JPH11349345A - 多孔質母材の製造方法 - Google Patents
多孔質母材の製造方法Info
- Publication number
- JPH11349345A JPH11349345A JP15779098A JP15779098A JPH11349345A JP H11349345 A JPH11349345 A JP H11349345A JP 15779098 A JP15779098 A JP 15779098A JP 15779098 A JP15779098 A JP 15779098A JP H11349345 A JPH11349345 A JP H11349345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- burner
- temperature
- porous base
- deposition surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 11
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 29
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 13
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01406—Deposition reactors therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
- C03B2207/52—Linear array of like burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/66—Relative motion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 母材の割れを抑制して高品質の光ファイバ用
多孔質母材を生産性よく製造すること。 【解決手段】 酸化物基材の周囲に基材及び／又はバー
ナを往復移動させながらガラス微粒子を積層させる多孔
質母材の製造方法において、バーナの移動により生じる
堆積面の表面温度変化が、５００℃／分以下であり、か
つ堆積面全域の表面温度を２５０℃以上に保持すること
を特徴とする多孔質母材の製造方法。
多孔質母材を生産性よく製造すること。 【解決手段】 酸化物基材の周囲に基材及び／又はバー
ナを往復移動させながらガラス微粒子を積層させる多孔
質母材の製造方法において、バーナの移動により生じる
堆積面の表面温度変化が、５００℃／分以下であり、か
つ堆積面全域の表面温度を２５０℃以上に保持すること
を特徴とする多孔質母材の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として光ファイ
バ用多孔質母材（ガラス微粒子堆積体）の製造方法に関
し、特に大型の多孔質母材を作製する方法に関するもの
であり、母材の割れを抑制して生産性に優れた高品質の
母材を製造する方法に関する。
バ用多孔質母材（ガラス微粒子堆積体）の製造方法に関
し、特に大型の多孔質母材を作製する方法に関するもの
であり、母材の割れを抑制して生産性に優れた高品質の
母材を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用プリフォームを製造するた
め多孔質ガラス母材の合成は、一般にＶＡＤ法、ＯＶＤ
法、ＭＣＶＤ法等の方法で行われている。このような方
法で多孔質母材を合成する際、特に母材が大型化するに
つれ顕在化する問題は、「割れ」である。いわゆるスス
割れは、母材合成時にその表面が急冷され、内部ススと
表面ススとに温度差が生じる結果、表面に引張応力が発
生して表層が割れると考えられる。そこで、このスス割
れを抑制するためガラス微粒子合成バーナ以外に補助加
熱手段を用いることが提案されている。例えば、シリカ
微粒子堆積用バーナに隣接させて補助加熱用バーナを２
本以上設置してスス割れを防止すること（特開平３−８
３８２９号公報）、ＯＶＤ法による多孔質ガラス母材の
製造を一本のバーナを用いて行う際に生じるクラックを
防止するために多孔質ガラス堆積用バーナと堆積母材密
度コントロールバーナを各々独立に設けること（特開平
５−１１６９８０号公報）等である。
め多孔質ガラス母材の合成は、一般にＶＡＤ法、ＯＶＤ
法、ＭＣＶＤ法等の方法で行われている。このような方
法で多孔質母材を合成する際、特に母材が大型化するに
つれ顕在化する問題は、「割れ」である。いわゆるスス
割れは、母材合成時にその表面が急冷され、内部ススと
表面ススとに温度差が生じる結果、表面に引張応力が発
生して表層が割れると考えられる。そこで、このスス割
