專利名稱:用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種使用OVD方法制造玻璃顆粒沉積體的裝置和方法,更確切地說,是涉及能在沉積操作時防止雜質(zhì)混入玻璃顆粒沉積體的玻璃顆粒沉積體制造裝置及方法。
背景技術(shù):
在使用OVD方法中通過把SiCl4或GeCl4的玻璃原料氣體從燃燒器供給氫氧氣火焰,由于火焰的水解反應(yīng)產(chǎn)生SiO2或GeO2玻璃顆粒,玻璃顆粒被沉積在圍繞一個起始棒的徑向方向,在用OVD(Outside VapourDeposition外汽相沉積)方法制造玻璃顆粒沉積體時,由燃燒器產(chǎn)生的玻璃顆粒被沉積在起始棒的周圍,但是玻璃顆粒不沉積地飄浮在由具有上和下通風(fēng)筒的反應(yīng)容器構(gòu)成的制造裝置的空間內(nèi)。
由于玻璃顆粒在高溫氣體的影響下很可能向上流動,飄浮的玻璃顆粒粘附在制造裝置的內(nèi)壁面上,特別是反應(yīng)容器或上通風(fēng)筒的內(nèi)壁面,如果粘附的微粒數(shù)量增加,它們就會脫落并作為雜質(zhì)沉積在玻璃顆粒沉積體的表面上。根據(jù)反應(yīng)容器的構(gòu)成材料,可能產(chǎn)生金屬粉塵。
假如雜質(zhì)沉積在玻璃顆粒沉積體上,就會產(chǎn)生在燒結(jié)或玻璃化過程中造成空洞的問題,在拉絲時光學(xué)纖維斷開,或有較大的傳輸損失。
因此,在制造玻璃顆粒沉積體時,要求混入玻璃顆粒沉積體中的雜質(zhì)量盡可以地減少,為此已經(jīng)審查和提供了各種各樣的方法。
例如,在JP-A-5-116979或JP-A-5-116980中,披露了一種通過吹潔凈的空氣或氫氧氣火焰到起始棒(玻璃顆粒沉積體)來防止雜質(zhì)混入玻璃顆粒沉積體中的方法。然而,如果潔凈的空氣直接吹在沉積面上,在玻璃顆粒上就會產(chǎn)生剝離(破裂)。在沉積面被氫氧氣火焰灼熱時,存在玻璃顆粒沉積體可能變形的問題(特別是在沉積堆密度較低時)。
在JP-A-8-217480中,披露了一個懸而未決的關(guān)于對制造多孔的母體材料的反應(yīng)容器沾濕防止裝置的發(fā)明,在其中通過用Ni或Ni基合金制造反應(yīng)容器,在抑制金屬氧化物的產(chǎn)生上有一定效果。然而,如果Ni本身被混進玻璃顆粒沉積體內(nèi),就會導(dǎo)致纖維的斷開或傳輸損失的增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種玻璃顆粒沉積體制造裝置和方法,在這種方法中在制造玻璃顆粒沉積體時,使用的玻璃顆粒沉積體制造裝置由一個反應(yīng)容器、一個上通風(fēng)筒和一個下通風(fēng)筒組成,能有效地防止在制造操作時雜質(zhì)被沉積或混入玻璃顆粒沉積體中。
本發(fā)明使用以下結(jié)構(gòu)解決上述的問題。
(1)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在上述反應(yīng)容器內(nèi)安裝有用石英制造的套筒。
(2)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在所述上通風(fēng)筒和所述下通風(fēng)筒內(nèi)安裝有用石英制造的套筒。
(3)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及,圍繞所述支承桿插入孔設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁。
(4)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安裝。
(5)按照(1)或(2)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及,圍繞所述支承桿插入孔的外圓周設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁。
(6)按照(1)或(2)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安裝。
(7)按照(1)或(2)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述用石英制造的套筒是圓筒形的。
(8)按照(3)或(5)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,安裝有一用于把潔凈氣體引到所述支承桿和所述外圓周壁之間的潔凈氣體進氣管。
(9)按照(4)或(6)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,安裝有一用于把潔凈氣體引入所述波紋管的潔凈氣體進氣管。
(10)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在帶有用石英制造的被安置在其內(nèi)部的套筒的所述反應(yīng)容器內(nèi)制造玻璃顆粒沉積體。
(11)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,使用帶有用石英制造的被安置在其內(nèi)部的套筒的所述上通風(fēng)筒和所述下通風(fēng)筒制造玻璃顆粒沉積體。
(12)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及圍繞所述支承桿插入孔的外圓周設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
(13)種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,使用在其中向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安置的裝置制造玻璃顆粒沉積體。
(14)按照(10)或(11)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及圍繞所述支承桿插入孔的外圓周設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
(15)按照(10)或(11)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在其中向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安置的裝置中制造玻璃顆粒沉積體。
(16)按照(10)或(11)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在所述用石英制造的套筒是圓筒形的,并且所述套筒的內(nèi)徑和玻璃顆粒沉積體的最大外徑之差為100mm或更小的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
(17)按照(14)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在安裝有一個用于把潔凈氣體引到所述支承桿和所述外圓周壁之間的潔凈氣體進氣管的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
(18)按照(15)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在安裝有一用于把潔凈氣體引入所述波紋管的潔凈氣體進氣管的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
(19)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器的50%或更多的構(gòu)成材料是石英。
(20)一個用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和玻璃顆粒沉積體的最大外徑之差為100mm或更小。
(21)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個與所述起始棒一起移動的并具有用于接受從上邊落下的物質(zhì)的外圓周壁的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之上。
(22)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個與起始棒一起移動的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之下。
(23)按照(20)至(22)之一所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和所述圓盤的最大外徑之差為100mm或更小。
(24)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個用于把潔凈氣體引進所述上通風(fēng)筒的進氣管向下安裝使所述進氣管相對于所述上通風(fēng)筒的中心軸線的角度小于90°。
(25)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個用于把潔凈氣體引進所述下通風(fēng)筒的進氣管向上安裝使所述進氣管相對于所述下通風(fēng)筒的中心軸線的角度小于90°。
(26)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述上蓋具有一在內(nèi)表面上無不平整的雙層結(jié)構(gòu)。
(27)按照(26)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,在所述上蓋中心的所述支承桿插入孔的內(nèi)徑與支承桿的外徑之差為40mm或更小。
(28)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,排氣管這樣被安置,使所述排氣管的中心位置在最上面的燃燒器和最下面的燃燒器之間的中間位置之上。
(29)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,用于制造玻璃顆粒沉積體的所述反應(yīng)容器的構(gòu)成材料的50%或更多是石英。
(30)按照(29)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和所述玻璃顆粒沉積體的最大外徑之差為100mm或更小。
(31)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,一個與起始棒一起移動的并具有用于接受從上邊落下的物質(zhì)的外圓周壁的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之上。
(32)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,一個與起始棒一起移動的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之下。
(33)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和所述圓盤的外徑之差為100mm或更小。
(34)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以1L/min或更大的流速被引進所述上通風(fēng)筒,并且一個用于把潔凈氣體引進所述上通風(fēng)筒的進氣管向下安裝使所述進氣管相對于所述上通風(fēng)筒中心軸線的角度小于90°(35)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以1L/min或更大的流速被引進所述下通風(fēng)筒,并且一個用于把潔凈氣體引進所述下通風(fēng)筒的進氣管向上安裝使所述進氣管相對于所述下通風(fēng)筒中心軸線的角度小于90°(36)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述上蓋具有一個在內(nèi)表面上無不平整的雙層結(jié)構(gòu),含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以1L/min或更大的流速被吹進在上蓋中心的支承桿插入孔和所述支承桿之間的間隙,以制造玻璃顆粒沉積體。
(37)按照(36)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在上蓋中心的所述支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小。
