TW464760B

TW464760B - Methods and apparatus using fluorescent emissions to determine concentration of material in object

Info

Publication number: TW464760B
Application number: TW089102242A
Authority: TW
Inventors: Alan Peloubet Quinn
Original assignee: Corning Inc
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2001-11-21
Also published as: BR9916368A; EP1147407A4; WO2000037929A1; KR20010080775A; CN1331798A; AU2167500A; US6148059A; EP1147407A1; JP2002533674A; CA2355742A1

Description

464760 A7 —~~-_ _ ^ B7五、發明説明（ί ) 一經濟部中央揉»局負二.··'.··:;;·,.·, 發明領域：本告明係關於使用螢光輻射線以測定出物體中材料濃度。特別疋，本發明係關於使用螢光輻射線之方法及裝置以測定出作為製造光學波導纖維(”錢"）難件粉塵中推雜劑之濃度。相關技術說明：光纖通常含由純矽石（s丨〇2)製造出之包層及摻雜二氧化錯(Ge〇2>夕石製造出之心蕊。二氧化錯摻雜劑改變心蕊中矽石折射率。心蕊部份含有不同濃度二氧化鍺，其沿著心蕊直徑產生不同的折射率。沿著心蕊直徑折射率分佈 (即折射手分佈）將決定光纖之操作特性。光纖藉由已知的傳統處理過程例如為外側汽相沉積法 ("OVD")形成。通常，0VD處理過程包含形成粉塵預製件，藉由燃燒氣態混合物以製造出含有矽石及二氧化鍺之粉塵，接著連續性地沉積多層粉塵至心軸上以形成粉塵預製件之心蕊部份，燃燒氣態混合物製造出只含有矽石之粉塵，以及接續地沉積多層粉塵於心蕊部份以形成粉塵預製件包層部份。粉塵預製件藉由燒結加以固結以形成玻璃毛胚。光纖由玻璃毛胚抽拉出。在形成心蕊部份之粉塵中二氧化鍺濃度主要決定沿著所形成光纖心蕊直徑之二氧化鍺濃度。假如在粉塵令二氧化鍺濃度能夠量測，粉塵預製件加以評估以決定是否能夠預期地製造出光纖具有所需要之折射率分佈。同時，假如摻雜劑濃度能夠生產線上測定虫，即在粉塵沉積過程中能夠監測摻雜劑濃度及加以改變以得到

(請先M讀背面之注意事項再填鞀本I> —訂------線------ 46 47 6 0 A7 . Λ 7 ___：____B7 五、發明説明（7) 所需要之分佈。

