JPH092835A - 高純度溶融シリカガラスの非多孔性ボディの製造方法 - Google Patents

高純度溶融シリカガラスの非多孔性ボディの製造方法

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JPH092835A
JPH092835A JP8146128A JP14612896A JPH092835A JP H092835 A JPH092835 A JP H092835A JP 8146128 A JP8146128 A JP 8146128A JP 14612896 A JP14612896 A JP 14612896A JP H092835 A JPH092835 A JP H092835A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高純度溶融シリカガラスに、248 nmのエキ
シマーレーザへの長時間に亘る暴露に関連する光損傷に
対する抵抗性を付与する。 【解決手段】 炎加水分解または酸化による熱分解によ
りSiO2 に転化できる、蒸気形態にあるケイ素含有化
合物を含有するガス流を製造する。このガス流を燃焼バ
ーナーの炎中に通して、溶融SiO2 の非晶粒子を形成
する。非晶粒子を基体上に付着させ、還元雰囲気に暴露
する。非晶粒子の付着物を非多孔性ボディに固結するた
めに前記還元雰囲気の温度を上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高純度溶融シリカ
から酸素を除去することによりシリカのレーザ誘導光損
傷を低減させる方法に関するものである。特に、本発明
の光損傷抵抗性シリカは、ガラスプレフォームを高温の
還元雰囲気内で固結させることにより形成する。
【0002】
【従来の技術】溶融シリカ内において吸収を生じる心の
形成の正確な原因、性質および機構は完全には理解され
ていないが、これらの欠点を、光学的吸収および/また
は電子スピン共鳴技術により同定し、突き止めることが
できる。2つの範疇の欠点を記載することができる:約
210 nmを中心とする光学的吸収を有するE´中心、お
よび650 nmでの対応蛍光を伴なう約260nmの非常に
広い吸収バンドを有する酸素関連欠陥。
【0003】E´欠陥構造は、間げき空間中に突出した
ダングリングケイ素軌道内に捕らえられた電子から構成
されている。E´中心は不対電子を有しているので、こ
れは電子スピン共鳴分析学により検出できる。
【0004】248nmエキシマーレーザに長時間暴露し
た後に測定した吸収スペクトルは、260 nmを越えて延
びる、210 nmで強いピークを示す吸収の低エネルギー
側にある延長吸収肩部を示している。SiのE´中心に
寄与する210nmの吸収バンドとは異なり、260 nmの
吸収バンドは酸素関連欠陥に関連している。アワズおよ
びカワゾエによるJ.Appl.Phys.、68巻、3584頁(1990
年)に発表された特定のモデルは、260 nmの吸収バン
ドの原因は、反応の結果により溶存酸素分子が光分解す
ることによることを示唆している。
【0005】260吸収の形成を示すあるモデルには、溶
存酸素分子と光が反応して、酸素原子を生じることが含
まれている。反応性酸素原子はさらに、酸素分子と反応
して、オゾンを生成する(260 nm吸収)。このオゾン
には、赤(650 nm)の発光を伴う放射遷移がある。形
成の機構にかかわらず、260nm吸収は、ガラスの酸素
分子含有量に関連している。
【0006】シリカの溶存酸素分子の濃度は、シリカを
作成する方法に依存する。例えば、炎加水分解(flame
hydrolysis)工程において、溶存酸素分子の濃度は、ケ
イ素含有化合物からSiO2 を合成するのに使用した炎
内のCH4 /O2 比に依存する。ガラスを製造するのに
使用する炎を酸化すればするほど、レーザの照射によっ
てより多くの260 nmの吸収が行なわれることが分かっ
ている。260 nmの吸収とともに、1.9 eV(650 n
m)の赤の蛍光が発っせられる。260の吸収は、そのバ
ンドが広すぎてレーザ波長を包含してしまうので、Kr
F(248 nm)レーザ用途には望ましくない。したがっ
て、KrF用途においてシリカをうまく使用するために
は、その吸収を最小にするかまたは減少させることが重
要である。
【0007】過去においては、溶融シリカガラスの光損
傷抵抗を改良する多くの方法が提案されてきた。例え
ば、フェイル、S.P.およびロイ、D.M.の、Hydr
ogen Impregnated Radiation Resistant Glasses、Mate
rial Research Bull. 5巻385-390 頁、1970年のMechan
ism of Color Center Destruction には、水素含浸ガラ
スがガンマ線誘導放射に抵抗する傾向にあることが示唆
されている。
【0008】特開昭40-10228には、溶融により製造され
た石英ガラス品を水素含有雰囲気内で約400 ℃から約10
00℃までの温度で加熱して、電離放射の影響(ソラリゼ
ーション)による着色を防ぐ方法が開示されている。同
様に、特開昭39-23850には、シリカガラスを950 ℃から
1400℃までの温度で水素雰囲気内で熱処理し、その後同
一の温度範囲の酸素雰囲気内で熱処理を行なうことによ
りこのガラスによる紫外線の透過を改良できることが開
示されている。
【0009】シェルビー、J.E.のHydrogen-impregn
ated vitreous silica、J.AppliedPhysics 、50巻、NO.
