JPH0439645B2 - - Google Patents

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JPH0439645B2
JPH0439645B2 JP59105343A JP10534384A JPH0439645B2 JP H0439645 B2 JPH0439645 B2 JP H0439645B2 JP 59105343 A JP59105343 A JP 59105343A JP 10534384 A JP10534384 A JP 10534384A JP H0439645 B2 JPH0439645 B2 JP H0439645B2
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sectional
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【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 この発明は、たとえばレーザ光透過フアイバな
どの無機フアイバを可撓性を有しつつ保護するよ
うに構成した無機フアイバ保護構造体の構造の改
良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention Industrial Application Field The present invention relates to a structure of an inorganic fiber protection structure configured to protect an inorganic fiber such as a laser light transmitting fiber while maintaining flexibility. Regarding improvements.

従来の技術 レーザメス用レーザ光透過フアイバ、フアイバ
式温度計測装置などの計測フアイバ、および光通
信用フアイバなど無機フアイバの利用が拡がつて
いるが、繰返し屈曲を受ける部分に用いられる場
合には、無機フアイバがしなやかに屈曲すること
が要請される。さもないと、無機フアイバが過度
に曲げられ、特性の劣化あるいは折損が起るから
である。
Conventional technology The use of inorganic fibers such as laser light transmitting fibers for laser scalpels, measurement fibers such as fiber-type temperature measuring devices, and fibers for optical communications is expanding, but when used in parts that are repeatedly bent, inorganic fibers The fiber is required to bend flexibly. Otherwise, the inorganic fiber will be excessively bent, resulting in deterioration of properties or breakage.

そこで、無機フアイバと、可撓性を有しかつ該
無機フアイバを保護する保護体とからなる無機フ
アイバ構造体が従来から種々提案されている。
Therefore, various inorganic fiber structures including an inorganic fiber and a flexible protector for protecting the inorganic fiber have been proposed.

第7図は、従来の無機フアイバ保護構造体の一
例を示す横断面図である。第7図において1は通
信用光フアイバ束を示し、該光フアイバ束1の周
囲にはSiコーテイング層2が形成されている。こ
のようにSiコーテイング層2が形成された光フア
イバ束1は、中空状の保護体3内に挿入されてい
る。保護体3は、内側から順にナイロンチユーブ
4、ゴム層5および塩化ビニル層6が積層されて
形成された複合管であり、可撓性を有するように
構成されている。第7図に示した例では、このよ
うに可撓性材料により保護体3を構成することに
より、内挿された光フアイバ束1を保護するもの
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional inorganic fiber protection structure. In FIG. 7, reference numeral 1 indicates an optical fiber bundle for communication, and a Si coating layer 2 is formed around the optical fiber bundle 1. The optical fiber bundle 1 with the Si coating layer 2 formed thereon is inserted into a hollow protector 3. The protector 3 is a composite tube formed by laminating a nylon tube 4, a rubber layer 5, and a vinyl chloride layer 6 in this order from the inside, and is configured to have flexibility. In the example shown in FIG. 7, by constructing the protector 3 from a flexible material in this way, the inserted optical fiber bundle 1 is protected.

しかしながら、このような弾力性を有する有機
材料を用いた保護体3にあつては、過度に屈曲さ
れた場合の光フアイバ束1内のフアイバの折損を
防止するには、保護体3を、かなりの厚みを有す
るように設けなければならず、その結果保護構造
体全体の重さが重くなつたり、また操作性が低下
するという問題があつた。
However, in the case of the protector 3 made of such an organic material having elasticity, in order to prevent the fibers in the optical fiber bundle 1 from breaking when excessively bent, the protector 3 must be considerably bent. As a result, the overall weight of the protective structure increases and operability deteriorates.

第8図は、従来の無機フアイバ保護構造体の他
の例を示す横断面図である。ここでは、光フアイ
バ束1は、ナイロンチユーブ4に内挿されてお
り、さらに該ナイロンチユーブ4は保護体13内
に挿入されている、保護体13は、第9図に部分
断面側面図で示すように、合わせ構造の金属パイ
プ15と、該金属パイプ15の周囲に被覆された
ポリウレタン層16とからなる。ここでは、合わ
せ構造の金属パイプ15により、可撓性を有しつ
つ、内部の光フアイバ束1を保護するように構成
されている。しかしながら、このような金属の合
わせ構造パイプ15は、屈曲し得るように構成さ
れているが、その屈曲に対する動きは滑らかでは
なく、したがつて作業性において劣るという問題
があつた。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of a conventional inorganic fiber protection structure. Here, the optical fiber bundle 1 is inserted into a nylon tube 4, which in turn is inserted into a protector 13, which is shown in a partially sectional side view in FIG. It consists of a metal pipe 15 having a laminated structure and a polyurethane layer 16 coated around the metal pipe 15. Here, the metal pipe 15 having a mating structure is configured to have flexibility and protect the optical fiber bundle 1 inside. However, although such metal laminated pipe 15 is configured to be bendable, its movement in bending is not smooth, and therefore there is a problem in that workability is poor.

第10図は従来の無機フアイバ保護構造体のさ
らに他の例を示す横断面図である。第10図に示
した無機フアイバ保護構造体では、光フアイバ束
1は、直接保護体23内に挿入されている。。保
護体23は、内側からナイロン層24、金属編組
25および塩化ビニル層26の順に積層されてな
る複合管である。したがつて、保護体23を構成
する材料はすべて可撓性を有するため、第10図
に示した保護構造体においても光フアイバ束1を
可撓性を有しつつ保護することが可能に構成され
ている。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing still another example of a conventional inorganic fiber protection structure. In the inorganic fiber protection structure shown in FIG. 10, the optical fiber bundle 1 is inserted directly into the protection body 23. . The protector 23 is a composite tube in which a nylon layer 24, a metal braid 25, and a vinyl chloride layer 26 are laminated in this order from the inside. Therefore, since all the materials constituting the protector 23 are flexible, the protection structure shown in FIG. 10 is also configured to be able to protect the optical fiber bundle 1 while having flexibility. has been done.

しかしながら、第10図に示した無機フアイバ
保護構造体でも、やはり金属編組25を有するた
め、屈曲に対しての動きが滑らかではなく、した
がつて操作性が劣るという問題があつた。
However, since the inorganic fiber protective structure shown in FIG. 10 also has the metal braid 25, there is a problem that the movement with respect to bending is not smooth, and therefore the operability is poor.

特に図示しないが、コルゲーシヨンが形成され
た金属の連続体により保護体を構成することも行
なわれているが、このような金属の連続体を用い
た場合には、金属材料がなりの硬度を有するた
め、操作性は第7図ないし第10図に示したもの
よりも劣るものにすぎなかつた。
Although not particularly shown, the protective body is also constructed from a metal continuum on which corrugations are formed, but when such a metal continuum is used, the metal material has a certain degree of hardness. Therefore, the operability was only inferior to that shown in FIGS. 7 to 10.

発明が解決しようとする問題点 それゆえに、この発明の目的は、上述の諸問題
を解消し、無機フアイバの変形に円滑に追随する
ことができ、したがつて操作性に優れ、かつ変形
許容限度を越えて変形されることにより発生する
折損等の事故を確実に防止し得る、無機フアイバ
保護構造体を提供することにある。
Problems to be Solved by the Invention Therefore, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, to be able to smoothly follow the deformation of an inorganic fiber, to have excellent operability, and to have a deformation tolerance limit. An object of the present invention is to provide an inorganic fiber protective structure that can reliably prevent accidents such as breakage caused by deformation exceeding the above.

発明の構成 問題点を解決するための手段 この発明は、要約すれば、無機フアイバと、該
無機フアイバを保護する保護体とからなる無機フ
アイバ保護構造体において、保護体の少なくとも
一部が、使用温度域にて変形されると応力誘起マ
ルテンサイトを生じ、外力を除去すると元の相に
戻ることにより超弾性挙動を示す、熱弾性型マル
テンサイト変態を生じる合金により構成されてい
る、無機フアイバ保護構造体である。
Means for Solving the Constituent Problems of the Invention In summary, the present invention provides an inorganic fiber protection structure comprising an inorganic fiber and a protector for protecting the inorganic fiber, in which at least a part of the protector is used. Inorganic fiber protection composed of an alloy that undergoes thermoelastic martensitic transformation, which exhibits superelastic behavior by forming stress-induced martensite when deformed in a temperature range and returning to its original phase when external force is removed. It is a structure.

「少なくとも一部が」であるから、保護体全体
がこのような熱弾性型マルテンサイト変態を生じ
る合金により構成されていてもよく、一部のみが
該合金により構成されていてもよい。
Since "at least a portion" is used, the entire protector may be made of an alloy that causes such thermoelastic martensitic transformation, or only a portion may be made of the alloy.

また、「超弾性挙動を示す熱弾性型マルテンサ
イト変態を生じる合金」としては、たとえばNi
−Ti系合金、Cu−Al−Ni系合金、Cu−Al−Zn
系合金などの種々の公知の合金材料を用いること
ができる。
In addition, examples of "alloys that exhibit thermoelastic martensitic transformation that exhibit superelastic behavior" include Ni.
-Ti alloy, Cu-Al-Ni alloy, Cu-Al-Zn
Various known alloy materials such as alloys can be used.

「使用温度域にて…超弾性挙動を示す」とは、
言い換えれば、逆変態温度が使用温度範囲より低
い温度であることを意味する。したがつて、この
ような特性を示す熱弾性型マルテンサイト変態を
生じる合金を用いればよいことになる。
“Exhibiting superelastic behavior in the operating temperature range” means
In other words, it means that the reverse transformation temperature is lower than the operating temperature range. Therefore, it is sufficient to use an alloy that exhibits such characteristics and undergoes thermoelastic martensitic transformation.

作 用 この発明は、上記したように超弾性挙動を利用
するものであり、したがつて通常の弾性変形を利
用するものに比べてはるかにしなやかに変形する
ことができ、保護されるべき無機フアイバの変形
に迅速かつしなやかに追随させることが可能であ
る。これを、第6図の応力−歪特性曲線を参照し
て説明する。第6図において、曲線Iが、この発
明に用いる熱弾性型マルテンサイト変態を生じる
合金の応力−歪特性曲線である。この曲線Iは、
Ni−44.7重量%Ti合金の室温での特性を示すも
のである。この曲線Iから明らかなように、この
発明に用いられる合金は、O→A→B→Cのよう
に変化する応力−歪特性曲線を描く。したがつ
て、変形がA点を越えてB点に至るまでは、応力
はあまり増加せず、超弾性挙動によりしなやかに
変形し得ることがわかる。また、B点に至るまで
の変形を与えた後に、応力を除去した場合には、
ほぼB→A→Oに近い曲線を描いて歪が除去され
る。この挙動が超弾性挙動と呼ばれるものであ
り、見かけ上数%の歪に対してゴムのように伸縮
し得るものである。
Function: As described above, this invention utilizes superelastic behavior, and therefore can deform much more flexibly than those that utilize normal elastic deformation, allowing the inorganic fiber to be protected to be deformed much more flexibly. It is possible to quickly and flexibly follow the deformation of This will be explained with reference to the stress-strain characteristic curve in FIG. In FIG. 6, curve I is the stress-strain characteristic curve of the alloy that causes thermoelastic martensitic transformation used in the present invention. This curve I is
This shows the properties of Ni-44.7 wt% Ti alloy at room temperature. As is clear from this curve I, the alloy used in this invention draws a stress-strain characteristic curve that changes as O→A→B→C. Therefore, it can be seen that until the deformation exceeds point A and reaches point B, the stress does not increase much and the material can be flexibly deformed due to superelastic behavior. In addition, if the stress is removed after deforming to point B,
Distortion is removed by drawing a curve that is approximately B→A→O. This behavior is called superelastic behavior, and it can expand and contract like rubber under an apparent strain of several percent.

無機フアイバが折損に至る前に合金が急速に変
形しがたくなうよるにすれば、無機フアイバの過
度の屈曲に基づく折損などの事故を確実に防止し
得る。
By making it difficult for the alloy to rapidly deform before the inorganic fiber breaks, accidents such as breakage due to excessive bending of the inorganic fiber can be reliably prevented.

実施例 1 第1図は、この発明の第1の実施例の縦断面図
であり、第2図は第1図の−線断面図であ
る。この実施例では、レーザ光を透過する無機フ
アイバ束31が、ナイロンチユーブ32に挿入さ
れており、該ナイロンチユーブ32が、保護体3
3にさらに挿入されている。保護体33は、Ni
−44.8重量%Ti合金からなる金属管34と、該金
属管34に被覆されたフツ化ビニル層35とから
なる。図示のように金属管34にはコルゲーシヨ
ンが付けられており、したがつて金属管34が超
弾性挙動を示すことと相俟つてさらに屈曲がしな
やかに起こり得ることがわかる。
Embodiment 1 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line -- in FIG. In this embodiment, an inorganic fiber bundle 31 that transmits laser light is inserted into a nylon tube 32, and the nylon tube 32 is connected to a protective body 3.
3 has been further inserted. The protective body 33 is made of Ni
It consists of a metal tube 34 made of -44.8% by weight Ti alloy, and a vinyl fluoride layer 35 covering the metal tube 34. As shown in the figure, the metal tube 34 is corrugated, and it can therefore be seen that the metal tube 34 exhibits superelastic behavior and can be bent more flexibly.

第1図および第2図に示した実施例の無機フア
イバ保護構造体をレーザメスの可動部分に用いて
試験したところ、従来のコルゲーシヨンが形成さ
れただけの金属管を用いたものに比べて、はるか
にしなやかに操作することができ、また過度に屈
曲しようとしても、ある程度変形したところから
は硬くなり曲げられないため、無機フアイバ31
に無理な応力がかかることもなく、折損等の事故
が起こらず、特性の劣化も少ないことが確められ
た。
When the inorganic fiber protection structure of the embodiment shown in Figs. 1 and 2 was tested using the movable part of a laser scalpel, it was found that it was much more effective than the conventional structure using a metal tube with only corrugations formed thereon. Inorganic fiber 31 can be manipulated flexibly, and even if you try to bend it excessively, it becomes stiff and cannot be bent after it has deformed to a certain extent.
It was confirmed that no excessive stress was applied to the material, no accidents such as breakage occurred, and there was little deterioration in characteristics.

実施例 2 第3図は、この発明の第2の実施例の縦断面図
であり、第4図は第3図の−線断面図であ
る。第3図および第4図に示した無機フアイバ保
護構造体では、Siコーテイング層42が形成され
た光フアイバ束41が、保護体43内に挿入され
ている。保護体43は、ナイロンチユーブ44
と、ナイロンチユーブ44の外側に撚線の形態で
巻回されて溶着されたNi−44.7重量%Ti−0.1重
量%Fe合金線45と、さらに外側に形成された
塩化ビニル層46とからなる。
Embodiment 2 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line -- in FIG. In the inorganic fiber protection structure shown in FIGS. 3 and 4, an optical fiber bundle 41 on which a Si coating layer 42 is formed is inserted into a protection body 43. In the inorganic fiber protection structure shown in FIGS. The protector 43 is a nylon tube 44
, a Ni-44.7wt%Ti-0.1wt%Fe alloy wire 45 wound in the form of a stranded wire and welded to the outside of the nylon tube 44, and a vinyl chloride layer 46 formed further outside.

第3図および第4図に示した無線フアイバ保護
構造体を、計測装置の可動部分に用いて試験した
ところ、これまで用いられてきた無機フアイバ保
護構造体に比べてしなやかに変形することがで
き、はるかに操作性において優れていることが確
められた。また、過度に屈曲しようとしても、あ
る程度の変形からは硬くなり屈曲することが難し
いので、無機フアイバの折損事故も発生しないこ
とが確められ、さらに特性の劣化も少ないことが
わかつた。
When the wireless fiber protection structure shown in Figures 3 and 4 was tested using it as a movable part of a measuring device, it was found that it could be deformed more flexibly than the inorganic fiber protection structure that has been used up until now. , it was confirmed that the operability was far superior. Furthermore, even if an attempt is made to bend the inorganic fiber excessively, it becomes hard and difficult to bend after a certain degree of deformation, so it has been confirmed that no accidental breakage of the inorganic fiber occurs, and furthermore, it has been found that there is little deterioration of the properties.

