等离子装置和通过其制造光纤预制件的装置制造方法及图纸

公开了一种等离子装置。所述等离子装置包括具有用于在其中容纳前体气体和氧气的中空部分的内电极，在其中容纳内电极的外电极同时在其间形成间隙，其方式是惰性气体和氧气被引入到所述间隙中。等离子装置也包括用于将ＤＣ电压或者射频（ＲＦ）ＡＣ电压施加到内、外电极上的电源以在内外电极之间产生等离子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制造光纤预制件的装置。具体而言，本专利技术涉及用于通过使用外蒸汽沉积过程制造光纤预制件的装置。
技术介绍
通常，光纤可以从通过外蒸汽沉积过程所制造的光纤预制件所获得。根据传统的外蒸汽沉积过程，疏松体(soot)通过使用从加热源所产生的火焰氧化前体(precursor)气体而形成并沉积在预制件上。然后这形成光纤预制件。加热源可以包括等离子加热源。对于蒸汽沉积过程具有两种分类。第一是其中疏松体被沉积在石英管的内部部分上的内蒸汽沉积过程。第二是其中疏松体围绕预制棒沉积的外蒸汽沉积过程。石英管和预制棒被使用作为光纤预制件。根据内蒸汽沉积过程，当气相前体材料由于感应耦合等离子的缘故被氧化时疏松体在石英管中产生。疏松体由于等离子的温度剃度所导致的热泳效应(thermophoresis effect)而沉积在石英管的内部部分上。此外，根据外蒸汽沉积过程，当气相前体材料由于感应耦合等离子或者火花等离子体而被氧化时产生疏松体(soot)。疏松体围绕预制棒沉积同时沿着等离子流(plasma jet)流动。用作气源的前体材料包括SiCl4，疏松体指的是SiO2，其当与氧气(O2)一起引入的前体材料通过等离子体氧化时所获得。用于制造光纤预制件的预制棒110通过卡盘(chuck)而可旋转地固定。等离子装置120垂直于预制棒110对齐，这样等离子装置120可以沿着预制棒110在长度方向上移动，以通过氧化源气围绕预制棒110喷射火焰和疏松体。图2进一步显示了在图1中所示的等离子装置120的结构。等离子装置120沿着预制棒110在长度方向上移动，所述预制棒是一种预制件，以围绕预制棒110喷射火焰和氧化的疏松体。此外，等离子装置120包括具有用于容纳前体气体、氧气或者惰性气体的中空部分的圆柱形等离子管121，以及围绕等离子管121缠绕的螺旋线圈122以当射频(RF)AC电压被施加到螺旋线圈122的两端时在等离子管121中产生等离子体。当RF AC电压被施加到螺旋线圈122的两端时，等离子通过感应耦合加热所导致的等离子管121中产生。在这种状态下，包括惰性气体、氧气和前体气体的混合源气体被引入到等离子管121中。此时，前体气体在等离子管121中通过等离子加热并通过氧气被氧化为疏松体(SiO2)。疏松体被喷射到预制棒110上同时沿着等离子流而流动这样疏松体围绕预制棒110沉积。但是，上述传统的等离子体装置可能导致由于中心部分和等离子管的内壁部分之间的温差所导致的热泳效应。这导致氧化的疏松体被沉积到等离子管的内壁上。这样的沉积到等离子管的内壁上的氧化疏松体可能摩擦等离子管的排放端口并中断引入到等离子管中的源气体流。
技术实现思路
本专利技术的一方面涉及一种等离子装置和使用其制造光纤预制件的装置，能够改良疏松体的沉积效率并放置疏松体被沉积到等离子装置的内部部分上。本专利技术的一个实施例涉及等离子装置，包括与双管结构对齐的电极，同时在其间形成预定的间隙以在射频(RF)AC电压被施加到其上时产生等离子；以及用于将RF AC电压施加到电极的电源。附图说明本专利技术的这些和/或者其它方面和特征将从实施例的下述说明并结合附图而详细了解到，其中图1是根据本专利技术的外蒸汽沉积过程制造光纤预制件的传统装置的附图；图2是如图1所示的等离子装置的结构的进一步说明示意图； 图3是根据本专利技术的第一实施例的等离子装置的结构的示意图；图4是根据本专利技术的第二实施例的设有等离子装置用于制造光纤预制件的装置的透视图；以及图5、6是显示了如图3所示的等离子装置的特性的视图。具体实施例方式下面将参照本专利技术的实施例来进行详细说明，其中附图中说明了示例，其中相似的引用数字表示相似的部件。