專利名稱：用于制造玻璃顆粒沉積物的方法以及用于制造玻璃預(yù)制件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造玻璃顆粒沉積物的方法、以及用于制造玻璃預(yù)制件的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于用來制造玻璃顆粒沉積物的方法，如第5116400號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)所公開的那樣，現(xiàn)有技術(shù)中存在這樣一種公知的方法(即多層沉積方法)在一起動(dòng)棒的外側(cè)上層狀地沉積玻璃顆粒，從而獲得玻璃顆粒沉積物。
按照這種制造玻璃顆粒沉積物的方法，對(duì)于每次橫向運(yùn)動(dòng)，橫向起始位置都被移動(dòng)到一個(gè)預(yù)定的位置處，在橫向起始位置達(dá)到預(yù)定位置之后，位置再被反向移回到開始時(shí)的橫向起始位置處。結(jié)果就是，橫向運(yùn)動(dòng)末端處的變動(dòng)、燃燒器火焰對(duì)玻璃顆粒沉積物炙烤溫度的變化等變動(dòng)因素都被分布到了整個(gè)玻璃顆粒沉積物中，其中，在橫向運(yùn)動(dòng)末端處的變化中，煤煙沉積所需的時(shí)間會(huì)變得很長(zhǎng)。用于沉積玻璃顆粒所需的時(shí)間和空氣在整個(gè)玻璃顆粒沉積物范圍內(nèi)都是均勻一致的。按照這樣的方式，可使得玻璃顆粒在縱向方向上的沉積量是均勻的，從而減小了外徑的變化量。另外，如果在橫向起始位置發(fā)生移動(dòng)的同時(shí)對(duì)玻璃顆粒進(jìn)行沉積，且垂直于縱向方向的整個(gè)玻璃顆粒沉積物上提供潔凈的空氣，則可減小沉積溫度在玻璃顆粒沉積物縱向上的梯度。
順便提及，在制造玻璃顆粒沉積物的過程中，利用通入到玻璃顆粒沉積物制造設(shè)備中的潔凈氣體(CG)流、或剩余的空氣流、或經(jīng)支撐棒等構(gòu)件周圍形成的一個(gè)間隙而進(jìn)入的其它氣體來對(duì)玻璃顆粒沉積物的表面進(jìn)行冷卻。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在玻璃顆粒沉積物的縱向上，體積密度會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化，從而造成外徑出現(xiàn)變化。也就是說，在體積密度低的大直徑部分，玻璃顆粒的沉積量會(huì)增大，與此相反，在體積密度很高的小直徑部分，由于體積密度在縱向的變化，玻璃顆粒的沉積量就會(huì)減少。由于這一原因，在最終制得的玻璃預(yù)制件中，玻璃的厚度在縱向上也是不等的，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于制造玻璃顆粒沉積物的方法、以及用于制造玻璃預(yù)制件的方法，在本發(fā)明中，玻璃顆粒沉積物的外徑變動(dòng)可被減小，從而能提高質(zhì)量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是減少玻璃預(yù)制件或光纖上的異常點(diǎn)、或者降低玻璃顆粒沉積物發(fā)生破損的可能性，其中，所述異常點(diǎn)是由于玻璃顆粒沉積物被雜質(zhì)所污染而產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法是這樣一個(gè)方法在一容器部分中制出玻璃顆粒的沉積物，容器部分中帶有一個(gè)起動(dòng)棒，并設(shè)置有一個(gè)排氣口，其中，沉積物是通過如下的操作而形成的利用一用來合成玻璃顆粒的燃燒器所產(chǎn)生的火焰，由此而產(chǎn)生出玻璃顆粒，同時(shí)，往復(fù)移動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)棒，從而將玻璃顆粒沉積到起動(dòng)棒的外周面上，其中通入到容器部分中的潔凈氣體的流量被選定為不大于這樣一個(gè)數(shù)值，該數(shù)值為每分鐘內(nèi)流過設(shè)備容積的四倍的量。
優(yōu)選地是在根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法中，潔凈氣體是從排氣口的上部和/或下部通入的，使得容器部分從潔凈氣體通入部分到排氣口之間的內(nèi)部壓力梯度被選定在從5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法是這樣一種方法通過在一個(gè)帶有起動(dòng)棒、并設(shè)置有一個(gè)排氣口的容器部分中利用用來合成玻璃顆粒的燃燒器所產(chǎn)生的火焰，而形成玻璃顆粒，并在使起動(dòng)棒與燃燒器相對(duì)之間產(chǎn)生往復(fù)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，將玻璃顆粒沉積到起動(dòng)棒的外周面上，其中從排氣口的上部和/或下部通入潔凈氣體，使得容器部分從潔凈氣體通入部分到排氣口之間的內(nèi)部壓力梯度被選定在從5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)。
理想的情況是在根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法中，潔凈氣體是從排氣口的上部和/或下部通入的，使得潔凈氣體通入部分處的壓力高于容器部分外部的壓力，該壓差在從零到100Pa的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地是，在根據(jù)本發(fā)明的制造玻璃顆粒沉積物的方法中，潔凈氣體具有這樣的清潔度尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過1000/CF(立方英尺)。
優(yōu)選地是，在根據(jù)本發(fā)明的制造玻璃顆粒沉積物的方法中，與排氣口相通的一排氣管的內(nèi)部壓力小于設(shè)備的外界壓力，其中的壓差在零到29Pa之間。
優(yōu)選地是，根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法是這樣一種方法在將玻璃顆粒沉積物在一個(gè)通有潔凈氣體的隔絕室中保持一段時(shí)間之后，通過對(duì)玻璃顆粒沉積物進(jìn)行加熱而使其玻璃化，由此而形成玻璃預(yù)制件，其中，保持玻璃顆粒沉積物所需的時(shí)間被選定為不超過48小時(shí)。
優(yōu)選地是，在根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法中，隔絕室的內(nèi)部壓力高于隔絕室的外界壓力。優(yōu)選地是，在此情況下，潔凈氣體具有這樣的清潔度尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過1000/CF(立方英尺)。
優(yōu)選地是，根據(jù)本發(fā)明的、制造玻璃預(yù)制件的方法是這樣一種方法在將玻璃顆粒沉積物在潔凈氣體的氛圍中保持一段時(shí)間之后，通過對(duì)玻璃顆粒沉積物進(jìn)行加熱而使其玻璃化，由此而形成玻璃預(yù)制件，其中，保持玻璃顆粒沉積物所需的時(shí)間被選定為不超過24小時(shí)。優(yōu)選地是，在此情況下，潔凈氣體具有這樣的清潔度尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過10000/CF(立方英尺)。


圖1是一重要部件的剖視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法的第一實(shí)施方式；
圖2是重要部件的剖視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法的第二實(shí)施方式；圖3是重要部件的剖視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法的一種實(shí)施方式；圖4中的示意圖表示了在MMD方法中、每個(gè)燃燒器工作時(shí)玻璃顆粒沉積區(qū)域的狀態(tài)；以及圖5中的解釋性視圖表示了起動(dòng)棒與燃燒器之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種實(shí)例。
順便提及，在附圖中，數(shù)字標(biāo)號(hào)10A或10B指代一個(gè)用于容納玻璃顆粒沉積物的容器部分；11指代用于合成玻璃顆粒的燃燒器；12指代一排氣管；15指代一潔凈氣體輸送管(潔凈氣體通入部分)；18指代一起動(dòng)棒；20指代一玻璃顆粒沉積物；而26則指代一排氣口；以及50，其用于指代隔離室。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法的第一實(shí)施例作詳細(xì)的描述。圖1是一個(gè)示意性的剖視圖，表示了一種用于制造玻璃顆粒沉積物的設(shè)備，該設(shè)備用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的、制造玻璃顆粒沉積物的方法。
如圖1所示，玻璃顆粒沉積物的容器部分10A包括一反應(yīng)器13、一上延長(zhǎng)部分16U、以及一個(gè)下延長(zhǎng)部分16L。用于合成玻璃顆粒的一個(gè)燃燒器11和排氣管12被設(shè)置在反應(yīng)器13中。上延長(zhǎng)部分16U上設(shè)置有一根潔凈氣體(下文稱之為“CG”)通入管15，其用于將CG從一個(gè)CG發(fā)生器14導(dǎo)入。順便提及，排氣管12中設(shè)置有壓力測(cè)量設(shè)備12P，其用于對(duì)排氣管的內(nèi)部壓力進(jìn)行測(cè)量。
基本上來講，在根據(jù)該實(shí)施例的方法中，用于合成玻璃顆粒的燃燒器11產(chǎn)生出火焰，以便于在容器部分10A中產(chǎn)生出玻璃顆粒，從而可將玻璃顆粒沉積在起動(dòng)棒18的外周面上，其中，起動(dòng)棒18被一根支撐棒17支撐著。起動(dòng)棒18在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還利用一提升機(jī)19往復(fù)地上下移動(dòng)。玻璃顆粒被沉積到起動(dòng)棒18的外周面上，從而形成了玻璃顆粒沉積物20。在此情況下，通入到容器部分中的CG流量被選定為不超過每分鐘容器部分容積的四倍。因此，可減小玻璃顆粒沉積物的外徑變化。優(yōu)選地是CG流量被選定為不超過容器部分容積的三倍/分鐘。
順便提及，由于玻璃顆粒沉積物的端部易于被冷卻，體積密度的變化會(huì)造成外徑的變化，或者使沉積物易于破損。由于玻璃顆粒易于沉積到體積密度很低的部分上，所以外徑的變化會(huì)變得更為嚴(yán)重。在本發(fā)明中，可減小外徑的這樣變化、并降低發(fā)生破損的幾率。
玻璃顆粒沉積物的容器部分10A包括設(shè)置有排氣管12的反應(yīng)器13。在CG發(fā)生器14中產(chǎn)生的CG經(jīng)CG通入管15進(jìn)入到容器10A中。從而減小了玻璃顆粒沉積物被雜質(zhì)污染的可能性。由于容器部分10A中的浮塵被從排氣管12排送到容器部分10A的外側(cè)，所以可對(duì)玻璃顆粒執(zhí)行沉積。玻璃顆粒沉積物的容器部分10A(即上延長(zhǎng)部分16U、反應(yīng)器13以及下延長(zhǎng)部分16L)的內(nèi)部壓力被保持在高于容器部分外界壓力的水平上，使得壓力差最好被選定為不超過29Pa，優(yōu)選范圍是從5Pa到10Pa，其中的壓力差被定義為排氣管內(nèi)部壓力與容器部分外界壓力之間的差值。結(jié)果就是盡可能地避免了外界空氣混入到玻璃顆粒沉積物的容器部分10A中。因此，可防止玻璃顆粒沉積物20被混入的外界空氣冷卻，從而避免了外徑的變化和破損的發(fā)生。順便提及，浮塵中含有玻璃顆粒等物體，但在容器部分10A中，其并未被沉積到玻璃顆粒沉積物20上。
盡管在上面的描述中，所針對(duì)的情況是起動(dòng)棒上下往復(fù)移動(dòng)，但也可以使燃燒器上下往復(fù)移動(dòng)。在此情況下，就可將上延長(zhǎng)部分和下延長(zhǎng)部分去掉，從而使反應(yīng)器成為一個(gè)垂直的縱長(zhǎng)反應(yīng)器。燃燒器在該反應(yīng)器中往復(fù)地上下移動(dòng)。此情況下，玻璃顆粒沉積物的容器部分僅由反應(yīng)器構(gòu)成(這樣的設(shè)計(jì)也適用于下文的其它實(shí)施例)。
(示例1)如圖1所示，玻璃顆粒沉積物的一個(gè)容器部分10A包括一個(gè)用Ni制成的反應(yīng)器13、一個(gè)上延長(zhǎng)部分16U、以及一下延長(zhǎng)部分16L，該容器部分用于對(duì)玻璃顆粒進(jìn)行沉積。上延長(zhǎng)部分16U、反應(yīng)器13以及下延長(zhǎng)部分16L的總內(nèi)部容積為0.8m3。在一個(gè)上蓋21上設(shè)置了用于插入支撐棒17的孔洞22、以及用于輸入作為CG的潔凈空氣(下文稱之為“CA”)的輸入口31，上蓋21被設(shè)置在上延長(zhǎng)部分16U上。在反應(yīng)器13中設(shè)置了一個(gè)用于形成玻璃顆粒的燃燒器11。用石英玻璃制成的毛坯棒24U和24L被熔接到一芯棒(400mm長(zhǎng))的相對(duì)兩側(cè)，芯棒具有芯部/包覆部分，且直徑為26mm。這樣就制成了一根起動(dòng)棒18。起動(dòng)棒18被垂直地布置著，同時(shí)以40rpm的速度旋轉(zhuǎn)。在起動(dòng)棒18以200mm/min的速度在上下方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，由用于產(chǎn)生玻璃顆粒的燃燒器11所產(chǎn)生的玻璃顆粒被依次地沉積到該起動(dòng)棒上，其中，起動(dòng)棒的單程移動(dòng)距離為1000mm。這樣，就制成了一個(gè)玻璃顆粒沉積物20。
至于用來產(chǎn)生玻璃顆粒的燃燒器11，設(shè)置了三個(gè)直徑為30mm的燃燒器，且各個(gè)燃燒器的中心位置被設(shè)置成留有150mm的間隔。向各個(gè)燃燒器11中輸送各種材料的情況為作為要被沉積在芯棒部分周圍的玻璃顆粒原料的四氯化硅的輸送流量為4到6SLM(標(biāo)準(zhǔn)升/分)；用于產(chǎn)生火焰的氫氣和氧氣的輸送流量分別為60到100SLM和50到100SLM；用作密封氣體的氬氣(Ar)的輸送流量為6SLM。當(dāng)起動(dòng)棒的往復(fù)運(yùn)動(dòng)折返時(shí)，將原料的流量和氧氣/氫氣的流量增大1％。容器部分10A的外部壓力與排氣管12中內(nèi)部壓力的差值被選定為10Pa。經(jīng)上延長(zhǎng)部分16U、以2m3/min的流量通入CA，從而使尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目范圍在40/CF到60/CF之間。沉積玻璃顆粒使得玻璃的重量為9kg。
對(duì)按照這種方式制得的玻璃顆粒沉積物20的外徑進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果是在內(nèi)含著芯棒部分的一個(gè)部分中，縱向方向上的外徑變化為3mm。在該示例中，以CA作為CG。在用氮?dú)?、氦氣或氬氣等惰性氣體作為CG的情況下，也能獲得同樣的效果。
順便提及，對(duì)灰塵顆粒數(shù)目的測(cè)量是利用由Met One Instruments公司制造的MODEL 237B型顆粒計(jì)數(shù)器進(jìn)行的。
(對(duì)比示例1)在容器部分10A的外部壓力與排氣管12壓力之間的壓差變?yōu)?0Pa的條件下，除了將從上延長(zhǎng)部分16U通入的CA流量變?yōu)?0m3/min之外，按照與示例1完全相同的方式對(duì)玻璃重量為9kg的玻璃顆粒執(zhí)行沉積，以使得尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目在40/CF到60/CF的范圍內(nèi)。
對(duì)所制得的玻璃顆粒沉積物20的外徑進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果為可觀察到螺旋形的外徑變化。在內(nèi)含著芯棒部分的一個(gè)部分中，縱向方向上的外徑變化為15mm。很顯然外徑變化的增大是由于空氣流量被選定為不小于容器部分10A內(nèi)部容積的四倍(3.2m3)(示例2)在容器部分10A的外部壓力與排氣管12內(nèi)部壓力之間的壓差變?yōu)?0Pa的條件下，除了將從上延長(zhǎng)部分16U通入的CA流量變?yōu)?m3/min之外，按照與示例1完全相同的方式對(duì)玻璃重量為9kg的玻璃顆粒執(zhí)行沉積，以使得尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目在40/CF到60/CF的范圍內(nèi)。
對(duì)以這種方式制得的玻璃顆粒沉積物20的外徑進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果顯示外徑的變化略為螺旋形。芯棒部分在縱向上的外徑變化為6mm。在該示例中，由于容器部分的外界大氣壓與排氣管內(nèi)部大氣壓之間的差值被選定為大于29Pa的數(shù)值-50Pa，所以外徑的變化將大于示例1的情況。但由于輸送到容器部分中的潔凈氣體的流量被選擇為不大于容器部分容積的四倍，所以該外徑變化小于對(duì)比示例1中的一半。
(示例3)在容器部分10A的外部壓力與排氣管12內(nèi)部壓力之間的壓差變?yōu)?0Pa的條件下，除了將從上延長(zhǎng)部分16U通入的CA流量變?yōu)?m3/min、并使得尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目為10000/CF之外，按照與示例1完全相同的方式對(duì)玻璃重量為9kg的玻璃顆粒執(zhí)行沉積。
對(duì)以這種方式制得的玻璃顆粒沉積物20的外徑進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果為芯棒部分的外徑在縱向上的變動(dòng)量為3mm，該數(shù)值是很小的。但是當(dāng)對(duì)玻璃顆粒沉積物20進(jìn)行加熱而使其玻璃化、以便于形成玻璃預(yù)制件時(shí)，在玻璃預(yù)制件中出現(xiàn)了很多空洞。在該示例中，由于輸送給容器部分的CA的清潔度很低—灰塵顆粒的數(shù)目大于1000/CF，所以認(rèn)為是雜質(zhì)對(duì)玻璃顆粒沉積物的玷污造成了空洞的產(chǎn)生。
下面將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法的第二實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2是一個(gè)示意性的剖面圖，表示了一種玻璃顆粒沉積物制造設(shè)備，該設(shè)備用于執(zhí)行根據(jù)該實(shí)施方式的玻璃顆粒沉積物制造方法。順便提及，與圖1所示的上述玻璃顆粒沉積物容器部分10A中部件相同的部件將用與圖1中相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)指代。