実施例 3 第5図は、この発明の第3の実施例の横断面図
である。ここでは、光フアイバ束51が、Cu−
14.0重量%Al−3.8重量%Niからなる断面異形
(第5図から明らかなようにセグメント形状)の
合金線52,52,52により保護されている。
該合金線52には、図示のように周囲にポリウレ
タンからなる樹脂被覆層53が形成されており、
また第5図からは明らかではないが、第3図に示
した実施例と同様に各合金線52は撚線の形態で
光フアイバ束51の周囲に巻回されている。した
がつて、3本の合金線52,52,52により、
筒状の保護体が構成されており、この保護体のさ
らに外側に、ポリ塩化ビニル管54が外挿されて
いる。
Embodiment 3 FIG. 5 is a cross-sectional view of a third embodiment of the invention. Here, the optical fiber bundle 51 is Cu-
It is protected by alloy wires 52, 52, 52 of 14.0 wt.% Al-3.8 wt.% Ni and having irregular cross-sections (segment shape as seen in FIG. 5).
As shown in the figure, a resin coating layer 53 made of polyurethane is formed around the alloy wire 52.
Although it is not clear from FIG. 5, each alloy wire 52 is wound around the optical fiber bundle 51 in the form of a strand, similar to the embodiment shown in FIG. Therefore, with the three alloy wires 52, 52, 52,
A cylindrical protector is constructed, and a polyvinyl chloride pipe 54 is inserted further outside the protector.

第5図に示した実施例の無機フアイバ保護構造
体を、通信器の可動部における接続部材として用
いて試験したところ、従来の無機フアイバ保護構
造体に比べて、はるかにしなやかに変形すること
ができ、したがつて操作性に優れ、また過度の屈
曲を与えようとしても、ある程度の変形からは硬
くなり曲げられないため、無機フアイバ51が折
損することもないことが確められた。さらに、特
性の劣化もほとんどないことがわかつた。
When the inorganic fiber protective structure of the example shown in FIG. 5 was tested as a connecting member in the movable part of a communication device, it was found that it deformed much more flexibly than conventional inorganic fiber protective structures. Therefore, it was confirmed that the inorganic fiber 51 has excellent operability, and even if an attempt is made to bend it excessively, the inorganic fiber 51 becomes hard and cannot be bent after being deformed to a certain extent, so that the inorganic fiber 51 does not break. Furthermore, it was found that there was almost no deterioration in characteristics.

発明の効果 以上のように、この発明によれば、保護体の少
なくとも一部が、使用温度域にて変形されると応
力誘起マルテンサイトを生じ、外力を除去すると
元の相に戻ることにより超弾性挙動を示す、熱弾
性型マルテンサイト変態を生じる合金により構成
されているため、すなわち超弾性挙動を利用する
ものであるため、しなやかに変形することが可能
な操作性に優れた無機フアイバ保護構造体を得る
ことが可能となる。また、超弾性挙動を利用する
ものであるため、過度に屈曲された場合には超弾
性挙動を示す領域を越えるので、曲げに対して硬
くなり、したがつて無機フアイバの折損等の事故
をも確実に防止し得ることが可能となる。また、
発熱等の異常が発生した場合にも超弾性挙動を示
す合金は、通常の弾性挙動を示すため、曲がりに
くくなり、したがつてこのような異常をも感知す
ることが可能となる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, at least a portion of the protector generates stress-induced martensite when deformed in the service temperature range, and returns to its original phase when external force is removed, resulting in super Because it is composed of an alloy that exhibits elastic behavior and undergoes thermoelastic martensitic transformation, in other words it utilizes superelastic behavior, it is an inorganic fiber protective structure that can be flexibly deformed and has excellent operability. It is possible to obtain a body. In addition, since it utilizes superelastic behavior, if it is bent excessively, it will exceed the region where it exhibits superelastic behavior, making it hard to bend, and therefore preventing accidents such as breakage of the inorganic fiber. It becomes possible to reliably prevent this. Also,
Even when an abnormality such as heat generation occurs, an alloy that exhibits superelastic behavior exhibits normal elastic behavior, making it difficult to bend, making it possible to detect such an abnormality.

