多孔质玻璃母材的烧结方法和烧结装置制造方法及图纸

多孔质玻璃母材的烧结方法，使垂下的多孔质玻璃母材相对于加热炉相对移动，顺次地从一端至另一端加热所述多孔质玻璃母材来进行透明玻璃化的多孔质玻璃母材，测量所述多孔质玻璃母材的输送速度Vf和该玻璃母材的下端的移动速度Vw，对于基于比值Vw/Vf计算的所述多孔质玻璃母材的直筒部的伸长率，对于每个所述多孔质玻璃母材的输送量L，预先设定大于1的目标值αS(L)，来进行所述多孔质玻璃母材的烧结处理，控制所述加热炉的温度和所述多孔质玻璃母材的输送速度的至少一个，来对于每个所述输送量L使所述伸长率的测量值α与所述目标值αS(L)一致。

【技术实现步骤摘要】
[
]本专利技术涉及多孔质玻璃母材的烧结方法和烧结装置。[
技术介绍
]在通过烧结进行透明玻璃化中，提出了抑制多孔质玻璃母材的外径变动的方法(例如，参照专利文献2)。专利文献1日本专利申请公开第2003-081642号公报专利文献2日本专利申请公开第2005-008452号公报[
技术实现思路
][专利技术要解决的问题]本专利技术提供一种不增加工作量且直径变动小的光纤母材的制造方法。[解决问题的手段]根据本专利技术的第一方式，提供一种多孔质玻璃母材的烧结方法，使垂下的多孔质玻璃母材相对于加热炉相对移动，顺次地从一端至另一端加热多孔质玻璃母材来进行透明玻璃化，测量多孔质玻璃母材的输送速度Vf和该玻璃母材的下端的移动速度Vw，对于每个多孔质玻璃母材的输送量L，将基于比值Vw/Vf计算的多孔质玻璃母材的直筒部的伸长率预先设定为大于1的目标值αS(L)，来进行多孔质玻璃母材的烧结处理，控制加热炉的温度和多孔质玻璃母材的输送速度的至少一个，来对于每个输送量L使伸长率的测量值α与目标值αS(L)一致。根据本专利技术的第二方式，提供一种多孔质玻璃母材的烧结装置，使垂下的多孔质玻璃母材相对于加热炉相对移动，顺次地从一端至另一端加热多孔质玻璃母材来进行透明玻璃化，包括控制部，在多孔质玻璃母材烧结的情况下，测量多孔质玻璃母材的输送速度Vf和该玻璃母材的下端的移动速度Vw，对于每个多孔质玻璃母材的输送量L，将基于比值Vw/Vf计算的多孔质玻璃母材的直筒部的伸长率预先设定为大于1的目标值αS(L)，来进行多孔质玻璃母材的烧结处理，控制加热炉的温度和多孔质玻璃母材的输送速度的至少一个，来对于每个输送量L使伸长率的测量值α与目标值αS(L)一致。[附图说明]图1是玻璃旋盘10的示意图。图2是说明通过玻璃旋盘10的多孔质玻璃母材的制造的示意图。图3是烧结装置29的示意截面图。图4是示出通过烧结装置29的多孔质玻璃母材18的烧结过程的视图。图5是示出使用烧结装置29而制造的光纤母材28的视图。图6是示出加热炉24中的炉温设定值的图表。图7是示出多孔质玻璃母材18的伸长率目标的设定值的图表。图8是示出多孔质玻璃母材18的输送速度的设定值的图表。图9是示出使用其他烧结装置39而制造的光纤母材38的视图。上述的
技术实现思路
并未列出本专利技术的全部特征。这些特征组的子组合也属于本专利技术。[具体实施方式]以下，通过专利技术的实施方式对本专利技术进行説明,但是以下的实施方式并不限定本专利技术的权利要求范围。实施方式中说明的全部特征的组合并不是专利技术的解决手段所必须的。图1是可以制造作为烧结对象的多孔质玻璃母材的玻璃旋盘10的示意图。玻璃旋盘10包括一对旋转夹具14和多个燃烧器16。例如可以通过OVD法(Outside vapor deposition method)来制造多孔质玻璃母材。一对旋转夹具14把持靶棒13中熔接在芯棒11两端的把手12，使水平保持的靶棒13旋转。多个燃烧器16安装在沿靶棒13的长度方向移动的一个燃烧器台15上，在靶棒13中芯棒11的全长上喷射火焰17。这里，燃烧器16中添加玻璃原料，例如四氯化硅、三氯(甲基)硅烷、八甲基环四硅氧烷等，供应氧气和氢气。据此，在火焰17中，通过火焰水解反应来生成玻璃微粒。因此，通过燃烧器台15沿靶棒13进行往复运动，火焰17生成的玻璃微粒附着在旋转的靶棒13的表面。图2是示出在玻璃旋盘10中多孔质玻璃母材18形成的状态的视图。在靶棒13上附着的玻璃微粒进行层状堆积。进一步，通过持续玻璃微粒的堆积，多孔质玻璃母材18的外径变大，因此燃烧器台15远离靶棒13，到达玻璃微粒的预定堆积量之后，停止向燃烧器16供应原料气体。由此，形成含有堆积的玻璃微粒的多孔质玻璃母材18。例如通过电炉的烧结，将多孔质玻璃母材18进行透明玻璃化，成为拉制光纤的光纤母材。此外，上述透明玻璃化步骤之前，可以进行从多孔质玻璃母材18中去除OH基等的杂质的脱水处理。脱水处理，例如，在含有氯气、亚硫酰氯等的脱水气体的氛围气体中，将多孔质玻璃母材18加热到1100℃左右，来进行脱水处理。另外，多孔质玻璃母材18的制造方法不限于OVD法。例如，也可以通过VAD法(Vapor phase axial deposition method)、MCVD法(Modified chemical vapor deposition method)、PCVD法(plasma-enhanced chemical vapor deposition method)等方法来制造多孔质玻璃母材18。图3是烧结多孔质玻璃母材18时可以使用的烧结装置29的示意截面 图。烧结装置29包括托架20、旋转轴21、连接部件22、炉芯管23和加热炉24。炉芯管23可以使用透明石英玻璃来形成，大小可以容纳多孔质玻璃母材18。在烧结装置29中，炉芯管23纵向配置。在烧结装置29中烧结的多孔质玻璃母材18通过旋转轴21和连接部件22连接至托架20，并且在炉芯管23内垂下。托架20配置在炉芯管23的上方，对旋转轴21的一端进行保持并且在其垂下的状态下沿图中上下方向进行驱动。旋转轴21在图中所示的上端结合在托架20上，下端设置的连接部件22中，多孔质玻璃母材18中的图中所示上侧的把手12在炉心管23的内部被连接。据此，多孔质玻璃母材18在炉芯管23的内部以旋转轴21为转轴进行旋转，同时沿图中所示的上下方向在炉芯管23内部移动。加热炉24包括加热器25、隔热材料26和腔室27，配置为包围炉芯管23的长度方向的一部分，具有加热器25、隔热材料26和腔室27。加热器25将产生的热量通过炉芯管23的管壁向炉芯管23的内部辐射。据此，可以加热通过炉芯管23内部的多孔质玻璃母材18。隔热材料26从远离炉芯管23的一侧包围加热器25，防止加热器25产生的热量辐射到外部。腔室27容纳加热器25和隔热材料26，并且使加热炉24一体化。烧结装置29还包括配置在炉芯管23的图中所示侧方的相机台座35。相机台座35沿配置在炉芯管23的长度方向的滑轨36移动。相机台座35上安装有相机34。相机34透过炉芯管23的透明的炉壁，从炉芯管23的外侧连续地对炉芯管23内的光纤母材28进行拍摄来进行监视。烧结装置29中烧结多孔质玻璃母材18时，多孔质玻璃母材18的下端可以安装锤30。据此，在多孔质玻璃母材18上施加张力，来延伸因加热而软化的多孔质玻璃母材18。在图示的示例中，锤30具有通过一对碳板31而被上下夹持的石英玻璃圆筒32。碳板31和石英玻璃圆筒32的边界中，形成可以通过相机34观察的水平标记33。而且，多孔质玻璃母材18的下端安装有锤30，因此在使多孔质玻璃母材18的下端附近进行玻璃化时，比较低的加热炉温度就能容易地达到目标伸长率。据此，可以防止炉芯管23的过大的温度上升而引起的变形。在烧结装置29中，通过上下方向自由驱动的相机34对可以从锤30的侧面观察的标记33进行拍摄，通过图像处理，基于拍摄的图像内的标记的位置和相机34自身的位置，可以更准确地计算锤30的位置。进一步地，通过相机34对锤30进行连续地拍摄，可以计算锤30的移动速度Vw。如已经说明的，因为锤30安装在多孔质玻璃母材18的下端，所以通过锤30的位置和移动速度Vw，可推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结方法，为使垂下的多孔质玻璃母材相对于加热炉相对移动，顺次地从一端至另一端加热所述多孔质玻璃母材来进行透明玻璃化的多孔质玻璃母材的烧结方法，其中,测量所述多孔质玻璃母材的输送速度Vf和该玻璃母材的下端的移动速度Vw，对于每个所述多孔质玻璃母材的输送量L，将基于比值Vw/Vf计算的所述多孔质玻璃母材的直筒部的伸长率预先设定为大于1的目标值αS(L)，来进行所述多孔质玻璃母材的烧结处理，控制所述加热炉的温度和所述多孔质玻璃母材的输送速度的至少一个，来对于每个所述输送量L使所述伸长率的测量值α与所述目标值αS(L)一致。

【技术特征摘要】
2015.04.20 JP 2015-0856031.一种烧结方法，为使垂下的多孔质玻璃母材相对于加热炉相对移动，顺次地从一端至另一端加热所述多孔质玻璃母材来进行透明玻璃化的多孔质玻璃母材的烧结方法，其中,测量所述多孔质玻璃母材的输送速度Vf和该玻璃母材的下端的移动速度Vw，对于每个所述多孔质玻璃母材的输送量L，将基于比值Vw/Vf计算的所述多孔质玻璃母材的直筒部的伸长率预先设定为大于1的目标值αS(L)，来进行所述多孔质玻璃母材的烧结处理，控制所述加热炉的温度和所述多孔质玻璃母材的输送速度的至少一个，来对于每个所述输送量L使所述伸长率的测量值α与所述目标值αS(L)一致。2.如权利要求1所述的烧结方法，其中，对于每个所述多孔质玻璃母材的输送距离L来预先设定所述加热炉的设定温度T0(L)，进行所述多孔质玻璃母材的烧结处理，基于所述测量值α和所述目标值αS(L)的偏差和比率的任一个来求取温度偏差ΔT，将所述加热炉的炉温度设为T0(L)+ΔT来进行烧结。3.如权利要求1所述的烧结方法，其中，对于每个所述多孔质玻璃母材的输送距离L来预先设定所述多孔质玻璃母材的输送速度Vf0(L)，进行所述烧结处理，基于所述测量值α和所述目标值αS(L)的偏差和比率的任一个来求取所述多孔质玻璃母材的输送速度偏差ΔVf，将输送速度设为Vf0(L)+ΔVf来进行烧结。4.如权利要求1所述的烧结方法，其中，所述多孔质玻璃母材具有在外周堆积玻璃微粒且长度方向上外径一定的芯棒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：乙坂哲也，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP