JPS63107825A - 合成石英管の製造方法 - Google Patents
合成石英管の製造方法Info
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- JPS63107825A JPS63107825A JP25282586A JP25282586A JPS63107825A JP S63107825 A JPS63107825 A JP S63107825A JP 25282586 A JP25282586 A JP 25282586A JP 25282586 A JP25282586 A JP 25282586A JP S63107825 A JPS63107825 A JP S63107825A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/0144—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Ｊ
本発明は合成石英管の製造方法に係り、特にＶＡＤ法に
より石英管を製造する方法に関する。
より石英管を製造する方法に関する。
［従来の技術］
従来、光ファイバの製造に用いられる石英ガラス管は、
天然に存する水晶を溶融してインゴットを作成し、この
インゴットに穴をｎけて管母材とした後、この管母材を
所定寸法に加熱延伸して製造されていた。ところが、原
材料となる天然水晶には光ファイバの光学的及び機械的
特性を劣化させる不純物が多足に含有されておリ、これ
らの不純物を除去することが困難であった。
天然に存する水晶を溶融してインゴットを作成し、この
インゴットに穴をｎけて管母材とした後、この管母材を
所定寸法に加熱延伸して製造されていた。ところが、原
材料となる天然水晶には光ファイバの光学的及び機械的
特性を劣化させる不純物が多足に含有されておリ、これ
らの不純物を除去することが困難であった。
この問題を解消するために、５ｉＣ９ａ等のガラス原料
を酸水素火炎中で加水分解反応させ、生成された５ｉ０
２微粒子（スート）を回転上昇するターゲット上に堆積
させて軸方向に成長させる方法、すなわちＶＡＤ法によ
りスート母材を作成し、これを電気炉で焼結して透明ガ
ラス化する方法が考えられた。このようにして合成され
た石英ガラスは天然水晶に比べてはるかに高純度なもの
となり、この合成石英ガラスを用いることによって光フ
ァイバの光学的及び機械的特性を大きく向上させること
かできる。
を酸水素火炎中で加水分解反応させ、生成された５ｉ０
２微粒子（スート）を回転上昇するターゲット上に堆積
させて軸方向に成長させる方法、すなわちＶＡＤ法によ
りスート母材を作成し、これを電気炉で焼結して透明ガ
ラス化する方法が考えられた。このようにして合成され
た石英ガラスは天然水晶に比べてはるかに高純度なもの
となり、この合成石英ガラスを用いることによって光フ
ァイバの光学的及び機械的特性を大きく向上させること
かできる。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、ＶＡＤ法により石英ガラスを合成しても
、これを管に加工する方法は従来と同様に中実棒状イン
ゴットに穴を開けて管引きするものであり、従って製造
コストが極めて高いものであった。
、これを管に加工する方法は従来と同様に中実棒状イン
ゴットに穴を開けて管引きするものであり、従って製造
コストが極めて高いものであった。
そこで、穴開は工程を省略するために第５図の如＜ＶＡ
Ｄ法において円筒形状のターゲット５１を用いてその先
端部にバーナ５２からスート５３を筒状に堆積させる方
法が行なわれたが、スート５３の堆積が軸方向に進むに
つれて余剰スートにより筒の中空部分が閉塞され、筒状
母材を安定して製造することが困難であった。
Ｄ法において円筒形状のターゲット５１を用いてその先
端部にバーナ５２からスート５３を筒状に堆積させる方
法が行なわれたが、スート５３の堆積が軸方向に進むに
つれて余剰スートにより筒の中空部分が閉塞され、筒状
母材を安定して製造することが困難であった。
かくして本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し
、高純度で且つ製造コストが安価な合成石英管を安定し
て製造することができる方法を提供することにある。
、高純度で且つ製造コストが安価な合成石英管を安定し
て製造することができる方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明の合成石英管の製造方法は上記目的を達成するた