れを抑制するためガラス微粒子合成バーナ以外に補助加
熱手段を用いることが提案されている。例えば、シリカ
微粒子堆積用バーナに隣接させて補助加熱用バーナを２
本以上設置してスス割れを防止すること（特開平３−８
３８２９号公報）、ＯＶＤ法による多孔質ガラス母材の
製造を一本のバーナを用いて行う際に生じるクラックを
防止するために多孔質ガラス堆積用バーナと堆積母材密
度コントロールバーナを各々独立に設けること（特開平
５−１１６９８０号公報）等である。
【０００３】また異物の存在しない高品質な母材を製造
するためコア用ガラス棒の全長に清浄なガス流をエアカ
ーテンとして吹きつけながらコア用ガラス棒の上にガラ
ス微粒子を堆積させること（特開平５−１１６９７９号
公報）、多孔質母材の割れ対策として径方向の嵩密度を
特定すること（特開平１−９８２１号公報）等が提案さ
れている。
するためコア用ガラス棒の全長に清浄なガス流をエアカ
ーテンとして吹きつけながらコア用ガラス棒の上にガラ
ス微粒子を堆積させること（特開平５−１１６９７９号
公報）、多孔質母材の割れ対策として径方向の嵩密度を
特定すること（特開平１−９８２１号公報）等が提案さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来は
堆積面表面を保温するために、補助加熱手段を用いてい
るが、品質上の観点から、雰囲気内を清浄に保つ必要が
あり、その冷却ガスが母材を冷やし「割れ」の原因とな
っていた。冷却ガスは、ガラス微粒子合成バーナの温度
分布にも影響を与え、急冷／急加熱を伴う母材合成を避
ける必要があり、特にＯＶＤ法と称するガラス微粒子を
積層させる製造方法の場合には、堆積面表面のヒートサ
イクルに十分注意する必要があった。本発明は、このよ
うな「割れ」を抑制するために堆積面表面の急冷／急加
熱を防止するため、ガラス微粒子合成バーナの温度勾配
（温度分布）及び堆積面全域に亘る温度分布を適正領域
に保持することにより母材の割れを抑制して高品質の光
ファイバ用多孔質母材の製造方法を提供することを目的
とする。
堆積面表面を保温するために、補助加熱手段を用いてい
るが、品質上の観点から、雰囲気内を清浄に保つ必要が
あり、その冷却ガスが母材を冷やし「割れ」の原因とな
っていた。冷却ガスは、ガラス微粒子合成バーナの温度
分布にも影響を与え、急冷／急加熱を伴う母材合成を避
ける必要があり、特にＯＶＤ法と称するガラス微粒子を
積層させる製造方法の場合には、堆積面表面のヒートサ
イクルに十分注意する必要があった。本発明は、このよ
うな「割れ」を抑制するために堆積面表面の急冷／急加
熱を防止するため、ガラス微粒子合成バーナの温度勾配
（温度分布）及び堆積面全域に亘る温度分布を適正領域
に保持することにより母材の割れを抑制して高品質の光
ファイバ用多孔質母材の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００５】上記の目的は、下記各発明及び実施態様に
よって達成することができる。 （１）酸化物基材の周囲に基材及び／又はバーナを往復
移動させながらガラス微粒子を積層させる多孔質母材の
製造方法において、バーナの移動により生じる堆積面の
表面温度変化が、５００℃／分以下であることを特徴と
する多孔質母材の製造方法、（２）酸化物基材の周囲に
基材及び／又はバーナを往復移動させながらガラス微粒
子を積層させる多孔質母材の製造方法において、堆積面
全域の表面温度を２５０℃以上に保存することを特徴と
する多孔質母材の製造方法、（３）酸化物基材の周囲に
基材又はバーナを往復移動させながらガラス微粒子を積
層させる多孔質母材の製造方法において、バーナの移動
により生じる堆積面の表面温度変化が、５００℃／分以
下であり、かつ堆積面全域の表面温度を２５０℃以上に
保持することを特徴とする多孔質母材の製造方法及び、
（４）反応容器に導入する清浄空気を２００℃以上に加
温して、反応容器内に導入することを特徴とする上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の多孔質母材の製造方
法。
よって達成することができる。 （１）酸化物基材の周囲に基材及び／又はバーナを往復
移動させながらガラス微粒子を積層させる多孔質母材の
製造方法において、バーナの移動により生じる堆積面の
表面温度変化が、５００℃／分以下であることを特徴と
する多孔質母材の製造方法、（２）酸化物基材の周囲に
基材及び／又はバーナを往復移動させながらガラス微粒
子を積層させる多孔質母材の製造方法において、堆積面
全域の表面温度を２５０℃以上に保存することを特徴と
する多孔質母材の製造方法、（３）酸化物基材の周囲に
基材又はバーナを往復移動させながらガラス微粒子を積
層させる多孔質母材の製造方法において、バーナの移動
により生じる堆積面の表面温度変化が、５００℃／分以
下であり、かつ堆積面全域の表面温度を２５０℃以上に
保持することを特徴とする多孔質母材の製造方法及び、
（４）反応容器に導入する清浄空気を２００℃以上に加
温して、反応容器内に導入することを特徴とする上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の多孔質母材の製造方
法。
【０００６】上記（１）の方法において、ガラス微粒子
合成バーナの温度分布（表面温度変化）を制御すること
により母材表面での急冷／急加熱を避ける。すなわち、
堆積面の表面温度変化を５００℃／分以下、好ましくは
２００〜４５０℃／分とする。５００℃／分を超えると
割れの防止をすることが難しくなる。ここで表面温度変
化（℃／分）とは、ガラス微粒子合成バーナによって形
成される堆積面温度分布（図４参照）における堆積面上
の表面最大温度勾配（通常２５℃／ｃｍ以下とするのが
好ましい）とバーナの移動速度（ｃｍ／分）（通常２０
〜１００ｃｍ／分とするのが好ましい）とを相乗して得
られるものである。上記（２）の方法は、堆積面全域を
保温して表面温度を２５０℃以上、好ましくは３５０〜
４５０℃に保持し、割れのない多孔質母材を得ることが
できる。特に、母材が長尺化した際端部温度が低下する
と割れが発生するので、母材全域を一定温度に保つ必要
がある。２５０℃未満では割れ防止の効果が著しく低下
してしまう。この場合、必要に応じて補助バーナを用い
る。
合成バーナの温度分布（表面温度変化）を制御すること
により母材表面での急冷／急加熱を避ける。すなわち、
堆積面の表面温度変化を５００℃／分以下、好ましくは
２００〜４５０℃／分とする。５００℃／分を超えると
割れの防止をすることが難しくなる。ここで表面温度変
化（℃／分）とは、ガラス微粒子合成バーナによって形
成される堆積面温度分布（図４参照）における堆積面上
の表面最大温度勾配（通常２５℃／ｃｍ以下とするのが
好ましい）とバーナの移動速度（ｃｍ／分）（通常２０
〜１００ｃｍ／分とするのが好ましい）とを相乗して得
られるものである。上記（２）の方法は、堆積面全域を
保温して表面温度を２５０℃以上、好ましくは３５０〜
４５０℃に保持し、割れのない多孔質母材を得ることが
できる。特に、母材が長尺化した際端部温度が低下する
と割れが発生するので、母材全域を一定温度に保つ必要
がある。２５０℃未満では割れ防止の効果が著しく低下
してしまう。この場合、必要に応じて補助バーナを用い
る。
【０００７】上記（３）の方法は、割れを抑制するため
に必要なガラス微粒子合成バーナの温度勾配（温度変
化）条件と堆積表面温度条件を限定して両者の結合によ
る相乗効果を狙っている。堆積面の表面温度変化と表面
温度条件のいずれか一方でも上記範囲をはずれると相乗
効果は奏せられない。上記（４）の方法では、高温、す
なわち２００℃以上に加温された清浄空気を導入して上
記（１）〜（３）のいずれかの方法をより効果的に実施
することができる。
に必要なガラス微粒子合成バーナの温度勾配（温度変
化）条件と堆積表面温度条件を限定して両者の結合によ
る相乗効果を狙っている。堆積面の表面温度変化と表面
温度条件のいずれか一方でも上記範囲をはずれると相乗
効果は奏せられない。上記（４）の方法では、高温、す
なわち２００℃以上に加温された清浄空気を導入して上
記（１）〜（３）のいずれかの方法をより効果的に実施
することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を添付の図
面に沿って説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本
発明によりスス付けするための系を示す概略図である。
コア／クラッドを有する石英ガラス出発ロッド１を垂直
に配置すると共に上下方向に往復運動させ、出発ロッド
に対してほぼ直角に配置固定した３本のバーナ９を用い
て出発ロッド１の外周にガラス微粒子堆積層（多孔質母
材）２を積層する。図２（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）
のバーナ部分の拡大図で、加熱された空気は１２から供
給されニッケルカバー１０及びメッシュ１１からなる清
浄空気導入装置を経て清浄空気１３として反応容器５内
に導入される。図２（ａ）をＡ方向から見た部分図が図
２（ｂ）である。
面に沿って説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本
発明によりスス付けするための系を示す概略図である。
コア／クラッドを有する石英ガラス出発ロッド１を垂直
に配置すると共に上下方向に往復運動させ、出発ロッド
に対してほぼ直角に配置固定した３本のバーナ９を用い
て出発ロッド１の外周にガラス微粒子堆積層（多孔質母
材）２を積層する。図２（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）
のバーナ部分の拡大図で、加熱された空気は１２から供
給されニッケルカバー１０及びメッシュ１１からなる清
浄空気導入装置を経て清浄空気１３として反応容器５内
に導入される。図２（ａ）をＡ方向から見た部分図が図
２（ｂ）である。
【０００９】出発ロッド１の上端は、支持棒８を介して
チャック３で把持され図示しないモーターによって一定
速度に回転させている。出発ロッド１の下端は、揺れ止
め治具４で抑えられており、出発ロッドに追従して上下
に移動する機構を備えている。更にガラス微粒子の合成
は反応容器５内で実施されるが、雰囲気を清浄に保つた
めにフィルタ１１を通した清浄空気１３が、反応容器内
に導入される構成をなしている。この清浄空気１３は、
バーナ９の周囲から導入されており、ターゲットに付着
しないガラス微粒子が効率的に排気管６から排出される
よう構成されている。清浄空気はＮ2 等の不活性ガスと
してもよい。後述の実施例に見られるように高温の清浄
空気は清浄空気導入口７から導入される。図１（ａ）は
装置全体の概念図、図１（ｂ）は多孔質母材２の最下端
位置を示す部分図、図１（ｃ）は同じく最上端位置を示
す部分図である。
チャック３で把持され図示しないモーターによって一定
速度に回転させている。出発ロッド１の下端は、揺れ止
め治具４で抑えられており、出発ロッドに追従して上下
に移動する機構を備えている。更にガラス微粒子の合成
は反応容器５内で実施されるが、雰囲気を清浄に保つた
めにフィルタ１１を通した清浄空気１３が、反応容器内
に導入される構成をなしている。この清浄空気１３は、
バーナ９の周囲から導入されており、ターゲットに付着
しないガラス微粒子が効率的に排気管６から排出される
よう構成されている。清浄空気はＮ2 等の不活性ガスと
してもよい。後述の実施例に見られるように高温の清浄
空気は清浄空気導入口７から導入される。図１（ａ）は
装置全体の概念図、図１（ｂ）は多孔質母材２の最下端
位置を示す部分図、図１（ｃ）は同じく最上端位置を示
す部分図である。
【００１０】図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ上記反応系
で用いられるガラス微粒子生成用バーナ９の具体化例を
示す。図３（ａ）は８重管バーナを示し、中心管にＳｉ
Ｃｌ 4 などの原料ガスを流し以下順にＨ2 −Ａｒ−Ｏ2
−Ａｒ−Ｈ2 −Ａｒ−Ｏ2 を流す。図３（ｂ）は、マル
チノズル構造のバーナを示し、中心に原料ガス供給管を
置き、その外側管に原料又はＡｒを供給し、更に周囲に
Ｈ2 供給管、複数の酸素、供給管を配置している。
で用いられるガラス微粒子生成用バーナ９の具体化例を
示す。図３（ａ）は８重管バーナを示し、中心管にＳｉ
Ｃｌ 4 などの原料ガスを流し以下順にＨ2 −Ａｒ−Ｏ2
−Ａｒ−Ｈ2 −Ａｒ−Ｏ2 を流す。図３（ｂ）は、マル
チノズル構造のバーナを示し、中心に原料ガス供給管を
置き、その外側管に原料又はＡｒを供給し、更に周囲に
Ｈ2 供給管、複数の酸素、供給管を配置している。
【００１１】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 （実施例１）出発ロッドとして直径３０ｍｍのコア／ク
ラッドを有する石英ガラスロッドを用意した。これを垂
直に把持、回転させるとともに２００ｍｍ／分の移動速
度で上下往復移動させた。往復移動範囲は１，０００ｍ
ｍである。ガラス微粒子合成バーナは、直径４５ｍｍの
８重管バーナ（図３（ａ））を使用しバーナ先端からタ
ーゲット表面までの距離を１５０ｍｍに設定した。各バ
ーナには、ＳｉＣｌ4６ｓｌｍ（リットル／分）、水素
２００ｓｌｍ（リットル／分）、酸素１８０ｓｌｍ（リ
ットル／分）、Ａｒ１５ｓｌｍ（リットル／分）を供給
してガラス微粒子を合成した。図４は、この時得られた
堆積面表面（図１（ａ）の円で囲んだ部分）温度を赤外
線放射温度計で全長モニタしたときの分布を示す。ガラ
ス微粒子合成バーナの温度勾配は、最高温度からバーナ
火炎の影響が小さくなるときの温度低下又は上昇のう
ち、最大の温度勾配を代表値として定義する。本例にお
ける最大温度勾配（曲線−・−の温度勾配）は２２．５
℃／ｃｍであるから表面温度変化は４５０℃／分であっ
た。また、堆積面全域の表面温度は３１０℃に保持され
た。この条件のもとで、長さ１，０００ｍｍ、外径２２
０ｍｍの多孔質母材を割れずに製造することができた。
る。 （実施例１）出発ロッドとして直径３０ｍｍのコア／ク
ラッドを有する石英ガラスロッドを用意した。これを垂
直に把持、回転させるとともに２００ｍｍ／分の移動速
度で上下往復移動させた。往復移動範囲は１，０００ｍ
ｍである。ガラス微粒子合成バーナは、直径４５ｍｍの
８重管バーナ（図３（ａ））を使用しバーナ先端からタ
ーゲット表面までの距離を１５０ｍｍに設定した。各バ
ーナには、ＳｉＣｌ4６ｓｌｍ（リットル／分）、水素
２００ｓｌｍ（リットル／分）、酸素１８０ｓｌｍ（リ
ットル／分）、Ａｒ１５ｓｌｍ（リットル／分）を供給
してガラス微粒子を合成した。図４は、この時得られた
堆積面表面（図１（ａ）の円で囲んだ部分）温度を赤外
線放射温度計で全長モニタしたときの分布を示す。ガラ
ス微粒子合成バーナの温度勾配は、最高温度からバーナ
火炎の影響が小さくなるときの温度低下又は上昇のう
ち、最大の温度勾配を代表値として定義する。本例にお
ける最大温度勾配（曲線−・−の温度勾配）は２２．５
℃／ｃｍであるから表面温度変化は４５０℃／分であっ
た。また、堆積面全域の表面温度は３１０℃に保持され
た。この条件のもとで、長さ１，０００ｍｍ、外径２２
０ｍｍの多孔質母材を割れずに製造することができた。
【００１２】（比較例１）実施例１と同様の実施形態に
て、バーナを８重管構造から、可燃性ガス噴出ポート内
に複数の小口径酸素ノズルを有する同口径（４５ｍｍ）
のマルチノズル構造のバーナ（図３（ｂ））に変えて、
ガラス微粒子の合成を行った。各バーナには、ＳｉＣｌ
4 ６ｓｌｍ（リットル／分）、水素１８０ｓｌｍ（リッ
トル／分）、酸素６０ｓｌｍ（リットル／分）、Ａｒ２
ｓｌｍ（リットル／分）を供給してガラス微粒子を合成
した。この時得られた堆積面表面温度を赤外線放射温度
計で全長モニタしたときの分布を図４に示す。バーナ先
端から母材堆積面までの距離は、１５０ｍｍとした。本
例における最大温度勾配（曲線−）は２７．８℃／ｃｍ
であるから表面温度変化は５５５℃／分であった。ま
た、堆積面全域の表面温度は２７０℃に保持された。こ
の条件では、外径１８０ｍｍに達したとき、母材表面に
縦方向の割れが発生した。
て、バーナを８重管構造から、可燃性ガス噴出ポート内
に複数の小口径酸素ノズルを有する同口径（４５ｍｍ）
のマルチノズル構造のバーナ（図３（ｂ））に変えて、
ガラス微粒子の合成を行った。各バーナには、ＳｉＣｌ
4 ６ｓｌｍ（リットル／分）、水素１８０ｓｌｍ（リッ
トル／分）、酸素６０ｓｌｍ（リットル／分）、Ａｒ２
ｓｌｍ（リットル／分）を供給してガラス微粒子を合成
した。この時得られた堆積面表面温度を赤外線放射温度
計で全長モニタしたときの分布を図４に示す。バーナ先
端から母材堆積面までの距離は、１５０ｍｍとした。本
例における最大温度勾配（曲線−）は２７．８℃／ｃｍ
であるから表面温度変化は５５５℃／分であった。ま
た、堆積面全域の表面温度は２７０℃に保持された。こ
の条件では、外径１８０ｍｍに達したとき、母材表面に
縦方向の割れが発生した。
【００１３】（実施例２）比較例１と同様の構成である
が、バーナ周囲の開口部から導入する清浄空気を常温で
なく約２００℃に加温して反応容器内に導入したとこ
ろ、堆積面全長の表面温度分布は、図４となり、割れを
発生させずに長さ１，０００ｍｍ、外径２２０ｍｍの多
孔質母材を得ることができた。本例における最大温度勾
配（曲線−−−の温度勾配）は２４．８℃／ｃｍである
から表面温度変化は４９５℃／分であった。また、堆積
面全域の表面温度は２７０℃に保持した。
が、バーナ周囲の開口部から導入する清浄空気を常温で
なく約２００℃に加温して反応容器内に導入したとこ
ろ、堆積面全長の表面温度分布は、図４となり、割れを
発生させずに長さ１，０００ｍｍ、外径２２０ｍｍの多
孔質母材を得ることができた。本例における最大温度勾
配（曲線−−−の温度勾配）は２４．８℃／ｃｍである
から表面温度変化は４９５℃／分であった。また、堆積
面全域の表面温度は２７０℃に保持した。
【００１４】（比較例２）実施例２と同様の実施形態で
あるが、出発ロッドの長さを１，５００ｍｍに延長し、
更なる母材の大型化（長尺化）を実施した。出発ロッド
の移動ストロークを１，０００ｍｍから１，５００ｍｍ
に延長したことにより、母材端部の表面温度が低下し
て、外径１２０ｍｍになったところで縦方向の割れが発
生した。このときの最下端母材表面温度は２２０℃であ
った。
あるが、出発ロッドの長さを１，５００ｍｍに延長し、
更なる母材の大型化（長尺化）を実施した。出発ロッド
の移動ストロークを１，０００ｍｍから１，５００ｍｍ
に延長したことにより、母材端部の表面温度が低下し
て、外径１２０ｍｍになったところで縦方向の割れが発
生した。このときの最下端母材表面温度は２２０℃であ
った。
【００１５】（実施例３）比較例２の設備構成におい
て、母材端部の温度低下を抑えるため、反応容器上部及
び下部から約４００℃に加温した清浄空気を導入してガ
ラス微粒子の合成を実施したところ、割れを発生させる
ことなく、長さ１，５００ｍｍ、外径２２０ｍｍの多孔
質母材を得ることができた。堆積面全域の温度は３２０
℃以上に保たれていた。清浄空気の加熱温度は、３００
℃以上が好ましい。本実施例では清浄空気を加温して母
材端部の温度を向上させたが、補助バーナ等公知の補助
加熱手段により母材端部の温度を向上させ、堆積面全域
２５０℃以上に保温してスス割れを抑制することも可能
である。以上の結果を纏めて、表１に示す。
て、母材端部の温度低下を抑えるため、反応容器上部及
び下部から約４００℃に加温した清浄空気を導入してガ
ラス微粒子の合成を実施したところ、割れを発生させる
ことなく、長さ１，５００ｍｍ、外径２２０ｍｍの多孔
質母材を得ることができた。堆積面全域の温度は３２０
℃以上に保たれていた。清浄空気の加熱温度は、３００
℃以上が好ましい。本実施例では清浄空気を加温して母
材端部の温度を向上させたが、補助バーナ等公知の補助
加熱手段により母材端部の温度を向上させ、堆積面全域
２５０℃以上に保温してスス割れを抑制することも可能
である。以上の結果を纏めて、表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】以上の検討結果から、多孔質母材の割れを
抑制するためには、ガラス微粒子合成バーナの温度変化
として、５００℃／以下が必要であり、堆積面全域を２
５０℃以上に保つ必要があることが解った。本実施例で
は、母材を往復移動させたが、バーナを移動する場合も
同様である。
抑制するためには、ガラス微粒子合成バーナの温度変化
として、５００℃／以下が必要であり、堆積面全域を２
５０℃以上に保つ必要があることが解った。本実施例で
は、母材を往復移動させたが、バーナを移動する場合も
同様である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、バーナの移動により生
ずる堆積面の表面温度変化を特定範囲に制御して、母材
の割れを抑制し高品質の母材を製造することが可能とな
る。
ずる堆積面の表面温度変化を特定範囲に制御して、母材
の割れを抑制し高品質の母材を製造することが可能とな
る。
【図１】図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明によりス
ス付けするための系を示す概略図である。
ス付けするための系を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は清浄空気をバーナ周囲よ
り供給するための装置の概略図である。
り供給するための装置の概略図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ上記反応系で用
いられるガラス微粒子生成用バーナの断面図である。
いられるガラス微粒子生成用バーナの断面図である。
【図４】図４は図１（ａ）の円で囲んだ堆積表面部分の
温度変化を示すグラフである。
温度変化を示すグラフである。
１：出発ロッド ２：多孔質母材 ３：チャック ４：揺れ防止治具 ５：反応容器 ６：排気管 ７：高温の清浄空気導入口 ８：支持棒 ９：微粒子合成用バーナ １０：Ｎｉカバー １１：メッシュ １２：清浄空気導入口
フロントページの続き (72)発明者 石原 朋浩 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化物基材の周囲に基材及び／又はバー
ナを往復移動させながらガラス微粒子を積層させる多孔
質母材の製造方法において、バーナの移動により生じる
堆積面の表面温度変化が、５００℃／分以下であること
を特徴とする多孔質母材の製造方法。 - 【請求項２】 酸化物基材の周囲に基材及び／又はバー
ナを往復移動させながらガラス微粒子を積層させる多孔
質母材の製造方法において、堆積面全域の表面温度を２
５０℃以上に保持することを特徴とする多孔質母材の製
造方法。 - 【請求項３】 酸化物基材の周囲に基材又はバーナを往
復移動させながらガラス微粒子を積層させる多孔質母材
の製造方法において、バーナの移動により生じる堆積面
の表面温度変化が、５００℃／分以下であり、かつ堆積
面全域の表面温度を２５０℃以上に保持することを特徴
とする多孔質母材の製造方法。 - 【請求項４】 反応容器に導入する清浄空気を２００℃
