ＶＡＤ法においては、添加物の空間濃度分布の安
定化が必須であり、この安定化が変動すると母材内の屈
折率分布が変り、よい特性が得られない。又、多孔質ガ
ラスの嵩密度分布が一様であることも重要であり、この
分布が一様でないと焼結時に外径が変動したり、極端な
場合は熱応力によって母材が割れる。
定化が必須であり、この安定化が変動すると母材内の屈
折率分布が変り、よい特性が得られない。又、多孔質ガ
ラスの嵩密度分布が一様であることも重要であり、この
分布が一様でないと焼結時に外径が変動したり、極端な
場合は熱応力によって母材が割れる。
また外付は法の場合には添加物の出発材上への堆積の経
時変化がないことが要求され、この変化があると多孔質
光ファイバ母材の屈折率分布が変動する。又、多孔質ガ
ラスの嵩密度分布が一様であることもｖＡＤの場合と同
様に重要であり、これが一様でないと外径が変動しなり
、極端な場合は熱応力によって母材が割れる。
時変化がないことが要求され、この変化があると多孔質
光ファイバ母材の屈折率分布が変動する。又、多孔質ガ
ラスの嵩密度分布が一様であることもｖＡＤの場合と同
様に重要であり、これが一様でないと外径が変動しなり
、極端な場合は熱応力によって母材が割れる。
この嵩密度分布は、添加物を全く含まない純粋な二酸化
硅素のみを堆積させる場合においても、焼結後の最終的
寸法を規定する意味で重要である。従って、安定した＠
積を行うことはこの種の技術にとって必須の重要な技術
である。
硅素のみを堆積させる場合においても、焼結後の最終的
寸法を規定する意味で重要である。従って、安定した＠
積を行うことはこの種の技術にとって必須の重要な技術
である。
ところで、いずれの方法においても上述した変動は焼結
ガスや四塩化硅素及び添加物の供給量を厳密に制御して
いても起こる。その原因は火炎によってガラス微粒子が
生成される際、たとえ火炎中の各種のガスの濃度が均一
であっても、火炎がゆらいだり、火炎の方向が変動した
抄して、堆積対象と火炎の関係位璽が変動するためであ
る。
ガスや四塩化硅素及び添加物の供給量を厳密に制御して
いても起こる。その原因は火炎によってガラス微粒子が
生成される際、たとえ火炎中の各種のガスの濃度が均一
であっても、火炎がゆらいだり、火炎の方向が変動した
抄して、堆積対象と火炎の関係位璽が変動するためであ
る。
この点につき更にＶＡＤ法の例で説明する。
第３図は従来のＶＡＤ法を実施する多孔質光ファイバ母
材の製造装置の構成を示す概略図である。
材の製造装置の構成を示す概略図である。
バーナ５より噴出した燃焼ガスと四塩化硅素および添加
物は、火炎中で反応し、二酸化硅素の微粒子を形成する
が、同時に副生成物として通常塩化水素等の有毒ガスを
発生するため、このような反応は通常密閉したマツフル
４内で行われる。図において１は回転チャックであり、
回転しつつ上方へ引き上げられる。２は出発材であって
チャック１に固定される。３は多孔質光ファイバ母材で
微細な二酸化硅素の粒子及び添加物の堆積微粒子である
。゛マツフル４は出発材２との間に若干のクリヤランス
が有るが、実質的に密閉構造となっており、バーナ５に
は燃焼ガス用配管７と、酸素用配管８と塩化硅素のガス
用配管９と、添加物のガス用配管１０とがそれぞれ接続
している。６は排気口である。バーナ５によって配管７
，８によって供給された水素及び酸素は酸水素炎を形成
し、ここに配管９より四塩化硅素が加わると火炎加水分
解反応により二酸化硅素が得られ、配管１０より添加物
、例えば四塩化ゲルマニウムが供給されると水蒸気と反
応して二酸化ゲルマニウムが生成される。これら二酸化
硅素及び二酸化ゲルマニウムは混合状態で出発材 ２
上にて堆積されろ。出発材２は回転しつつ徐々に上方に
引き上げられるので第３図に示すような多孔質光ファイ
バ母材３が形成される。
物は、火炎中で反応し、二酸化硅素の微粒子を形成する
が、同時に副生成物として通常塩化水素等の有毒ガスを
発生するため、このような反応は通常密閉したマツフル
４内で行われる。図において１は回転チャックであり、
回転しつつ上方へ引き上げられる。２は出発材であって
チャック１に固定される。３は多孔質光ファイバ母材で
微細な二酸化硅素の粒子及び添加物の堆積微粒子である
。゛マツフル４は出発材２との間に若干のクリヤランス
が有るが、実質的に密閉構造となっており、バーナ５に
は燃焼ガス用配管７と、酸素用配管８と塩化硅素のガス
用配管９と、添加物のガス用配管１０とがそれぞれ接続
している。６は排気口である。バーナ５によって配管７
，８によって供給された水素及び酸素は酸水素炎を形成
し、ここに配管９より四塩化硅素が加わると火炎加水分
解反応により二酸化硅素が得られ、配管１０より添加物
、例えば四塩化ゲルマニウムが供給されると水蒸気と反
応して二酸化ゲルマニウムが生成される。これら二酸化
硅素及び二酸化ゲルマニウムは混合状態で出発材 ２
上にて堆積されろ。出発材２は回転しつつ徐々に上方に
引き上げられるので第３図に示すような多孔質光ファイ
バ母材３が形成される。
この場合、二酸化硅素と二酸化ゲルマニウムとの火炎中
の分布を一定にしておけば、多孔質光ファイバ母材３中
のこれらの分布も一定となり、これを焼結する乙とによ
り所望の屈折率分布をもつ透明ガラス化した光ファイバ
母材を得ることができる。多孔質光ファイバ母材３に堆
