KR910009178B1 - 유리원료 공급방법 및 유리원료 공급장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

유리원료 공급방법 및 유리원료 공급장치
제1도~제3도는 본 발명의 실시예에 관한 것으로서, 제1도는 그 구성을 개념적으로 표시한 설명도.
제2도는 대기압의 변동에 대한 유리원료의 수송량 변화를 표시한 그래프.
제3도는 전송대역에 대한 파이버수를 표시한 히스토그램.
제4도~제6도는 종래기술에 관한 것으로서, 제4도는 그 구성을 표시한 설명도.
제5도는 대기압의 변동에 대한 유리원료의 수송량변화를 표시한 그래프.
제6도는 전송대역에 대한 파이버수를 표시한 히스토그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 캐리어가스 제어장치 2 : 유리원료용기
3 : 유리원료 4 : 반응용기
100 : 유리원료 공급장치 101 : 기압조절실
102 : 기압센서 103 : 기압보정장치
본 발명은 광파이버용 모재의 유리원료를 소망의 공급량으로 재현성 좋게 반응용기에 공급할 수 있는 유리원료 공급방법 및 유리원료 공급장치에 관한 것이다.
광파이버용 모재의 대표적 제조방법으로서는, 내부부착법, 외부부착법 및 VAD법(기상축부착법)이 알려져 있다. 종래의 이들 방법에 있어서는 4염화규소 및 4염화 게르마늄, 옥시염화인, 3취화붕소등의 도우핑 물질을 각원료용기내에 충전하고, 유량제어된 캐리어가스, 예를 들면 아르곤가스를 각원료용기내의 유리원료속에 버브링해서 소망의 각 원료의 가스를 발생시키고, 이 원료증기의 포화도를 조정한 후, 이것들을 반응영역으로 수송공급하고 있었다. 제4도에는 종래의 유리원료공급방법을 개념적으로 표시하고 있다. 동도면에 있어서, (1)은 캐리어가스유량제어기, (2)는 유리원료용기, (3)은 유리원료, (4)는 반응용기이며, 유리원료용기(2)내의 유리원료(3)은 캐리어가스 유량제어기(1)에 의해 제어된 캐리어 가스의 버브링에 의해 증기화되어, 반응용기(4)에 공급된다.
이와같이 유리원료 공급방법에 있어서의 유량 m은 다음식으로 표시되고 있었다.
Figure kpo00001
① 식중, m은 유리원료유량, C는 포화도계수, M은 캐리어가스유량, T는 용기의 온도, P(T)는 온도 T에 있어서의 유리원료 증기압, P0는 원료용기 및 반응용기가 존재하는 공간의 압력이다.
이 증기화한 유리원료 유량 m을 일정하게 할려면 ①식의 우변에 표시된 각 값을 일정하게 유지하면 된다. 그리고, 포화도 계수 C를 일정하게 하는 기술로서는, 예를 들면 일본국, 특공소 61-1378호 공보에 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 동일한 액상유리원료를 충전한 용기를 전·후단으로 구분하여 버브링용 캐리어가스 도관에 의해 직렬로 접속하고, 또한 전단에 있는 용기의 온도를 후단에 있는 용기의 온도에 의해 고온으로 유지하므로서, 포화도계수 C를 재현성 좋게 거의 1로 유지할 수 있다. 또, 용기의 온도 T는 온도제어장치, 캐리어가스유량 M은 예를 들면 대량유량제어기(massflow Contrloer)에 의해서 재현성 좋게 일정하게 유지할 수 있다.
그러나, 종래의 유리원료공급방법에 의하면, 설령, 상기한 바와 같은 방법에 의해 포화도계수 C, 캐리어가스유량 M 및 용기의 온도 T를 일정하게 유지하여도, 역시 유리원료의 유량 m은 미묘하게 변화하게 되고, 재현성좋게, 일정치로 유지할 수 없었다.
본 발명은 이와같은 사정에 비추어, 유리원료를 소방의 공급량으로 재현성좋게 유지할 수 있는 유리원료 공급방법 및 유리원료 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 여러 가지 검토를 거듭한 결과, 종래의 유리원료 공급방법에 있어서는 대기압의 변화에 의해 유리원료유량 m이 변화해 버리는 것을 알아냈다. 즉, 다음의 ②식에 있어서 원료용기 및 반응용기가 존재하는 공간의 기압 Po가 ΔPo만큼 변화하면 유리원료유량 m은 ③식으로 표시되는 Δm만큼 변화해 버리는 일이 판명되었다.
Figure kpo00002
Figure kpo00003
따라서 Δm의 변화를 억제하기 위해서는, 원료용기 및 반응용기가 존재하는 공간의 압력변화 (ΔP)를 억제하도록 하면 된다.
이러한 지견에 의거한 본 발명의 구성은 광 파이버용 모재의 액상유리원료를 원료용기에 충전하고, 이 액상유리원료에 캐리어가스를 버브링해서 증기화하고, 증기상 유리원료 및 캐리어가스의 혼합물을 반응용기에 공급하는 유리원료공급방법에 있어서, 상기 원료용기 및 반응용기에 공급하는 유리원료 공급방법에 있어서, 상기 원료용기 및 반응용기가 존재하는 공간내의 압력을 일정하게 하므로서 증기상 유리원료의 공급량을 일정하게 하는 것을 특징으로 하고, 또 한편의 본 발명에 관한 유리원료 공급장치에 구성은, 광파이버용 모재의 액상유리원료를 원료용기에 충전하고, 이 액상 유리원료에 캐리어가스를 버브링해서 증기화하여, 증기상 유리원료 및 캐리어가스의 혼합물을 반응용기에 공급하는 유리원료 공급장치로서, 상기 원료용기 및 반응용기를 덮는 기압조절실과, 이 기압조절실내의 압력을 일정하게 유지하는 기압보정자장치를 가진 것을 특징으로 한다.