Hara 日本專利 59-106803^H£^(GlantscMng)J^ 國第4618975號專利揭示出一些方法，其使用X光衰減以非破壞地評估粉塵預製件二氧化錯濃度。兩種方法以兩種能量量測X光衰減。Hara方法依據摻雜劑(Ge)對基質（si)衰減·^比值隨著X光光子能量而改變。Hara方法並不會對粉塵預製件為特別地靈敏，不過由於在任何X光能量範圍内該比值幾乎為固定的。Glantsching方法主要依據摻雜劑衰減（吸收）對密度衰減(散射）之比值隨著X光光子能量而改變。類似Hara比值，Glantschnig比值在粉塵預製件實用能量範圍内幾乎為固定的。Glantschnig方法推翻密度變化隨著濃度而改變。 X光我減方法具有其他缺點。例如，假如粉塵預製件具有多種摻雜劑，由於一種摻雜劑產生之X光衰減無法區分由於另外一種摻雜劑產生之X光衰減。除此，衰減測量值需要預製件精確地位於量測裝置内，及實施該方法為昂貴的。 (Marcuse)之美國第4292341號專利揭示出進行線上量測改良汽相沉積法中摻雜劑濃度，其並不形成粉塵預製件而是立即地將粉塵固結為玻璃毛胚。所揭示—種方法使用 X元展減，其存在許多先前所提及問題。另外—項方法藉由承外線照射玻璃毛诞以及重測玻璃毛胚之登光韓射以量測摻雜劑濃度3,人們相信後者方法並不適合於粉塵預製伟因為粉塵對紫外線及可見光為不透明的。發明大要： CNS ) Λ4^ ( 2ί〇Χ：97^^ ) A7 B7 五、發明説明（j ) 本發明目標以及優點可由下列說明了解。本發明更進 —步優點藉由實施本發明而了解。本發明—項包含一種測定粉塵中摻雜劑濃度之方法，其構成至少一部份粉塵預製件，該預製件將形成光學波導。本發明包含利用光子照射粉塵，其感測出由被照射粉塵所發出之X光螢光放射，以及依據感測x光螢光放射測定摻雜劑濃度。本發明另外一項包含一種控制粉塵預製件製造，該預製件使房來形成光學波導。該方法包含沉積粉塵於粉塵預製件上之步騍，以光子照射粉塵，感測被照射粉塵發岀之X 光螢光放射，其使用來感測X光螢光放射以測定出粉塵中摻雜劑濃度與預先測定濃度間之偏差，以及依據偏差調整之 >冗積條件以沉積額外粉塵於粉塵預製件上。本發明另外一項目標包含測定粉塵中摻雜劑濃度之裝置，該粉塵構成至少—部份粉塵預製件以使用來形成光學波導°裝置包含光子源，其利用光子照射粉塵，螢光感測器感測由被照射粉塵發出之χ光螢光放射，以及測定裝置，其依據所感測X光螢光放射測定出粉塵中摻雜劑濃度。人們了解先前一般說明以及下列詳細說明為範例性以及說明性，以及並非作為限制本發明申請專利範圍。附圖簡單說明：附1顯示出本發明實施例以及隨同說明作為解釋本發明原理。苐一圖（圖1)為本發明裝置實施例側視圖，該裝置將測 464760 八7 --—一______ B7 五、發明説明（斗）定出粉麈預製件中摻雜劑濃度。第二圆C圖2)為圖1沿著直線2-2展開之斷面圖，其顯示出光子源以及螢光感測器。第三圖（圖3)為圖1沿著直線3_3屐開斷面圖，其顯示出量測厚度參數之裝置。第四圖（圖4)為曲線圖，其顯示出一個粉塵重量範例，其由量測重量裝置量測出。第五圖（圖5)為面線圖，其顯示出—個粉塵厚度範例, 其由厚度量測裝置量測出。第六圖（圖6)為曲線圖，其顯示出由粉塵重量以及厚度量測粉塵密度之範例。第七圖（圖7)為曲線圖，其顯示出摻雜劑螢光密度測量之範例。第八圖（圖8)為曲線圖，其顯示出心軸螢光密度量測之範例。第九圖（圖9)為曲線圖，其顯示出預測摻雜劑之範例。附圖元件數字符號說明：本發明裝置1〇;粉塵預製件12;心軸14;光子源20; 先子源30;光源32;螢光感測器40;感測器42;遮蔽45; 測定裝置50;厚度參數量測裝置go;光源62;感測器64。優先實施例詳細說明：現在對本發明實施例作詳細說明。所有附圖使用相同數字儘可能為相同或類似元件a 本發明測定出粉塵預製件中摻雜劑濃度，優先地在生 (#先Μ讀背面之注意事項再填V1-C本萸) 裝線 ; CNS ) ί 210x 297^^ ) 4 6 4 7 6 Ο Α7 Β7 五、發明説明產線上即時地逐層地量測摻雜劑濃度。特別是，本發明利闬足夠能量光子照射粉塵預製件使摻雜劑原子激發或解離。當#雜劑原子變為相當離子化，其藉由衰變過程即發射螢光回到基態。在該衰變過程中，摻雜劑原子發射出光子能量，及螢光放射。通常，螢光放射強度與粉塵預製件中摻雜劑原子數目，α及沉積出粉塵數量成正比。因而，本發明感測螢光放射及依據感測之螢光放射測定出摻雜劑濃度。圖i至3顯示出本發明裝置1 〇之優先實施例以測定出心軸14上粉塵預製件12中摻雜劑濃度。裝置10包含光子源30 ，螢光感測器40,以及測定裝置50 °裝置亦包含厚度參數量測裝置60以及重量量測裝置20 = 光子源3 0利用足夠能量照射粉塵預製件12以解離摻雜劑（例如為二氡化錯)原子。有效光子包含例如X光，次X光，_ r射線，以及極短紫外線。如圖2所示光子源30優先地包含 200瓦錢X光真空管32(TruFocus Corp，TFS 6066 FGA/Rh) 激發第二標靶(使用作為Ge02/Si02兩種粉麈）。不同摻雜劑能夠使用第二標靶感測出》螢光感測器40感測出捧雜劑（優先地X光射線）螢光放射強度以及產生相對訊號至測定裝置50。優先地，螢光感測器40包含感測器42放置於與光子源30同側粉塵預製件上，如圆2所示。感測器42能夠為具有單頻道分析器線路之填充氙密封比例計數器3 光子源20以及螢光感測器30優先地形成簡單X光頻譜儀，包含相隔遮蔽45。假如需要測定粉塵中多種摻雜劑濃 (请先間讀背面之注意寧項存填寫本頁) • — I: -- .....I Hu - ‘ 線 :NS ) Ad 2:0 ;<· 29:公.i 464760 A7 B7 五、發明説明（fe) 度或感測出心軸14發出螢先,需要較為複雜設計之頻譜儀。所需要設計可由熟知此技術者立即地測定出。例如，需要量測心軸14由Ge(X2/Si〇2兩種粉塵所發出螢光，铑X光燈管32發射可被激發之環氧化物散射，能夠使用具有填充氙密封比例計數器42之多頻道分析儀以解析由摻雜劑螢光發出之心軸螢光。厚度參數量測裝置6 0量測厚度參數，例如為粉麈預製件12之半徑或直徑。雖然厚度參數量測裝置60在圖1中為了容易表示顯示為偏離至右邊，優先地沿著粉塵預製件12 中央部份量測。如圖3所示，厚度參數量測裝置60能夠為雷射影像測微器，其包含發射出光束之光源62及感測光源62 發射出光束之感測器64。依據所感測光束,感測器64產生 —個訊號至量測裝置50。該資訊能夠作為在粉塵沉積過程中每一回合通過之粉塵預製件12厚度參數。可產生該功能已商業化可利用裝置包含Anritsu KL-154A以及Keyence LS-5001 « 量測重量裝置20量測粉塵預製件12重量以及產生相對訊號至測定裝置50。優先重量量測裝置20包含電阻荷重單元連接至心軸14—端，粉塵預製件12形成於該心軸14上。心軸14另外一端能夠夾於驅動馬達（並未顯示出）。在粉塵沉積過程中連續性地記錄預製件重量。由於預製件進行產生之變動藉由在預製件旋轉過程中所得到各別荷重單元讀數之平均值或預製件轉動數目而加以去除，由於預製件通過位置產生之變動能夠藉由同步地對預製件通 4 6 47 6 0

A7 B7

過位置讀取重量而加以調整。換言之鈐 ’杰里剛重晋地為彰1性，-種觸ϋ或齡鱗1通過適测敌始點㈣連，以及在每-輯過啟始點為相= 某一區段内預製件重量為這些同步平均讀數之平均值個區段重量為對先前區段所觀察之重量增加值。里優先地，重量量測裝置20在粉塵預製件〗2形成過程中連續性地量麟細f件12«細定純何層數粉塵之重量。測定裝置50接收螢光感測器4〇發出之訊號，以及在特定實施例中由量測厚度參數裝置60以及亦有可能由量測重量裝置20所發出之訊號，以及測定粉塵預製件12中摻雜劑濃度。測定裝置50可為計算機。測定裝置50測定出摻雜劑方式將在底下更詳細地對光子，即X光加以說明。對於非常薄層粉塵，螢光放射強度直接地與入射光束，摻雜劑濃度以及粉麈質量成比例。 ί,= Ιρ A WD Wt G)其中 ID=摻雜劑螢光強度

Ip=主要受激強度 A=比例常數摻雜劑重量比（濃度) wt=粉塵重量 Ι〇=Ιρ Α \ ρ ΐ (2)其中 0 =粉麈密度（公克/立方公分) t=粉麈厚度(CII1) 對於許多層粉塵，當主要激發以及摻雜劑螢光放射受到外包層裝減時由一層發出之發光強度將減小。在N層試樣中由層L發出#雜劑螢光為了iu=Ip A 1，；^ (¾ P t) TD，N乂（3)其中 1二由層L發出摻雜劑螢光發強度 ΤΜλ=透射通過外包覆粉麈層（即N至L+1層）之主要激發部份， (WD p t)L=L層之濃度，密度，以及厚度 Tdh=透射通過外包覆粉塵層（即N至L+1層）之擔·雜劑螢光部份總共摻雜劑螢光強度為每一 N層強度之總和。 ID=Z；[D,L其中L由1至ι\⑷ 透射通過一層X光部份由Beer-Laraber t定理表示： T^I/I^expC-// p t) (5)其中 T=透視X光部份 β =質量衰減係數(平方公分/公克） Ρ二密度（公克/立方公分） t=厚度(公分）化合物或混合物質量衰減係數為粉墨組件衰減係數與質量乘積之和： li -^!j il ! βι T. . . β ^ (6)其中 WN二第N個組件之重量 y尸第N個組件之重量衰減係數對於Ge02/Si02"兩種π粉塵，由於粉塵Ge螢光放射 10464760 A7 B7 立衰減之質量衰減係數能夠表示如下： # 二1<;02 # Ce02 + Ί〇2 从 Si02 C 7 )其中 l〇2=Ge02:t 量部份 A fc〇2=Ge02質量衰減係數 WSt，Si02f量部份 // s; 02=S i 02質量衰減係數 Ge02化學計算量為： W^CAtWtc^AmjmtWUBW ⑽⑻ (9)其中 Atfft(；e=^t原子量 AtWiSi=矽原子量 Att，氧原子量，因而

WGe=0. 695 W

Ge02 (10) W0 =0. 305 WGe02 (11) 同樣地Si02化學計算量為： Ws-(AtWtSl/(AtWtSj.i(2AtWto)))WSl02 (12) Wo=(AtWto/(AtWtSlK2AtWto)))WSl02 (13)其中 Attf氧原子量，因而 WS!=0. 467 WSi02 (14) W，0.533 WsiO2 (15) 對於Ge02/Si02"兩種”粉塵，其中 te〇2+WSK)2=l,0 06)因而 Wte=〇.695 1W (17) WSi=0.467 WSl02 (18)

\V (请先閲讀背而之注意事項再填舄本頁)

12 ^〇=0. 305WGeO2+0. 533WSi02 (19) 每一元素重量比值能再改寫為以摻雜劑濃度WGe()2表示: W〇e=〇· 695WGeD2 (20) WSi=0.467(1.0-Wg<;〇2) (21) V0.305 W〇· 533(1. 0-WCeO3) (22) 最後，粉塵體積衰減係數y能夠以摻雜劑濃度表示： #:((0. 695Wfe02)/iCe)+((〇. 467(1. 0-'W)//Si)+ ((0. 3051^+0. 533(1. O-W^))//^ (23) 衰減不但測定於材料組成份，同時亦測定於X光能量。為了估計主要激發X光衰減，選擇適當係數值。為了衰減摻雜劑發射，其他數值為適當的。優先實施例使用硒金屬為第二標靶，其產生”單色"硒11. 2-11. 7KeV之K X光。所產生 Ge K螢光主要為9.9KeV。質量衰減係數由元素以及光子能量表示。例如，S.Μ. Seltzer, Calcuiation of Photon Mass Energy-Transfer and Mass Energy-Absorption Coefficients, Radiation Research，V〇l. 136，147-170 (1993)，提出下列值：

Ge Si 0 Ge K-a(9.88KeV) 38,7 35.2 6.2 Se K-a(U.2K2V) 194 23.4 4.2 傳送通過任何層之χ光能夠由下列步驟計算出：（丨）記錄X光光子能量；（2)記錄摻雜劑濃度；（3)由列出有用光子能量衣選擇元素質量衰減係數值；C 4)使用公式(2 3)計算材料衰減仿、數；（5)記錄粉塵層密度以及厚度；以及（s)使罔公 46^700 12 A7

式(5)計算發射部份τ。夕層發射部份為Ν層每一層發射部份之積： (24) 已知每—粉塵層之#雜劑濃度，密度，厚度，當X光穿透外側粉塵到達第L層粉塵(τρ, Ν，L)時能夠計算出主要激發X 光之衰減3同時，當X光由第L層向外穿透第L層時，能夠計算出粉塵摻雜劑螢光放射之衰減值，已發展出三個優先實施例以在粉塵沉積過程中測定線上摻雜劑濃度。第一實施例使用感測粉塵螢光放射以及線上量測粉塵重量以及厚度測定出摻雜劑濃度，第二實施例使用感測粉塵螢光放射以及感測心轴丨4螢光放射（優先地為X光發射）以測定摻雜劑濃度第三實施例利用無限厚度粉塵，其只使用所感測粉塵之螢光放射而測定出摻雜劑濃度= 在第一優先實施例中，X光螢光，重量，以及粉麈預製件 12厚度參數在每一層粉塵沉積於粉塵預製件u上後藉由螢光感測器30,量測重量裝置2〇,以及量測厚度參數裝置量測出。每一各別層重量能夠在沉積該層之前及之後兩者重s之差值測疋出。同樣地，每一粉塵厚度t能夠由沉積該層之前及之後兩者厚度之差值測定出。因而，利用已知的預製件通過長度;夠計鼻由每一屠粉塵密度p。例如，重量數據（圖4)以及厚度數據（圖5)能夠使闬來得到密度數據 (圖6) » 因而，在第一粉塵沉積出後，可利用摻雜劑螢光密度j d (请先閱讀背ώ之注意事項存机寫本f 装 ^___ . I ___ !. . ;; In —i___ :-¾ -a···. 464760 A7 B7 --------^—---------------------------------- 五、發明説明（丨孓），粉塵密度P,以及第一粉塵層之粉麈厚度t · (IPA)值能夠藉由標定而建立，如下列所說明。測定裝置50能夠在第一層中蠤由遞迴地解公式(2)而測定出摻雜劑濃度WD。特別地，摻雜劑濃度WD由近似值開始，糝雜劑螢光強度利兩公式 (2)計算出。在比較預期強度與觀測強度匕後，摻雜劑濃度 %估計值能夠加以調整以及使用來計算新的預測強度u當預測強度以及觀測強度ID合理地相符，測定裝置5 0在第一層中測定出摻雜劑濃度。在第二粉塵層沉積出後，可得到兩層預製件之摻雜劑X 光螢光強度^值，以及第二層之密度及厚度。假如得到第一層摻雜劑濃度為正確的，藉由公式(4)以及再精確選擇第二層摻雜劑之濃度持續到兩層預製件預期摻雜劑螢光強度符合觀測值。對每一粉塵層重複該過程。在第二優先實施例t，預製件心軸能夠產生螢光，以及當粉麈被沉積時觀測心軸之螢光。每當一層粉塵沉積於粉麈預製件12時，藉由螢光感測器30量測摻雜劑X光螢光以及心軸螢光。優先地使用二氧化锆(Zr〇2)心軸。當藉由中子光源3〇發出Rh K X光(20.1 KeV)激發時，心軸14將發射17. 5 KeV 2r K之X光。在每一粉塵層沉積出後，2r心軸強度將減小。強度減小與重疊粉塵層組成份及數量，即與層密度，層厚度 ’以及換雜劑濃度相關。該實施例並不需要量測整個預製件重量或預製件直徑， 'ΐίϋ由觀測N層粉塵預製件之心轴強度為 3 (请先閲讀t面之注意亊項存填寫本萸) 丁___ 、^'H ! . · I I fj 14 14 A7 B7

46 4 7 6 Ο 、發明说明 Β Ί；ν Τμ (25) 其中Ia =心軸螢光強度 ίρ =受激心軸主要X光強度 β二比例常數 Τρ，傳送通過Ν層粉麈主要X光部份 TF.尸傳送通過Ν層粉塵心軸螢光X光部份以公式（24)估計出。目前同時存在兩個公式，一個為摻雜劑營光(4)以及一個為心軸螢光(25)。存在兩個未知數。第—個未知數為換雜劑濃度丨丨^，其直接地出現於摻雜劑營光公式中以及另一個木知數為兩個公式中發射部份T。第二未知數為密卢p 乘以厚度t，即每單位面積之質量以公克/平方公分表示。 (Ip)以及（Ip B)藉由標定（如下列所說明）而確定。如先前所說明，兩個公式能夠同時地藉由遞回法解出。圖7及8分別地顯示出摻雜劑以及心軸乂光發射強度，在包含五個階段之CVD粉塵沉積試驗過程量測出。處理過程參數例如為氧氣流量，反應劑流量，以及燃料與空氣比在各階段可加以變化，但是在每—階段保持為固定的。由圖7及8可看出，其收集許多粉塵層產生X光放射數量。因而，例如如圖7所顯示，苐—試驗階段呈現X光數量為指數級數，但是越多層使用第一試驗階段處理之條件沉積岀， X光放射數量/通過回合呈現為線性關係，同時在圖8中所顯示，當越多層粉塵沉犢出時心軸乂光放射強度連續性地減小’但是減小程度決定於沉積粉塵所使罔之處理參數。由 lb ("先間-^而之注意事項再4"'木頁)

---線 154 6 4 7 6 0 A7 B7 月説明（It 於下層將對上層產生影響，以及當越多層沉積出時這些下層影響程度將產生變化，人們了解各別被沉積忠之各別备塵十分難以得到有用的資訊。不過如圖9所示，使周本發明方法由能夠利用所得到乂元放;#資斜以得到非常有用的資訊。圖9顯示出同時對接雜劑以及心軸螢光公式求解所得到之摻雜劑濃度ώ當計算摻雜劑重量百分比時底下層以及心軸產生之影響已加以計算。即摻雜劑濃度/通過以更為線性關係顯示岀而比圖7及 8所顯示強度/通過更加為線性關係，因而每一回合摻雜劑沉積將得到更實際以及有用的資料。因而圖9更清楚地可看出第二試驗階段摻雜劑濃度將提高，但是摻雜劑濃度變動性亦提高。第三及第五處理情況為相同的，亦得$ 乎相等摻雜劑/通過之曲線。第三優先地實施例適用於”無限厚《均勻粉塵預製件。無限厚度定義為發射蝴.9¾光較之厚度。由广度發射將完全地被魏。對於密度飢5錢/八: 應重量比Ge〇2/90%重量比Si〇2粉塵之無限厚度例如=之於1毫老。對於該粉塵預製件此實施例為中側1.0毫米厚度為均句的。的〜、中取外在該第三優先地實施例中，只有掺雜螢光感測器30加以量測。螢先強度為 π D稽田 ID=IP C exp(-/zp) WD exp(-^s)⑶）其中ID =摻雜劑螢光強度 Ip =主要激發強度婧先 1'4 讀背而項再窍本線 c.=比例常數由粉麈主要激發之質量衰減係數 /_/ f由粉塵主要激發之質量衰減係數 w& =摻雜劑重量百分比（濃度） (Ip C)乘積藉由標定形成，如下列所說明質量衰減係數藉由公式(23)來計算°該公式能夠藉由遞迴地對摻雜劑濃度求解，其直接地顯示出以/^及/^表示。為了進行先前所提及之公式，光源強度以及比例常數A ，B，C並不需要知道。然而需要（Ip A)，（Ip B), (Ip C)乘積值。最佳數值由標定測定出。例如，一組厚的均勻的粉塵預製件能夠在一個摻雜劑濃度範圍内配製出。這些預製件能夠依據先前所說明三個優先實施例量測出。預製件能夠加以取樣及獨立地對摻雜劑濃度藉由感應耦合等離子放射儀而加以分析。對於每一優先地使闬實施例，求出（1。A乂 (Ip B)，或（Ip C)，其能夠對預測以及已知摻雜劑濃度產生最佳之一致性。該步驟完成係藉由遞迴地精確選擇數值以達成兩者一致性。每一實施例具有不同的數值^ β本發明允許摻雜劑濃度在線上作量測。其他方面，線上望測?許4爾侧濃度與喊測定濃姐較使得粉塵 >儿積條彳T能夠在深上調整量測無先測定濃度間之偏差。 tt’由〜73塵時常错由燃燒含有#石及捧雜侧如為Ge02 -'Hec ,α為πη ,儿讀出，在氣態混合物中矽石與摻雜劑比值能夠作調整以得到所需要折射率分佈。 ☆沖此技对者了解本發明所揭示能夠作各種變化及改 4 6 4 7 6 0 B7