積しなかった余剰の二酸化硅素及び二酸化ゲルマニウム
の微粒子及び塩化水素＋、１排気口６から外部に排出さ
れる。このときのマツフル４内の気流の流れは第３図中
、矢印Ｍのような流れが支配的であるが、反応装置全体
はマツフル４によって密閉されているため、矢印Ｓ、、
Ｓ２等のうず流が発生する。
の分布を一定にしておけば、多孔質光ファイバ母材３中
のこれらの分布も一定となり、これを焼結する乙とによ
り所望の屈折率分布をもつ透明ガラス化した光ファイバ
母材を得ることができる。多孔質光ファイバ母材３に堆
積しなかった余剰の二酸化硅素及び二酸化ゲルマニウム
の微粒子及び塩化水素＋、１排気口６から外部に排出さ
れる。このときのマツフル４内の気流の流れは第３図中
、矢印Ｍのような流れが支配的であるが、反応装置全体
はマツフル４によって密閉されているため、矢印Ｓ、、
Ｓ２等のうず流が発生する。
これらのうず流の移動がバーナ５と多孔質光ファイバ母
材３ ｆｆ！の火炎の流れを乱し、火炎内のガラス微粒
子の分布と堆積された多孔質光ファイバ母材３中の二酸
化硅素に対する二酸化ゲルマニウムの濃度分布が対応し
なくなる。また矢印Ｓ１のごときうず流は未堆積の二酸
化硅素及び二酸化ゲルマニウムの微粒子をマツフル４の
内壁に附着させる。この附着したガラス微粒子が時とし
て壁面がらはがれ、落下して多孔質光ファイバ母材に附
着することが起こると、多孔質光ファイバ母材３の形状
の異常や屈折率分布の異常等の原因となるばかりでなく
、局所的嵩密度の不整が生じる。
材３ ｆｆ！の火炎の流れを乱し、火炎内のガラス微粒
子の分布と堆積された多孔質光ファイバ母材３中の二酸
化硅素に対する二酸化ゲルマニウムの濃度分布が対応し
なくなる。また矢印Ｓ１のごときうず流は未堆積の二酸
化硅素及び二酸化ゲルマニウムの微粒子をマツフル４の
内壁に附着させる。この附着したガラス微粒子が時とし
て壁面がらはがれ、落下して多孔質光ファイバ母材に附
着することが起こると、多孔質光ファイバ母材３の形状
の異常や屈折率分布の異常等の原因となるばかりでなく
、局所的嵩密度の不整が生じる。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
、バーナ５の火炎中におけるガラス微粒子の分布と、堆
積された多孔質光ファイバ母材中のガラス微粒子の分布
とが一対一に関連するような多孔質光ファイバ母材の製
造装置を提供することを目的とする。
、バーナ５の火炎中におけるガラス微粒子の分布と、堆
積された多孔質光ファイバ母材中のガラス微粒子の分布
とが一対一に関連するような多孔質光ファイバ母材の製
造装置を提供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
本発明による多孔質光ファイバ母材の製造装置は、ガス
が整流状態で一様に流れる反応容器と、この反応容器に
連結されて当該反応容器にガス流を発生させる手段と、
前記反応容器にて前記ガス流を横切る方向に往復動自在
に支持され且つ多孔質ガラスが堆積する棒状の出発材と
、この出発材を駆動回転させる回転手段と、前記出発材
と対向し且つガラス微粒子を生成させて前記出発材に付
着成長させるバーナとを具えたものである。
が整流状態で一様に流れる反応容器と、この反応容器に
連結されて当該反応容器にガス流を発生させる手段と、
前記反応容器にて前記ガス流を横切る方向に往復動自在
に支持され且つ多孔質ガラスが堆積する棒状の出発材と
、この出発材を駆動回転させる回転手段と、前記出発材
と対向し且つガラス微粒子を生成させて前記出発材に付
着成長させるバーナとを具えたものである。
く作 用〉
バーナからの燃焼ガス中にガラス原料を特定の空間的分
布で供給し、一様な整流ガス中で出発材上にガラス微粒
子を噴出させることによって、火炎はゆらぐことなく所
定の形状を保ち、出発材上には所望の濃度分布をもつガ
ラス微粒子が堆積する。
布で供給し、一様な整流ガス中で出発材上にガラス微粒
子を噴出させることによって、火炎はゆらぐことなく所
定の形状を保ち、出発材上には所望の濃度分布をもつガ
ラス微粒子が堆積する。
く実 施 例〉
本発明による多孔質光ファイバ母材の製造装置をＶＡＤ
法に応用した実施例の概念を表す、第１図に示すように
、マツフル１１を貫通してこのマツフル１１外に設けら
れた回転チャック１によって把持された棒状の純石英で
形成された出発材２には多孔質光ファイバ母材３が棒状
に堆積して行くが、前記マツフル１１中には燃焼ガス中
にガラス原料を特定の空間的分布で供給してガラス微粒
子を生成させる酸水素炎バーナ５が出発材２の先端部と
対向するように配置され、これによって回転する出発材
２の先端に、燃焼ガス中のガラス原料の空間的分布に対
応して、半径方向に特定の成分分布をもつ多孔質光ファ
イバ母材３を出発材２の軸方向に成長させるマツフル１
１内はフィルタ１２全通してごみを除去され、矢印に示
すように均一に整流された空気あるいは窒素等のガス流
が供給され、出発材２並びに出発材２の先端に堆積され
た多孔質光ファイバ母材３は乱流のない均一なガス流中
に保たれる。
法に応用した実施例の概念を表す、第１図に示すように
、マツフル１１を貫通してこのマツフル１１外に設けら
れた回転チャック１によって把持された棒状の純石英で
形成された出発材２には多孔質光ファイバ母材３が棒状