(38)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,排氣管這樣被安置,使所述排氣管的中心位置在最上面的燃燒器和最下面的燃燒器之間的中間位置之上。
(39)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,反應(yīng)容器、上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒的外面的空氣含有濃度為3.5×105/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵。
(40)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述燃燒器和所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分之間是氣密的。
(41)按照(40)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述燃燒器和所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分之間的間隙用密封料密封。
(42)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器具有一與燃燒器一體成型的側(cè)壁。
(43)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出到所述反應(yīng)容器之外的燃燒器部分的圓筒。
(44)按照(43)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述圓筒的軸向長度為10mm或更長。
(45)按照(43)或(44)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述圓筒的材料是石英。
(46)按照(43)至(45)之一所述的制造玻璃沉積體的裝置,其特征在于,所述圓筒和所述燃燒器之間的間隙通過O形圈氣密地密封。
(47)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出到所述反應(yīng)容器外的燃燒器部分的波紋管。
(48)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,設(shè)有使所述燃燒器和所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分之間沒有間隙的氣密性,以及燃燒器位置在玻璃顆粒沉積體的半徑方向上被固定。
(49)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出到所述反應(yīng)容器外的燃燒器部分的圓筒,在所述燃燒器對應(yīng)于玻璃顆粒沉積體外徑的變化、在玻璃顆粒沉積體的半徑方向上被移動時,生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。
(50)按照(49)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,所述圓筒的軸向長度為10mm或更長。
(51)按照(49)或(50)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,所述圓筒的材料是石英。
(52)按照(49)至(51)之一所述的制造玻璃沉積體的裝置,其特征在于,O形圈被氣密地安裝在所述圓筒和所述燃燒器之間。
(53)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出所述反應(yīng)容器外的燃燒器部分的波紋管,在所述燃燒器對應(yīng)于玻璃顆粒沉積體外徑的變化在玻璃顆粒沉積體的半徑方向上被移動時,生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。
(54)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器和被安裝在所述反應(yīng)容器上的排氣管之間的間隙用密封料密封。
(55)按照(54)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述密封料是玻璃帶、鋁帶、O形圈、鋁片或Ni片。
(56)按照(54)或(55)所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,排氣管的外徑和排氣管進口的孔徑之差為2至10mm。
(57)按照(54)至(56)之一所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,排氣管和反應(yīng)容器的材料是石英、Ni或Ni基合金。
(58)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器和排氣管是設(shè)置成一體的。
(59)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,安裝在反應(yīng)容器上的排氣管周圍的間隙用密封料密封。
(60)按照(59)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,用密封料密封排氣管周圍的間隙,這種密封料是玻璃帶、鋁帶、O形圈、鋁片或Ni片。
(61)按照(59)或(60)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,排氣管的外徑和排氣管進口的孔徑之差為2至10mm。
(62)按照(59)至(61)之一所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,排氣管和反應(yīng)容器的材料是石英、Ni或Ni基合金。
(63)一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器和排氣管是結(jié)合成一體的。
(64)按照(63)所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,排氣管和反應(yīng)容器的材料是石英、Ni或Ni基合金。
圖1是代表性地表示按照本發(fā)明的第一個實施例的玻璃顆粒沉積體制造裝置的基本構(gòu)造的示意橫截面圖;圖2是表示被用于按照本發(fā)明的裝置的多管型的燃燒器的一個例子的橫截面圖;圖3是表示一個如何把用于反應(yīng)容器的石英套筒安裝到反應(yīng)容器上的例子的說明圖;圖4是表示一個如何把用于上通風(fēng)筒的石英套筒安裝到上通風(fēng)筒上的例子的說明圖;圖5是表示一個如何把用于下通風(fēng)筒的石英套筒安裝到下通風(fēng)筒上的例子的說明圖;圖6是表示上蓋的結(jié)構(gòu)例子的橫截面圖;圖7是表示配備有外圓周壁的上蓋的結(jié)構(gòu)例子的橫截面圖;圖8是表示配備有波紋管的上蓋的結(jié)構(gòu)例子的橫截面圖;圖9是代表性地表示按照本發(fā)明的另一個實施例的用于玻璃顆粒沉積體制造裝置的基本構(gòu)造的示意橫截面圖;圖10是表示反應(yīng)容器的結(jié)構(gòu)例子的說明圖;
圖11是表示在本發(fā)明中被安裝在起始棒上的上石英圓盤和下石英圓盤的結(jié)構(gòu)的例子的說明圖;圖12是舉例說明進氣管被安裝在上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒上的位置的說明圖;圖13是表示上蓋結(jié)構(gòu)的例子的說明圖;圖14是代表性地表示按照本發(fā)明的又一個實施例的用于玻璃顆粒沉積體制造裝置的基本構(gòu)造的示意橫截面圖;圖15是用于說明在其中燃燒器的安裝部分與燃燒器之間的間隙被氣密地密封的本發(fā)明反應(yīng)容器的部分橫截面的示意圖;15A表示在其中間隙用密封層密封的反應(yīng)容器,15B表示在其中間隙被用金屬片和玻璃帶密封的反應(yīng)容器;圖16是用于說明用于本發(fā)明的與燃燒器形成一體的反應(yīng)容器,并表示零件裝配之前的狀態(tài)的示意透視圖;圖17是說明在本發(fā)明中在其中能移動的燃燒器通過一個O形圈被一個圓筒遮蓋的反應(yīng)容器的示意圖,其中圖17A是示意橫截面圖,圖17B是示意的側(cè)視圖;圖18是說明在本發(fā)明中在其中能移動的燃燒器被一個波紋管遮蓋的反應(yīng)容器的示意圖,其中圖18A是示意橫截面圖,圖18B是示意的側(cè)視圖。
在這些圖中,附圖標(biāo)記1表示反應(yīng)容器,2表示上通風(fēng)筒,3表示下通風(fēng)筒,4表示燃燒器(burner),5表示排氣管,6表示支承桿,7表示芯棒,8、9表示假棒(dummy rod),10表示用于制造玻璃顆粒沉積體(glassparticle deposit)的裝置,11表示玻璃顆粒沉積體,12表示石英圓盤,13表示石英圓盤,14表示上蓋,15表示用于反應(yīng)容器的石英套筒,16表示用于上通風(fēng)筒的石英套筒,17表示用于下通風(fēng)筒的石英套筒18表示原料和氫氣的排出口,19表示氬氣的排出口,20表示氫氣的排出口,21表示氧氣的排出口,22表示氬氣的排出口,23表示氧氣的排出口,24表示燃燒器的插入孔,25表示排氣管的插入孔,26a、26b表示支承法蘭,27表示支承桿插入孔,28表示外圓周壁,29表示起始棒,30表示升降裝置,31表示潔凈氣體進氣管,32表示波紋管,33表示潔凈氣體進氣管,10A表示用于玻璃顆粒沉積體制造裝置,34表示外壁,35表示外壁,36表示構(gòu)架部分,38表示上蓋,40表示安裝孔,42表示圓盤,43表示外圓周壁,48表示圓盤,46表示安裝孔,50表示進氣管,52表示進氣管,56表示支承桿插入孔,58表示進氣孔,60、62和63表示用于合成玻璃顆粒(glass particulate)的燃燒器,65、66和67表示燃燒器安裝部分,65’、66’和67’表示間隙,68、69和70表示氣體管線,72表示排氣孔,73表示壓力表,74表示風(fēng)扇,76、77a和77b表示密封料,1A表示與燃燒器形成一體的反應(yīng)容器,80表示滑動裝置,82、83和84表示圓筒,90表示起始棒,94、95和96表示O形圈,101、102和103表示波紋管。
具體實施例方式
下面參考
本發(fā)明的優(yōu)選的實施例。圖1是代表性地表示按照本發(fā)明的玻璃顆粒沉積體制造裝置的基本構(gòu)造的示意橫截面圖。玻璃顆粒沉積體制造裝置如圖1所示,包括一個設(shè)有燃燒器4和排氣管5的反應(yīng)容器,一個具有用于在上部裝入或取出玻璃顆粒沉積體11的上蓋14的上通風(fēng)筒2,和一個下通風(fēng)筒3。
用本發(fā)明的裝置制造玻璃顆粒沉積體的基本操作如下。由支承桿6支承的起始棒(例如,具有連接在上和下邊的上假棒8和下假棒9的由芯子和包層組成的芯棒7)被插入玻璃顆粒沉積體制造裝置10中。這個起始棒通過連接于支承桿6上部的升降裝置(參看圖7和8)上下移動,同時圍繞軸線轉(zhuǎn)動,使通過燃燒器合成的玻璃顆粒圍繞起始棒的外圓周沉積,以產(chǎn)生玻璃顆粒沉積體11。
配置在用于本發(fā)明的裝置的反應(yīng)容器1中的燃燒器4可以是傳統(tǒng)使用的形式,最好是如在圖2中所示的多管式燃燒器。在圖2中,附圖標(biāo)記18表示原料氣和氫氣的排氣口,19和22表示氬氣的排氣口,20表示氫氣的排氣口,21和23表示氧氣的排氣口。
本發(fā)明的特點被列在下面。
(1)為了使導(dǎo)致纖維斷開的金屬粉塵(Ni,Cr,F(xiàn)e,Al)的來源盡可以地少,一個具有能插入燃燒器4和排氣管5的孔的石英套筒15被安置在金屬的反應(yīng)容器1內(nèi)。此外,最理想的是把石英套筒16和17安置在上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3內(nèi)。
如果整個裝置都用石英制造,則有熱量可以泄漏到外面的問題,具有差的操作性。還有一個石英難于被應(yīng)用于機械部分的問題。然而,假如安置石英套筒,就能夠排除材料的影響。
從改進排出效率的觀點出發(fā),最好把石英套筒15、16和17制成圓筒形的,并且把每個石英套筒的內(nèi)徑和玻璃顆粒沉積體11的最大外徑之差(兩倍于圖1中的a1,a2和a3之差)設(shè)定為100mm或更小??紤]到包含起始棒和玻璃顆粒沉積體的轉(zhuǎn)動部件的旋轉(zhuǎn),每個石英套筒15、16、17的內(nèi)徑和玻璃顆粒沉積體11的最大外徑之差的下限通常大約為10mm。
在使用帶石英套筒15、16和17的裝置生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體時,與起始棒一起移動的石英圓盤12和13被安置在起始棒的有效部分之上的上假棒8上和縮小圍繞玻璃顆粒沉積體11的空間的有效部分之下的下假棒9上,如在圖1中所示,由此進一步改進排出效率。