17 變，但是其並不會脫離本發明之精神與範園。例如，單色性X光激發光源特別是已考慮第二標靶。多色（真空源）光源亦可適用。上述所說明公式可加以變化以對整個能量作積分。此為需要的以對能量範圍内光源輪出表示特姓以及在能量範圍内評钴質量衰減係數。在X光頻错設計中作為另外一個範例，粉塵面積為較小的。即螢光強度並不受到預製件大小影響。在死所列出公式為適當的。在另外一個X光頻譜儀設計中，能夠看到通過斷面之整個預製件。因而，摻雜劑螢光強度隨著預製件尺寸增加。實際上，產生強度精確地與預製件直徑成比例。為了適應該情況，能夠採用強度與直徑之比值，其與預製件直徑無關°對於該變化情況，先前公式能夠加以改變以使用直徑比例強度而並不使用原始之強度。對於本發明其他實施例參考，熟知此技術者可參考在此所揭示規範及操作而了解。本發明所揭示範例及規範只作為範例性的，其均含蓋於下列申請專利範圍内。

Claims

1. -種在減㈣定摻㈣3濃度之方法，婦賴至少構成-部份粉塵織件卿⑼學波導，該方法包含下列步驟：利用光子照射粉塵；感測所照射粉塵之X光螢先放射；以及依據所感測X光螢光放射測定出摻雜劑濃度。 2. 依據申請專利範圍苐1項之方法，其中摻雜劑包含二氧化鍺，照射步驟包含麟促使二氧化鍺產錢光之光子照射，以及感測步騍包含感測二氧化鍺之χ光螢光放射。 3. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中更進一步包含下列步驟：沉積附加上之粉塵， · 利用光子至少照射附加上之粉塵；感測至少所照射附加上粉塵之X光螢光放射；以及依據所感測至少X光螢光放射而測定出摻雜劑濃度。 4. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中更進一步包含測定出粉塵厚度參數以及重量，其中摻雜劑濃度依據所感測X光螢光放射以及所測定厚度參數及重量測定出。 5. 依據申請專利範圍第1項之方法，其令更進一步包含藉由量測粉塵所沉積心軸發出之放射衰減以測定粉塵衰減特性之步驟，其中摻雜劑濃度依據感測X光螢光放射以及測定衰減特性以測定摻雜劑濃度。 6. —種控制粉塵預製件製造之方法,該粉塵預製件使用來形成光學波導，該方法包含下列步驟： 47 6 0 cs DS

沉積粉塵於粉塵預製件上；利同光子照射粉塵；感測由照射粉塵之X光螢光放射；使用所感測X光螢光放射以測定出粉塵中摻雜劑濃度與預先測定濃度間之偏盖；以及依據偏差3周整沉積條件以沉積附加上粉麈於粉塵預製件 7, 依據申請專利範圍第1項之方法，其中粉塵藉由含有石夕石以及摻雜劑燃燒氣態混合氣體，以及沉稍附加上粉塵步驟包含在氣態混合氣體中調整矽石與摻雜劑比值。 8, —種在粉塵中測定摻雜劑濃度之裝置，該粉塵構成至少一部份形成光學波導之粉麈預製件，裝置包含：光子源，其利用光子照射粉塵；營光感測器，其依據所感測X光螢光放射在粉塵中測定摻雜劑濃度。 9_依據申請專利範圍第8項之裝置，其中光子源發射出光子，其能夠促使二氧化鍺發出螢光，以及螢先感測器感測二氧化鍺之X光螢光放射。 10.依據申請專利範圍第8項之方法，其中更進一步包含厚度參數量測裝置，其量測粉麈預製件厚度參數以及量測粉麈重量之重量量測裝置，其f量測裝置依據所感測X光螢光放射以及量測之厚度參數以及重量測定出摻雜劑濃度。 11，依據申請專利範圍第8項之裝置，其中螢光感測器感測由沉積粉塵心軸之X光螢光放射以及量測裝置依據所感測 (2iO；<2V7 20464760 AS B8 CS

到心軸之X光放射測定粉塵衰減特性，其中測定裝置依據所感測X光螢光放射與測定衰減特性測定出摻雜劑濃度。請先間讀背而之注意事項再填寫本贸 X - ί I - - 1- -- - J I-"'^ ;： CNS ) ( ：；0Χ29^；ΐ )