に堆積して行くが、前記マツフル１１中には燃焼ガス中
にガラス原料を特定の空間的分布で供給してガラス微粒
子を生成させる酸水素炎バーナ５が出発材２の先端部と
対向するように配置され、これによって回転する出発材
２の先端に、燃焼ガス中のガラス原料の空間的分布に対
応して、半径方向に特定の成分分布をもつ多孔質光ファ
イバ母材３を出発材２の軸方向に成長させるマツフル１
１内はフィルタ１２全通してごみを除去され、矢印に示
すように均一に整流された空気あるいは窒素等のガス流
が供給され、出発材２並びに出発材２の先端に堆積され
た多孔質光ファイバ母材３は乱流のない均一なガス流中
に保たれる。
このため酸水素炎バーナ５から噴出するガラス原料を含
む燃焼ガスの火炎はきわめて安定し、出発材２の先端に
所定の成分分布をもつ多孔質光ファイバ母材３が付着堆
積する。
む燃焼ガスの火炎はきわめて安定し、出発材２の先端に
所定の成分分布をもつ多孔質光ファイバ母材３が付着堆
積する。
尚、出発材２あるいは多孔質光ファイバ母材３の先端部
に堆積されなかったガラス微粒子は、反応ガスと共に排
気ガス流となり、マツフル１１と一体のダクト１３を経
て流出する。
に堆積されなかったガラス微粒子は、反応ガスと共に排
気ガス流となり、マツフル１１と一体のダクト１３を経
て流出する。
本発明による多孔質光ファイバ母材の製造装置の他の一
実施例を表す第２図に示すように、一方のダクト］４よ
り図示しない高性能フィルタによって清浄化された空気
あるいは窒素ガスを一様なガス流としてマツフル１１内
に供給し、反応ガスも一様なガス流とじてダクト１３を
経て外部に放出するようにしても良い。なお、多孔質光
ファイバ母材３の成生過程は第１図に示す実施例の場合
と変わらない。
実施例を表す第２図に示すように、一方のダクト］４よ
り図示しない高性能フィルタによって清浄化された空気
あるいは窒素ガスを一様なガス流としてマツフル１１内
に供給し、反応ガスも一様なガス流とじてダクト１３を
経て外部に放出するようにしても良い。なお、多孔質光
ファイバ母材３の成生過程は第１図に示す実施例の場合
と変わらない。
以上説明した実施例はＶＡＤ法の例について説明したが
、外付は法の例についても全く同様に半径方向並びに長
手方向に、所望のガラス成分分布をもつ多孔質ガラス母
材を出発材の外周面に形成することができる。なお、こ
の場合には酸水素炎バーナに代えてメタンバーナを利用
するようにしても良い。
、外付は法の例についても全く同様に半径方向並びに長
手方向に、所望のガラス成分分布をもつ多孔質ガラス母
材を出発材の外周面に形成することができる。なお、こ
の場合には酸水素炎バーナに代えてメタンバーナを利用
するようにしても良い。
〈発明の効果〉
本発明の多孔質光ファイバ母材の製造装置によれば、反
応容器内での火炎のゆらぎを全くなくすることにより多
孔質光ファイバ母材の半径方向並びに長手方向に所望の
成分分布をもつものが得られた。かかる多孔質光ファイ
バ母材を燃結し、これを紡糸することによって、所望の
屈折率分布をもつ品質の優れた光ファイバが得られるよ
うになった。
応容器内での火炎のゆらぎを全くなくすることにより多
孔質光ファイバ母材の半径方向並びに長手方向に所望の
成分分布をもつものが得られた。かかる多孔質光ファイ
バ母材を燃結し、これを紡糸することによって、所望の
屈折率分布をもつ品質の優れた光ファイバが得られるよ
うになった。
第１図は本発明による多孔質光ファイバ母材の製造装置
の一実施例の概略図、第２図は本発明の他の実施例装置
の概略図、第３図は従来の多孔質光ファイバ母材の製造
装置の概略図である。 図 面 中、 １は回転チャック、 ２は出発材、 ３は多孔質光ファイバ母材、 ５は酸水素炎バーナ、 １１はマツフル、 １２はフィルタ、 １３．１４はダクトである。
の一実施例の概略図、第２図は本発明の他の実施例装置
の概略図、第３図は従来の多孔質光ファイバ母材の製造
装置の概略図である。 図 面 中、 １は回転チャック、 ２は出発材、 ３は多孔質光ファイバ母材、 ５は酸水素炎バーナ、 １１はマツフル、 １２はフィルタ、 １３．１４はダクトである。
Claims (1)
- ガスが整流状態で一様に流れる反応容器と、この反応容
器に連結されて当該反応容器にガス流を発生させる手段
と、前記反応容器にて前記ガス流を横切る方向に往復動
自在に支持され且つ多孔質ガラスが堆積する棒状の出発
材と、この出発材を駆動回転させる回転手段と、前記出
発材と対向し且つガラス微粒子を生成させて前記出発材
に付着成長させるバーナとを具えた多孔質光ファイバ母
材の製造装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013723A JPS62171939A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 多孔質光フアイバ母材の製造装置 |
| AU67893/87A AU589488B2 (en) | 1986-01-27 | 1987-01-21 | Apparatus for the production of porous preform of optical fiber |