この発明は、たとえばレーザメスの接続フアイ
バ、フアイバ式非接触温度計測装置、光通信ケー
ブルおよびイメージフアイバ等の種々の用途に用
いられ得るものであることを指摘しておく。
It should be pointed out that the present invention can be used in various applications, such as a connecting fiber for a laser female, a fiber type non-contact temperature measuring device, an optical communication cable, and an image fiber.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の第1の実施例を示す縦断
面図である。第2図は、第1図の−線に沿う
断面図である。第3図は、この発明の第2の実施
例を示す縦断面図である。第4図は、第3図の
−線に沿う断面図である。第5図は、この発明
の第3の実施例を示す横断面図である。第6図
は、この発明に用いられる熱弾性型マルテンサイ
ド変態を生じる合金の応力−歪特性曲線を示す図
である。第7図は、従来の無機フアイバ保護構造
体の一例を示す横断面図である。第8図は、従来
の無機フアイバ保護構造体の他の例を示す横断面
図である。第9図は、第8図に示した無機フアイ
バ保護構造体の縦断面図である。第10図は、従
来の無機フアイバ保護構造体のさらに他の例を示
す横断面図である。 図において、31,41,51は無機フアイバ
を束ねて光フアイバ束、33,43,53は保護
体、34は超弾性挙動を示す合金からなる金属
管、45は超弾性挙動を示す合金線、52は超弾
性挙動を示す合金からなる断面セグメント状の合
金線を示す。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the invention. FIG. 2 is a sectional view taken along the - line in FIG. 1. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the invention. FIG. 4 is a sectional view taken along the - line in FIG. 3. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the invention. FIG. 6 is a diagram showing a stress-strain characteristic curve of an alloy that causes thermoelastic martenside transformation used in the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional inorganic fiber protection structure. FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of a conventional inorganic fiber protection structure. FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of the inorganic fiber protection structure shown in FIG. 8. FIG. 10 is a cross-sectional view showing still another example of a conventional inorganic fiber protection structure. In the figure, 31, 41, 51 are optical fiber bundles made by bundling inorganic fibers, 33, 43, 53 are protectors, 34 is a metal tube made of an alloy exhibiting superelastic behavior, 45 is an alloy wire exhibiting superelastic behavior, Reference numeral 52 indicates an alloy wire with a segmented cross section made of an alloy exhibiting superelastic behavior.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 無機フアイバと、該無機フアイバを保護する
保護体とからなる無機フアイバ保護構造体におい
て、 前記保護体の少なくとも一部が、使用温度域に
て変形させると応力誘起マルテンサイトを生じ、
外力を除去すると元の相に戻ることにより超弾性
挙動を示す、熱弾性型マルテンサイト変態を生じ
る合金により構成されていることを特徴とする、
無機フアイバ保護構造体。
[Scope of Claims] 1. An inorganic fiber protection structure comprising an inorganic fiber and a protector for protecting the inorganic fiber, wherein at least a portion of the protector becomes stress-induced martensite when deformed in a service temperature range. arises,
It is characterized by being composed of an alloy that exhibits thermoelastic martensitic transformation and exhibits superelastic behavior by returning to its original phase when external force is removed.
Inorganic fiber protective structure.
JP59105343A 1984-05-23 1984-05-23 Structure for protecting inorganic fiber Granted JPS60247610A (en)

Priority Applications (1)

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JP59105343A JPS60247610A (en) 1984-05-23 1984-05-23 Structure for protecting inorganic fiber

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052291A1 (en) * 2014-09-30 2016-04-07 住友大阪セメント株式会社 Electrostatic chuck device

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