以上に加温して、反応容器内に導入することを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の多孔質母材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15779098A JPH11349345A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 多孔質母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15779098A JPH11349345A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 多孔質母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11349345A true JPH11349345A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15657355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15779098A Pending JPH11349345A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 多孔質母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11349345A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003062159A1 (fr) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Procede de fabrication d'un corps sedimentaire constitue de particules de verre et procede de fabrication de materiau a base de verre |
| EP1284246A3 (en) * | 2001-08-09 | 2004-02-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus for producing porous glass soot body |
| WO2005066085A1 (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法及びガラス母材 |
| US8387416B2 (en) | 2001-06-25 | 2013-03-05 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Device and method for manufacturing a preform for optical fibres by chemical vapour deposition |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP15779098A patent/JPH11349345A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8387416B2 (en) | 2001-06-25 | 2013-03-05 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Device and method for manufacturing a preform for optical fibres by chemical vapour deposition |
| EP1284246A3 (en) * | 2001-08-09 | 2004-02-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus for producing porous glass soot body |
| WO2003062159A1 (fr) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Procede de fabrication d'un corps sedimentaire constitue de particules de verre et procede de fabrication de materiau a base de verre |
| US7143612B2 (en) | 2002-01-24 | 2006-12-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing glass particulate sedimentary body, and method of manufacturing glass base material |
| WO2005066085A1 (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法及びガラス母材 |