下述的实施例通过参照附图来说明。图3是根据本专利技术的第一实施例等离子装置200的结构的示意图。等离子装置200包括具有用于容纳前体气体和氧气201的中空部分的内电极220，以及用于在其中容纳内电极220的外电极210同时在其间形成间隙，这样惰性气体和氧气220被引入到所述间隙中。等离子装置200也包括用于将RF AC电压施加到外电极210和内电极220的电源240以在其间产生等离子203，以及设置在外电极210和内电极220之间的介电管230。内电极220是中空的，并可以具有圆柱形管形状。包括SiCl4、GeCl4或者其混合物的前体气体和氧气201被引入到中空圆柱形管。外电极210是中空的并可以具有其中内电极被容纳同时在其间形成预定间隙的圆柱形管。在此实施例中，外和内电极210、220从金属材料所制造，其具有更优越的导电性。形成在外、内电极210、220的两端上的开口在相同的方向上指引。此外，引入到形成在外、内电极210、220之间的间隙中的惰性气体可以包括He、Ar、Kr、N2或者其混合物。介电管230可以具有圆柱形结构，介电管230在外和内电极210、220之间对齐。介电管230减小导致气体放电和离子化的电压，由此激活等离子。电源240被电学连接到外、内电极210、220以将能量施加到外、内电极210、220。在电源施加到外、内电极210、220上时，等离子由于气体的放电和离子化而在外、内电极210、220之间产生。如果RF功率在外、内电极210、220之间施加，可以增加等离子的激活。在此实施例中，由于等离子装置200包括具有中空圆柱形结构的外、内电极210、220，中空等离子流可以施加到预制棒310上。在外、内电极210、220之间产生的等离子可以将热施加到通过内电极220所引入的前体气体和氧气，由此将前体气体氧化为疏松体。图5、6是显示如图3所示的等离子装置200的温度特征的视图。所述视图显示了内电极220的内部部分和等离子装置200的外电极210的内壁之间的温度分布。参照图5，由于在等离子装置200的中心上的温度低于在等离子装置的外周部分上的温度，疏松体被防止通过热泳效应沉积在等离子装置的内壁上。参照图6，从等离子体照射的等离子流的温度可能随着其到达预制棒310而减小。从等离子体所照射的等离子流的温度可能随着其从预制棒310远离而增加。相应地，疏松体由于所述效应而围绕预制棒310沉积。即，图5是用于比较表示根据本专利技术从等离子管的中心远离时温度增加的温度特性的曲线(102)和表示根据现有技术从等离子的中心变得远离时温度减小的温度特性的曲线(101)的视图。图6是用于比较表示在其从靶碳(target charcoal)远离时温度增加的温度特性的曲线(402)和表示从靶碳变得远离时温度减小的温度特征的曲线(401)的视图。图4是表示用于制造根据本专利技术的第二实施例设有等离子装置的光纤预制件的装置300的透视图。如图所示，所述装置300包括预制件310，所述预制件310的两端通过一对卡盘可旋转地支撑，以及等离子装置320，其具有包括对齐的管的双管结构同时在其间形成预定的间隙。在RF AC电压被施加到等离子装置320上时，等离子装置320通过使用等离子和氧气将前体气体氧化为疏松体并将所述疏松体围绕预制棒310沉积。所述装置300包括用于可旋转地在车床(未示出)上支撑预制棒310的卡盘(未示出)，以及等离子装置320可移动地安装在车床上。等离子装置320包括内电极322、外电极321、介电管32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子装置，包括：多个电极，所述电极被对齐以在其间形成间隙以当射频（ＲＦ）ＡＣ电压施加到其上时产生等离子；以及电源，用于将ＲＦＡＣ电压施加到多个电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴世镐，金镇杏，金镇汉，都文显，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]