一种石英玻璃圆柱体的沉积系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种石英玻璃圆柱体的沉积系统及方法，所述系统包括有沉积腔，沉积腔中安设有上、下旋转夹盘，对应于上、下旋转夹盘安设有上下间隔的喷灯，上、下旋转夹盘或喷灯与上下移动装置相连，沉积腔的一侧与进风腔相连通，沉积腔的另一侧与抽风腔相连通，其特征在于所述的喷灯包括有原料气体喷口和燃料气体喷口，在喷灯喷口的最外圈设置有气环喷口，所述的气环喷口与温度可调气源相连通。本发明专利技术气环喷口喷出气体形成筒状气帘，利用稳定气流的气帘取代喷灯前的罩子，可将沉积区域气体约束在气体环内，为二氧化硅的反应区提供稳定的气流场，保证整个沉积过程一致性。同时，通入气环的气体温度可随着沉积过程逐渐变化，使得沉积区域上下热场温度分布均匀，从而提高沉积质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种石英玻璃圆柱体的沉积系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种石英玻璃圆柱体的沉积系统及方法，具体的涉及一种外部气相沉积法(OVD)制备合成石英玻璃圆柱体的系统及方法，该石英玻璃圆柱体可用于光纤预制棒和光学器件及半导体


技术介绍

[0002]外部气相沉积法(OVD)制作石英玻璃圆柱体是一种重要的、众所周知的方法，可获得高纯合成二氧化硅石英玻璃产品，由于其杰出的材料特性，普遍应用于光纤、光学玻璃以及半导体行业。OVD的工艺流程为沉积喷灯将二氧化硅纳米气流沉积在目标靶棒上，形成多孔二氧化硅粉棒预制体，然后将多孔二氧化硅粉棒预制体在真空或者氦气中烧结成无孔纯二氧化硅石英玻璃圆柱体。
[0003]气相沉积法中喷灯采用玻璃喷灯，一般都是采用火加工，精度较低，如喷灯料管和气管的圆度与同心度差，沉积较长时间料管口容易积灰，从而结晶导致粉棒产品瑕疵，造成过多报废；多个玻璃喷灯的一致重复性不佳，在一个靶棒上采用多灯沉积，粉棒直径分布不均，造成光纤光学参数报废。
[0004]OVD法沉积机理是热泳，指的是由于温度梯度对颗粒产生的效应，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石英玻璃圆柱体的沉积系统，包括有沉积腔，沉积腔中安设有上、下旋转夹盘，对应于上、下旋转夹盘安设有上下间隔的喷灯，上、下旋转夹盘或喷灯与上下移动装置相连，沉积腔的一侧与进风腔相连通，沉积腔的另一侧与抽风腔相连通，其特征在于所述的喷灯包括有原料气体喷口和燃料气体喷口，在喷灯喷口的最外圈设置有气环喷口，所述的气环喷口与温度可调气源相连通。2.按权利要求1所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的喷灯中部设置原料气体喷口，所述的原料气体喷口包括中心孔原料气体喷口和围绕中心孔原料气体喷口的1～3层环形原料气体喷口，所述的原料气体喷口与原料气源相连通。3.按权利要求2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的1～3层环形原料气体喷口通过转换阀同时与惰性气源相连通。4.按权利要求1或2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的燃料气体喷口为环形燃料气体喷口，设置在原料气体喷口的外周，所述的环形燃料气体喷口包括氢气喷口和氧气喷口，氢气喷口和氧气喷口分别设置1～2层，所述的燃料气体喷口与燃料气源相连通。5.按权利要求1或2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于在原料气体喷口与燃料气体喷口之间设置有环形惰性气体喷口，所述的环形惰性气体喷口与惰性气源相连通。6.按权利要求1或2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的气环喷口设置在燃料气体喷口的外周，气环喷口由环形孔隙或紧密间隔的环形小孔构成，气环喷口设置1～2层，气环喷口喷出气体形成筒状气帘，将燃烧原料反应气体笼罩在筒状气帘内。7.按权利要求2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的喷灯中部设置的原料气体喷口为活动原料气体喷口，所述的活动原料气体喷口后端与旋转支承机构相联，旋转支承机构驱动活动原料气体喷口缓慢旋转。8.按权利要求7所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的活动原料气体喷口呈圆轴状，通过旋转支承机构的联接支承与喷灯体内孔形成有环形孔隙，所述的环形孔隙构成环形惰性气体喷口。9.按权利要求1或2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的喷灯由金属或合金制成。10.按权利要求1或2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于在上、下旋转夹盘上对应安设上、下旋转挡盘。11.按权利要求1或2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的进风腔位于喷灯背面一侧，进风腔的前面与沉积腔相贯通，进风腔的后面联接上下分隔的子进风腔，每个子进风腔的进风口处设置加热装置，用于对进入气体的加温。12.按权利要求11所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的子进风腔进风口与气体过滤腔相连通，所述的气体过滤腔中设置有气体过滤器。13.按权利要求11所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的抽风腔位于喷灯的前面一侧，抽风腔的前面与沉积腔相贯通，抽风腔的后面联接上下分隔的子抽风腔，每个子抽风腔的出风口处串接风量调节阀，用于对抽出气体流量的调节，所述的子抽风腔的出风口与抽风管道相连通。
14.按权利要求13所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的子进风腔对应进风腔上下设置6～12个，所述的子抽风腔对应抽风腔上下设置6～12个。15.按权利要求12所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的抽风管道旁接尾气回收管道，尾气回收管道中安设尾气回收泵，尾气回收管道的另一端与气体过滤腔相连通，使得尾气的部分热量得到回收。16.按权利要求1或2所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的沉积腔两侧的侧壁设置有可上下摆动的导流翅片装置。17.按权利要求16所述的石英玻璃圆柱体的沉积系统，其特征在于所述的导流翅片装置包括与侧壁铰接上下平行间隔设置的导流翅片，导流翅片的外端与上下移动摆杆相铰接，上下移动摆杆与往复驱动机构相连。18.一种石英玻璃圆柱体的沉积方法，采用上述权利要求1～17所述的任一沉积系统，先将沉积靶棒装夹于上、下旋转夹盘，开启进风腔和抽风腔，对进风气体进行加温并调节抽风量，使沉积腔达到预设的温度范围和气压范围，然后开启上、下旋转夹盘带动沉积靶棒旋转，开启上下移动装置使上、下旋转夹盘与喷灯之间保持相对上下往复移动，点燃喷灯使其喷射原料气体、燃料气体及惰性气体并混合燃烧生成二氧化硅反应物沉积至靶棒外周，其特征在于所述喷灯的气环喷口喷出筒状气帘加温气体，每个喷灯所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞春，顾立新，朱继红，杨轶，余保国，刘旭辉，胡俊中，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：