5、3702-3706 頁(1979年)のRadiation effects に
は、水素含浸ガラス質シリカは光学的欠陥の形成を抑制
しているが、水素を含浸することにより、多量の結合ヒ
ドロキシルおよび水素化物を形成し、また、ガラスの密
度を減少させたり膨脹させたりすることが示唆されてい
る。提案されているこれらの方法の全てにはシリカを固
結状態で処理する工程が含まれている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】研究を行なった結果、
上述した方法は260 nmで誘導される吸収を減少させる
けれども、シリカのある用途にとっては改善度が不十分
であることが分かった。そのため、248 nmのエキシマ
ーレーザへの長時間に亘る暴露に関連する光損傷に対し
て抵抗性を有する高純度シリカを製造する新たな改良方
法が依然として求められている。
【0011】したがって、本発明の目的は、紫外線照射
により、248 nmに近い波長で誘導吸収を生じたり、65
0nmでの蛍光を生じたりしない、高純度溶融シリカガ
ラスを製造する方法を開示することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ放射へ
の暴露により生じる光損傷に対して抵抗性を有する高純
度溶融シリカガラスを製造する方法を提供する。ある実
施の形態において、本発明は、強い還元雰囲気内で溶融
シリカの非晶粒子を固結することによりそのような光損
傷抵抗性溶融シリカガラスを形成する方法を提供する。
【0013】ある実施の形態において、本発明は、 a) 炎加水分解または酸化による熱分解によりSiO
2 に転化できる、蒸気形態にあるケイ素含有化合物を含
むガス流を生成し、 b) このガス流を燃焼バーナーの炎に通して、溶融S
iO2 の非晶粒子を形成し、 c) この非晶粒子を基体に付着させ、 d) 非晶粒子の付着物を高還元雰囲気内で、非多孔性
透明ガラス体に固結させることにより、260 nmでの誘
導吸収および650 nmでの誘導蛍光に対する抵抗性が大
きい光学部材を製造する方法を提供する。
【0014】必要に応じて、非晶粒子を基体に付着させ
た後に、溶融シリカすすを塩素ガス流に暴露して、シリ
カから水を除去する。
【0015】別の実施の形態において、本発明は、1000
℃から1400℃までの範囲の温度での高還元雰囲気内で多
孔性非晶粒子を固結することにより、光損傷抵抗性高純
度溶融シリカガラスを製造する方法を提供する。
【0016】この明細書で用いている表現を以下に説明
する。
【0017】「260 nmの吸収バンド」は、溶融シリカ
ガラスの吸収スペクトルに一般的に見られるの210nm
ピークが大きい吸収の低エネルギー側の延長吸収肩部を
意味する。
【0018】「還元雰囲気」は、酸素の化学ポテンシャ
ルが非常に小さいガス状雰囲気を意味する。このような
雰囲気は、これと接触するどのような系からも酸素を取
り出す傾向にある。還元ガスの例としては、水素、一酸
化炭素、ジボラン、およびヒドラジンの蒸気が挙げられ
る。
【0019】「成形ガス」は、HeとH2 の混合物を意
味するものとして用いられている。そのような例として
は、多孔性シリカの固結中に用いられる高還元雰囲気が
挙げられる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態を参
照して本発明を詳細に説明する。
【0021】現在まで、最も高純度の溶融シリカガラス
およびそのガラス部材は、248 nmのエキシマーレーザ
に長時間に亘り暴露されると、210nmのピークが大き
い吸収の低エネルギー側の延長吸収肩部を示している。
この延長吸収肩部を、ここでは260 nm吸収バンドと称
する。従来の溶融シリカの260 nmの吸収バンドを示す
吸収スペクトルの代表例を、それぞれ、350 mJ/cm
2 で100 万パルスから400 万パルスに暴露した後のガラ
スについて、図1の(a) から(c) に示す。図1(a) の溶
融シリカはアニールしていないが、図1(b) および(c)
のガラスはそれぞれ、1100℃で230 時間、および1400℃
で2時間に亘りアニールしたものである。
【0022】260 nmの吸収バンドは以下の一連の等
式、特に、オゾンの光分解である等式(3) により生じて
いる: (1) O2 + hv = 2O. (2) O2 + O. = O3 (オゾン) (3) O3 + hv = O(1 D)+O2 (4) O(1 D) = O(3 P) + 1.9 eV(赤の蛍光) その結果、酸素原子が基底状態に戻り、特徴的な赤の蛍
光が生じる。また、260nmでの吸収の開始は常に、赤
の蛍光の発現および強度を伴うことが分かった。蛍光の
強度は、260 nmでの吸収の強度と比例し、この蛍光
が、上述した等式に一致した同一の工程から始まること
を示している。
【0023】本発明の目的、すなわち、260 nmの吸収
および650 nmの蛍光がレーザ放射への暴露により生じ
ないガラスの製造を、溶融シリカの非晶粒子を強い還元
雰囲気内で固結して、得られるシリカからO2 分子を除
去することにより、高純度溶融シリカガラスを形成する
ことにより行なう。還元雰囲気がH2 を含む場合には、
水素は急速にシリカ中に拡散でき、そこで下記の反応を
促進させる: (5) 2H2 + O2 = 2H2 O 成形ガス中のH2 の濃度は、ベータOHの値により測定
されるように、Si−OHが形成される可能性を最小に
するために制限される。このSi−OHの形成は、網状
構造内の選択された部位に関して上述した等式(5) によ
り生成されるH2 Oのそれに続く反応の結果であるかも
しれない、すなわち: (6) Si−O−Si + H2 O = 2Si−OH このSi−OHの形成は、H2 と網状構造との競合反応
の結果であるかもしれない。この場合には、Si−OH
だけでなく、Si−Hも以下の等式により形成される可
能性もある: (7) Si−O−Si + H2 = Si−OH + Si−H したがって、H2 を用いる場合には、HeとH2 との成
形ガス混合物中のH2の量は、上述した概念により制限
され、各々所定の工程の実験により決定するのが最も好
ましい。
【0024】本発明のある実施の形態において、非晶シ
リカ粒子を高温の水素含有雰囲気内で固結してレーザ損
傷に対する抵抗性を有するガラスを製造することによ
り、レーザ損傷に対する抵抗性の大きい光学部材を形成
する。本発明の特に有用な実施の形態において、高純度
溶融シリカを、 a) 炎加水分解または酸化による熱分解によりSiO
2 に転化できる、蒸気形態にあるケイ素含有化合物を含
むガス流を生成し、 b) このガス流を燃焼バーナーの炎に通して、溶融S
iO2 の非晶粒子を形成し、 c) この非晶粒子を基体に付着させ、 d) 還元雰囲気を多孔性シリカ体に接触させるように
導入し、 e) 非晶粒子の付着物を、非多孔性透明ガラス体に固
結させる、各工程により形成する。
【0025】還元雰囲気に水素を含める場合には、好ま
しくはH2 の量は、ガス混合物全体の0.1 %から10%ま
での範囲内にある。ある好ましい実施の形態において、
非晶粒子を1000℃から1400℃までの範囲の温度で95%の
Heおよび5%のH2 からなる雰囲気内で固結する。
【0026】すすの形態にあるシリカを、固結工程の前
およびその間中に還元雰囲気に暴露しているこの工程
は、前述した水素処理の工程とは著しく異なる。上述し
たように、ガラスを水素分子に含浸することにより、有
害な影響を減少できることが示唆されている。このこと
は、水素が酸素と反応して、水またはヒドロキシル基を
生成することを示唆している。しかしながら、この手法
では、ガラスから酸素を除去できず、単に、別の化学化
合物中に酸素を取り込むだけである。したがって、ある
条件下において、照射により、誘導吸収および蛍光のも
ととなる同一の励起酸素種を生成できないとは保証でき
ない。
【0027】本発明には、新しい化学化合物内に酸素を
単に結合させる代わりに、ガラスの系から完全に酸素を
除去するという利点がある。本発明は、シリカのすすを
形成し、このすすを酸素の化学ポテンシャルが非常に小
さい雰囲気(非常に強い還元雰囲気)にさらし、続い
て、このすすを固結して透明ガラスを形成する各工程か
らなる。この工程に必要に応じて、酸素の化学ポテンシ
ャルが小さい雰囲気に暴露する前にすすを塩素雰囲気に
さらすことによりすすを乾燥させる工程を含めてもよ
い。
【0028】すすの形態において、シリカの粒子は、数
秒間でこの粒子の直径と等しい距離だけ酸素が拡散でき
るほど十分に小さい。したがって、化学ポテンシャルに
おける勾配の駆動力下の拡散により、シリカから酸素を
素早く奪うことができる。このすすの粒子から、シリカ
内の酸素化学ポテンシャルを雰囲気内のものと等しくす
るのに必要な程度まで酸素が奪われる。ガラスが固結さ
れた後には、適切な時間内に酸素が拡散できる通路の長
さは、固結シリカから製造すべきガラス体のサイズと比
較してわずかであるので、ガラスはもはや雰囲気の影響
を受けない。このことは、温度を固結温度より低い温度
まで低下させるときに、特に当てはまる。
【0029】すすの固結温度かまたはその温度よりわず
かに低い温度でいかなる還元ガスを用いることによって
も、低化学ポテンシャル雰囲気を達成することができ
る。水素、特に上述した成形ガスの形態にある水素、お
よび一酸化炭素は、比較的安価であるので好ましいガス
である。上述したように、水素を用いて雰囲気内の酸素
の化学ポテンシャルをコントロールする場合、ある程度
の水素をすすに浸透させて、酸素と反応させ、水を形成
させる。このことは、水またはヒドロキシルのレベルを
低くすることを必要とするかまたはそれが望ましい用途
においては欠点となる。したがって、そのような用途に
とって最も好ましい実施の形態では、一酸化炭素を使用
する。
【0030】
【実施例】
実施例1 本発明の効力を説明するために、レーザ放射により誘導
される260 nmでの吸収および650 nmでの蛍光を4種
類の異なるガラスにおいて測定した。試料1は、通常の
濃度よりも多くの酸素分子を含むような条件下で計画的
に作成した。このガラスは約5×1017分子/cm3 の酸
素を含有すると推定されている。試料2は、標準の(従
来の)条件下で作成した。試料3は、ガラスから酸素を
枯渇させるために成形ガス(H2 とHe)の存在下で固
結した。試料4は、一酸化炭素の存在下で固結した。こ
の実験の目的は、酸素の除去機構が水素との反応ではな
く、むしろ還元雰囲気内の酸素の化学ポテンシャルが低
いことにより駆動される拡散であることを示すことにあ
った。各々の試料において、65mJ/cm2 での193 n
mの照射の100 万パルスにより誘導された260 nmでの
吸収を下記の表1に示す。
【0031】 表1 試料 1 2 3 4 吸収度(cm-1) 0.3 0.05 0.02 0 標準試料(試料2)において赤の蛍光が観察され、高酸
素試料(試料1)においては非常に強い蛍光が観察され
た。還元条件下で固結した試料のいずれにも赤の蛍光は
検出されなかった。一酸化炭素の条件下で固結した試料
では、100 万パルス後でも260 nmで全く誘導吸収
を示さなかった。
【0032】400 Hz、および350 mJ/cm2 での10
0 万から800 万パルスへの暴露後の本発明の高純度溶融
シリカの吸収スペクトルを図2に示す。このグラフから
分かるように、図1(a) から(c) に存在する、216 nm
のピークが大きい低エネルギー側の延長吸収肩部(すな
わち、260 nmの吸収バンド)が完全に存在していな
い。
【0033】図3は、純粋なHe中で固結した従来の溶
融シリカガラス(3) 、および試料1(4) (酸素分子を異
常な高レベルで含有するガラス)に対して、H2 とHe
の成形ガス中で固結したもの(1) とCO中で固結した
(2) 本発明の2種類の溶融シリカガラス試料の、260 n
mでの吸収度を比較した直接の定量グラフである。4種
類のガラス試料全てに、300 Hz、および63mJ/cm
2 で、193 nmのエキシマーレーザで照射を行なった。
高酸素溶融シリカに関して、210 nmの吸収バンドの低
エネルギー側の延長吸収肩部は、試料にレーザを照射し
た直後に明らかである。本発明の成形ガス固結試料また
はCO固結試料のいずれに関しても、吸収は見られなか
った。標準(従来技術)条件下で固結した、従来のガラ
ス試料(3)に関しては、約30分後に、260 nmの領域に
吸収が見られ、時間が経過するごとにこの吸収は増加し
ている。これは、800 万パルスの照射後でさえ、例え
ば、260 nmバンド領域のスペクトルに延長バンドが観
察されなかった、図2に示したような本発明の溶融シリ
カに、鋭い対比をなしている。
【0034】図4は、600 万パルスの照射後の本発明の
溶融シリカのスペクトル(線1)に対して、200 万パル
スの照射後の従来の溶融シリカのスペクトル(線2)を
比較した、図3の216 nmの吸収バンドの低エネルギー
側辺りのスペクトル領域の拡大グラフである。260 吸収
バンド内の従来の溶融シリカの吸収度は0.08/cmであ
り、成形ガス内で固結した本発明の溶融シリカの吸収度
は0.03/cmである。
【0035】実施例2 この実施例において、シリカ源としてオクタメチルシク
ロテトラシロキサン(OMCTS)を用いた外部蒸着
(OVD)工程により調製したシリカすすブランクを固
結した。この固結工程は、直径が7mmであり、長さが
13mmであるすすプレフォーム片を、上部にガス接続口
が取り付けられた石英管中に配置することにより行なっ
た。次いで、この石英管を室温の炉内に配置した。この
系に最初に1000℃で15分間に亘りヘリウムを充填し、次
いで、4.32%の水素と残りの量のヘリウムを、1.5 リッ
トル/分の速度でこの系に通した。炉の温度を、水素と
ヘリウムの流動を維持しながら、160 ℃/時間の速度で
1420℃まで上昇させた。水素とヘリウムの流動を維持し
ながら、このガラス試料を再度1000℃まで急速に冷却し
た。この試料を次いで空気雰囲気内で室温まで冷却し
た。
【0036】実施例3 シリカ源としてOMCTS用いてOVDにより調製した
シリカすすブランクを用いることにより、再度上記実施
例を行なった。固結工程は、直径が7mmであり、長さ
が11mmであるすすブランク片を石英管中に装填するこ
とにより行なった。この管を室温の炉内に配置した。こ
の系に15分間に亘り1000℃でヘリウムを充填し、次い
で、4.23%の水素と残りの量のヘリウムを3リットル/
分の速度でこの系に流した。この炉を250 ℃/時間の速
度で室温から1000℃まで上昇させた。次いで、この炉を
2時間に亘り1000℃に保持した。2時間に亘る保持の
後、温度を100 ℃/時間の速度で1420℃まで上昇させ
た。水素とヘリウムを流しながら、このガラス試料を16
時間に亘り200 ℃まで冷却した。このガラスをヘリウム
の雰囲気内で4時間をかけて200 ℃から室温まで冷却し
た。
【0037】本発明のガラスを形成するのに有用なケイ
素含有化合物として、米国特許第3,393,454 号、同第5,
043,002 号、同第5,152,819 号、および同第5,154,744
号に集合的に開示されているようなものが知られてい
る。好ましくは、ケイ素含有ガス状原料としては、炎加
水分解または熱分解により酸化され、透明な高純度シリ
カガラス品を製造できる、ハロゲン化物を含まない、ケ
イ素含有化合物が挙げられる。原料成分として、熱分解
性および/または加水分解性の、ハロゲン化物を含まな
いケイ素含有化合物を使用することにより溶融シリカガ
ラスを製造すると、副産物として二酸化炭素および水が
生成される。ハロゲン化物を含まない有用なケイ素含有
化合物の例としては、シクロシロキサン化合物、好まし
くは、ヘキサメチルジシロキサン、ポリメチルシクロシ
ロキサン、およびこれらの混合物のようなポリメチルシ
ロキサンが挙げられる。特に有用なポリメチルシクロシ
ロキサンの例としては、オクタメチルシクロテトラシロ
キサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメ
チルシクロトリシロキサン、およびこれらの混合物が挙
げられる。
【0038】ポリメチルシロキサンに加えて、下記の3
つの基準を満たすオルガノシロキサン材料を本発明の方
法に用いても差支えない。
【0039】(1) 使用可能なオルガノシリコンR化合
物(Rは周期表の元素である)は、Si−Oの結合解離
エネルギー以下のSi−R結合解離エネルギーを有す
る。
【0040】(2) 使用可能なオルガノシリコンR化合
物は、250 ℃より低い温度でのかなりの蒸気圧および35
0 ℃以下の沸点を有する。
【0041】(3) 使用可能なオルガノシリコンR化合
物は、安全性のために、熱分解および/または加水分解
の際に、環境的に安全と考えられているか、または放出
物が許容される政府の基準より低い、SiO2 とは別の
分解生成物を生じる。
【0042】特に有用であることが判明した3種類の化
合物は、基本構造における結合配列により以下のような
範疇に区分される。
【0043】(1) Si−O−Si基本構造を有するオ
ルガノシリコン酸素化合物、特に、酸素原子と、1つの
元素またはメチル基のような元素の群とがケイ素原子に
結合した線状シロキサン。
【0044】(2) アミノシラザン、線状シラザン、お
よびシクロシラザンのようなSi−N−Si基本構造を
有し、窒素原子および1つの元素または元素の群がケイ
素原子に結合したオルガノシリコン窒素化合物。
【0045】(3) Si−N−Si−O−Si基本構造
を有し、窒素原子および酸素原子がケイ素原子と結合し
たシロキサシラザン。
【0046】本発明の方法にとって有用な、ハロゲン化
物を含まないケイ素含有化合物の他の例としては、オク
タメチルトリシロキサン(使用可能な線状シロキサ
ン)、トリス(トリメチルシリル)ケテニミンのような
アミノシラン、ノナメチルトリシラザンのような線状シ
ラザン、オクタメチルシクロテトラシラザンのようなシ
クロシラザン、ヘキサメチルシクロトリシロクサザンの
ようなシロクサシラザンが挙げられる。
【0047】本発明の特に有用な方法において、化学式
…[SiO(CH3 2 4 …により表される、オクタ
メチルシクロテトラシロキサン(OMCTS)のような
シクロシロキサン化合物は、溶融シリカブーレ工程の原
料として、または光波ガイド用途の高純度溶融シリカを
製造するのに用いられるような蒸着工程に用いられる。
ハロゲン化物を含まないシクロシロキサン化合物に加
えて、SiCl4 を、シリカブーレ工程における原料と
して用いて、本発明の高純度溶融シリカを製造すること
もできる。しかしながら、安全性と環境的な理由のため
に、ハロゲン化物を含まないシクロシロキサン化合物が
好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】エキシマーレーザに長時間暴露した後の従来技
術の溶融シリカの吸収度を示すグラフ
【図2】100 万パルスから800 万パルスのエキシマーレ
ーザに暴露した後の屁派の高純度溶融シリカの吸収スペ
クトルを示すグラフ
【図3】本発明の溶融シリカガラスの260 nmでの吸収
バンドと従来技術の溶融シリカガラスの吸収バンドの比
較を示すグラフ
【図4】図3の260 nmの吸収バンド辺りのスペクトル
領域を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニコラス フランシス ボレリー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14905 エルミラ ウェスト ウォーター スト リート 935 (72)発明者 クリスティーヌ ルイス ホーグリン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14821 キャンプベル クラウソン ドライブ 4748 (72)発明者 チャーレン スミス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング ワトーガ アベニュー 222

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高純度溶融シリカガラスの非多孔性ボデ
    ィを製造する方法であって、 a) 炎加水分解または酸化による熱分解によりSiO
    2 に転化できる、蒸気形態にあるケイ素含有化合物を含
    有するガス流を製造し、 b) 該ガス流を燃焼バーナーの炎中に通して、溶融S
    iO2 の非晶粒子を形成し、 c) 該非晶粒子を基体上に付着させ、 d) 該非晶粒子を還元雰囲気に暴露して、 e) 該非晶粒子の付着物を非多孔性ボディに固結する
    ために前記還元雰囲気の温度を上昇させる、各工程から
    なることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 工程(e)において、前記還元雰囲気の
    温度を1000℃から1400℃までの範囲に上昇させることを
    特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記還元雰囲気が、水素、一酸化炭素、
    ジボラン、およびヒドラジンからなる群より選択される
    少なくとも1つからなることを特徴とする請求項1記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 前記還元雰囲気が、水素、または水素と
    Heからなることを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記還元雰囲気が、混合物全体の1%か
    ら10%までの量のH2 を含むことを特徴とする請求項4
    記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記ケイ素含有化合物が、ハロゲン化物
    を含まないポリメチルシロキサンからなることを特徴と
    する請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記ポリチメルシロキサンが、ヘキサメ
    チルジシロキサン、ポリメチルシクロシロキサン、およ
    びこれらの混合物からなる群より選択されることを特徴
    とする請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記ポリメチルシクロシロキサンが、オ
    クタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロ
    ペンタシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサ
    ン、およびこれらの混合物からなる群より選択されるこ
    とを特徴とする請求項7記載の方法。
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