如圖2所示，玻璃顆粒沉積物的容器部分10B包括一上延長(zhǎng)部分16U和一個(gè)下延長(zhǎng)部分16L，它們分別被布置到反應(yīng)器13的上、下兩側(cè)，并與反應(yīng)器13相通。在上延長(zhǎng)部分16U的上部設(shè)置了一個(gè)上蓋21，其具有一個(gè)用于插入支撐棒17的孔洞22。因此，可將一帶有毛坯棒24U和24L的起動(dòng)棒放入到反應(yīng)器13中、或從反應(yīng)器13中取出，其中，兩毛坯棒24U和24L被連接到一玻璃棒25的兩相對(duì)端上，玻璃棒25具有一個(gè)芯部或既具有芯部也具有包覆部，或者也可將通過在起動(dòng)棒18上沉積玻璃顆粒而形成的預(yù)制件取出或放入。
支撐棒17被設(shè)計(jì)成可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并在提升機(jī)19的作用下上下移動(dòng)。在反應(yīng)器13中設(shè)置了三個(gè)用于合成玻璃顆粒的燃燒器11A、11B、11C。各個(gè)燃燒器的端部都通過反應(yīng)器13上的燃燒器安裝部分(即一些孔洞)插入到反應(yīng)器13中。向各個(gè)燃燒器11A、11B、11C輸送氣體23，從而在反應(yīng)器13中形成玻璃顆粒，并將玻璃顆粒沉積到起動(dòng)棒18上，由此形成玻璃顆粒沉積物20。
反應(yīng)器13上設(shè)置有一個(gè)排氣口26。未被沉積的多余玻璃顆粒與廢氣一道排出到排氣管12中。排氣管12與廢氣裝置(圖中未示出)相通。在CG發(fā)生器27和28中產(chǎn)生的CG經(jīng)CG引流管29和30、CG上輸入口31、以及CG下輸入口32通入到上延長(zhǎng)部分16U和/或下延長(zhǎng)部分16L中。設(shè)置了壓力測(cè)量設(shè)備33、34、35和36，分別用于測(cè)量反應(yīng)器13中的壓力、上延長(zhǎng)部分16U中的壓力、下延長(zhǎng)部分16L中的壓力以及排氣管12中的壓力。
在該實(shí)施方式中，當(dāng)利用外側(cè)氣相沉積(OVD)的方法形成玻璃顆粒沉積物20時(shí)，首先將CG通入到容器部分10B中上延長(zhǎng)部分16U和下延長(zhǎng)部分16L的至少之一中。在此情形中，容器部分中從CG通入位置到排氣口之間的內(nèi)部壓力梯度被選定在5Pa/m到150Pa/m之間。也就是說，如果CG是從圖2中的CG上輸入口31通入到上延長(zhǎng)部分16U中的，則利用壓力測(cè)量設(shè)備34對(duì)上延長(zhǎng)部分16U中的內(nèi)部壓力進(jìn)行測(cè)量，并利用壓力測(cè)量設(shè)備36對(duì)排氣管12中的壓力進(jìn)行測(cè)量，以此來控制容器部分內(nèi)部壓力的梯度。
在另一方面，如果CG是從CG下輸入口32通入到下延長(zhǎng)部分16L中，則利用壓力測(cè)量設(shè)備35對(duì)下延長(zhǎng)部分16L中的內(nèi)部壓力進(jìn)行測(cè)量，并利用壓力測(cè)量設(shè)備36對(duì)排氣管12的壓力進(jìn)行測(cè)量，從而將壓力梯度的范圍設(shè)定在5Pa/m到150Pa/m之間。優(yōu)選地是將CG引流管與上延長(zhǎng)部分或下延長(zhǎng)部分相交點(diǎn)等高的某一點(diǎn)作為測(cè)量上延長(zhǎng)部分或下延長(zhǎng)部分中內(nèi)部壓力的測(cè)量點(diǎn)。更為優(yōu)選地是在相交點(diǎn)附近的位置點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)量。
如果CG既被引入到上延長(zhǎng)部分16U、也被引入到下延長(zhǎng)部分16L中，則將由壓力測(cè)量設(shè)備34測(cè)得的壓力、與由壓力測(cè)量設(shè)備36測(cè)得的壓力之間的壓力梯度設(shè)定在5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)。與此同時(shí)，將將由壓力測(cè)量設(shè)備35測(cè)得的壓力、與由壓力測(cè)量設(shè)備36測(cè)得的壓力之間的壓力梯度也設(shè)定在5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)，順便提及，可利用調(diào)節(jié)CG流量的方法作為特定的措施，用于將壓力梯度設(shè)定在本發(fā)明所要求的范圍內(nèi)。
按照這樣的方式，由于CG被通入到上延長(zhǎng)部分16U和/或下延長(zhǎng)部分16L中，并使得容器部分10B中內(nèi)部壓力的梯度被選定在5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)，所以可有效地將懸浮在容器部分10B中的多余玻璃顆粒噴射到排氣口26中。下面將要介紹為何將壓力梯度選定在5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)。如果壓力梯度小于5Pa/m，則排氣效率就會(huì)降低。如果壓力梯度大于150Pa/m，則容器部分10B內(nèi)部的流量就會(huì)變得很高，從而帶來玻璃顆粒沉積物20被冷卻而發(fā)生破損的問題。
另外，在該實(shí)施方式中，當(dāng)利用外側(cè)氣相沉積方法來制造玻璃顆粒沉積物時(shí)，首先將CG通入到容器部分10B內(nèi)的上延長(zhǎng)部分16U和下延長(zhǎng)部分16L中。另外，優(yōu)選地將CG通入部分的壓力保持在比容器部分10B的外部壓力高0到100Pa的數(shù)值上。結(jié)果就是，可防止外部空氣通過上延長(zhǎng)部分16U、下延長(zhǎng)部分16L等構(gòu)件中存在的間隙(例如支撐棒17與上延長(zhǎng)部分16U之間的間隙、下延長(zhǎng)部分16L與反應(yīng)器13之間的接縫等)而混入，從而可將容器部分10B內(nèi)的清潔度保持在很高的程度上。
也就是說，當(dāng)CG被通入到圖2所示的上延長(zhǎng)部分16U中時(shí)，由設(shè)置在與CG上輸入口31相對(duì)應(yīng)位置處的壓力測(cè)量設(shè)備34對(duì)壓力進(jìn)行測(cè)量，并將該壓力值選定為比外界空氣的壓力高0到100Pa。
當(dāng)CG被通入到下延長(zhǎng)部分16L中時(shí)，由設(shè)置在與CG下輸入口32相對(duì)應(yīng)位置處的壓力測(cè)量設(shè)備35對(duì)壓力進(jìn)行測(cè)量，并將該壓力值選定為比外界空氣的壓力高0到100Pa。
如果CG是從上延長(zhǎng)部分16U和下延長(zhǎng)部分16L通入的，則將壓力測(cè)量設(shè)備34、35測(cè)得的壓力選定為比外界空氣壓力高0到100Pa。
可將調(diào)節(jié)CG流量的方法作為特定的措施來調(diào)節(jié)CG通入位置處的壓力。
如果CG引流部分的壓力與外界空氣壓力的差值小于零Pa，也就是說，當(dāng)CG引流部分的壓力小于外界空氣壓力時(shí)，外界空氣就會(huì)進(jìn)入到容器部分10B中，從而玻璃顆粒沉積物20就會(huì)被外界空氣中所含的雜質(zhì)污染。在另一方面，如果差值大于100Pa，則玻璃顆粒沉積物就會(huì)被冷卻得很快，從而發(fā)生破損。因此，該差值被選定在0到100Pa的范圍內(nèi)。
例如，在該實(shí)施例中，可用潔凈空氣(CA)等氣體作為CG。特別優(yōu)選地是可用潔凈空氣、氮?dú)獾葰怏w作為CG。作為備選，也可用氦氣、氬氣等氣體作為CG。
在該實(shí)施例中，為了保持容器部分10B的高清潔度，優(yōu)選地將CG的清潔度選定為這樣尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過1000/CF(立方英尺)。原因在于如果灰塵顆粒的數(shù)目大于1000/CF，則混入到玻璃顆粒沉積物20中的雜質(zhì)數(shù)就會(huì)增大。
下文將結(jié)合具體的示例對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行描述，但本發(fā)明并不僅限于這些示例。
(示例4)圖2所示的容器部分10B包括一個(gè)用Ni制成的反應(yīng)器13、以及與該反應(yīng)器13相通的一個(gè)上延長(zhǎng)部分16U和一個(gè)下延長(zhǎng)部分16L。由CG發(fā)生器27、28產(chǎn)生的CG經(jīng)CG引流管29、30被通入到上延長(zhǎng)部分16U和下延長(zhǎng)部分16L中。在一上蓋21中設(shè)置了一個(gè)用于插入支撐棒17的孔洞22，其中的上蓋21設(shè)置在上延長(zhǎng)部分16U的上部中。在反應(yīng)器13中設(shè)置了三個(gè)用于合成玻璃顆粒的燃燒器11A、11B、11C。
用石英玻璃制成的毛坯棒24U和24L被熔接到一芯棒的相對(duì)兩側(cè)，芯棒具有芯部和包覆部分，且其直徑為20mm。這樣就制成了一根起動(dòng)棒18。起動(dòng)棒18被垂直地布置著，同時(shí)以40rpm的速度旋轉(zhuǎn)。在起動(dòng)棒18以200mm/min的速度在上下方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，由燃燒器11A、11B和11C所產(chǎn)生的玻璃顆粒被依次地沉積到該起動(dòng)棒18的外周面上，其中，起動(dòng)棒的單程移動(dòng)距離為1100mm。這樣，就制成了一個(gè)玻璃顆粒沉積物20。各個(gè)燃燒器11A、11B、11C的直徑均為30mm，且各個(gè)燃燒器11A、11B、11C的中心位置被設(shè)置成留有150mm的間隔。向各個(gè)燃燒器11A、11B和11C中輸送4SLM作為玻璃原料的四氯化硅、50到100SLM作為可燃?xì)怏w的氫氣、60到100SLM作為助燃?xì)怏w的氧氣以及5SLM用作密封氣體的氬氣。
CA從CG引流管29和30通入到上延長(zhǎng)部分16U和下延長(zhǎng)部分16L中，并使得尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目在10/CF到20/CF之間。順便提及，容器部分10B外側(cè)空氣的清潔度為尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目為100000/CF。
在這樣的情況下，從CG上輸入口31到排氣管26的壓力梯度為60Pa/m，且CG上輸入口31的壓力被選定為比容器部分的外界壓力高100Pa。從CG下輸入口32到排氣管26的壓力梯度為60Pa/m，且CG下輸入口32的壓力被選定為比容器部分的外界壓力高100Pa。
在玻璃重量達(dá)到目標(biāo)值-10kg的時(shí)刻，停止對(duì)玻璃顆粒執(zhí)行沉積。將最終制得的玻璃顆粒沉積物20在較高的溫度下進(jìn)行加熱，從而使其玻璃化。然后，利用常規(guī)的方法將這樣形成的玻璃制成纖維。在此情形下，在一篩選試驗(yàn)中，纖維外徑尺寸的變動(dòng)頻度與斷裂頻度的總和(異常點(diǎn)頻度)為20次/Mm。表1列出用于實(shí)施該示例的條件以及所獲得的結(jié)果。
(示例5到9，以及對(duì)比實(shí)例2到4)制出一個(gè)玻璃顆粒，并通過與上述實(shí)例4中相同的制造設(shè)備將其制成纖維，該過程與實(shí)例4的方式相同，區(qū)別僅在于改變了排氣壓力(排氣量)以及潔凈氣體的輸入量。也就是說如表1所示那樣，改變CG上輸入口31的壓力、CG下輸入口32的壓力、從各個(gè)輸入口31和32到排氣口26之間的壓力梯度以及排氣口的壓力。表1還表示出了纖維外徑變化的頻度(次數(shù)/Mm)、一篩選試驗(yàn)中破損頻度(次數(shù)/Mm)以及在此情況下異常點(diǎn)的頻度(次數(shù)/Mm)。
(表1)

在表1中，CG壓力輸入部分等于CG通入部分的壓力，且與容器部分的外界壓力相等，排氣口的壓力等于排氣口附近的壓力減去容器部分的外界壓力所得的數(shù)值，且CG是潔凈氣體的縮寫形式。
如從表1列出的結(jié)果可顯然看出的那樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)從上延長(zhǎng)部分16U和下延長(zhǎng)部分16L到排氣口26的壓力梯度處于5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)時(shí)，能降低異常點(diǎn)的出現(xiàn)頻率。還發(fā)現(xiàn)如果各個(gè)CG輸入口31和32的壓力被設(shè)定在0到100Pa中的范圍時(shí)，則不出現(xiàn)任何的破損，且異常點(diǎn)頻度也是很低的。
下面，將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法的一個(gè)實(shí)施例作詳細(xì)的描述。圖3是一個(gè)示意性的剖面圖，表示了一種玻璃預(yù)制件制造設(shè)備，該設(shè)備用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法。順便提及，與圖1所示玻璃顆粒沉積物制造設(shè)備中部件等效的部件將用與圖1相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)指代。
如圖3所示，在該玻璃預(yù)制件的制造設(shè)備40中，在殼體41內(nèi)安裝了一容器部分10A、一固結(jié)器60以及一隔離室50，其中，隔離室用于保持玻璃顆粒沉積物20。首先利用一容器部分10A來對(duì)玻璃顆粒執(zhí)行沉積，該容器部分包括一反應(yīng)器13、上延長(zhǎng)部分16U和下延長(zhǎng)部分16L，且容器部分被設(shè)置到殼體41中。例如，石英玻璃制成的毛坯棒24U和24L被熔接到一芯棒的相對(duì)兩側(cè)上，從而形成起動(dòng)棒18，其中的芯棒具有芯部/包覆部分。起動(dòng)棒18通過支撐棒17被垂直地布置到提升機(jī)19上。然后，使起動(dòng)棒18在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)在上下方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將由用于合成玻璃顆粒的燃燒器11產(chǎn)生的玻璃顆粒依次地沉積到起動(dòng)棒18的外周面上。這樣就制成了玻璃顆粒沉積物20。
在玻璃重量達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)，停止執(zhí)行玻璃顆粒的沉積。將玻璃顆粒沉積物20送入到隔離室50中。優(yōu)選地是在停止沉積玻璃顆粒之后的兩個(gè)小時(shí)內(nèi)，將玻璃顆粒沉積物20送入到隔離室50中。順便提及，反應(yīng)器13中含灰塵的氣體被從排氣管12排出。優(yōu)選地是從進(jìn)氣口52輸入的氣體是由CG發(fā)生器51按照作為CG的要求而制造的，在該氣體中，尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目處于特定的范圍內(nèi)，且該氣體被輸送到殼體41內(nèi)的隔離室50中。更為優(yōu)選地是隔離室50的內(nèi)部壓力被控制為高于殼體41的內(nèi)部壓力(即隔離室50的外部壓力)。最好將隔離室50內(nèi)的清潔度設(shè)定為尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過1000/CF。例如，當(dāng)對(duì)玻璃顆粒沉積物20進(jìn)行保持時(shí)，將其中尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目在每CF幾十個(gè)顆粒到幾百個(gè)顆粒之間的CA從CG發(fā)生器51通入到隔離室50內(nèi)，且流量為10m3/min到50m3/min。在隔離室50的外側(cè)，將環(huán)境空氣中尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目選定為每CF中幾千個(gè)顆粒?？衫靡活w粒計(jì)數(shù)器來對(duì)灰塵的數(shù)目進(jìn)行測(cè)量。
在48小時(shí)內(nèi)，將玻璃顆粒沉積物20從隔離室50中取出，并將其送入到固結(jié)器60中，在此對(duì)其進(jìn)行加熱而使其玻璃化。固結(jié)溫度通常被選定在1520℃到1570℃的范圍內(nèi)。在固結(jié)器60中，玻璃顆粒沉積物20被保持在一爐管62內(nèi)，爐管62的上下兩側(cè)具有一上蓋61U和一下蓋61L，同時(shí)，利用一提升機(jī)65使其轉(zhuǎn)動(dòng)。利用一個(gè)設(shè)置有加熱器63的熔爐64對(duì)玻璃顆粒沉積物20進(jìn)行加熱而使其固結(jié)。利用一進(jìn)氣口42和設(shè)置在殼體41中的CG發(fā)生器43將固結(jié)器60外側(cè)環(huán)境空氣的清潔度被保持在預(yù)定的數(shù)值上。
在上述的實(shí)施例中，可向隔離室50配送CG，使得玻璃顆粒沉積物能被保持在CG氣氛中，且保持時(shí)間被設(shè)定為不超過24小時(shí)。在此情況下，CG中尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目?jī)?yōu)選地被設(shè)定為不大于10000/CF。
在該實(shí)施例中，可減小混入到玻璃顆粒沉積物20中或沉積到玻璃顆粒沉積物20表面上的雜質(zhì)和水分，從而減少了玻璃預(yù)制件上的異常點(diǎn)，且減少了OH基對(duì)光線的吸收，從而降低了用該玻璃預(yù)制件制成的光纖的傳輸損耗。也就是說，玻璃預(yù)制件的質(zhì)量得以提高。
下面將對(duì)具體的示例進(jìn)行描述，但該描述并非將本發(fā)明限定于這些具體的示例。
(示例10)在殼體41內(nèi)安裝了容器部分10A、固結(jié)器60以及用于保持玻璃顆粒沉積物20的隔離室50。在殼體內(nèi)的大氣中，將尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目平均值選定為8000/CF。將一種CA通入到隔離室50中，以使得隔離室50的內(nèi)部壓力被控制成比隔離室的外部壓力高50Pa，其中，CA中所含的尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的平均數(shù)為20/CF。
用容器部分10A對(duì)玻璃顆粒執(zhí)行沉積，該容器部分包括一反應(yīng)器13、上延長(zhǎng)部分16U以及下延長(zhǎng)部分16L。首先，用石英玻璃制成的毛坯棒24U和24L被熔接到一芯棒的相對(duì)兩側(cè)，芯棒具有芯部和包覆部分，且其直徑為20mm，這樣就制成了一根起動(dòng)棒18。起動(dòng)棒18被垂直地布置著，同時(shí)以40rpm的速度旋轉(zhuǎn)。在起動(dòng)棒18在上下方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，由用于合成玻璃顆粒的燃燒器11所產(chǎn)生的玻璃顆粒被依次地沉積到起動(dòng)棒18的外周面上。這樣就可以形成一玻璃顆粒沉積物20。當(dāng)玻璃的重量達(dá)到一個(gè)目標(biāo)值10kg時(shí)，停止沉積玻璃顆粒。兩小時(shí)之后，將玻璃顆粒沉積物20送入到隔離室50中。
再過兩小時(shí)之后，玻璃顆粒沉積物20被從隔離室50中取出，并被送入到固結(jié)器60中執(zhí)行玻璃化，從而形成玻璃預(yù)制件。對(duì)玻璃預(yù)制件執(zhí)行拉拔就可以形成光纖。在此情況下，在篩選試驗(yàn)中光纖外徑異常點(diǎn)的出現(xiàn)頻度(下文稱之為外徑變化頻度)與破損頻度的總和被估計(jì)為20次/Mm(其中外徑變化頻度10次/Mm；破損頻度10次/Mm)。
(示例11-15以及對(duì)比示例5到7)這些示例采用與示例10中設(shè)備相同的玻璃預(yù)制件制造設(shè)備40。按照與示例10相同的方式制造玻璃顆粒沉積物20。表2列出了當(dāng)條件改變時(shí)預(yù)計(jì)的外徑變化頻度和破損頻度。此條件下，表中列出的是(1)殼體內(nèi)的清潔度(即每CF內(nèi)尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目)；(2)在制成玻璃顆粒沉積物之后，將玻璃顆粒沉積物送入到固結(jié)器中所需的時(shí)間(小時(shí))；(3)隔離室內(nèi)的清潔度(即每CF空間內(nèi)尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目)；(4)隔離室內(nèi)側(cè)與外側(cè)之間的壓差(Pa)；(5)在隔離室內(nèi)的保持時(shí)間(小時(shí))；(6)預(yù)計(jì)的外徑變化頻度(次/Mm)；以及(7)預(yù)計(jì)的破損頻度(次/Mm)。
(表2)

在設(shè)置了隔離室的每一個(gè)示例中，玻璃顆粒沉積物被保持在隔離室中所需的時(shí)間都被選定為不超過48小時(shí)，當(dāng)將各個(gè)示例制出的玻璃預(yù)制件制成光纖時(shí)，外徑變化的頻度為31次/Mm。在對(duì)比示例5和7中，保持時(shí)間超過48小時(shí)，但外徑變動(dòng)的頻度(6)卻有顯著的增大—不小于57次/Mm。在對(duì)比示例6中，未設(shè)置隔離室，由于在制成玻璃顆粒沉積物之后的停留時(shí)間為超過24小時(shí)的40小時(shí)，所以當(dāng)將玻璃預(yù)制件制成光纖時(shí)，外徑變動(dòng)的頻度(6)非常高，達(dá)到70次/Mm。
順便提及，根據(jù)本發(fā)明的用于制造玻璃顆粒沉積物的方法、以及用于制造玻璃預(yù)制件的方法并不僅限于上述的實(shí)施例，也可設(shè)計(jì)其它合適的改型、變動(dòng)形式等。本發(fā)明可廣泛地適用于外側(cè)氣相沉積方法(OVD方法)。很自然地本發(fā)明適用于氣相軸向沉積方法或多燃燒器—多層沉積方法，其中，多燃燒器—多層沉積方法是OVD方法的一種實(shí)施例。
順便提及，在多燃燒器—多層的沉積方法中，如圖4所示，在與轉(zhuǎn)動(dòng)著的起動(dòng)棒18相對(duì)的位置上，布置了多個(gè)用于合成玻璃顆粒的燃燒器11(例如四個(gè)噴嘴11A到11D)。起動(dòng)棒18與用于合成玻璃顆粒的燃燒器11在上下方向上往復(fù)地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)的距離為噴嘴之間的間隔。在圖4，燃燒器11被設(shè)置成相互之間為均勻的間隔a。因此，由燃燒器11A到11D產(chǎn)生的玻璃顆粒被分別沉積到圖4所示的羽形區(qū)域A到D上。順便提及，最上方的燃燒器11A在區(qū)域A內(nèi)的運(yùn)動(dòng)用箭頭指代。
此處，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的折返位置在預(yù)定方向上是一點(diǎn)一點(diǎn)漸漸移動(dòng)的，也就是說，是以一個(gè)規(guī)則的間隔進(jìn)行漸動(dòng)的，該間隔的數(shù)值幾乎等于將燃燒器11之間的間隔除以一個(gè)整數(shù)而得到的數(shù)值。如果折返位置的移動(dòng)量已達(dá)到燃燒器11的間隔值，則燃燒器11就開始反向運(yùn)動(dòng)。依次重復(fù)地執(zhí)行上述操作，從而將燃燒器11合成的玻璃顆粒依次沉積到起動(dòng)棒18的表面上。這樣，就制成了玻璃顆粒沉積物。
圖5表示了在該方法中起動(dòng)棒18與燃燒器11之間相對(duì)位置隨時(shí)間的變化情況。在圖5中，用箭頭指代燃燒器11A的垂直運(yùn)動(dòng)。在圖5中，位于最外側(cè)的第一個(gè)燃燒器11A和第二個(gè)噴嘴11B被表示為燃燒器11的排部分。這樣的情形也同樣適用于相對(duì)一側(cè)的最外側(cè)燃燒器11D以及位于燃燒器11D內(nèi)側(cè)的燃燒器11C。圖5中右側(cè)的各個(gè)數(shù)值代表在多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中制在起動(dòng)棒18上的玻璃顆粒沉積物的層數(shù)，該過程直到折返位置恢復(fù)到其初始位置時(shí)結(jié)束。圖5中18層以下的部分均為18層，但下端部分卻是非18層的，原因在于這部分的玻璃顆粒是由第三燃燒器和第三燃燒器之后的燃燒器沉積的。理論上講，該系統(tǒng)可使有效部分達(dá)到最長(zhǎng)，并減少了玻璃顆粒沉積物的外徑變化。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法，當(dāng)用于合成玻璃顆粒的燃燒器產(chǎn)生火焰時(shí)，可形成玻璃顆粒，并將玻璃顆粒沉積到起動(dòng)棒的外表面上，且通入到內(nèi)含起動(dòng)棒的容器部分中的潔凈氣體(CG)的流量被限定為不超過每分鐘內(nèi)設(shè)備容積的四倍。結(jié)果就是可防止玻璃顆粒沉積物的最外層被局部冷卻，從而可減小玻璃顆粒沉積物的體積密度在縱向上的變化—即外徑的變化以及破損量。另外，當(dāng)潔凈氣體被從設(shè)置在容器部分中的排氣口的上部和/或下部通入、并使得容器部分內(nèi)從通入部分到排氣口之間的壓力梯度被選定在從5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)時(shí)，可減少懸浮在容器部分中的雜質(zhì)混入到玻璃顆粒沉積物中，進(jìn)而造成異常點(diǎn)，其中的雜質(zhì)例如為多余的玻璃顆粒等物質(zhì)。另外，在所制成的玻璃顆粒沉積物被保持在充有CG的隔離室中48小時(shí)或被保持在潔凈氣體氛圍中24小時(shí)之后，對(duì)玻璃顆粒沉積物執(zhí)行加熱而使其玻璃化。結(jié)果就是能減少混入到玻璃顆粒沉積物中或沉積到玻璃顆粒沉積物表面上的雜質(zhì)，從而提高玻璃預(yù)制件的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種用于制造玻璃顆粒沉積物的方法，在一個(gè)帶有一起動(dòng)棒、并設(shè)置有一個(gè)排氣口的容器部分中，通過使一個(gè)用于合成玻璃顆粒的燃燒器產(chǎn)生火焰，而產(chǎn)生出所述的玻璃顆粒，同時(shí)，使所述起動(dòng)棒與所述燃燒器產(chǎn)生相對(duì)的往復(fù)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將所述玻璃顆粒沉積到所述起動(dòng)棒的外周面上，其特征在于向所述容器部分通入潔凈氣體，潔凈氣體的流量被選定為不大于這樣一個(gè)數(shù)值，該數(shù)值為每分鐘內(nèi)流過所述容器部分容積的四倍。
2.一種用于制造玻璃顆粒沉積物的方法，通過在一個(gè)帶有起動(dòng)棒、并設(shè)置有一個(gè)排氣口的容器部分中利用一個(gè)用來合成玻璃顆粒的燃燒器所產(chǎn)生的火焰而形成所述的玻璃顆粒，并在使所述起動(dòng)棒與所述燃燒器相對(duì)之間產(chǎn)生往復(fù)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，將所述玻璃顆粒沉積到所述起動(dòng)棒的外周面上，其特征在于從所述排氣口的上部和/或下部通入潔凈氣體，使得所述容器部分從潔凈氣體通入部分到所述排氣口之間的內(nèi)部壓力梯度被選定在從5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法，其特征在于所述潔凈氣體是從所述排氣口的上部和/或下部通入的，使得所述容器部分從潔凈氣體通入部分到所述排氣口之間的內(nèi)部壓力梯度被選定在從5Pa/m到150Pa/m的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法，其特征在于所述潔凈氣體是從所述排氣口的上部和/或下部通入的，使得潔凈氣體通入部分處的壓力高于所述容器部分的外部壓力，該壓差在從零到100Pa的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法，其特征在于所述潔凈氣體具有這樣的清潔度尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過1000/CF。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的、用于制造玻璃顆粒沉積物的方法，其特征在于與所述排氣口相通的一排氣管的內(nèi)部壓力小于所述容器部分的外界壓力，壓差在零到29Pa之間。
7.一種用于制造玻璃預(yù)制件的方法，該方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在將按照權(quán)利要求1到6之一所述制造方法制得的玻璃顆粒沉積物在一個(gè)通有潔凈氣體的隔絕室中保持一段時(shí)間之后，通過對(duì)玻璃顆粒沉積物進(jìn)行加熱而使其玻璃化，由此而形成玻璃預(yù)制件，其特征在于保持玻璃顆粒沉積物所需的時(shí)間被選定為不超過48小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法，其特征在于所述隔絕室的內(nèi)部壓力高于所述隔絕室的外界壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法，其特征在于所述潔凈氣體具有這樣的清潔度尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過1000/CF。
10.一種用于制造玻璃預(yù)制件的方法，該方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在將按照權(quán)利要求1到6之一所述制造方法制得的玻璃顆粒沉積物在一種潔凈氣體的氛圍中保持一段時(shí)間之后，通過對(duì)玻璃顆粒沉積物進(jìn)行加熱而使其玻璃化，由此而形成玻璃預(yù)制件，其特征在于保持玻璃顆粒沉積物所需的時(shí)間被選定為不超過24小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的、用于制造玻璃預(yù)制件的方法，其特征在于所述潔凈氣體具有這樣的清潔度尺寸不小于0.3μm的灰塵顆粒的數(shù)目不超過10000/CF。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造玻璃顆粒沉積物的方法，其可通過減小玻璃顆粒沉積物的外徑變化而提高產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明還公開了一種用于制造玻璃預(yù)制件的方法，其中，通過對(duì)通入到儲(chǔ)放部件(10)中的潔凈氣體(CG)的體積量進(jìn)行限制，可防止表層的玻璃顆粒沉積物(20)出現(xiàn)局部冷卻，從而抑制縱向上體積密度的變化——即外徑的變化，并可防止玻璃顆粒沉積物(20)出現(xiàn)開裂。
文檔編號(hào)C03B8/04GK1533366SQ03800220
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者石原朋浩 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社