石英套筒15、16和17的形狀和它們的安裝狀態(tài)分別表示在圖3至5中。圖3是把用于反應(yīng)容器的石英套筒15安裝在反應(yīng)容器1上的例子,在其中設(shè)有用于插入燃燒器的燃燒器插入孔24和用于插入排氣管5的排氣管插入孔25的用于反應(yīng)容器的石英套筒15被插入反應(yīng)容器1中,并且被支承法蘭26a(在石英套筒一邊)和支承法蘭26b(在反應(yīng)容器一邊)支撐。
圖4和5是把石英套筒安裝到上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3上的例子,在其中帶有法蘭27的用于上通風(fēng)筒的石英套筒16和帶有法蘭28的用于下通風(fēng)筒的石英套筒17被插入并通過法蘭支撐。
(2)雖然上蓋14設(shè)有用于在中心插入支承桿6的支承桿插入孔27,如圖6所示,含有灰塵的外部空氣可以通過插入孔27和支承桿6之間的間隙流入造成粘附在玻璃顆粒沉積體11上的雜質(zhì)。為了防止灰塵通過這個支承桿插入孔27進入,支承桿插入孔27的內(nèi)徑和支承桿6的外徑之差(兩倍于圖6中的b)最好為10mm或更小,并且圍繞支承桿插入孔27的外圓周布置一個高為5mm或更高的外圓周壁28,以便圍繞支承桿6和遏制外部空氣的流入,如圖6所示。上蓋14的材料是石英或Ni。
此外,為了強化遏制外面的空氣混入的效果,最好在外圓周壁28上安置一個把潔凈氣體引進支承桿6和外圓周壁28之間的潔凈氣體進氣管31,如圖7所示。潔凈氣體可以是含有尺寸為0.3μm或更大的濃度為3.5×104/m3或更小的粉塵的潔凈氣體或氮氣。在圖7中,29表示起始棒,30表示用于使連接于起始棒的支承桿6軸向地上下移動并同時轉(zhuǎn)動的升降裝置。
(3)安裝有一個能夠跟著支承桿6的上下移動伸縮并以遮蓋著支承桿6的形式連接上蓋14和升降裝置30的波紋管32以防止外面的空氣從支承桿插入孔27進入,如圖8所示。
此外,為了強化遏制外面的空氣混入的效果,可以在波紋管32上連接一個用于把含有尺寸為0.3μm或更大的濃度為3.5×104/m3或更小的粉塵的潔凈氣體或氮氣引進的潔凈氣體進氣管33。
圖9是代表性地表示實施本發(fā)明的另一個方法的玻璃顆粒沉積體制造裝置的基本結(jié)構(gòu)的示意橫截面圖。在圖9中,相同或類似的部件用與圖1中相同的數(shù)字標(biāo)注。如在圖9中所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置10A包括設(shè)有燃燒器4和排氣管5的反應(yīng)容器1,具有用于在上部放入或取出玻璃顆粒沉積體11的上蓋8的上通風(fēng)筒2,和下通風(fēng)筒3。
本發(fā)明的此方法基本上涉及把由支承桿支承的燃燒器4安置在這個制造裝置10A內(nèi),并且與轉(zhuǎn)動的起始棒(例如,一個具有連接在包括芯子和包層的芯棒7兩端的上假棒8和下假棒9的棒)相對,在起始棒上下移動時,圍繞起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒(glass particulate),以制造玻璃顆粒沉積體11。
燃燒器4最好是如在圖2中所示的多管式燃燒器。
本發(fā)明的特點被列在下面。
(1)為了減少由反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3產(chǎn)生的雜質(zhì)量,為了有效地排除玻璃顆?;蝻h浮在制造裝置10A內(nèi)的粉塵(在下文中稱為飄浮的粉塵),制造裝置10A被設(shè)計成盡可以地緊湊,使上通風(fēng)筒2、反應(yīng)容器1和下通風(fēng)筒3的內(nèi)徑與玻璃顆粒沉積體11的最大外徑之間的差為100mm或更小。反應(yīng)容器1的內(nèi)徑和玻璃沉積體11的最大外徑之差的下極限值近似地這樣設(shè)定,使在制造過程中玻璃顆粒沉積體11不會與反應(yīng)容器1的內(nèi)壁面或燃燒器4接觸,并通常大約為10mm。
(2)為了盡可以地減少引起纖維斷開或傳輸損失增加的金屬粉塵(Ni,Cr,F(xiàn)e,Al)的來源,大部分(50%或更多)的反應(yīng)容器1用石英制造,除構(gòu)架部分外。同樣,大部分(50%或更多)的上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3最好用石英制造,除具有機械部分的上蓋38外。構(gòu)架部分和上蓋用Ni或Ni基合金制造。
圖10表示反應(yīng)容器1的一個結(jié)構(gòu)例子。這個例子的反應(yīng)容器1由一個用Ni制造的構(gòu)架部分36、一個用石英制造的帶有被安裝的合成玻璃顆粒的燃燒器4的外壁34和一個帶有被安裝的排氣管5的外壁35組成。
(3)為了提高玻璃顆?;蚱渌h浮在制造裝置10A內(nèi)部空間的粉塵的排出效率,最好把石英圓盤12和13安裝在起始棒的有效部分之上和/或之下,并且與起始棒(也就是玻璃顆粒沉積體11)一起上下移動。由此,縮小了圍繞玻璃顆粒沉積體11的空間以提高排出效率。
在這種情況下,上通風(fēng)筒2和反應(yīng)容器1的內(nèi)徑與上石英圓盤12外徑的差(兩倍于圖9中的b1和b2)和下通風(fēng)筒3和反應(yīng)容器1的內(nèi)徑與下石英圓盤13外徑的差(兩倍于圖9中的c1和c2)最好是50mm或更小。
如果反應(yīng)容器、上通風(fēng)筒或下通風(fēng)筒被制造成圓筒形的,并且反應(yīng)容器、上通風(fēng)筒或下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和圓盤的外徑之差為100mm或更小,則在圓盤上或下的環(huán)境壓力可以被保持在高的值,以防止外面的空氣從上或下部分進入。同樣,如果該差值被定為100mm或更小,為了有效地排除飄浮在反應(yīng)容器內(nèi)的玻璃顆??梢詼p小排出容積。
更理想的是,反應(yīng)容器、上通風(fēng)筒或下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和圓盤的外徑之差為50mm或更小。通過此差值為50mm或更小,能進一步地提高上述效率。
上石英圓盤12和下石英圓盤13的構(gòu)造和安裝方法示例地表示在圖11A和11B中。在這個例子中,上石英圓盤12是一個在中心有安裝孔40的圓盤40,圓盤40成形有一個圍繞它的外圓周壁43,以形成一個接受從上面落下的物質(zhì)的盤。下石英圓盤13也由在中心具有安裝孔46的圓盤48構(gòu)成。
上石英圓盤12和下石英圓盤13通過分別把連接在心棒7上的上假棒8和下假棒9插入安裝孔40和46而被安裝在起始棒上。假棒8、9由較小直徑部分和較大直徑部分組成,其中較小直徑部分的外徑要被安裝到石英圓盤12、13的安裝孔40、46中和較大直徑部分具有較大的外徑。
(4)為了排除在制造裝置10A內(nèi)的飄浮的粉塵,最好是把含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈空氣或氮氣以1L/min或更大的流速引進上通風(fēng)筒2和/或下通風(fēng)筒3。
為了有效地使制造裝置10A內(nèi)的氣流對準(zhǔn)導(dǎo)向排氣管5,用于把潔凈氣體引進上通風(fēng)筒2的進氣管50和用于把潔凈氣體引進下通風(fēng)筒3的進氣管52最好是傾斜的,以便把潔凈氣體引向反應(yīng)容器1,使得進氣管相對于上和下通風(fēng)筒的中心軸線的角度(在圖9中的α和β)小于90°。圖12A和12B示出說明安裝進氣管50和52的一個例子。
(5)在上蓋38的中心設(shè)有一個用于插入支承桿6以懸掛起始棒的插入孔,但是為了防止含有許多灰塵的外部空氣流進制造裝置10A,支承桿插入孔和支承桿6之間的間隙(插入孔內(nèi)徑和支承桿外徑之差)最好為40mm或更小。更為可取的是,為10mm或更小。通過為40mm或更小,就能防止外面的空氣進入。能夠用來自上和下部的潔凈氣體更為有效地防止外面空氣的進入。
同樣,上蓋38具有內(nèi)表面54平整的雙層結(jié)構(gòu),如在圖13中示例地表示的那樣。也就是說,上蓋38最好有一個無深度約為1mm或更多的凹入或臺階部分的平的結(jié)構(gòu),飄浮的玻璃顆??梢猿练e在那里。圖13A和13B是分別從橫向和從上方看的上蓋橫截面圖。在圖13的例子中,在中心設(shè)有用于插入支承桿6的支承桿插入孔56,上蓋38與支承桿6之間的間隙d為5mm或更小。
此外,優(yōu)選的是,從設(shè)在上蓋38中的進氣孔58把由含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的空氣或氮氣組成的潔凈氣體引進雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間,并且以1L/min或更高的流速把潔凈氣體通過支承桿上的間隙吹進上蓋38和支承桿6之間的間隙部分。不考慮外面的空氣進入裝置,以3.5×105/m3或更小的濃度,能夠保持裝置內(nèi)的清潔。同樣,以3.5×104/m3或更小的濃度,能夠提高清潔度。
(6)為了改進飄浮的粉塵的排出效率,最好這樣安置排氣管5,使排氣管5的中心部分在用于合成玻璃顆粒的燃燒器4的中間部分之上(在最上面的燃燒器和最下面的燃燒器之間)。這樣可以有效地排除由于熱空氣向上流動的飄浮的粉塵。
(7)由于不可以完全防止外面的空氣進入裝置內(nèi),圍繞反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3的空氣(例如在一個圍繞起始棒旋轉(zhuǎn)軸線的半徑最大為約5m的圓內(nèi))最好保持含有尺寸為0.3μm或更大的濃度為3.5×104/m3或更小的粉塵。
作為研究用于減少混入通過OVD方法生產(chǎn)的玻璃顆粒沉積體中的雜質(zhì)的方法的結(jié)果是,本發(fā)明人注意到,不考慮在反應(yīng)容器和燃燒器之間的燃燒器安裝部分的結(jié)構(gòu),做了一些嘗試來切斷空氣從間隙部分的進入,間隙部分在燃燒器進入反應(yīng)容器的安裝部分通常為2到10mm那么大。作為結(jié)果是,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),這個方法對于減少要混入的雜質(zhì)是非常有效的,具有增加玻璃顆粒沉積體的沉積速度的效果,并且實現(xiàn)了這個發(fā)明。
在圖14至18中,相同或類似的部件用與圖1的玻璃顆粒沉積體相同的數(shù)字標(biāo)注。
(1)當(dāng)燃燒器和起始棒(具有由至少芯子或芯子和包層組成的玻璃棒)之間的相對運動只在基本垂直的方向上發(fā)生時,即,無須將燃燒器相對于起始棒在起始棒和玻璃顆粒沉積體的直徑方向(水平方向)運動地形成玻璃顆粒沉積體,起始棒在垂直方向往復(fù)移動,沒有在反應(yīng)容器的安裝部分(孔)和燃燒器的圓周之間的間隙中采用任何的裝置地提供燃燒器和反應(yīng)容器之間的氣密性,由此沒有外部空氣進入地沉積玻璃顆粒。
圖14是表示本發(fā)明另一個實施例的示意說明圖。在內(nèi)部連通于反應(yīng)容器的上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3(封閉管)被設(shè)置在反應(yīng)容器1之上和之下,具有用于插入支承桿6的孔的上蓋14被放在上通風(fēng)筒2上,由此使得能夠把連接于有芯子或芯子和包層的芯棒7兩端的假棒8和9組成的起始棒90,或由圍繞起始棒90形成的玻璃顆粒沉積體的母料放入反應(yīng)容器或從反應(yīng)容器取出。上假棒8具有安裝用于隔離熱量和阻斷通過在上蓋上的支承桿6的安裝孔落下的雜質(zhì)的石英圓盤12。反應(yīng)容器有通過反應(yīng)容器1的燃燒器安裝部分(孔)65、66和67安裝的燃燒器60、62和63,使每個燃燒器的頂端在反應(yīng)容器內(nèi)吹出玻璃顆粒,以圍繞起始棒90形成玻璃顆粒沉積體11。68、69和70代表性地表示分別給燃燒器60、62和63供氣的氣體管線。反應(yīng)容器設(shè)有用于通過排出氣體來排出未沉積的、過量的玻璃顆粒的排氣孔72。5表示排氣管,73表示壓力表,74表示排氣設(shè)備。箭頭表示移動方向。
在這個發(fā)明中,燃燒器60、62和63與燃燒器安裝部分(孔)65、66和67之間的間隙65’、66’和67’用諸如玻璃帶、鋁帶、鋁片或Ni片這樣的密封料(sealant)76密封,如在圖15A中所示。因此,燃燒器60、62和63被密封地固定在反應(yīng)容器1上。就不產(chǎn)生金屬粉塵而言,最好用玻璃帶密封。
如在圖15B中所示,最好用金屬片77a和密封帶77b固定燃燒器。
例如,反應(yīng)容器和燃燒器的材料可以是石英、Ni或Ni基合金。
作為把燃燒器固定到反應(yīng)容器上的裝置,最好可以把燃燒器和反應(yīng)容器的一部分結(jié)合成一體。雖然存在由于用鋁片或Ni片密封的產(chǎn)生來自金屬的粉塵的可能性,通過把燃燒器和反應(yīng)容器結(jié)合成一體可以防止這個現(xiàn)象。
圖16是用于說明與燃燒器結(jié)合成一體式的反應(yīng)容器1A的一個實施例的示意透視圖,反應(yīng)容器1A具有一個與燃燒器60、62和63一體形成的與燃燒器成一體的外壁34,和一個與排氣管孔72(或排氣管5)一體形成的與排氣管成一體的外壁35,各外壁被密封地連接到構(gòu)架部分36上。這樣,使用與圖1中相同的其他部件形成玻璃顆粒沉積體。
在這種與燃燒器結(jié)合成一體的反應(yīng)容器中的反應(yīng)容器和燃燒器的材料和固定式的反應(yīng)容器一樣也可以是石英、Ni或Ni基合金。
另外,OVD方法中的一種方法包括在玻璃顆粒沉積體的直徑方向上移動燃燒器時,根據(jù)玻璃顆粒沉積體的較大外徑來調(diào)節(jié)沉積平面和燃燒器排出噴嘴之間的距離,來沉積玻璃顆粒。用這種方法,由于燃燒器不能被固定在反應(yīng)容器上,不同于上述的(1)、(2)的方法,為了封閉反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和燃燒器的從反應(yīng)容器凸出的部分,使用另外的管子或可伸縮的波紋管。
圖17是示出按照本發(fā)明的圓筒封閉式的反應(yīng)容器的實施例的局部說明圖,其中圖17A是示意橫截面圖,圖17B是局部側(cè)視圖。每個燃燒器60、62和63都能在起始棒和玻璃顆粒沉積體的直徑方向通過滑動裝置80移動。圓筒82、83和84被設(shè)定用于遮蓋燃燒器60、62和63的外周邊,圓筒82、83和84的末端部分被封閉地與反應(yīng)容器1B的外壁連接。
經(jīng)驗顯示,如果每個圓筒82、83和84的長度L為10mm或更長,外面的空氣不大可能混入。低于10mm,難于得到這個效果。長度的上限值沒有特別的限定,但是考慮到安裝或燃燒器的尺寸和費用,大約500mm可以合適。最好,長度大約為200mm到300mm。
如果圓筒的材料是石英,就能防止由圓筒產(chǎn)生的粉塵(金屬雜質(zhì))。如果一個O形圈94、95、96被安放在圓筒82、83和84與燃燒器60、62和63之間,如圖17所示,外面的空氣就更不大可能混入。同樣,如果在0形圈94、95、96和燃燒器60、62和63之間以及在O形圈94、95和96和圓筒82、83和84之間使用凝膠狀的間隙填充料,氣密性就進一步被改善。
反應(yīng)容器和燃燒器的材料最好是石英、Ni或Ni基合金。
圖18是示出按照本發(fā)明的波紋管封閉式的反應(yīng)容器的一個實施例的局部說明圖。其中圖18A是示意橫截面圖,圖18B是局部側(cè)視圖。每個燃燒器60、62和63都能在起始棒和玻璃顆粒沉積體的直徑方向被滑動裝置80移動。波紋管101、102和103被設(shè)定用于遮蓋燃燒器60、62和63的外周邊,波紋管101、102和103的末端部分被封閉地與反應(yīng)容器1C的外壁連接。在使用波紋管的情況下,圍繞燃燒器的間隙能被密封地封閉??缮炜s的波紋管可以用諸如聚四氟乙烯樹脂或玻璃纖維這樣的耐熱材料制造。
反應(yīng)容器和燃燒器的材料最好是石英、Ni或Ni基合金。
另外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明中當(dāng)燃燒器被密封地固定在反應(yīng)容器上時,玻璃沉積的速度高于在燃燒器被移動時的速度。如果在除了燃燒器移動之外相同的條件下生產(chǎn)相同尺寸的玻璃顆粒沉積體,在燃燒器被固定時的沉積速度比燃燒器被移動時的高大約20%。其原因如下如果在沉積玻璃顆粒的初始階段沉積目標(biāo)部分是細長的,在沉積平面上的火焰溫度就會降低,得到較低堆密度的沉積玻璃,使玻璃顆粒沉積體在較早的時間變粗,如果燃燒器遠離開始玻璃棒的話。這個變粗效果目標(biāo)增加最初的產(chǎn)量。另一方面,如果玻璃顆粒沉積體變粗到一定的程度,在沉積平面上的火焰溫度隨燃燒器和玻璃棒之間距離的接近而升高,使玻璃沉積產(chǎn)量由于熱遷移效果而增加。
在本發(fā)明的上述實施例中,反應(yīng)容器和各燃燒器之間設(shè)置成氣密的。同樣,反應(yīng)容器和排氣管之間也可以設(shè)置為氣密的。
更準(zhǔn)確地說,通過把排氣管插入通過反應(yīng)容器1的排氣管安裝孔來使用排氣管5,但是如果排氣管安裝孔的間隙部分用諸如玻璃帶、鋁帶、鋁片、Ni片、或O形圈等密封料密封,就可以防止外面的空氣混入反應(yīng)容器,從而能夠減少在玻璃顆粒沉積體中的雜質(zhì),如圖15所示。排氣管和反應(yīng)容器之間的間隙就其外徑差而言最好是為2到10mm。如果間隙超過這個范圍,就會增加使用的密封料,這樣由密封料產(chǎn)生的粉塵就不可忽視。
此外,如果使用排氣管5和反應(yīng)容器1合成一體的反應(yīng)容器,就能夠有效地防止來自玻璃帶、鋁帶、鋁片或Ni片的粉塵。合成一體式的反應(yīng)容器的材料最好是難于產(chǎn)生粉塵的石英、Ni、或Ni基合金。
各個實例下面將使用例子詳細地說明本發(fā)明的方法,但是本發(fā)明并不局限于這些例子。
例1使用由一個如圖3所示的用Ni制造的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑310mm)和反應(yīng)容器石英套筒15(內(nèi)徑250mm)的組合體、一個如圖4所示的用Ni制造的上通風(fēng)筒2(內(nèi)徑300mm)和上通風(fēng)筒石英套筒16(內(nèi)徑240mm)、一個如圖5所示的用Ni制造的下通風(fēng)筒2(內(nèi)徑300mm)和下通風(fēng)筒石英套筒17(內(nèi)徑240mm)組成的類似于圖1所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置的玻璃顆粒沉積體制造裝置10,玻璃顆粒圍繞起始棒沉積。
上蓋14具有如圖6和7所示的結(jié)構(gòu),其中在中心設(shè)有用于插入支承桿6(外徑50mm)的支承桿插入孔27(內(nèi)徑55mm),一個高度為1000mm的用石英制造的設(shè)有潔凈氣體進氣管31的外圓周壁28圍繞支承桿插入孔27安裝,以便圍住支承桿6。
在玻璃顆粒的沉積操作中,含有濃度為1.75×103/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以5000L/min的流速被引導(dǎo)通過潔凈氣體進氣管31進入支承桿6和外圓周壁28之間的間隙。在操作時在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為3.5×106/m3或更小。
使用直徑為30mm的具有芯子/包層部分的芯棒7(長度500mm),通過在一端焊接一個用石英玻璃制造的上假棒8,在另一端焊接一個用石英玻璃制造的下假棒9來生產(chǎn)起始棒。在這個例子中,沒有連接石英圓盤12和石英圓盤13。
為了從用于合成玻璃顆粒的燃燒器4沉積玻璃顆粒,垂直地安置起始棒,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11。
以150mm的間距安裝三個直徑為30mm的具有如圖2所示結(jié)構(gòu)的燃燒器4。四氯化硅4SLM(標(biāo)準(zhǔn)L/min)作為原料,氫氣80SLM用于形成火焰,氧氣40SLM,以及Ar2SLM作為供給三個燃燒器4的密封氣體。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),重復(fù)上述操作以產(chǎn)生外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體11被加熱到高溫,被玻璃化和纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化(相對中心值125大+0.7μm)在200km內(nèi)出現(xiàn)兩次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是一次。在此,篩查是檢查在施加一個使在纖維縱向伸長2%的載荷(大約1.8到2.2kgf)時是否存在斷開。
例2使用由一個如圖3所示的用Ni制造的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑310mm)和反應(yīng)容器石英套筒15(內(nèi)徑250mm)的組合體、一個如圖4所示的用Ni制造的上通風(fēng)筒2(內(nèi)徑300mm)和上通風(fēng)筒石英套筒16(內(nèi)徑240mm)、一個如圖5所示的用Ni制造的下通風(fēng)筒2(內(nèi)徑300mm)和下通風(fēng)筒石英套筒17(內(nèi)徑240mm)組成的類似于圖1所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置的玻璃顆粒沉積體制造裝置10,玻璃顆粒圍繞起始棒沉積。
配置有用于插入支承桿6(外徑50mm)的支承桿插入孔27,并且安裝有在上蓋14之上的、隨著支承桿6的垂直上下移動能伸縮的并連接上蓋14和升降裝置30的波紋管3以遮蓋支承桿62,如圖8所示。
在玻璃顆粒的沉積操作時,含有濃度為1.75×103/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以5000L/min的流速被引導(dǎo)通過被設(shè)在波紋管32內(nèi)的潔凈氣體進氣管33進入波紋管32。在操作時在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為3.5×104/m3或更小。
使用直徑為30mm的具有芯子/包層部分的芯棒7(長度500mm),通過在一端焊接一個用石英玻璃制造的上假棒8,在另一端焊接一個用石英玻璃制造的下假棒9來生產(chǎn)起始棒。在這個例子中,沒有安裝石英圓盤12和石英圓盤13。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),在與例1完全相同的沉積條件下重復(fù)沉積操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體11被加熱到高溫,被玻璃化和纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化(相對中心值125大+0.7μm)在200km內(nèi)出現(xiàn)一次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是零。
例3使用由如圖10所示的除用Ni制造的構(gòu)架部分36外用石英制造的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑260mm)和用石英制造的具有如圖12所示形狀的上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3(內(nèi)徑250mm)組成的,類似于圖9中所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置,玻璃顆粒沉積體制造裝置10A,來沉積玻璃顆粒。一個用Ni制造的在內(nèi)表面54上無不平整的平的上蓋38安置在上通風(fēng)筒2上,如圖13所示,上蓋38具有如圖3所示的帶用于插入支承桿6(外徑50mm)的支承桿插入孔56(內(nèi)徑55mm)的結(jié)構(gòu)。在三個燃燒器4的中心位置(也就是中間的燃燒器位置)以上50mm處安裝排氣管5。
在玻璃顆粒的沉積操作時,含有濃度為3.5×103/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的氮氣通過上蓋38的進氣管58被引入,并且以20L/min的流速吹進支承桿6和上蓋38的支承桿插入孔56之間的間隙部分。沒有潔凈的氣體被引入上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3。在操作時在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為1.75×103/m3或更小。
使用直徑為30mm的具有芯子/包層部分的芯棒7(長度500mm),通過在一端焊接一個用石英玻璃制造的上假棒8(較粗部分的外徑35mm),在另一端焊接一個用石英玻璃制造的下假棒9(較粗部分的外徑40mm)來制造起始棒,如圖11所示。具有外圓周壁43的石英圓盤12被安裝在上假棒8上,石英圓盤13被安裝在下假棒9上。
石英圓盤12由一個外徑為230mm、具有一個直徑為31mm的安裝孔40的圓盤42和一個高度為100mm、直立在圓盤42周圍的外圓周壁43組成。石英圓盤13是一個外徑為230mm、具有一個直徑為36mm的安裝孔29的圓盤48。
為了從用于合成玻璃顆粒的燃燒器4沉積玻璃顆粒,垂直地安置起始棒,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11。
以150mm的間距安裝三個直徑為30mm的具有如圖2所示結(jié)構(gòu)的燃燒器4。四氯化硅4SLM(標(biāo)準(zhǔn)L/min)作為原料,氫氣80SLM用于形成火焰,氧氣40SLM,以及Ar2SLM作為供給三個燃燒器4的密封氣體。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑90mm),重復(fù)上述的操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體被加熱到高溫,被玻璃化和纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化(相對中心值125大+0.7μm)在200km內(nèi)出現(xiàn)四次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是三次。在此,篩查是檢查在施加一個使在纖維縱向伸長2%的載荷(大約1.8到2.2kgf)時是否存在斷開。
例4在如例3中使用的裝置中,把排氣管安裝在三個燃燒器4的中心位置以下50mm處。在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為1.75×103/m3或更小。
使用這個裝置,圍繞相同的起始棒并在與在例3中相同的沉積條件下生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11。通過使玻璃顆粒沉積體11玻璃化得到的母料被纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)五次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是四次。
例5在如例3中使用的裝置中,進氣管50(安裝角α=45°)和52(安裝角β=45°)被用于把含有濃度為3.5×103/m3到7.0×103/m3的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈空氣以10L/min的流速引進上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3。
使用這個裝置,用相同的裝置規(guī)格并在與例3相同的條件下生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體被加熱到高溫,被玻璃化和纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化(相對中心值125大+0.7μm)在200km內(nèi)出現(xiàn)一次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)為零。
例6在如同例3中使用的裝置中,被安裝在起始棒之上的石英圓盤12變?yōu)闆]有外壁43的石英圓盤。使用這個裝置,圍繞相同的起始棒并在與例3相同的條件下生產(chǎn)的玻璃顆粒沉積體11。通過使玻璃顆粒沉積體11玻璃化得到的母料被纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)兩次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是一次。這被認為是由于粘附在上通風(fēng)筒2內(nèi)的玻璃顆粒(在以前的操作中附著的)被進入上通風(fēng)筒2的潔凈空氣向下吹落。
例7使用由除用Ni制造的構(gòu)件部分36外用石英制造的如圖10所示的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑260mm)和用Ni-Mo-Cr合金制造的具有如圖12所示的形狀的上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3(內(nèi)徑250mm)組成的、類似于圖9中所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置的玻璃顆粒沉積體制造裝置10A,來沉積玻璃顆粒。一個用Ni制造的在內(nèi)面無不平整的平的上蓋安置在上通風(fēng)筒2上,上蓋具有用于插入支承桿6(外徑50mm)的支承桿插入孔56(內(nèi)徑55mm)。安裝排氣管5安裝成使得它的中心位置與三個燃燒器4的中心位置(也就是中間的燃燒器位置)齊平。
在玻璃顆粒的沉積操作時在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為3.5×107/m3。
使用直徑為30mm的具有芯子/包層部分的芯棒7(長度500mm),通過在一端焊接一個用石英玻璃制造的上假棒8(較粗部分的外徑35mm),在另一端焊接一個用石英玻璃制造的下假棒9(較粗部分的外徑40mm)制造起始棒,如圖11所示。然后,在與在例3中相同的沉積條件下生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11(外徑200mm)。通過使玻璃顆粒沉積體玻璃化得到的母料被纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)三十次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是二十次。從斷開的面檢測出Cr。
例8除上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3的材料是石英外,在與例7完全相同的條件下生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11(外徑200mm)。通過使玻璃顆粒沉積體玻璃化得到的母料被纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)25次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是15次。
例9除了外徑為230mm、帶高度為100mm的外圓周壁43的石英圓盤12被安裝在起始棒的假棒8上,以及外徑為230mm的石英圓盤被安裝在假棒9上之外,在與例8相同的條件下生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11。通過使玻璃顆粒沉積體玻璃化得到的母料被纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)十五次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是八次。
例10使用由用Ni制造的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑為310mm)和各自連通于反應(yīng)器1的上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3(內(nèi)徑為300mm)組成的,如圖14所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置,來沉積玻璃顆粒。有一個用于插入支承桿6(外徑為50mm)的孔(內(nèi)徑為55mm)的上蓋14蓋在上通風(fēng)筒2上。三個用于合成玻璃顆粒的燃燒器(60、62和63)被安裝在反應(yīng)容器1內(nèi)。燃燒器60、62,63和反應(yīng)容器1的燃燒器安裝部分(孔)之間的間隙65’、66’和67’通過由Ni制造的片77a封閉得盡可以小,殘留的間隙用玻璃帶77b完全封閉。通過把用石英制造的假棒8和9焊接在直徑為30mm長度為500mm的、具有芯子和包層部分的玻璃棒7兩端,來生產(chǎn)起始棒,通過安裝在上假棒8上的石英圓盤12遮擋熱量。
為了從燃燒器60、62和63沉積玻璃顆粒,被支承桿6固定的起始棒90被垂直地安置在反應(yīng)容器1中,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,從而生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11。四氯化硅4SLM(標(biāo)準(zhǔn)L/min)作為原料,H280SLM用于形成火焰,O240SLM,以及Ar2SLM作為供給直徑為30mm的三個燃燒器60、62和63(間距為150mm)的密封氣體。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),繼續(xù)上述的操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。結(jié)果是,外徑的變化為±1mm非常好,并且沒有裂縫。玻璃顆粒的沉積速度是14.4g/min。
生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體被用標(biāo)準(zhǔn)的方法加熱到高溫,玻璃化并被纖維化。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是一次,并且非常好。
在這里,在這個例子中進行的篩查是一種通常在裝運潛水艇光纜纖維產(chǎn)品之前進行的纖維強度試驗,其中通過在纖維上施加一個使在纖維的縱向產(chǎn)生2%伸長的負載(大約1.8到2.2kgf),把在纖維中的斷開部分(低強度部分)預(yù)先切除。在這個實驗中,有越多的斷開部分,就有越多次數(shù)的檢查或連接的部分,會使最終纖維的價格增加許多倍,因此斷開次數(shù)少是重要的。
雖然在例4中,各燃燒器和反應(yīng)器被單獨地組合以生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體,在圖16中示出的與燃燒器和排除孔成一體式的反應(yīng)容器也可以象圖14的反應(yīng)容器一樣被使用,以生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體,由此能夠得到相同的效果。
例11在如例10中的圖14的裝置中,用石英制造的圓筒82、83和84(長度L=300mm)被安裝在燃燒器60、62和63的周圍,O形圈94、95和96被放置在燃燒器60、62和63的外壁與圓筒82、83和84的內(nèi)壁之間,在O形圈94、95和96的外圓周和圓筒82、83和84的內(nèi)壁之間的間隙中涂覆硅樹脂,如圖17所示。
通過把石英制造的假棒8和9焊接到直徑為30mm長度為500mm、具有芯子和包層部分的芯棒兩端生產(chǎn)起始棒90,通過安裝在上假棒8上的石英圓盤12遮擋熱量。被支承桿6固定的起始棒90被垂直地安置在反應(yīng)容器1B內(nèi),并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動以沉積來自燃燒器60、62和63的玻璃顆粒,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。流過燃燒器的氣體的種類和流速與例10中的相同。在生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體時,玻璃顆粒沉積體11的外徑隨時被監(jiān)測,這樣燃燒器60、62和63在玻璃顆粒沉積體的直徑方向上在反應(yīng)容器外面,對應(yīng)于被監(jiān)測的外徑的變化(變大)被滑動裝置80移動。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),繼續(xù)上述的沉積操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。結(jié)果是,外徑的變化為±1.5mm非常好,并且沒有裂縫。玻璃顆粒的沉積速度是12g/min。
生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體被用標(biāo)準(zhǔn)的方法加熱到高溫,玻璃化并纖維化。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是兩次,并且非常好。
例12除了沒有O形圈地圍繞燃燒器60、62和63安裝用石英制造的圓筒82、83和84外,在與例11相同的條件下生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。
最后得到的玻璃顆粒沉積體(外徑為200mm)具有非常好的±2mm外徑變化。并且沒有沉積裂縫。此外,玻璃顆粒沉積體被用標(biāo)準(zhǔn)的方法加熱到高溫,玻璃化并纖維化。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是四次。
例13在如例10的圖14的裝置中,密封地圍繞燃燒器60、62和63安裝波紋管101、102和103(長度L=300mm)。
通過把用石英制造的假棒8和9焊接到直徑為30mm長度為500mm具有芯子和包層部分的芯棒兩端來生產(chǎn)起始棒90,用被安裝在上假棒8上的石英圓盤12遮擋熱量。被支承桿6固定的起始棒90被垂直地安置在反應(yīng)容器1C內(nèi),并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動以沉積來自燃燒器60、62和63的玻璃顆粒,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。流過燃燒器的氣體的種類和流速與在例10中的相同。在生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體時,玻璃顆粒沉積體的外徑隨時被監(jiān)測,這樣燃燒器60、62和63在玻璃顆粒沉積體的直徑方向上在反應(yīng)容器外面,對應(yīng)于被監(jiān)測的直徑變化(變大)被滑動裝置80移動。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),繼續(xù)上述的操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體。結(jié)果是,外徑的變化為±1.5mm非常好,并且沒有裂縫。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體被用標(biāo)準(zhǔn)的方法加熱到高溫,玻璃化并纖維化。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是一次,并且非常好。
例14使用一個由用Ni制造的反應(yīng)容器和如圖14所示的上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒組成的玻璃顆粒沉積體制造裝置,來沉積玻璃顆粒。具有用于插入支承桿的孔的上蓋蓋在上通風(fēng)筒上。用于合成玻璃顆粒的三個燃燒器被安裝在反應(yīng)容器內(nèi)。燃燒器和排氣管(外徑φ55mm)之間的間隙被用NI制造的片封閉得盡可以地小,并且進一步用玻璃帶77b完全封閉。通過把用石英制造的各假棒焊接到直徑為30mm具有芯子和包層部分的芯棒(500mm)的兩端來生產(chǎn)起始棒。起始棒被垂直地安置,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動以沉積來自燃燒器的玻璃顆粒,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。四氯化硅4SLM(標(biāo)準(zhǔn)L/min)作為原料,氫氣80SLM用于形成火焰,氧氣40SLM,以及Ar2SLM作為供給直徑為30mm的三個燃燒器(間距為150mm)的密封氣體。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),繼續(xù)上述的沉積操作。最終得到的玻璃顆粒沉積體(外徑為200mm)具有±1mm的非常好的外徑變化,并且沒有裂縫。
此外,玻璃顆粒沉積體被加熱到高溫,玻璃化并纖維化。在隨后的篩查中,斷開次數(shù)在100km內(nèi)有一次。雖然排氣管和反應(yīng)容器之間的間隙被用Ni片和玻璃帶封閉,但是也可以使用鋁片和鋁帶,從而得到一樣的效果。
例15使用由在圖16中示出的與排氣管合成一體的反應(yīng)容器,和在圖14中示出的上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒組成的玻璃顆粒沉積體制造裝置來沉積玻璃顆粒。具有用于插入支承桿的孔的上蓋蓋在上通風(fēng)筒上。用于合成玻璃顆粒的三個燃燒器被安裝在反應(yīng)容器內(nèi)。通過把用石英制造的各假棒焊接到直徑為30mm具有芯子和包層部分的芯棒(500mm)兩端來生產(chǎn)起始棒,以及石英圓盤被安裝在用石英制造的每個假棒上。起始棒被垂直地安置,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動以沉積來自燃燒器的玻璃顆粒,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。四氯化硅4SLM(標(biāo)準(zhǔn)L/min)作為原料,氫氣80SLM用于形成火焰,氧氣40SLM,以及Ar2SLM作為供給直徑為30mm的三個燃燒器(間距為150mm)的密封氣體。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),繼續(xù)上述的沉積操作。最終得到的玻璃顆粒沉積體(外徑為200mm)具有±1mm的非常好的外徑變化,并且沒有沉積裂縫。
此外,玻璃顆粒沉積體被加熱到高溫,玻璃化并纖維化。在隨后的篩查中,斷開次數(shù)在100km內(nèi)為零。
各個比較實例比較例1使用由如在例1中使用的、除了沒有安裝石英套筒15、16和17外與圖1示出的構(gòu)造相同的、用Ni制造的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑310mm)和上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3(內(nèi)徑300mm)的組合體組成的玻璃顆粒沉積體制造裝置10,來圍繞起始棒沉積玻璃顆粒。
上蓋14具有如在圖6和7中所示的構(gòu)造,其中在中心設(shè)有用于插入支承桿6(外徑50mm)的支承桿插入孔27(內(nèi)徑55mm),高度為1000mm的用石英制造的外圓周壁28圍繞支承桿插入孔27安裝,以便圍住支承桿6。然而,在玻璃顆粒的沉積操作時,沒有引進潔凈氣體。在操作時在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為3.5×106/m3或更小。
使用直徑為30mm的具有芯子/包層部分的芯棒7(長度500mm),通過在一端焊接一個用石英玻璃制造的上假棒8,在另一端焊接一個用石英玻璃制造的下假棒9來生產(chǎn)起始棒。在這個例子中,沒有安裝石英圓盤12和石英圓盤13。
為了在與例1完全相同的玻璃顆粒沉積條件下制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),重復(fù)上述的操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體11被加熱到高溫,被玻璃化和纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化(相對中心值125大+0.7μm)在200km內(nèi)出現(xiàn)十次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是十五次。
比較例2使用由如在例1中使用的,除了沒有安裝石英套筒15、16和17外與圖1示出的構(gòu)造相同的,用Ni制造的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑310mm)和上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒3(內(nèi)徑300mm)的組合體組成的玻璃顆粒沉積體制造裝置10,來圍繞起始棒沉積玻璃顆粒。
上蓋14具有在中心設(shè)有用于插入支承桿6(外徑50mm)的支承桿插入孔27(內(nèi)徑55mm)的構(gòu)造(未設(shè)有圖7的外圓周壁28和圖8的波紋管)。在沉積操作時在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為3.5×106/m3或更小。
使用直徑為30mm的具有芯子/包層部分的芯棒7(長度500mm),通過在一端焊接一個用石英玻璃制造的上假棒8,在另一端焊接一個用石英玻璃制造的下假棒9來生產(chǎn)起始棒。在這個例子中,沒有安裝石英圓盤12和石英圓盤13。
為了在與例1完全相同的玻璃顆粒沉積條件下制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),重復(fù)上述的操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體被加熱到高溫,被玻璃化和纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化(相對中心值125大+0.7μm)在200km內(nèi)出現(xiàn)四十次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是四十五次。
比較例3在如例3中使用的裝置中,反應(yīng)容器1用Ni-Mo-Cr合金制造。上蓋38的內(nèi)面54設(shè)有三個直徑為10mm深度為10mm的凹入部分,使表面不規(guī)則。在這時,在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為17.5×103/m3或更小。
使用這個裝置,用與在例3中相同的起始棒和在與例3中相同的沉積條件下生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11。通過使玻璃顆粒沉積體玻璃化得到的母料被纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)四十次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是四次。在斷開面上檢測出Cr。
此外,使用這個裝置,重復(fù)十次沉積玻璃顆粒。結(jié)果是,玻璃顆粒沉積在上蓋38的不規(guī)則處(φ10mm的凹入),并且在粘附于玻璃顆粒沉積體11的裝置運行時沉積的玻璃顆粒掉下。結(jié)果是,玻璃直徑的變化在纖維化時從13增加至26次(200km),并且在隨后的篩查中斷開的次數(shù)從4次增加至8次(100km)。
比較例4使用除反應(yīng)器1內(nèi)徑為410mm,上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3內(nèi)徑為400mm外與在例3中使用的一樣的裝置來沉積玻璃顆粒。用Ni制造的具有用于插入支承桿6(外徑50mm)的支承桿插入孔56(內(nèi)徑55mm)的上蓋38蓋在上通風(fēng)筒2上。
在操作時在反應(yīng)容器1、上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為17.5×103/m3或更小。
使用直徑為30mm的具有芯子/包層部分的芯棒7(長度500mm),通過在一端焊接一個用石英玻璃制造的上假棒8(較粗部分的外徑40mm),在另一端焊接一個用石英玻璃制造的下假棒9(較粗部分的外徑35mm)制造起始棒。在這個例子中,具有外圓周壁43的石英圓盤12被安裝在假棒8上,石英圓盤13被安裝在假棒9上。
石英圓盤12的外徑為230mm,由具有直徑為31mm的安裝孔40的和高度為100mm連接在圓盤42的外圓周周圍的外圓周壁43的圓盤42構(gòu)成。石英圓盤13的外徑為230mm,由具有直徑為36mm的安裝孔46的圓盤48構(gòu)成。
為了在與例3相同的條件下制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑90mm),重復(fù)上述的操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體11。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體11被加熱到高溫,被玻璃化和纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)十次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是四次。
比較例5在如在例3中使用的裝置中,上蓋37的支承桿插入孔56被擴大到70mm,沒有氮氣被吹入支承桿6和支承桿插入孔56之間的間隙部分,在上通風(fēng)筒2外面的空氣中尺寸為0.3μm或更大的粉塵的數(shù)量濃度為3.5×107/m3或更小(幾乎是正常的大氣條件)。
使用這個裝置,用與例3中相同的起始棒和在與例3相同的沉積條件下生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體11。通過使玻璃顆粒沉積體玻璃化得到的母料被纖維化。結(jié)果是,由于雜質(zhì),纖維外徑的變化在200km內(nèi)出現(xiàn)十四次。在隨后的篩查中,100km內(nèi)斷開的次數(shù)是六次。
比較例6使用由用Ni制造的反應(yīng)容器1(內(nèi)徑為310mm)和各自連通于反應(yīng)器1的上通風(fēng)筒2和下通風(fēng)筒3(內(nèi)徑為300mm)組成的,如圖14所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置,來沉積玻璃顆粒。具有一個用于插入支承桿6(外徑為50mm)的孔(內(nèi)徑為55mm)的上蓋14蓋在上通風(fēng)筒2上。三個用于合成玻璃顆粒的燃燒器(60、62和63)被安裝在反應(yīng)容器1內(nèi)。燃燒器60、62,63和反應(yīng)容器1的燃燒器安裝部分(孔)之間的間隙為10mm,但是沒有東西被安置在燃燒器的周圍。
通過把用石英制造的假棒8和9焊接在直徑為30mm長度為500mm的具有芯子和包層部分的玻璃棒7兩端,來生產(chǎn)起始棒90,通過安裝在上假棒8上的石英圓盤12遮擋熱量。
為了從燃燒器60、62和63沉積玻璃顆粒,被支承桿6固定的起始棒90被垂直地安置在反應(yīng)容器1中,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動。同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。流過三個直徑為30mm的燃燒器(間距為150mm)的氣體的種類和流速與例10相同。為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),繼續(xù)上述的沉積操作以生產(chǎn)外徑為200mm的玻璃顆粒沉積體。
生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體的外徑變動量為±5mm那么大,帶有沉積裂縫,并且是不能進入下一道工序的不合格產(chǎn)品。
比較例7使用由用Ni制造的反應(yīng)容器和上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒組成的如圖16所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置來沉積玻璃顆粒。具有用于插入支承桿的孔的上蓋蓋在上通風(fēng)筒上。三個用于合成玻璃顆粒的燃燒器被安裝在反應(yīng)容器中。排氣管(外徑φ50mm)和反應(yīng)容器孔(孔徑φ70mm)之間的間隙以外徑差計為20mm,并且沒有東西被安裝在排氣管周圍。通過把用石英制造的各假棒焊接到直徑為30mm具有芯子和包層部分的玻璃棒(500mm)兩端來生產(chǎn)起始棒,石英圓盤被安裝在用石英玻璃制造的每個假棒上。起始棒被垂直地安置,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動以沉積來自燃燒器的玻璃顆粒,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。四氯化硅4SLM(標(biāo)準(zhǔn)L/min)作為原料,氫氣80SLM用于形成火焰,氧氣40SLM,以及Ar2SLM作為供給直徑為30mm的三個燃燒器(間距為150mm)的密封氣體。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),重復(fù)上述的沉積操作。
生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體的外徑變動量為±5mm那么大,帶有沉積裂縫,不能進入下一道工序。
比較例8使用由用Ni制造的反應(yīng)容器和上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒組成的如圖16所示的玻璃顆粒沉積體制造裝置來沉積玻璃顆粒。具有用于插入支承桿的孔的上蓋蓋在上通風(fēng)筒上。三個用于合成玻璃顆粒的燃燒器被安裝在反應(yīng)容器中。排氣管(外徑φ50mm)和反應(yīng)容器孔(孔徑φ55mm)之間的間隙以外徑差計為5mm,并且沒有東西被安裝在排氣管周圍。通過把用石英制造的各假棒焊接到直徑為30mm具有芯子和包層部分的玻璃棒(500mm)兩端生產(chǎn)起始棒,石英圓盤被安裝在用石英玻璃制造的每個假棒上。起始棒被垂直地安置,并且以200mm/min的速度在1100mm內(nèi)上下移動以沉積來自燃燒器的玻璃顆粒,同時以40rpm轉(zhuǎn)動,這樣生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。四氯化硅4SLM(標(biāo)準(zhǔn)L/min)作為原料,氫氣80SLM用于形成火焰,氧氣40SLM,以及Ar2SLM作為供給直徑為30mm的三個燃燒器(間距為150mm)的密封氣體。
為了制造作為最終目標(biāo)的厚度為30mm的玻璃層(玻璃直徑93mm,芯棒直徑33mm),重復(fù)上述的沉積操作。
生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體(外徑為200mm)的外徑變動量為±1.5mm那么好,具有沉積裂縫。生產(chǎn)出的玻璃顆粒沉積體被加熱到高溫,被玻璃化,并被纖維化。在隨后的篩查中,在100km內(nèi)斷開的次數(shù)是十五次。
上面詳細地說明了本發(fā)明的特定實施例,但對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,可以不脫離本發(fā)明的精髓和范圍而做各種變化或改動,這都是明顯的。
本申請基于2001年6月14日(JP-A-2001-180404)提交的日本專利申請、2001年6月19日(JP-A-2001-185174)提交的日本專利申請,和2001年6月19日(JP-A-2001-185175)提交的日本專利申請,它們的內(nèi)容合并于此以供參考。
工業(yè)實用性使用本發(fā)明的裝置,如果反應(yīng)容器、上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒由金屬制造,則能夠減輕諸如由于金屬而造成不純產(chǎn)品的不利效果。同樣,能夠有效地把飄浮的粉塵排到裝置之外,飄浮的粉塵含有在制造玻璃顆粒沉積體時飄浮在裝置內(nèi)和未沉積的玻璃顆粒。此外,能夠防止雜質(zhì)從外面混入。因此,能夠無雜質(zhì)混入玻璃顆粒沉積體地制造質(zhì)量穩(wěn)定的玻璃顆粒沉積體。
此外,通過使上蓋和支承桿之間的間隙更窄,把潔凈氣體引進間隙,以及降低外周圍部分的空氣中的灰塵數(shù)量,能夠防止從外面混入雜質(zhì)。另外,通過制造石英裝置能夠遏止金屬雜質(zhì)的產(chǎn)生。
此外通過本發(fā)明,通過防止外面的空氣通過反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分(孔)和燃燒器之間的間隙混入,能夠減少玻璃顆粒沉積體中的雜質(zhì)數(shù)量,因此能夠制造具有較少的外徑變動(變形)和較少的裂縫的玻璃顆粒沉積體。使用本發(fā)明的方法,在其中用圓筒或波紋管遮蓋燃燒器凸出反應(yīng)容器的部分和燃燒器的安裝部分,能夠幾乎完全防止外面的空氣通過燃燒器周圍混入,以便在對應(yīng)于玻璃顆粒沉積體的外徑增大、在玻璃顆粒沉積體的直徑方向上移動燃燒器時,用沉積玻璃顆粒的OVD方法達到上述的效果。
從例10和11沉積速度的數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)燃燒器被密封地固定在反應(yīng)容器內(nèi),并且按照本發(fā)明在玻璃顆粒沉積體的直徑方向上不移動燃燒器地沉積玻璃顆粒時,存在增大玻璃顆粒沉積速度的效果。
權(quán)利要求
1.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在上述反應(yīng)容器內(nèi)安裝有用石英制造的套筒。
2.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在所述上通風(fēng)筒和所述下通風(fēng)筒內(nèi)安裝有用石英制造的套筒。
3.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及,圍繞所述支承桿插入孔設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁。
4.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安裝。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及,圍繞所述支承桿插入孔的外圓周設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安裝。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述用石英制造的套筒是圓筒形的。
8.按照權(quán)利要求3或5所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,安裝有一用于把潔凈氣體引到所述支承桿和所述外圓周壁之間的潔凈氣體進氣管。
9.按照權(quán)利要求4或6所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,安裝有一用于把潔凈氣體引入所述波紋管的潔凈氣體進氣管。
10.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在帶有用石英制造的被安置在其內(nèi)部的套筒的所述反應(yīng)容器內(nèi)制造玻璃顆粒沉積體。
11.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,使用帶有用石英制造的被安置在其內(nèi)部的套筒的所述上通風(fēng)筒和所述下通風(fēng)筒制造玻璃顆粒沉積體。
12.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,在所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及圍繞所述支承桿插入孔的外圓周設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
13.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,連接于一升降裝置的一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,使用在其中向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安置的裝置制造玻璃顆粒沉積體。
14.按照權(quán)利要求10或11所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在所述上蓋的支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小,以及圍繞所述支承桿插入孔的外圓周設(shè)有一個高度為5mm或更高的外圓周壁的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
15.按照權(quán)利要求10或11所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在其中向上設(shè)置的連接所述上蓋和所述升降裝置的波紋管以遮蓋所述支承桿的形式安置的裝置中制造玻璃顆粒沉積體。
16.按照權(quán)利要求10或11所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在所述用石英制造的套筒是圓筒形的,并且所述套筒的內(nèi)徑和玻璃顆粒沉積體的最大外徑之差為100mm或更小的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
17.按照權(quán)利要求14所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在安裝有一個用于把潔凈氣體引到所述支承桿和所述外圓周壁之間的潔凈氣體進氣管的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
18.按照權(quán)利要求15所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在安裝有一用于把潔凈氣體引入所述波紋管的潔凈氣體進氣管的情況下制造玻璃顆粒沉積體。
19.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器的50%或更多的構(gòu)成材料是石英。
20.一個用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和玻璃顆粒沉積體的最大外徑之差為100mm或更小。
21.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個與所述起始棒一起移動的并具有用于接受從上邊落下的物質(zhì)的外圓周壁的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之上。
22.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個與起始棒一起移動的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之下。
23.按照權(quán)利要求20至22之一所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和所述圓盤的最大外徑之差為100mm或更小。
24.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個用于把潔凈氣體引進所述上通風(fēng)筒的進氣管向下安裝使所述進氣管相對于所述上通風(fēng)筒的中心軸線的角度小于90°。
25.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,一個用于把潔凈氣體引進所述下通風(fēng)筒的進氣管向上安裝使所述進氣管相對于所述下通風(fēng)筒的中心軸線的角度小于90°。
26.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述上蓋具有一在內(nèi)表面上無不平整的雙層結(jié)構(gòu)。
27.按照權(quán)利要求26所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,在所述上蓋中心的所述支承桿插入孔的內(nèi)徑與支承桿的外徑之差為40mm或更小。
28.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,排氣管這樣被安置,使所述排氣管的中心位置在最上面的燃燒器和最下面的燃燒器之間的中間位置之上。
29.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,用于制造玻璃顆粒沉積體的所述反應(yīng)容器的構(gòu)成材料的50%或更多是石英。
30.按照權(quán)利要求29所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和所述玻璃顆粒沉積體的最大外徑之差為100mm或更小。
31.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,一個與起始棒一起移動的并具有用于接受從上邊落下的物質(zhì)的外圓周壁的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之上。
32.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,一個與起始棒一起移動的圓盤被安裝在所述起始棒的有效部分之下。
33.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒是圓筒形的,所述反應(yīng)容器、所述上通風(fēng)筒或所述下通風(fēng)筒的內(nèi)徑和所述圓盤的外徑之差為100mm或更小。
34.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以1L/min或更大的流速被引進所述上通風(fēng)筒,并且一個用于把潔凈氣體引進所述上通風(fēng)筒的進氣管向下安裝使所述進氣管相對于所述上通風(fēng)筒中心軸線的角度小于90°
35.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以1L/min或更大的流速被引進所述下通風(fēng)筒,并且一個用于把潔凈氣體引進所述下通風(fēng)筒的進氣管向上安裝使所述進氣管相對于所述下通風(fēng)筒中心軸線的角度小于90°
36.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述上蓋具有一個在內(nèi)表面上無不平整的雙層結(jié)構(gòu),含有濃度為3.5×104/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵的潔凈氣體以1L/min或更大的流速被吹進在上蓋中心的支承桿插入孔和所述支承桿之間的間隙,以制造玻璃顆粒沉積體。
37.按照權(quán)利要求36所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,在上蓋中心的所述支承桿插入孔的內(nèi)徑和所述支承桿的外徑之差為10mm或更小。
38.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,排氣管這樣被安置,使所述排氣管的中心位置在最上面的燃燒器和最下面的燃燒器之間的中間位置之上。
39.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,反應(yīng)容器、上通風(fēng)筒和下通風(fēng)筒的外面的空氣含有濃度為3.5×105/m3或更小的尺寸為0.3μm或更大的粉塵。
40.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述燃燒器和所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分之間是氣密的。
41.按照權(quán)利要求40所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述燃燒器和所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分之間的間隙用密封料密封。
42.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器具有一與燃燒器一體成型的側(cè)壁。
43.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出到所述反應(yīng)容器之外的燃燒器部分的圓筒。
44.按照權(quán)利要求43所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述圓筒的軸向長度為10mm或更長。
45.按照權(quán)利要求43或44所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述圓筒的材料是石英。
46.按照權(quán)利要求43至45之一所述的制造玻璃沉積體的裝置,其特征在于,所述圓筒和所述燃燒器之間的間隙通過O形圈氣密地密封。
47.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出到所述反應(yīng)容器外的燃燒器部分的波紋管。
48.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,設(shè)有使所述燃燒器和所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分之間沒有間隙的氣密性,以及燃燒器位置在玻璃顆粒沉積體的半徑方向上被固定。
49.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出到所述反應(yīng)容器外的燃燒器部分的圓筒,在所述燃燒器對應(yīng)于玻璃顆粒沉積體外徑的變化、在玻璃顆粒沉積體的半徑方向上被移動時,生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。
50.按照權(quán)利要求49所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,所述圓筒的軸向長度為10mm或更長。
51.按照權(quán)利要求49或50所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,所述圓筒的材料是石英。
52.按照權(quán)利要求49至51之一所述的制造玻璃沉積體的裝置,其特征在于,O形圈被氣密地安裝在所述圓筒和所述燃燒器之間。
53.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,裝備有內(nèi)徑比所述燃燒器外徑大的、氣密地遮蓋所述反應(yīng)容器的燃燒器安裝部分和伸出所述反應(yīng)容器外的燃燒器部分的波紋管,在所述燃燒器對應(yīng)于玻璃顆粒沉積體外徑的變化在玻璃顆粒沉積體的半徑方向上被移動時,生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體。
54.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器和被安裝在所述反應(yīng)容器上的排氣管之間的間隙用密封料密封。
55.按照權(quán)利要求54所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,所述密封料是玻璃帶、鋁帶、O形圈、鋁片或Ni片。
56.按照權(quán)利要求54或55所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,排氣管的外徑和排氣管進口的孔徑之差為2至10mm。
57.按照權(quán)利要求54至56之一所述的用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,其特征在于,排氣管和反應(yīng)容器的材料是石英、Ni或Ni基合金。
58.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器和排氣管是設(shè)置成一體的。
59.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,安裝在反應(yīng)容器上的排氣管周圍的間隙用密封料密封。
60.按照權(quán)利要求59所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,用密封料密封排氣管周圍的間隙,這種密封料是玻璃帶、鋁帶、O形圈、鋁片或Ni片。
61.按照權(quán)利要求59或60所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,排氣管的外徑和排氣管進口的孔徑之差為2至10mm。
62.按照權(quán)利要求59至61之一所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,為了制造玻璃顆粒沉積體,排氣管和反應(yīng)容器的材料是石英、Ni或Ni基合金。
63.一種用于制造玻璃顆粒沉積體的方法,使用一種用于制造玻璃顆粒沉積體的裝置,具有一個具有一上蓋的上通風(fēng)筒,一支承桿能被自由升降地穿過上蓋;一個配備有燃燒器和排氣管的反應(yīng)容器;以及一個下通風(fēng)筒;其中,在所述反應(yīng)容器內(nèi)用OVD方法圍繞一個由上述支承桿支承的起始棒的外圓周沉積玻璃顆粒;其特征在于,所述反應(yīng)容器和排氣管是結(jié)合成一體的。
64.按照權(quán)利要求63所述的制造玻璃顆粒沉積體的方法,其特征在于,排氣管和反應(yīng)容器的材料是石英、Ni或Ni基合金。
全文摘要
提供一種能夠在生產(chǎn)時有效地排除雜質(zhì)沉積在或混入玻璃顆粒沉積體的制造玻璃顆粒沉積體的裝置。制造玻璃顆粒沉積體的裝置具有一個上通風(fēng)筒、一個反應(yīng)容器和一個下通風(fēng)筒,其中,通過使起始棒在上下移動的同時圍繞裝置的軸線轉(zhuǎn)動,在由支承桿支承的起始棒的外圓周上沉積玻璃顆粒,其特征在于,為了把反應(yīng)容器內(nèi)壁與中心轉(zhuǎn)動部件隔開,在反應(yīng)容器內(nèi)安裝用石英制造的套筒。
文檔編號C03B37/014GK1531511SQ0281182
公開日2004年9月22日 申請日期2002年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月14日
發(fā)明者石原朋浩 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社