KR20200027431A - 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 방법, 가열 디바이스, 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
발명은 광 섬유들을 위한 코어-로드를 형성하기 위하여, 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 디바이스, 시스템, 및 방법에 관한 것이다. 방법은 가열 디바이스를 제공하는 단계를 포함하고, 가열 디바이스는 세장형 공동, 반대 단부 부분들에서 디바이스의 프레임에 연결하는, 공동의 경계를 형성하는 세장형 라이너, 라이너 - 라이너는 가열 요소 공간을 공동으로부터 분리시킴 - 를 포위하는, 가열 요소 공간에서의 가열 요소, 및 적어도 가열 요소 공간을 통해 가스의 흐름을 달성하기 위한 가스 플러싱 디바이스를 가진다. 방법은 실린더가 공동을 통해 연장되도록 실린더를 제공하는 단계, 실린더를 연화 온도를 넘어서 국소적으로 가열하는 단계, 및 가열 동안에 가스의 흐름을 달성하는 단계를 포함하고, 가스는 적어도 아르곤 가스 및 질소 가스를 포함한다.
Description
설명
본 발명은 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더(elongate silica cylinder)를 가열하기 위한 방법, 디바이스, 및 시스템에 관한 것이다. 방법은 광 섬유들을 위한 코어-로드(core-rod)를 형성하기 위하여 그 내부 표면의 적어도 일부 상에서 실리카의 퇴적된 층들을 포함하는, 튜브(tube)와 같은 세장형 중공 실리카 실린더(elongate hollow silica cylinder)를 붕괴(collapse)시키기 위한 것이다.
본 교시사항은 실리카의 층들이 기판 상에서 퇴적되는 화학적 기상 퇴적(chemical vapor deposition)(CVD)에 의하여 광 섬유들을 제조하는 분야에 관한 것이고; 화학적 기상 퇴적의 예들은 변형된 화학적 기상 퇴적(modified chemical vapor deposition)(MCVD), 플라즈마-강화된 화학적 기상 퇴적(plasma-enhanced chemical vapor deposition)(PECVD 또는 PCVD), 및 외부 기상 퇴적(outside vapor deposition)(OVD)이다.
예컨대 PCVD에 의한, 실리카의 퇴적된 층들을 가지는 튜브는 실리카 튜브를 가열하는 것에 의해 코어-로드를 형성하기 위한 가열 디바이스로 이송될 수 있다. 이러한 디바이스는 붕괴 선반(collapsing lathe) 또는 유리-작업 선반(glass-working lathe)으로 또한 칭해진다. 붕괴시키는 기능은 튜브로부터 코어-로드를 형성하기 위한 것이다. 실리카의 퇴적된 층들을 가지는 튜브는 중앙 관통 구멍(central through hole)을 여전히 가지지만, 코어-로드는 그렇지 않다. 이것은 그 용융 온도(melting temperature)를 넘어서 튜브를 국소적으로 가열한 결과이다. 실리카가 튜브를 용융하기 시작할 때 표면 장력(surface tension)으로 인해 직경이 작아진다고 가정한다. 이 국소적 가열 프로세스는 튜브에서의 중앙 구멍이 완전히 폐쇄될 때까지 수행되고; 그 이후에, 코어-로드의 형성이 완료된다. 가열 동안에, 디바이스 및 튜브는 서로를 따라 왕복 방식으로 이동하여 디바이스가 튜브를 국소적으로 가열하나, 시간이 지남에 따라 튜브의 전체 길이를 따라 이동한다.
US 2002/0097774 A1은 프리폼(preform)을 제조하기 위한 디바이스에 관한 것으로서, 여기서, 캐리어 튜브(carrier tube)는 프리폼으로 붕괴된다. 디바이스는 원통형 엔벨로프(envelope)를 형성하는 가열 요소, 엔벨로프 내의 캐리어 튜브 - 가열 요소는 캐리어 튜브에 대하여 축 방향으로 이동가능함 -, 및 비-산화 가스(non-oxidizing gas)를 캐리어 튜브와 엔벨로프 사이의 공간에 공급하기 위한 수단을 포함한다. 디바이스의 사용 시에, 엔벨로프와 캐리어 튜브 사이의 공간은 비-산화 가스로 플러싱(flush)된다.
US 2003/0209039 A1은 광 섬유를 위한 프리폼을 생산하기 위한 방법에 관한 것이다. 하나 이상의 석영(quartz) 층들은 석영 유리 지지 튜브의 내부 표면 상에서 퇴적된다. 퍼니스(furnace)는 지지 튜브에 대하여 축방향으로 이동된다. 석영 층들이 퇴적된 후에, 지지 튜브는 가열되면서 바-형상 프리폼(bar-shaped preform) 내로 수축되고, 여기서, 지지 튜브는 회전된다. 회전 지지 튜브와 퍼니스 사이의 공간은 지지 튜브의 수축 동안에 비활성 가스로 세척된다.
US 2002/0088253 A1은 큰 직경의 광학 프리폼(optical preform)을 광 섬유 내로, 또는 더 작은 직경의 프리폼 내로 인출하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 광학 프리폼을 상기 퍼니스에 연결된 상단 굴뚝(chimney)을 통해 인출 퍼니스 내로 도입하는 단계; 상기 상단 굴뚝의 상부 부분을 기계적으로 밀봉하는 단계; 퍼니스 내로의 상기 프리폼의 하단 단부를 그 연화 온도(softening temperature)로 가열하는 단계; 조절 가스의 흐름을 상기 상단 굴뚝 내로 도입하는 단계를 포함한다.
US 2011/0100064 A1은 광 섬유 코어 로드를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 그 길이를 따라 연장되는 중앙 개구부를 가지는 원통형 실리카 유리 프리폼을 제공하는 단계; 프리폼의 중앙 개구부의 하나의 단부를 폐쇄하는 단계; 프리폼의 중앙 개구부를 통해 소결 가스들을 지향시키면서, 실리카 유리 프리폼을 소결시키는 단계; 및 광 섬유들을 제조할 시의 사용에 적당한 밀집된 코어 로드를 산출하기 위하여, 프리폼의 중앙 개구부에서 진공을 인출하면서 소결된 실리카 유리 프리폼을 세장화(elongate)하는 단계를 포함한다.
US 2005/0000253 A1은 광 섬유 프리폼이 프로세스 파라미터들을 조절하고 원료 및 환경적 인자들을 제어하는 것에 의한 플라즈마 화학적 기상 퇴적에 의하여 생산되는, 낮은 물 피크 단일 모드 섬유의 제조를 위하여 광 섬유 프리폼의 하이드록실 함량(hydroxyl content)을 감소시키는 방법에 관한 것이다.
EP-A1-2727888은 유리 기저부 재료를 위한 퍼니스에 관한 것이다. 유리 프리폼 가열 퍼니스는 유리 프리폼이 공급되는 서셉터(susceptor); 원통형 부재의 상부 및 하부 단부들로부터 서셉터를 교대로 동봉하는 원통형 부재에서 슬릿(slit)들이 절단되는 슬릿 가열기; 슬릿 가열기의 외부를 동봉하는 절연체; 및 전체를 동봉하는 퍼니스 본체를 구비한다.
이러한 가열 디바이스들 또는 가열 퍼니스들에서, 아르곤(argon) 또는 헬륨(helium)과 같은 비활성 가스는 서셉터 또는 라이너(liner)와 같은 퍼니스 요소들을 연소(burning) 또는 부식(corrosion)으로부터 보호하도록 퍼니스를 플러싱하기 위하여 사용된다.
에너지의 손실을 제한하기 위하여, 일반적으로 저항성 유형의 가열 요소는 라이너에 근접하게 배치되는 것이 바람직하다. 원통형 - 석영 - 유리 튜브들을 가열하는데 요구된 높은 온도들 및 가열 요소를 위한 요구된 전류는 플러싱 가스의 이온화(ionization), 및 가열 요소와 라이너 사이의 아칭(arching)을 야기시킬 수 있다. 이것은 상당할 수 있는 에너지의 누설로 귀착되고, 가열 디바이스의 에너지 균형을 변경시키고 프로세스의 드리프팅(drifting)을 야기시키는, 가열 요소 및 라이너의 침식(erosion)으로 귀착된다. 또한, 이러한 이온화 및/또는 아칭이 발생하는 위치에서, 디바이스의 요소들에 대한 손상이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 위의 문제들에 대한 해결책을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 개선된 가열 방법 및 디바이스를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 가열 방법 및 디바이스를 제공하기 위한 것이고, 방법 및 디바이스는 시간이 지남에 따라 안정적이고 신뢰성 있고, 그리고/또는 방법 및 디바이스는 증가된 효율을 가진다.
양태에서, 본 발명은 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 방법에 관한 것으로서, 방법은 바람직하게는, 광 섬유들의 코어-로드를 형성하기 위하여 그 내부 표면의 적어도 일부 상에서 실리카의 퇴적된 층들을 포함하는, 튜브와 같은 세장형 중공 실리카 실린더를 붕괴시키기 위한 것이다.
가열하기 위한 방법은:
― 가열 디바이스를 제공하는 단계 - 가열 디바이스는:
* 실린더가 사용 시에 공동(cavity)을 통해 연장되는 것을 허용하도록 배열된, 디바이스의 축 방향으로 연장되는 세장형 공동,
* 원통형 벽을 가지는 세장형 원통형 라이너 - 상기 라이너는 탄소로 이루어지고, 축 방향으로 연장되고, 원통형 벽과 공동의 경계를 형성함 -,
* 사용 시에 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 가열 요소 - 가열 요소는 환형(annular) 가열 요소 공간에서 제공되고, 상기 가열 요소는 라이너의 적어도 일부를 포위하고, 라이너의 원통형 벽은 가열 요소 공간을 공동으로부터 분리시키고, 외부 측부 상의 가열 요소 공간은 디바이스의 프레임 부분의 추가의 포위 벽 파트에 의해 경계가 형성됨 -,
* 적어도 가열 요소 공간을 통해 가스의 흐름을 달성하기 위한 가스 플러싱 디바이스(gas flushing device)를 포함함 -,
― 세장형 실리카 실린더가 가열 디바이스의 공동을 통해 연장되도록 세장형 실리카 실린더를 제공하는 단계,
― 가열 디바이스의 가열 요소를 사용하여 열을 생성하는 것에 의하여, 세장형 실리카 실린더를 연화 온도를 넘어서 국소적으로 가열하는 단계,
― 가열 단계 동안에 가스 플러싱 디바이스에 의하여 적어도 가열 요소 공간을 통해 가스의 흐름을 달성하는 단계 - 가스의 흐름은 적어도 아르곤 가스 및 질소 가스를 포함함 -
를 포함한다.
추가의 양태들에서, 발명은 각각, 바람직하게는, 발명에 따른 위의 방법에서 사용하기 위한 이러한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 가열 디바이스 및 시스템에 관한 것이다.
발명에 따른 방법의 효과는, 발명자들이 적어도 가열 요소 공간을 통해 가스의 흐름 - 가스의 흐름은 적어도 아르곤 가스 및 질소 가스를 포함함 - 을 제공함으로써, 가열 단계 동안에 가스 플러싱 디바이스에 의하여, 가열 요소와 라이너 사이의 아칭 및 누설 전류를 포함하는 위에서 설명된 문제들이, 특히, 이하에서 정의된 바와 같은 상대적으로 작은 양의 질소가 아르곤 플러싱 가스에 추가될 때에 제거되거나 적어도 상당히 감소된다는 것을 발견하였다는 것이다.
실시예에서, 실리카는 유리질화된 실리카(vitrified silica)이다. 또 다른 실시예에서, 실리카는 비-유리질화된다. 또 다른 실시예에서, 세장형 실리카 실린더는 유리질화된 실리카의 층들 및 비-유리질화된 실리카의 층들의 양자를 포함한다.
질소의 양은 바람직하게는, 가열 디바이스 파트들 상에 퇴적하기 위한 상용 등급(commercial grade) 질소에서의 오염을 방지하기 위하여 5 % 미만이다.
실리카 실린더의 국소적 가열의 목적을 위하여, 실린더 및 가열 디바이스는 실린더의 축 방향으로 왕복 방식으로 서로에 대해 이동될 수 있다. 이 목적을 위하여, 실시예에서, 가열 디바이스는 실린더의 2개의 반대 단부 부분들을 유지하기 위한 2개의 유지 요소들을 가지는 이동 디바이스를 가질 수 있다. 이동 디바이스는 축 방향으로 왕복 방식으로 가열 디바이스를 이동시키도록 추가로 구성될 수 있어, 가열 디바이스는 방법의 실행 동안에 실린더를 따라 통과한다. 이러한 방법으로, 실린더는 오직 국소적으로 가열되고, 여기서, 실린더의 가열된 구역은 왕복 이동 때문에 실린더의 길이를 따라 이동한다.
가열 단계에서, 세장형 실리카 실린더는 가열 디바이스의 가열 요소를 사용하여 열을 생성하는 것에 의하여, 연화 온도를 넘어서, 즉 적어도 연화 온도의 온도로, 또는 연화 온도를 초과하는 온도로 국소적으로 가열된다.
발명의 방법의 설명된 효과들은 유사한 방식으로 발명의 가열 디바이스 및 시스템에 적용가능하고, 그 반대도 마찬가지이다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 청구항들 및 실시예들의 다음의 설명에서 개시된다. 이하에서 개시된 방법의 대응하는 실시예들은 본 발명에 따른 가열 디바이스 및 시스템을 위하여 또한 적용가능하고, 그 반대도 마찬가지이다.
정의들
다음의 정의들은 기재된 발명 요지를 정의하기 위하여 본 설명 및 청구항들에서 사용된다. 이하에서 인용되지 않은 다른 용어들은 본 기술분야에서 일반적으로 수용된 의미를 가지도록 의도된다.
- "붕괴"는 튜브를 용융 온도를 넘어서 국소적으로 가열함으로써 튜브를 수축시켜서, 튜브의 중앙 관통 구멍이 폐쇄되고, 튜브의 외부 직경이 감소하는 것을 의미한다.
- 본 설명에서 사용된 바와 같은 "코어-로드"는 튜브를 붕괴시키고 중앙으로부터 주변부까지 적어도 광학 코어(optical core) 및 광학 클래딩(optical cladding)을 포함함으로써 획득되는 고체 로드(solid rod)를 의미한다.
- 본 설명에서 사용된 바와 같은 "프리폼" 또는 "최종적인 프리폼"은 그로부터의 광 섬유들의 인출을 위하여 직접적으로 사용될 수 있는 세장형 원통형 실리카 유리 구조체를 의미하고, 세장형 원통형 실리카 유리 구조체는 코어-로드, 또는 하나 이상의 동심 실리카 유리 튜브들에 의해 포위된, 또는 코어 로드의 외부 원통형 원주(circumference) 상에서 퇴적된 추가적인 실리카를 갖는 코어-로드이다.
- 본 설명에서 사용된 바와 같은 "실리카"는 화학량론적(stoichiometric)이든 또는 그렇지 않든, 그리고 결정질 또는 비정질이든 또는 그렇지 않든, SiOx의 형태인 임의의 물질을 의미한다. 실리카는 비-유리질화된 또는 유리질화된 실리카일 수 있다.
- 본 설명에서 사용된 바와 같은 "비-유리질화된 실리카" 또는 "그을음(soot)"은 불완전하게 유리질화된(유리질화되지 않거나, 또는 부분적으로 유리질화된) 실리카를 의미한다. 그것은 비도핑(undope)될 수 있거나 도핑될 수 있는 것의 어느 하나일 수 있다.
- 본 설명에서 사용된 바와 같은 "유리질화된 실리카" 또는 "실리카 유리"는 실리카의 유리질화(vitrification)에 의해 생산된 유리질 물질(glassy substance)을 의미한다. 그것은 비도핑될 수 있거나 도핑될 수 있는 것의 어느 하나일 수 있다. 비도핑된 유리질화된 합성 실리카는 용융된 석영 또는 용융된 실리카로서 또한 알려져 있고, 높은 순도를 가지고, 비정질 SiO2로 주로 구성되고; 그것은 1500 ppm에 이르는 양으로 염소(chlorine)를 포함할 수 있고, 비도핑된 것으로 여전히 고려될 수 있다. 유리질화된 천연 실리카는 천연 실리카 입자들 또는 분말로부터 준비되고, 여러 불순물들을 포함한다.
본 발명은 본 발명의 실시예들이 도시되고 유사한 참조 번호들이 동일하거나 유사한 요소들을 표시하는 동반된 매우 개략적인 도면들을 참조하여 이하에서 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 가열 디바이스의 실시예를 종방향 단면으로 도시하고;
도 2는 도 1의 디바이스의 섹션 II-II를 도시하고;
도 3a는 본 발명에 따른 디바이스를 사용하여 붕괴될 수 있는 튜브의 단축되어 도시된 전형적인 예를 도시하고;
도 3b는 도 3a의 튜브의, 본 발명에 따른 디바이스를 사용하여 붕괴시킴으로써 형성되었을 수 있는 코어-로드의 단축되어 도시된 전형적인 예를 도시하고; 그리고
도 4는 도 1의 디바이스를 포함하는 본 발명에 따른 시스템의 실시예를 정면도로 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 가열 디바이스의 실시예를 종방향 단면으로 도시하고;
도 2는 도 1의 디바이스의 섹션 II-II를 도시하고;
도 3a는 본 발명에 따른 디바이스를 사용하여 붕괴될 수 있는 튜브의 단축되어 도시된 전형적인 예를 도시하고;
도 3b는 도 3a의 튜브의, 본 발명에 따른 디바이스를 사용하여 붕괴시킴으로써 형성되었을 수 있는 코어-로드의 단축되어 도시된 전형적인 예를 도시하고; 그리고
도 4는 도 1의 디바이스를 포함하는 본 발명에 따른 시스템의 실시예를 정면도로 도시한다.
위에서 설명된 바와 같이, 양태에서, 발명은 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법, 및 상기 방법에서 사용하기 위한 가열 디바이스 및 시스템의 여러 실시예들이 이하에서 논의된다.
실시예에서는, 가스의 흐름에서, 질소 가스는 0.2 % 내지 20 %의 범위, 바람직하게는, 0.25 % 내지 10 %의 범위, 추가로 바람직하게는, 0.25 % 내지 5 %의 범위에서의 체적 양(volumetric amount)으로 존재한다. 바람직하게는, 가스의 흐름에서, 5 내지 500의 범위, 바람직하게는, 10 내지 400의 범위, 추가로 바람직하게는, 20 내지 400의 범위의 팩터만큼 질소 가스의 체적 유량(volumetric flow rate)보다 더 큰 체적 유량을 가지는 아르곤 가스가 존재한다. 실시예에서는, 질소의 흐름이 약 3 x 10-6 m3/s(0.2 Slm(Standard liter per minute)(분 당 표준 리터))이고 아르곤의 흐름이 약 5 x 10-4 m3/s(30 Slm(분 당 표준 리터))인, 적어도 가열 요소 공간을 통한 가스의 흐름이 달성될 수 있다.
실시예에서는, 가열 단계 동안에, 실린더가 1800 °C를 초과하는 온도로, 그리고 바람직하게는, 최대한으로 약 2300 °C로 적어도 국소적으로 가열된다.
실시예에서, 라이너는 원통형 벽에서 여러 관통 구멍들을 포함하고, 구멍들을 통해, 가스는 가스의 흐름을 달성하는 단계 동안에 가열 요소 공간으로부터 공동으로 흐른다. 바람직하게는, 관통 구멍들의 조합된 크기에 대한 가스의 체적 유량은 바람직하게는, 예를 들어, 1.1 내지 1.5 바(bar) 사이, 예를 들어, 약 1.15 바와 같은 대기압을 약간 초과하는 레벨에서의 정압(positive pressure)이 사용 동안에 가열 요소 공간 내부에서 축적되도록 구성된다.
실시예에서, 방법은 가열 요소가 가열 단계를 수행하기에 적당한 온도로 가열되는 디바이스 예열 단계를 포함하고, 여기서, 예열 단계 동안에, 가스의 흐름은 가스 플러싱 디바이스에 의하여 달성되고, 여기서, 가스의 흐름은 적어도 아르곤 가스 및 질소 가스를 포함하고, 여기서, 가스의 흐름에서, 아르곤 가스의 체적 유량은 50 내지 400의 범위, 바람직하게는, 75 내지 250의 범위의 팩터만큼 질소 가스의 체적 유량보다 더 크다. 바람직하게는, 예열 단계 동안에, 결과적인 가스(즉, 아르곤-질소 혼합물)에서의 질소 가스의 상대적인 양은 바람직하게는, 약 5 팩터만큼 후속 가열 단계 동안보다 더 크다.
실시예에서, 가열 요소는 저항성 유형(resistive type)이고, 실린더의 가열 단계, 및 적용가능할 경우에, 추가적으로 예열 단계는 전력(electric power)을 가열 요소에 제공함으로써 수행된다.
양태에서, 발명은 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에서 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 가열 디바이스에 관한 것이고, 디바이스는 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 것이고, 디바이스는 바람직하게는 광 섬유들을 위한 코어-로드를 형성하기 위한 것이고, 그 목적을 위해 디바이스는 코어-로드를 형성하기 위하여 (실리카의 퇴적된 층들을 포함하는 튜브의 형태일 수 있는) 실린더를 붕괴시키도록 배열되고,
가열 디바이스는:
― 실린더가 사용 시에 공동(cavity)을 통해 연장되는 것을 허용하도록 배열된, 디바이스의 축 방향으로 연장되는 세장형 공동;
― 축 방향으로 연장되고 그 원통형 벽과 공동의 경계를 형성하는, 탄소로 이루어진 세장형 원통형 라이너; 및
― 사용 시에 튜브를 가열하기 위한 가열 요소 - 가열 요소는 환형 가열 요소 공간에서 제공되고, 상기 가열 요소는 라이너의 적어도 일부를 포위하고, 라이너의 원통형 벽은 가열 요소 공간을 공동으로부터 분리시킴 - 를 포함한다.
발명에 따르면, 가열 디바이스는 적어도 가열 요소 공간을 통해 적어도 아르곤 및 질소를 포함하는 가스의 흐름을 달성하기 위한 가스 플러싱 디바이스를 추가로 가진다.
가열 디바이스의 실시예에서, 라이너는 원통형 벽에서 여러 관통 구멍들을 포함하고, 구멍들을 통해, 가스는 가스의 흐름을 달성하는 단계 동안에, 가열 디바이스의 사용 시에 가열 요소 공간으로부터 공동으로 흐른다. 또한, 가열 요소는 저항성 유형일 수 있다.
가열 요소는 흑연(graphite)으로 이루어질 수 있고, 그리고/또는 복수의 사행(meandering) 세장형 파트들, 또는 라이너의 길이의 일부를 따르는 '핑거(finger)들'을 포함할 수 있다.
가열 요소는 바람직하게는 라이너가 없고, 4 내지 9 mm의 범위, 바람직하게는, 라이너의 외부 표면과 5 내지 7 mm의 범위의 방사상 갭(radial gap)을 남긴다. 이와 관련하여, 가열 요소가 바람직하게는, 원주 방향으로 균등하게 분포된 이러한 복수의 핑거들을 포함할 경우에, 가열 요소의 내부 직경은 단면도로 보여진 가열 요소의 핑거들의 내접원(inscribed circle)에 의해 정의된다는 것이 주목된다.
바람직하게는, 가열 디바이스는 아르곤의 소스 및 질소의 소스를 더 포함하고, 각각 개개의 소스로부터 가열 요소 공간으로 아르곤 및 질소의 흐름을 가능하게 하기 위한 개개의 밸브 요소들을 더 포함하고, 질소의 흐름에 대한 아르곤의 흐름을 조절하기 위한 조절 요소(regulating element)를 포함한다. 조절 요소는 밸브 요소들 중의 하나 이상에 의해 통합될 수 있거나 형성될 수 있다. 개개의 소스(source)들에 동작가능하게 연결된 아르곤 공급 라인 및 질소 공급 라인은 가열 요소 공간으로 개별적으로 진출(debouch)할 수 있거나, 아르곤 및 질소가 공통 공급 라인을 통해 가열 요소 공간으로 흐르도록 상류에서 합류할 수 있다.
대안적으로, 가열 디바이스는 아르곤 및 질소의 혼합물의 소스를 포함할 수 있고, 소스로부터 가열 요소 공간으로의, 아르곤 및 질소를 포함하는 가스의 흐름을 가능하게 하고 임의적으로 조절하기 위한 밸브 요소를 포함한다.
양태에서, 발명은 바람직하게는, 발명에 따른 위에서 설명된 방법에서 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 시스템에 관한 것이고, 시스템은 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 것이고, 여기서, 시스템은 위에서 설명된 바와 같은 발명에 따른 가열 디바이스를 포함한다. 시스템은 축 방향으로 왕복 방식으로 실린더 및 가열 디바이스를 서로에 대해 이동시키도록 구성된 이동 디바이스를 더 포함한다.
이 목적을 위하여, 이동 디바이스는 실린더의 2개의 반대 단부 부분들을 유지하기 위한 2개의 유지 요소들을 가질 수 있고, 여기서, 이동 디바이스는 축 방향으로 왕복 방식으로 가열 디바이스를 이동시키도록 구성되어, 가열 디바이스는 시스템의 사용 시에 실린더를 따라 통과한다. 2개의 유지 요소들은 방법의 실행 동안에, 시스템의 사용 시에 실린더를 유지하고 회전시키도록 구성된 2개의 개개의 회전가능한 척(chuck)들에 의해 형성될 수 있다.
도 1은 발명에 따른 위의 방법에서 사용하기 위한 가열 디바이스(1)를 도시하고, 디바이스(1)는 사용 시에, 광 섬유들을 위한 세장형 코어-로드(3)를 형성하기 위하여 실린더를 붕괴시키기 위한 것과 같이, 세장형 실리카 실린더를 가열한다. 코어-로드(3)는 원통형이고, 중앙 축(5)은 그 축 방향을 정의하고, 코어-로드(3)는 퇴적에 의해 획득되었을 수 있는 복수의 동심 실리카 층들(4)을 가지는 세장형 튜브(2)로부터 형성된다. 이러한 튜브(2)는 도 4에서 도시된다. 도 3a에서, 튜브(2)의 길이는 단축되어 도시되었고, 즉, 축척에 맞지 않는다. 실제적으로, 튜브는 예를 들어, 1 미터를 초과하는 길이를 가질 수 있거나, 1 내지 5 미터의 범위일 수 있거나, 약 2 또는 2.25 또는 2.5미터일 수 있고, 예를 들어, 약 45 mm와 같은, 20 내지 150 mm의 범위의 외부 직경을 가질 수 있다. 일반적으로, 튜브는 더 큰 직경들의 경우에 더 길 수 있다. 유사하게, 도 3b에서, 코어-로드(3)의 길이는 단축되어 도시되었다. 실제적으로, 코어-로드(3)는 (붕괴 동안에 또는 붕괴 후에 세장화되지 않으면) 코어-로드(3)가 형성되는 튜브(2)로서, 더 짧은 길이를 가지고, 예를 들어, 45 mm의 튜브의 경우에 약 35 mm의 감소된 외부 직경을 가진다. 또 다른 예에서, 80 mm의 튜브 직경의 경우에, 코어-로드 직경은 약 60 mm일 수 있다. 튜브(2)는 내부에서 공동, 즉, 중앙 관통 구멍(6)을 가지지만, 코어-로드(3)는 고체 로드이고, 즉, 코어-로드(3)는 어떤 더 긴 공동/중앙 관통 구멍을 가지지 않는다. 코어-로드(3)는 가열 디바이스(1)를 사용하여 튜브(2)를 붕괴시킴으로써 획득된다. 코어-로드(3)는 중앙으로부터 주변부까지 적어도 광학 코어(7) 및 광학 클래딩(8)을 포함한다.
디바이스(1)는 코어-로드(3)를 형성하기 위해 튜브(2)를 붕괴시키기 위하여, 튜브(2)를 가열하도록 배열된다. 이 목적을 위하여, 디바이스(1)는 디바이스(1)의 축 방향(14)으로 연장되는 세장형 공동(12)을 포함한다. 공동(12)은, 가열됨으로써 코어-로드(3) 형성하기 위하여 붕괴되는 튜브(2)가 사용 시에 공동(12)을 통해 연장되는 것을 허용하도록 배열된다. 공동(12)은 이에 따라, 디바이스(1)를 통해 연장되고, 디바이스를 통한 통로를 형성한다. 디바이스(1)의 길이, 즉, 축 방향(14)으로 연장되는 디바이스의 치수는 붕괴되어야 할 튜브(2)의 길이보다 더 작다. 디바이스의 길이, 또는 더 양호하게는, 전체적인 규모(scale)는 가열되고 붕괴되어야 할 튜브의 치수들에 관련된다. 디바이스의 길이는 위에서 언급된 튜브(2)와 같은 약 1.5 내지 3 미터의 튜브의 경우에, 약 400 mm와 같이, 150 내지 600 mm의 범위일 수 있다. 튜브의 길이는 위에서 또한 언급된 바와 같이, 1 미터 초과 또는 심지어 2 미터 초과일 수 있다.
가열 디바이스(1)는 중앙 축(17)을 가지는, 탄소, 더 구체적으로 흑연으로 이루어진 세장형 원통형 라이너(16)를 또한 가진다. 라이너(16)는 축 방향(14)으로 연장되고, 그 원통형 벽(18)과 공동(12)의 경계를 형성한다. 라이너(16)는 3 내지 10, 바람직하게는, 6 내지 7의 범위인 길이 대 내부 직경 비율(length to inner diameter ratio)을 가질 수 있다. 즉, 길이는 내부 직경의 3 내지 10(또는 6 내지 7) 배이다. 위에서 설명된 튜브(2)와 같은 일부 튜브에 대하여, 라이너의 내부 직경은 약 2 내지 10 mm, 바람직하게는, 약 3 내지 4 mm의 튜브와 라이너(16)의 원통형 벽(18) 사이의 갭이 있도록 선택될 수 있다. 45 mm의 위에서 설명된 튜브에 대하여, 라이너(16)의 내부 직경은 52 mm(이에 따라, 3.5 mm의 갭을 남김)일 수 있고, 길이는 약 350 mm일 수 있다. 라이너(16)의 원통형 벽(18)의 벽 두께는 예를 들어, 약 4 mm와 같이, 2 내지 10 mm 사이일 수 있다.
라이너(16)는 라이너(16)의 제1 및 제2 단부 부분들(22 및 24) 상에서 제공된 개개의 플랜지(flange)들(30 및 38)을 클램핑 방식으로 계합(engage)하는 링-형상 클램프(clamp)들(28 및 36)에 의하여 라이너의 반대 단부 부분들(22, 24)에서 디바이스의 프레임(20)에 연결되었다. 그 결과, 라이너(16)는 디바이스(1)의 프레임(20)에 클램핑(clamp)된다. 제1 및/또는 제2 단부 부분에서는, 공동의 내부로 부분적으로 돌출하고 라이너의 내부 직경과 거의 동일한 외부 직경을 가지는 보호 및 열 소산 슬리브(sleeve)(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 사용 동안에 라이너의 세장화를 허용하기 위하여, 가열 디바이스(1)의 사용 시의 상승된 온도의 결과로서, 클램프(28)는 스프링-로딩된(spring-loaded) 방식으로(스프링은 도 1에서 도시되지 않음) 플랜지(30)를 계합한다. 프레임으로의 라이너의 스프링 로딩된 연결은 라이너의 클램프(36)와 플랜지(38) 사이의 스프링 제공에 의하여, 라이너의 다른 단부 부분(24)에서 대안적으로 제공될 수 있거나, 라이너의 양자의 단부 부분들(22, 24)에서 제공될 수 있다. 발명은 프레임으로의 라이너의 연결의 위에서 설명된 특정 방식들로 제한되지는 않는다.
가열 디바이스(1)는 축 방향으로 라이너(16)의 적어도 일부를 포위하는 가열 요소(40)를 또한 포함한다. 가열 요소(40)는 저항성 유형이고, 라이너(16)를 포위하는 환형 공간(19)에서 제공된다. 전형적으로, 가열 요소는 흑연으로 이루어지고, 복수의 사행 세장형 파트들, 또는 라이너의 길이의 일부를 따르는 '핑거들'을 포함함으로써, '핑거들'에 의해 형성된 복수의 세장형 가열 요소 파트들(42)을 실현하고, 각각의 파트(42)는 축 방향으로 연장된다. 가열 요소(40)는 이에 따라, 라이너(16) 둘레로 동심적으로 제공된다고 말해질 수 있고, 즉, 가열 요소(40)는 코어-로드(3)를 형성하기 위해 튜브(2)를 붕괴시키기 위한 목적을 위하여 공동(12) 내부의 튜브(2)를 균일하게 가열할 수 있다. 라이너의 원통형 벽(18)은 가열 요소 공간(19)을 관통 공동(12)으로부터 분리시킨다. 가열 요소(40)는 라이너(16)가 없고, 그 내부 직경은 도 2에서 도시된 바와 같이, 약 6 mm의 라이너(16)의 외부 표면과의 방사상 갭 'a'를 남긴다. 이와 관련하여, 가열 요소(40)의 내부 직경은 도 2에서 또한 도시된 바와 같이, 가열 요소(40)의 핑거 형상 요소 파트들(42)의 내접원(도 2에서 부분적으로 도시됨)에 의해 정의된다는 것이 주목된다.
가열 디바이스(1)는 적어도 가열 요소 공간(19)으로의 가스의 흐름을 달성하기 위한 가스 플러싱 디바이스(70)를 추가로 가진다. 발명에 따르면, 가스는 적어도 아르곤 및 질소를 포함한다. 즉, 가스는 적어도 아르곤 및 질소를 포함하는 혼합물이다. 가스 플러싱 디바이스(70)는 개개의 저장소(reservoir)들(71, 72)의 형태로, 아르곤의 소스 및 질소의 소스를 가지고, 공통 공급 라인이 가열 디바이스 절연 재료(46)를 통해 연장되는 밸브들(73, 74)의 하류에서의 공통 공급 라인(75)을 통해 각각 개개의 저장소들(71, 72)로부터 가열 요소 공간(19)으로의 아르곤 및 질소의 흐름을 가능하게 하기 위하여, 저장소들(71, 72)로부터의 개개의 공급 라인들에서 개개의 밸브 요소들(73, 74)을 더 포함한다. 더 큰 정도까지 가열 요소 공간으로의 가스의 공급을 분포시키기 위하여, 각각이 가열 요소 공간으로 진출하는 다수의 공급 라인들이 제공될 수 있다. 밸브 요소들(73, 74)로부터의 개개의 라인들은 도 1에서 도시된 바와 같은 T-접합(T-junction)과 같이 합류된다. 밸브 요소들(73, 74)은 흐름 조절 밸브들(흐름 제어 밸브들)로서 제공되고, 이에 따라, 질소의 흐름에 대한 아르곤의 흐름을 조절하기 위한 조절 요소를 공동으로 형성한다. 공통 공급 라인(75)은 저장소들이 정지된 것으로 제공될 수 있고 가열 동안에 사용 시의 가열 디바이스(1)의 언급된 왕복 이동은 공급 라인(75)에 의해 방해되지 않도록, 적어도 그 일부에 대하여 신축적일 수 있다. 다른 밸브, 조절 요소, 및 흐름 라인 구성들은, 예를 들어, 아르곤 공급 라인 및 질소 공급 라인이 가열 요소 공간(19)으로 개별적으로 진출하는 실시예를 포함하는 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 대안적인 실시예에서, 아르곤-질소 혼합물인 가스는 단일 외부 저장소로부터 가열 요소 공간(19)으로 공급될 수 있다.
라이너(16)는 원통형 벽에서 여러 관통 구멍들(44)을 포함하고, 사용 시에 구멍들(44)을 통해, 가스는 라이너(16)의 외부 측부 상의 가열 요소 공간(19)으로부터 라이너(16)의 원통형 벽(18)에 의해 경계가 형성된 공동(12)으로 흐른다. 공동(12)의 양자의 단부들 상에서, 즉, 라이너(16)의 반대 단부 부분들(22, 24)에서, 가스는 가열 디바이스(1)로부터 포위 공간으로 흐른다. 그렇게 행함으로써, 산소는 진입하는 것, 즉, 공동(12) 내부에서 존재하는 것이 방지된다. 그 결과, 디바이스(1)에서의 흑연 파트들의 연소와 같은 비희망된 열화가 방지된다. 가열 단계 동안에 가스 플러싱 디바이스(70)에 의하여 아르곤 및 질소의 가스 혼합물의 흐름을 제공함으로써, 위에서 언급된 바와 같은 아칭 및 누설 전류를 포함하는 잠재적인 문제들은, 특히, 아르곤에 대한 질소의 상대적으로 작은 양, 바람직하게는, 약 5 % 미만의 질소 양이 가스에서 존재할 때에 제거되거나 적어도 상당히 감소된다. 아마도 스프링-로딩된 방식으로 라이너(16)의 플랜지들(30, 38)을 클램핑 방식으로 계합하는 위에서 설명된 클램프들(28, 36)에 의한 라이너와 프레임 사이의 클램핑 연결은 가스-기밀성(gas-tight)이다. 가열 요소 공간(19)은 원통형 벽 부분(48)에 의해 그 외부 측부 상에서 경계가 형성된다. 이 벽 부분(48)의 외부 상에서, 절연 재료(46)가 제공된다.
위에서 설명된 가열 디바이스(1)는 광 섬유들을 위한 코어-로드(3)를 형성하기 위한 것과 같이, 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 시스템(50)의 일부를 형성할 수 있고, 시스템(50)은 사용 시에 코어-로드(3)를 형성하기 위하여, 실리카(4)의 퇴적된 층들을 가지는 튜브(2)를 붕괴시키도록 배열된다. 시스템은, 그 적어도 하나가 회전 방식으로 구동될 수 있는, 척들(60, 62)을 포함하는 2개의 유지 요소들(56, 58)이 그 상으로 제공되는 프레임(54)을 추가로 가지고, 유지 요소들은 튜브의 중앙 축(5)을 유지하고 그 둘레로 공동으로 회전하도록 구성된다. 튜브(2)는 시스템 내로 배치되고, 튜브(2)의 2개의 반대 단부 부분들은 유지 요소들에 의해 유지된다. 튜브는 붕괴 후에 폐기될 수 있는 확장된 단부 부분들을 가질 수 있다는 것이 주목된다. 시스템은 축 방향(52)으로 프레임(54)을 따라 왕복 방식으로 가열 디바이스(1)를 이동시키고, 더 구체적으로 병진(translate)시키도록 구성된, 스핀들 또는 선형 구동부와 같은 이동 디바이스(64)를 더 포함한다. 튜브는 가열 디바이스(1)의 공동(12)을 통해 튜브가 통과하도록 유지 요소들에 의해 유지되고, 튜브(2)의 중앙 축(5)은 가열 디바이스(1)의 라이너(16)의 중앙 축(17)과 일치한다. 이에 따라, 가열 디바이스(1)는 시스템(50)의 사용 시에 왕복 방식으로 튜브(2)를 따라 통과한다.
광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 발명에 따른 방법에 따르면, 방법은 바람직하게는, 광 섬유들을 위한 코어-로드를 형성하기 위하여 그 내부 표면의 적어도 일부 상에서 실리카의 퇴적된 층들을 포함하는 세장형 중공 실리카 실린더, 즉, 튜브를 붕괴시키기 위한 것이고, 다음의 단계들이 수행된다:
- 세장화된 공동(12), 세장형 원통형 라이너(16), 가열 요소(40), 및 가스 플러싱 디바이스(70)를 포함하는 위에서 설명된 바와 같은 가열 디바이스(1)를 제공하는 단계;
- 튜브(2)가 가열 디바이스(1)의 공동(16)을 통해 연장되도록, 실리카(4)의 퇴적된 층들을 포함하는 튜브(2)의 형태로 세장형 실리카 실린더를 제공하는 단계. 이 목적을 위하여, 튜브(2)는 그 2개의 반대 단부 부분들에서 유지됨;
- 가열 디바이스의 가열 요소(40)를 사용하여 열을 생성하는 것에 의하여, 세장형 실리카 실린더, 즉, 튜브(2)를 그 연화 온도를 넘어서 국소적으로 가열하는 단계. 이 목적을 위하여, 실린더는 약 2000 °C로 가열될 수 있음;
- 적어도 가열 단계 동안에 가스 플러싱 디바이스(70)에 의하여 가스의 흐름을 달성하는 단계 - 가스의 흐름은 적어도 아르곤 가스 및 질소 가스를 포함함 -. 라이너(16)가 그 원통형 벽(18)에서 여러 관통 구멍들(44)을 포함하므로, 가스는 가열 요소 공간(19)으로부터 공동(12)으로 흐른다.
가스의 흐름에서, 그리고 적어도 가스의 흐름을 달성하는 단계 동안에 본 예에서, 질소 가스는 약 0.7 %의 체적 양으로 존재하고, 아르곤은 약 99.3 %의 양으로 존재한다.
방법은 가열 요소가 가열 단계를 수행하기에 적당한 온도로 가열되는 디바이스 예열 단계를 임의적으로 포함하고, 여기서, 예열 단계 동안에, 가스의 흐름은 가스 플러싱 디바이스에 의하여 달성되고, 여기서, 가스의 흐름은 적어도 아르곤 가스 및 질소 가스를 포함하고, 여기서, 적어도 본 예에서, 질소 가스는 약 3 %의 체적 양으로 존재하고 아르곤은 약 97 %의 양으로 존재한다.
가열 단계 동안에, 튜브(2) 및 가열 디바이스(1)는 이동 수단(64)을 사용하여 서로에 대해 이동될 수 있어서, 가열 디바이스(1)는 왕복 방식으로 튜브(2)를 따라 통과할 수 있다. 이것은 적어도 하나의 회전가능한 유지 요소를 사용하여 튜브를 회전시키면서 행해질 수 있다. 도 4에서, 코어-로드로 형성되고 있는 튜브는 참조 부호 2*에 의해 표시된다. 도 4의 도면에서의 디바이스(1)의 좌측 측부 상에서, 직경은 디바이스의 우측 측부 상보다 여전히 더 큼으로써, 오직 발명을 설명하는 목적을 위하여, 코어-로드를 최종적으로 획득하기 위하여 튜브의 직경을 점차적으로 감소시키는 프로세스를 도시한다. 디바이스가 튜브(2*)를 따라 도 4에서 좌측으로 이동하는 동안에, 또한, 그 위치에서의 튜브(2*)의 직경이 감소할 것이다.
Claims (14)
- 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더(elongate silica cylinder)를 가열하기 위한 방법으로서,
상기 방법은 바람직하게는, 광 섬유들의 코어-로드(core-rod)를 형성하기 위하여, 세장형 중공 실리카 실린더를 붕괴(collapse)시키기 위한 것이고;
상기 가열하기 위한 방법은:
― 가열 디바이스를 제공하는 단계 - 가열 디바이스는:
* 상기 디바이스의 축 방향으로 연장되는 세장형 공동 - 상기 세장형 공동은 실린더가 사용 시에 상기 공동을 통해 연장되는 것을 허용하도록 배열됨 -,
* 원통형 벽을 가지는 세장형 원통형 라이너 - 상기 라이너는 탄소로 이루어지고, 축 방향으로 연장되고, 상기 원통형 벽과 상기 공동의 경계를 형성함 -,
* 사용 시에 상기 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 가열 요소 - 상기 가열 요소는 환형(annular) 가열 요소 공간에서 제공되고, 상기 가열 요소는 상기 라이너의 적어도 일부를 포위하고, 상기 라이너의 상기 원통형 벽은 상기 가열 요소 공간을 상기 공동으로부터 분리시키고, 외부 측부 상의 상기 가열 요소 공간은 상기 디바이스의 프레임 부분의 추가의 포위 벽 파트(surrounding wall part)에 의해 경계가 형성됨 -,
* 적어도 상기 가열 요소 공간을 통해 가스의 흐름을 달성하기 위한 가스 플러싱 디바이스(gas flushing device)를 포함함 -,
― 상기 세장형 실리카 실린더가 상기 가열 디바이스의 상기 공동을 통해 연장되도록 상기 세장형 실리카 실린더를 제공하는 단계,
― 상기 가열 디바이스의 상기 가열 요소를 사용하여 열을 생성하는 것에 의하여, 상기 세장형 실리카 실린더를 연화 온도(softening temperature)를 넘어서 국소적으로 가열하는 단계,
― 상기 가열 단계 동안에 상기 가스 플러싱 디바이스에 의하여 적어도 상기 가열 요소 공간을 통해 상기 가스의 흐름을 달성하는 단계 - 상기 가스의 흐름은 적어도 아르곤 및 질소 가스를 포함함 -
를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 가스의 흐름에서, 상기 질소 가스는 0.2 % 내지 20 %의 범위, 바람직하게는, 0.25 % 내지 10 %의 범위, 추가로 바람직하게는, 0.25 % 내지 5 %의 범위에서의 체적 양(volumetric amount)으로 존재하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열 단계 동안에, 상기 실린더는 1800 °C를 초과하는 온도로 적어도 국소적으로 가열되는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라이너는 상기 원통형 벽에서 여러 관통 구멍들을 포함하고, 구멍들을 통해, 상기 가스는 상기 가스의 흐름을 달성하는 단계 동안에 상기 가열 요소 공간으로부터 상기 공동으로 흐르는 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소가 상기 가열 단계를 수행하기에 적당한 온도로 가열되는 디바이스 예열 단계를 더 포함하고, 상기 예열 단계 동안에, 상기 가스의 흐름은 상기 가스 플러싱 디바이스에 의하여 달성되고, 상기 가스의 흐름은 적어도 아르곤 가스 및 질소 가스를 포함하고, 상기 가스의 흐름에서, 상기 아르곤 가스의 체적 유량은 50 내지 400의 범위, 바람직하게는, 75 내지 250의 범위의 팩터만큼 상기 질소 가스의 체적 유량보다 더 큰 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소는 저항성 유형(resistive type)이고, 상기 실린더를 가열하는 단계는 전력을 상기 가열 요소에 제공함으로써 수행되는 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 가열 디바이스로서,
상기 디바이스는 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 것이고, 상기 디바이스는 바람직하게는 광 섬유들을 위한 코어-로드를 형성하기 위한 것이고, 그 목적을 위해 상기 디바이스는 상기 코어-로드를 형성하기 위하여 실린더를 붕괴시키도록 배열되고,
상기 가열 디바이스는:
― 상기 디바이스의 축 방향으로 연장되는 세장형 공동 - 상기 세장형 공동은 상기 실린더가 사용 시에 상기 공동을 통해 연장되는 것을 허용하도록 배열됨 -,
― 축 방향으로 연장되고 상기 공동과 그 원통형 벽의 경계를 형성하는, 탄소로 이루어진 세장형 원통형 라이너,
― 사용 시에 상기 실린더를 가열하기 위한 가열 요소 - 상기 가열 요소는 환형 가열 요소 공간에서 제공되고, 상기 가열 요소는 상기 라이너의 적어도 일부를 포위하고, 상기 라이너의 상기 원통형 벽은 상기 가열 요소 공간을 상기 공동으로부터 분리시킴 -
를 포함하고,
상기 가열 디바이스는 적어도 상기 가열 요소 공간을 통해 적어도 아르곤 및 질소를 포함하는 가스의 흐름을 달성하기 위한 가스 플러싱 디바이스를 가지는 디바이스. - 제7항에 있어서, 상기 라이너는 상기 원통형 벽에서 여러 관통 구멍들을 포함하고, 구멍들을 통해, 상기 가스는 상기 가스의 흐름을 달성하는 단계 동안에, 상기 가열 디바이스의 사용 시에 상기 가열 요소 공간으로부터 상기 공동으로 흐르는 디바이스.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 가열 요소는 저항성 유형인 디바이스.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소는 흑연으로 이루어지고, 복수의 사행 세장형 파트들(meandering elongate parts), 또는 상기 라이너의 길이의 일부를 따르는 '핑거(finger)들'을 포함하는 디바이스.
- 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 라이너가 없고, 상기 라이너의 외부 표면과 4 내지 9 mm의 범위의 방사상 갭(radial gap)을 남기는 디바이스.
- 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 아르곤의 소스 및 질소의 소스를 더 포함하고, 각각이 개개의 소스로부터 상기 가열 요소 공간으로 아르곤 및 질소의 흐름을 가능하게 하기 위한 개개의 밸브 요소들을 더 포함하고, 질소의 흐름에 대한 아르곤의 흐름을 조절하기 위한 조절 요소(regulating element)를 포함하는 디바이스.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 사용하기 위한 세장형 실리카 실린더를 가열하기 위한 시스템으로서,
상기 시스템은 광 섬유들의 제조에 사용하기 위한 것이고, 상기 시스템은 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 가열 디바이스를 포함하고, 상기 시스템은 축 방향으로 왕복 방식으로 상기 실린더 및 상기 가열 디바이스를 서로에 대해 이동시키도록 구성된 이동 디바이스를 더 포함하는 시스템. - 제13항에 있어서, 상기 실린더의 2개의 반대 단부 부분들을 유지하기 위한 2개의 유지 요소들을 가지고, 상기 이동 디바이스는 축 방향으로 왕복 방식으로 상기 가열 디바이스를 이동시키도록 구성되어, 상기 가열 디바이스는 상기 시스템의 사용 시에 상기 실린더를 따라 통과하게 되는 시스템.
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