めに、回転上昇する円筒形状のターゲットにスート合成
用バーナからの火炎を当てることによりここにスートを
堆積させて筒状のスート母材を形成し、このスート母材
を焼結して合成石英管を製造する方法において、上記ス
ート合成用バーナからの火炎を上記ターゲットの内側で
且つ斜め下方から該ターゲットに当ててスートを堆積さ
せる方法である。
めに、回転上昇する円筒形状のターゲットにスート合成
用バーナからの火炎を当てることによりここにスートを
堆積させて筒状のスート母材を形成し、このスート母材
を焼結して合成石英管を製造する方法において、上記ス
ート合成用バーナからの火炎を上記ターゲットの内側で
且つ斜め下方から該ターゲットに当ててスートを堆積さ
せる方法である。
［作 用］
このように円筒状のターゲットの内側からスート合成用
バーナからの火炎をターゲットに当てることにより、筒
状に堆積されたスートは筒の中空部分が閉塞することな
く円筒形状を保持しつつ軸方向に成長する。従って、Ｖ
ＡＤ法により穴開は工程の必要ない筒状スート母材が得
られる。
バーナからの火炎をターゲットに当てることにより、筒
状に堆積されたスートは筒の中空部分が閉塞することな
く円筒形状を保持しつつ軸方向に成長する。従って、Ｖ
ＡＤ法により穴開は工程の必要ない筒状スート母材が得
られる。
また、スート合成用バーナの上方に酸水素バーナを設け
て堆積されたスートを加熱することにより、余剰スート
が筒状スートの内側に舞込み、不均一に付着することが
防止される。この余剰スートの不均一な付着防止は、タ
ーゲットの上部からターゲット内にガスを流しなからス
ート堆積を行なうことによっても達成される。
て堆積されたスートを加熱することにより、余剰スート
が筒状スートの内側に舞込み、不均一に付着することが
防止される。この余剰スートの不均一な付着防止は、タ
ーゲットの上部からターゲット内にガスを流しなからス
ート堆積を行なうことによっても達成される。
さらに、ターゲットの回転軸に対してスート合成用バー
ナの反対側に酸水素バーナを配置し、筒状スートを加熱
することにより、筒状スートの周方向の温度分布を均一
化することができるので、大径のスート母材が得られる
。
ナの反対側に酸水素バーナを配置し、筒状スートを加熱
することにより、筒状スートの周方向の温度分布を均一
化することができるので、大径のスート母材が得られる
。
［実施例］
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
実施例１
第１図は第１の実施例に係る合成石英管の製造方法を実
施するための製造装首の要部縦断面図である。スート合
成用バーナ１を円筒状ターゲット２の鉛直回転軸に対し
て斜めに設置し且つバーナ火炎がターゲット２の内側で
斜め下から外側に向かって当たるようにバーナ位置を定
めた。また、余剰スートを排出する排気管３がバーナ１
に対向する位置に設けられている。
施するための製造装首の要部縦断面図である。スート合
成用バーナ１を円筒状ターゲット２の鉛直回転軸に対し
て斜めに設置し且つバーナ火炎がターゲット２の内側で
斜め下から外側に向かって当たるようにバーナ位置を定
めた。また、余剰スートを排出する排気管３がバーナ１
に対向する位置に設けられている。
次に、合成石英管の製造方法を述べる。
まず、バーナ１から所定流量の５ｉ（Ｊ４． Ｈ２゜０
２を供給して火炎加水分解反応によりスートを生成する
と共にターゲット２を回転上昇させてターゲット２の先
端部に筒状にスート４を堆積させた。このとき、余剰ス
ートはターゲット２の内側に覆土ることなく排気管３が
らスムーズに排出され、軸方向に安定して筒状スート母
材を形成することができた。
２を供給して火炎加水分解反応によりスートを生成する
と共にターゲット２を回転上昇させてターゲット２の先
端部に筒状にスート４を堆積させた。このとき、余剰ス
ートはターゲット２の内側に覆土ることなく排気管３が
らスムーズに排出され、軸方向に安定して筒状スート母
材を形成することができた。
このようにして得られたスート母材を電気炉（図示せず
）中で加熱焼結し、透明ガラス化して合成石英管を得た
。
）中で加熱焼結し、透明ガラス化して合成石英管を得た
。
実施例２
第２図は第２の実施例に係る合成石英管の製造方法を実
施するための製造装置の要部縦断面図である。４重管構
造のスート合成用バーナ２１を円筒状ターゲット２２の
鉛直回転軸に対して斜めに股口し且つバーナ火炎がター
ゲット２２の内側で斜め下から外側に向かって当たるよ