| US8297079B2 (en) | 2004-01-07 | 2012-10-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of manufacturing porous glass base material used for optical fibers, and glass base material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4043768B2 (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JPH10114535A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| EP2098489B1 (en) | Method of fabricating an optical fiber preform and a burner therefor | |
| US20040055339A1 (en) | Method for producing glass-particle deposited body | |
| WO2003062159A1 (fr) | Procede de fabrication d'un corps sedimentaire constitue de particules de verre et procede de fabrication de materiau a base de verre | |
| JP2002338258A (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法及び装置 | |
| JP5904967B2 (ja) | 多孔質ガラス母材製造用のバーナ | |
| JP5012042B2 (ja) | ガラス母材の製造方法 | |
| JP2012176861A (ja) | 多孔質ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置 | |
| JP3651129B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 | |
| KR101157662B1 (ko) | 다공질 유리 모재의 제조 장치 및 광섬유용 유리 모재 | |
| JP4614782B2 (ja) | 光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法 | |
| JPH1121143A (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JP2004035376A (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法およびその製造装置 | |
| JPH1072231A (ja) | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 | |
| JP3917022B2 (ja) | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 | |
| EP3153478B1 (en) | Apparatus for producing porous glass preform | |
| JP4449272B2 (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JP2004231465A (ja) | 多孔質ガラス微粒子堆積体の製造法及び製造装置 | |
| JP3654232B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP2005194135A (ja) | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法及びガラス母材 | |
| JP2001294440A (ja) | 光ファイバ用母材インゴットの製造方法及び該母材インゴットを加工して得られる光ファイバ用プリフォーム | |
| JPH09188522A (ja) | ガラス微粒子合成用トーチ | |
| JP2002338257A (ja) | ガラス微粒子堆積体製造装置及び製造方法 | |
| JP5907565B2 (ja) | 多孔質ガラス母材製造用のバーナ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041220 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050329 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |