JPS63170223A - 多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野ｊ 本発明は、通信分野、光学分野、半導体分野などで用い
られる多孔質ガラス母材の製造方法に関する。

「従来の技術Ｊ 通信分野、光学分野、半導体分野などで用いられる高品
質のガラス材を製造するとき、−例としてＯＶＤ法が採
用されている。

かかるＯＶＤ法は、回転自在な耐熱性の棒状基体と、ガ
ラス微粒子の生成手段とを備え、その生成手段により生
成したガラス微粒子を、回転状態にある棒状基体の外周
に向けて噴射かつ堆積させるとき、その棒状基体の軸線
方向に沿い、これら棒状基体とガラス微粒子とを相対的
に往復動させて、当該棒状基体の外周に多孔質ガラス母
材を形成するのが一般である。

ＯＶＤ法における棒状基体としては、一般にカーボン製
や石英製のものが用いられ、ガラス微粒子生成手段とし
ては、ガラス原料を火炎加水分解反応あるいは熱酸化反
応させてガラス微粒子を生成する多重管構造のバーナが
用いられる。

上記ＯＶＤ法により作製された多孔質ガラス母材は、そ
の後の加熱、脱泡処理により透明ガラス化される。

ｒ発明が解決しようとする問題点」 上述した従来例において、棒状基体とガラス微粒子とを
一定速度で相対移動させて多孔質ガラス母材を形成する
とき、多孔質ガラス母材端部のガラス微粒子堆積量が、
その他部のガラス微粒子堆積量よりも次第に少なくなる
傾向が本可避的に生じる。

そのため、多孔質ガラス母材の両端部が尖頭状となり、
その尖頭部が不良部となるので、母材有効長が短くなり
１歩留まりが低下する。

ちなみに、標準的な多孔質ガラス母材の製造例では、そ
の母材一端部の不良部が７０〜１５０■■長にもなり、
多孔質ガラス母材全長に対するその不良率が１７％〜３
８Ｘ程度も占めるようになる。

本発明は上記の問題点に鑑み、母材有効長が長くでき１
歩留まりよく多孔質ガラス母材を製造することのできる
方法を提供しようとするものである。

ｒ問題点を解決するための手段Ｊ 本発明は所期の目的を達成するため、高温の気相化学反
応によるガラス微粒子生成手段を介して生成したガラス
微粒子を、長芋方向の軸心線を中心に回転している棒状
基体の外周に吹きつけなか・ら、これら棒状基体とガラ
ス微粒子生成手段とをその棒状基体の軸心線方向沿いに
相対移動させて、当該棒状基体外周の長芋方向、径方向
にガラス微粒子を堆積させ、かつ、そのガラス微粒子の
暦を成長させることにより、多孔質ガラス母材を製造す
る方法において、多孔質ガラス母材の長手方向端部を形
成するときの棒状基体とガラス微粒子生成手段との相対
移動速度を、多孔質ガラス母材の長芋方向中間部を形成
するときのそれよりも遅くすることを特徴とする。

「作用」 一般に、棒状基体とガラス微粒子生成手段との相対移動
速度が一定であるとき、多孔質ガラス母材における長芋
方向両端部のガラス微粒子堆積量が、その母材長手方向
中間部の堆積量よりも少なくなるため、当該母材両端部
が尖頭状の不良部となり、しかも、その不良部がかなり
の割合を占めるようになる。

本発明方法の堝・合１回転状態にある棒状基体とガラス
微粒子生成手段とを所定方向へ相対移動させて、当該棒
状基体の外周に多孔質ガラス母材を形成するが、その際
、多孔質ガラス母材の長芋方向端部を形成するときの棒
状基体とガラス微粒子生成手段との相対移動速度を、多
孔質ガラス母材の長手方向中間部を形成するときのそれ
よりも遅くするので、その速度を遅くした分だ杼、上記
母材端部におけるガラス微粒子の堆積量が増加し。

既述の不良部が大きくならない。

その結果、多孔質ガラス母材の有効長が長くなり、当該
母材製造時の歩留まりが向上する。

ｒ実　施　例１ 以下１本発明方法の実施例につき１図面を参照して説明
する。

本発明方法の一実施例を略示した第１図において、ｌは
石英棒等からなる耐熱性の棒状基体、２は例えば四重管
以上の多重管構造からなるバーナである。

上記棒状基体１の両端は、ガラス旋盤の回転自在かつ往
復動自在なチャック（図示せず）により支持されている
。

上記バーナ２はガラス微粒子生成手段の主体であり、か
かるバーナ２には、気相のガラス原料（ＳｉＣ１ｍ）、
または気相のガラス原料と気相のドープ原料（ＧｅＣ１
ａ　、ＰＯＣｌ３　、ＢＣｌ３　、その他）、燃料ガス
（水素、メタン、プロパン、ブタン、その他）、助燃ガ
ス（酸素）、シールガス（Ａｒなどの不活性ガス）など
が、所定のガス供給系を介して供給されるようになって
いる。

しかも、これら棒状基体ｌ、バーナ２は、排気系を備え
た反応容器（図示せず）により覆われている。

本発明方法においてガラス微粒子を生成する際の反応は
、火炎加水分解反応、熱酸化反応などであるが１例えば
、四重管構造からなるバーナ２を介した火炎加水分解反
応によりガラス微粒子を生成するとき、当該バーナ２に
は、その中心流路たる第１流路に３．５４１／ｍ１ｎｃ
７）ＳｉＣ１４／Ａｒ　（ガラス原料／キャリアガス）
が、その第２流路に１．５１／ｓｉｎのＡｒ（シールガ
ス）が、その第３流路に３０Ｊｌ／ｗｉｎのＨ２（燃料
ガス）が、その最外周流路たる第４流路に２０見／腸ｉ
ｎの０２（助燃ガス）がそれぞれ供給され、これら各ガ
スの火炎加水分解反応により、所定のガラス微粒子（Ｓ
ｉＯ２）が生成される。

かくて生成されたガラス微粒子は、バーナ２から棒状基
体１の外周面に向けて吹きつけられる。

この際、棒状基体ｌはその軸心線を中心にして回転して
おり、かかる状態において、棒状基体１とバーナ２とが
上記軸心線方向に沿い相対移動する。

すなわち、定位置を保持しているバーナ２に対し、回転
状態にある棒状基体１がその軸心線方向に往復動すると
か、あるいは定位置を保持して回転している棒状基体１
に対し、バーナ２が棒状基体１の軸心線方向に往復動す
るとか、あるいは棒状基体ｌとバーナ２とが、これらの
往動方向、復動方向を互いに異ならせて同時に往復動す
る。

したがって、上記のごと〈バーナ２からガラス微粒子が
吹きつけられると、そのガラス微粒子が棒状基体ｌの外
周に堆積され、その堆積物が棒状基体ｌの長手方向、径
方向に成長することにより多孔質ガラス母材３が形成さ
れる。

こうして多孔質ガラス母材３を形成するとき、棒状基体
ｌとバーナ２との相対移動速度を所定の部所ごとに制御
して、多孔質ガラス母材３の長手方向両端部を形成する
ときの上記相対移動速度を、多孔質ガラス母材３の長手
方向中間部を形成するときの上記相対移動速度よりも遅
くする。

例えば、定位置のバーナ２に対して棒状基体１がトラバ
ースするとき、該トラバース行程における一端側の区間
をＳｌ、その他端側の区間を８３、その中間の区間を５
２とした場合（ただし５ｌ＝Ｓ３）、第２図のごとく１
両端区間Ｓｌ、Ｓ３における棒状基体１のトラバース速
度をそれぞれ５０■ｍ／層ｉｎ、中間区間Ｓ２のトラバ
ース速度を２００龍／ｗｉｎとする。

こうして速度制御しながら、約８時間の母材合成を行な
った場合、多孔質ガラス母材３の両端部におけるガラス
微粒子堆積量の減少が抑制され、該母材中間部のガラス
微粒子堆積量と均衡する上記両端部の長さが増加する。

ちなみに、上述した条件で本発明方法を実施した場合、
多孔質ガラス母材３の有効長Ｌ１が、第３図実線のごと
く約５００層層にもなり、当該有効長Ｌ１が大きくなっ
た。

もちろん、かかる多孔質ガラス母材３を、その後の加熱
、脱泡処理により透明ガラス化した場合も、上記有効長
Ｌ１が大きくなった分だけ、当該透明ガラス母材の有効
長が増加した。

比較のため、上記におけるトラバース速度のみを変え、
当該トラバース速度を２００１腸ノ層ｉｎにて一定化し
た場合、多孔質ガラス母材の有効長Ｌ２が。

第３図点線のごとく約２７０層層と短くなってしまった
。

ｒ発明の効果１ 以上説明した通り、本発明は所定の方法により多孔質ガ
ラス母材を製造するとき、多孔質ガラス母材の長手方向
端部を形成するときの棒状基体とガラス微粒子生成手段
との相対移動速度を、多孔質ガラス母材の長手方向中間
部を形成するときのそれよりも遅くするから、その多孔
質母材の有効長が増大され、歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多孔質ガラス母材の製造方法を略
示した説明図、第２図は本発明方法により多孔質ガラス
母材を製造する際のトラバース行程とトラバース速度と
の関係を示した説明図、第３図は多孔質ガラス母材の有
効長を示した説明図である。 ｌ・・・・・・棒状基体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温の気相化学反応によるガラス微粒子生成手段を介し
   て生成したガラス微粒子を、長手方向の軸心線を中心に
   回転している棒状基体の外周に吹きつけながら、これら
   棒状基体とガラス微粒子生成手段とをその棒状基体の軸
   心線方向沿いに相対移動させて、当該棒状基体外周の長
   手方向、径方向にガラス微粒子を堆積させ、かつ、その
   ガラス微粒子の層を成長させることにより、多孔質ガラ
   ス母材を製造する方法において、多孔質ガラス母材の長
   手方向端部を形成するときの棒状基体とガラス微粒子生
   成手段との相対移動速度を、多孔質ガラス母材の長手方
   向中間部を形成するときのそれよりも遅くすることを特
   徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。