うにバーナ位置を定めた。さらに、３重管構造の酸水素
バーナ２３がスート合成用バーナ２１の上方に設けられ
ている。また、余剰スートを排出する排気管２４がスー
ト合成用バーナ２１に対向する位置に設けられている。
施するための製造装置の要部縦断面図である。４重管構
造のスート合成用バーナ２１を円筒状ターゲット２２の
鉛直回転軸に対して斜めに股口し且つバーナ火炎がター
ゲット２２の内側で斜め下から外側に向かって当たるよ
うにバーナ位置を定めた。さらに、３重管構造の酸水素
バーナ２３がスート合成用バーナ２１の上方に設けられ
ている。また、余剰スートを排出する排気管２４がスー
ト合成用バーナ２１に対向する位置に設けられている。
次に、合成石英管の製造方法を述べる。
まず、スート合成用バーナ２１から所定流量の５ｉ（Ｊ
Ｌａ 、 Ｈ２，０２を供給して火炎加水分解反応によ
りスートを生成すると共にターゲット２２を回転上昇さ
せてターゲット２２の先端部に筒状にスート２５を堆積
させた。そして、スート２５が約１０ｍ成長したとき、
酸水素バーナ２３から酸水素火炎を生成してこの火炎に
よりスート２５を加熱した。これにより、筒状スート母
材の長尺化に伴って余剰スートが筒の内側に舞込み、不
均一に付着することが防止される。さらに、酸水素火炎
の強さを調整することによってスート母材のかさ密度を
制御することができる。
Ｌａ 、 Ｈ２，０２を供給して火炎加水分解反応によ
りスートを生成すると共にターゲット２２を回転上昇さ
せてターゲット２２の先端部に筒状にスート２５を堆積
させた。そして、スート２５が約１０ｍ成長したとき、
酸水素バーナ２３から酸水素火炎を生成してこの火炎に
よりスート２５を加熱した。これにより、筒状スート母
材の長尺化に伴って余剰スートが筒の内側に舞込み、不
均一に付着することが防止される。さらに、酸水素火炎
の強さを調整することによってスート母材のかさ密度を
制御することができる。
このようにして軸方向に安定して長尺の筒状スート母材
を形成することができた。
を形成することができた。
次に、このスート母材を電気炉（図示せず）中で加熱焼
結し、透明ガラス化して合成石英管を得た。
結し、透明ガラス化して合成石英管を得た。
実施例３
第３図は第３の実施例に係る合成石英管の製造方法を実
施するための製造装置の要Ｎｌｌ断面図である。４重管
構造のスート合成用バーナ３１を円筒状ターゲット３２
の鉛直回転軸に対して斜めに設置し且つバーナ火炎がタ
ーゲット３２の内側で斜め下から外側に向かって当たる
ようにバーナ位置を定めた。また、余剰スートを排出す
る排気管３３がバーナ３１に対向する位置に設けられて
いる。さらに、ターゲット３２はその中心軸上に貫通孔
を有し、回転ジヨイント３４を介して外部からガスをタ
ーゲット３２内に導入することができるように構成され
ている。
施するための製造装置の要Ｎｌｌ断面図である。４重管
構造のスート合成用バーナ３１を円筒状ターゲット３２
の鉛直回転軸に対して斜めに設置し且つバーナ火炎がタ
ーゲット３２の内側で斜め下から外側に向かって当たる
ようにバーナ位置を定めた。また、余剰スートを排出す
る排気管３３がバーナ３１に対向する位置に設けられて
いる。さらに、ターゲット３２はその中心軸上に貫通孔
を有し、回転ジヨイント３４を介して外部からガスをタ
ーゲット３２内に導入することができるように構成され
ている。
次に、合成石英管の製造方法を述べる。
まず、バーナ３１から所定流量（７）ＳｉＣＲ，４，Ｈ
２゜０２を供給して火炎加水分解反応によりスートを生
成すると共にターゲット３２を回転上昇させてターゲッ
ト３２の先端部に筒状にスート３５を堆積させた。この
とき、回転ジヨイント３４から＾「ガスを流ｆｆｉ １
０ Ｊ２／ｆｆ１ｉｎで導入し、ターゲット３２内に下
方へ向けて供給した。これにより、余剰スートはターゲ
ット３２の内側に覆土ることなく排気管３３からスムー
ズに排出され、軸方向に厚さの均一な筒状スート母材を
安定して形成することができた。
２゜０２を供給して火炎加水分解反応によりスートを生
成すると共にターゲット３２を回転上昇させてターゲッ
ト３２の先端部に筒状にスート３５を堆積させた。この
とき、回転ジヨイント３４から＾「ガスを流ｆｆｉ １
０ Ｊ２／ｆｆ１ｉｎで導入し、ターゲット３２内に下
方へ向けて供給した。これにより、余剰スートはターゲ
ット３２の内側に覆土ることなく排気管３３からスムー
ズに排出され、軸方向に厚さの均一な筒状スート母材を
安定して形成することができた。
このようにして得られたスート母材を電気炉（図示せず
）中で加熱焼結し、透明ガラス化して合成石英管を得た
。
）中で加熱焼結し、透明ガラス化して合成石英管を得た
。
実施例４
第４図は第４の実施例に係る合成石英管の製造方法を実
施するための製造装置の要部縦断面図である。この製造
装置は第３の実施例の装置においてターゲット３２の鉛
直回転軸に関してスート合成用バーナ３１の反対側に３
重管構造の酸水素バーナ４１を設けたものである。
施するための製造装置の要部縦断面図である。この製造
装置は第３の実施例の装置においてターゲット３２の鉛
直回転軸に関してスート合成用バーナ３１の反対側に３
重管構造の酸水素バーナ４１を設けたものである。
次に、合成石英管の製造方法を述べる。
まず、スート合成用バーナ３１から所定流１の５ｉＣＪ
Ｌ４．１１２．０２を供給して火炎加水分解反応により
スートを生成すると共にターゲット３２を回転数２０ｒ
ｐｍで回転しながら速度５０ａａ／ｈｒで上昇させてタ
ーゲット３２の先端部に筒状にスート３５を堆積させた
。このとき、回転シミインド３４からＡｒガスを流ｆｆ
１ｌｏ、Ｒ／ｍｉｎで導入し、ターゲット３２内に下方
へ向けて供給した。
Ｌ４．１１２．０２を供給して火炎加水分解反応により
スートを生成すると共にターゲット３２を回転数２０ｒ
ｐｍで回転しながら速度５０ａａ／ｈｒで上昇させてタ
ーゲット３２の先端部に筒状にスート３５を堆積させた
。このとき、回転シミインド３４からＡｒガスを流ｆｆ
１ｌｏ、Ｒ／ｍｉｎで導入し、ターゲット３２内に下方
へ向けて供給した。
ここで、スート合成用バーナ３１だけではス−ト成長先
端面の温度はスート合成用バーナ３１の反対側において
降下し、その結果かさ密度の小さいスートが形成されな
くなる。そこで、酸水素バーナ４１によりスート合成用
バーナ３１の反対側のスート成長先端面を加熱し、温度
の均一化を図った。
端面の温度はスート合成用バーナ３１の反対側において
降下し、その結果かさ密度の小さいスートが形成されな
くなる。そこで、酸水素バーナ４１によりスート合成用
バーナ３１の反対側のスート成長先端面を加熱し、温度
の均一化を図った。
このようにして、外径１００ａｉ、内径７５ｒｓｔａ、
長さ８００、の筒状スート母材を形成することができた
。
長さ８００、の筒状スート母材を形成することができた
。
このようにして得られたスート母材を電気炉（図示せず
）によりＨｅ雰囲気中で加熱焼結し、透明ガラス化して
合成石英管を得た。
）によりＨｅ雰囲気中で加熱焼結し、透明ガラス化して
合成石英管を得た。
なお、以上の各実施例１〜４におけるスート合成用バー
ナから供給される原料５ｉＣ１４にＢＣ２３あるいはＢ
Ｂｒ３等を添加することにより低屈折率の石英管を合成
することができる。また、同様に各種ドーパント材（Ｇ
１３ＣｆＬ４ 、 ＰＯＣｊＬ３． ＮＩＣｊｈ ）を
用いると共に組成比を制御することにより所望の屈折率
を有する石英管が得られる。さらに、Ｆ化合物雰囲気中
でスート母材を焼結することによりＦドープ石英管を製
造することもできる。
ナから供給される原料５ｉＣ１４にＢＣ２３あるいはＢ
Ｂｒ３等を添加することにより低屈折率の石英管を合成
することができる。また、同様に各種ドーパント材（Ｇ
１３ＣｆＬ４ 、 ＰＯＣｊＬ３． ＮＩＣｊｈ ）を
用いると共に組成比を制御することにより所望の屈折率
を有する石英管が得られる。さらに、Ｆ化合物雰囲気中
でスート母材を焼結することによりＦドープ石英管を製
造することもできる。
また、実施例３及び４においてターゲット上方から流す
ガスはＡ「の他、）ｈ、１１ｅ、 ０２のいずれかある
いはこれらの混合ガスを用いることができる。
ガスはＡ「の他、）ｈ、１１ｅ、 ０２のいずれかある
いはこれらの混合ガスを用いることができる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、次の如き優れた効
果が発揮される。
果が発揮される。
（１） 長尺且つ太径の円筒状スート母材を安定性よ
く製造することができる。
く製造することができる。
（υ 従って、高純度の合成石英管が容易且つ安価に得
られる。
られる。
第１図は本発明の第１の実施例に係る合成石英管の製造
方法を実施するための製造装置の要部縦断面図、第２図
ないし第４図はそれぞれ第２ないし第４の実施例を実施
するための製造装置の要部縦断面図、第５図は従来技術
の問題点を示すための説明図である。 図中、１はスート合成用バーナ、２はターゲット、３は
排気管、４はスートである。 第５図
方法を実施するための製造装置の要部縦断面図、第２図
ないし第４図はそれぞれ第２ないし第４の実施例を実施