| EP87101120A EP0231022B1 (en) | 1986-01-27 | 1987-01-27 | Apparatus for the production of porous preform of optical fiber |
| US07/007,377 US4740226A (en) | 1986-01-27 | 1987-01-27 | Apparatus for the production of porous preform of optical fiber |
| DE8787101120T DE3778170D1 (de) | 1986-01-27 | 1987-01-27 | Vorrichtung fuer die herstellung von poroesen vorformen optischer fasern. |
| ES198787101120T ES2031458T3 (es) | 1986-01-27 | 1987-01-27 | Aparato para la produccion de preforma porosa para una fibra optica. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013723A JPS62171939A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 多孔質光フアイバ母材の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62171939A true JPS62171939A (ja) | 1987-07-28 |
| JPH0351663B2 JPH0351663B2 (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=11841164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61013723A Granted JPS62171939A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 多孔質光フアイバ母材の製造装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4740226A (ja) |
| EP (1) | EP0231022B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62171939A (ja) |
| AU (1) | AU589488B2 (ja) |
| DE (1) | DE3778170D1 (ja) |
| ES (1) | ES2031458T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6012305A (en) * | 1997-03-06 | 2000-01-11 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Apparatus for producing an optical fiber porous glass preform |
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1986
- 1986-01-27 JP JP61013723A patent/JPS62171939A/ja active Granted
-
1987
- 1987-01-21 AU AU67893/87A patent/AU589488B2/en not_active Ceased
- 1987-01-27 ES ES198787101120T patent/ES2031458T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-01-27 US US07/007,377 patent/US4740226A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-01-27 DE DE8787101120T patent/DE3778170D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-01-27 EP EP87101120A patent/EP0231022B1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0231022A3 (en) | 1989-01-04 |
| US4740226A (en) | 1988-04-26 |
| EP0231022A2 (en) | 1987-08-05 |
| AU589488B2 (en) | 1989-10-12 |
| ES2031458T3 (es) | 1992-12-16 |
| EP0231022B1 (en) | 1992-04-15 |
| DE3778170D1 (de) | 1992-05-21 |
| AU6789387A (en) | 1987-07-30 |
| JPH0351663B2 (ja) | 1991-08-07 |
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