원료용기 및 반응용기가 존재하는 공간외부의 압력이 변동하였을 경우에, 이 공간내부의 압력을 항상 일정하게 되도록 보정해서 유지하므로서 증기상 유리원료의 공급량을 일정하게 한다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어서 구체적으로 설명한다.
제1도는 본 실시예의 유리원료 공급장치를 개념적으로 표시한 설명도이다. 동도면에 표시한 바와같이 유리원료 공급장치(100)은 종래 사용한 캐리어가스유량제어기, 유리원료용기(2), 유리원료(3), 반응용기(4)를 덮고, 또한 어느정도의 기밀성을 가진 기압조절실(101)과, 이 기압 조절실(101)내의 기압을 측정하는 기압센서(102)와, 이 기압센서(102)의 측정치에 따라서 상기 기압조절실(101)내의 압력을 일정하게 유지하도록 보정하는 기압보정장치(103)을 가지고 있다. 즉, 원료용기(2) 및 반응용기(4)가 설치되어 있는 기압 조절실(101) 내의 기압은, 기압센서(102)의 측정결과에 따라서 기압보정장치(103)에 의해서 공기등의 기체를 배출 또는 흡입하므로서 항상 일정기압이 되도록 제어되어 있다. 이에 의해, 예를 들면 저기압 또는 고기압의 접근 등에 의해서 기압조절실(101)외부의 대기합이 변화해도, 재현성 좋게 광파이버용 유리모재를 얻을 수 있다.
다음에 실험예를 설명한다.
상기한 실시예에 있어서, 캐리어가스 제어장치(1)로서 대량유량제어기를 사용하여, 캐리어가스로서의 아르곤가스를 매분 200CC 흘려서, 36.0℃로 유지한 원료용기(2)에 보내어 버브링시키므로서 수송된 유리원료(3)인 4염화규소의 유량을 반응용기(4)에서 측정하였다. 이때 기압 조절실(101)외부의 기압을 740㎜Hg에서부터 760㎜Hg로 변화시켰을때의 결과를 제2도에 표시한다.
비교를 위하여, 제4도에 표시한 종래의 방법에 의하여 상기한 조건과 마찬가지의 실험을 행하고, 이 결과를 제5도에 표시한다.
제2도 및 제5도에 표시한 바와같이, 종래의 방법에서는 대기압이 변화하면 유리원료유량이 변화해 버리나, 본 발명 방법에 의하면, 대가압이 변화해도, 유리원료유량이 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
또, 상기 실시예의 방법에 의해, 실제로 그레이티드 인덱스(Grated Index)형 광파이버를 100개 제조하고, 그 1.3㎛에 있어서의 전송대역에 대해서 조사하였던바, 제3도에 표시한 결과를 얻었다.
또, 비교를 위하여, 제4도에 표시한 종래의 방법에 의해 마찬가지로 그레이트드인덱스형 광파이버를 100개 제조하고, 그 1.3㎛에 있어서의 전송대역에 대해서 조사하였던바, 제6도에 표시한 결과를 얻었다.
현재의 기술수준으로 대기업의 변동이외의 요인도 전송대역에 영향을 주므로, 완전 동질의 광파이버를 제조하는 것은 불가능하나, 제3도 및 제6도에 표시한 결과로부터, 본 발명 방법을 사용하므로서, 전송대역치의 분산정도를 저감할 수 있는 것이 명백하다.
이상, 실시예와 더불어 구체적으로 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면, 유리원료가 대기압의 변동에 영향을 되지 않고 일정유량으로 공급되므로, 재현성 좋게 동질의 광파이버모재를 얻을수 있다.
또, 본 발명은, 광파이버 모재의 제조뿐만 아니라, 여러 가지 기상상태에서 퇴적성장시키는 결정육성, 재료제조분야에 있어서의 원료공급에 응용해도 마찬가지의 이유로 유용하다.

Claims (2)

  1. 광파이버용 모재의 액상유리원료를 원료용기에 충전하고, 이 액상 유리원료에 캐리어가스를 버브링해서 증기화하고, 증기상유리원료 및 캐리어가스의 혼합물을 반응용기에 공급하는 유리원료 공급방법에 있어서, 상기 원료용기 및 반응용기가 존재하는 공간내부의 압력을 일정하게 하므로서 증기상 유리원료의 공급량을 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 유리원료 공급방법.
  2. 광파이버용 모재의 액상유리원료를 원료용기에 충전하고, 이 액상유리원료에 캐리어가스를 버브링헤서 증기화하고, 증기상 유리원료 및 캐리어가스의 혼합물을 반응용기에 공급하는 유리원료 공급장치로서, 상기 원료용기 및 반응용기를 덮는 기압조절실과, 이 기압조절실내부의 압력을 일정하게 유지하는 기압보정장치를 가진 것을 특징으로 하는 유리원료 공급장치.
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