するための製造装置の要部縦断面図、第５図は従来技術
の問題点を示すための説明図である。 図中、１はスート合成用バーナ、２はターゲット、３は
排気管、４はスートである。 第５図
Claims (5)
- （１）回転上昇する円筒形状のターゲットにスート合成
用バーナからの火炎を当てることによりここにスートを
堆積させて筒状のスート母材を形成し、このスート母材
を焼結して合成石英管を製造する方法において、上記ス
ート合成用バーナからの火炎を上記ターゲットの内側で
且つ斜め下方から該ターゲットに当ててスートを堆積さ
せることを特徴とする合成石英管の製造方法。 - （２）上記スート合成用バーナにより堆積されたスート
が酸水素バーナからの酸水素火炎により加熱されること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - （３）上記酸水素バーナが上記スート合成用バーナの上
方に配置されることを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の製造方法。 - （４）上記酸水素バーナが上記ターゲットの回転軸に対
して上記スート合成用バーナの反対側に配置されること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の製造方法。 - （５）上記スートの堆積が、上記ターゲットの上部から
ターゲット内にガスを流しながら行なわれることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第４項記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25282586A JPS63107825A (ja) | 1986-10-25 | 1986-10-25 | 合成石英管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25282586A JPS63107825A (ja) | 1986-10-25 | 1986-10-25 | 合成石英管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63107825A true JPS63107825A (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=17242731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25282586A Pending JPS63107825A (ja) | 1986-10-25 | 1986-10-25 | 合成石英管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63107825A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009128198A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Nippon Seiki Co Ltd | 計器装置 |
| JP2014084257A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Kohoku Kogyo Co Ltd | 光ファイバ母材の製造方法及び光ファイバ母材 |
| JP5603519B1 (ja) * | 2014-06-03 | 2014-10-08 | 湖北工業株式会社 | 光ファイバ母材 |
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1986
- 1986-10-25 JP JP25282586A patent/JPS63107825A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009128198A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Nippon Seiki Co Ltd | 計器装置 |
| JP2014084257A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Kohoku Kogyo Co Ltd | 光ファイバ母材の製造方法及び光ファイバ母材 |
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