CN1126720C - 制备金属氧化物烟灰的燃烧器和方法 - Google Patents

制备金属氧化物烟灰的燃烧器和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1126720C
CN1126720C CN98811392A CN98811392A CN1126720C CN 1126720 C CN1126720 C CN 1126720C CN 98811392 A CN98811392 A CN 98811392A CN 98811392 A CN98811392 A CN 98811392A CN 1126720 C CN1126720 C CN 1126720C
Authority
CN
China
Prior art keywords
burner
precursor
layer
gas
perforate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98811392A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1279653A (zh
Inventor
D·W·霍托夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN1279653A publication Critical patent/CN1279653A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1126720C publication Critical patent/CN1126720C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/20—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation of elements in the gaseous state; by oxidation or hydrolysis of compounds in the gaseous state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C01B33/181—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by a dry process
    • C01B33/183—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by a dry process by oxidation or hydrolysis in the vapour phase of silicon compounds such as halides, trichlorosilane, monosilane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1415—Reactant delivery systems
    • C03B19/1423—Reactant deposition burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413—Reactant delivery systems
    • C03B37/0142—Reactant deposition burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/56—Nozzles for spreading the flame over an area, e.g. for desurfacing of solid material, for surface hardening, or for heating workpieces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D91/00—Burners specially adapted for specific applications, not otherwise provided for
    • F23D91/02—Burners specially adapted for specific applications, not otherwise provided for for use in particular heating operations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/02—Elongated flat flame or slit-nozzle type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/30—For glass precursor of non-standard type, e.g. solid SiH3F
    • C03B2207/32—Non-halide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/30—For glass precursor of non-standard type, e.g. solid SiH3F
    • C03B2207/34—Liquid, e.g. mist or aerosol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/42—Assembly details; Material or dimensions of burner; Manifolds or supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/102—Flame diffusing means using perforated plates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

用于制造无机烟灰(如二氧化硅)的燃烧器和方法，所述燃烧器包含多个基本上为平面的层，所述层具有贯穿其的多个开孔，这些开孔由微机械加工形成。开孔与前体入口和气体入口流体相通，以使气体和前体流经并离开燃烧器。燃烧器由可燃性气体产生火焰，在该火焰中前体发生化学反应，形成烟灰。

Description

制备金属氧化物烟灰的燃烧器和方法
发明的领域
本发明涉及用于制备无机烟灰(soot)的燃烧器。更具体而言，本发明涉及用于产生火焰的燃烧器，该火焰中前体材料进行化学反应形成金属氧化物烟灰。
发明的背景
通过燃烧器火焰中的前体反应来形成无机烟灰(尤其是金属氧化物烟灰)是熟知的。例如，已经用该反应产生的烟灰淀积在接受体表面上而形成制品，如坩埚、管件、透镜和光波导。
该方法特别适用于由掺杂和未掺杂的二氧化硅烟灰形成光波导预制件，包括平面波导和波导纤维。形成波导的方法通常包括将含硅前体加入燃烧器中，在由可燃性气体(如甲烷和氧气的混合气)产生的燃烧器火焰中使前体进行反应。在过去，含卤化物的前体(如四氯化硅和四氯化硅与多种掺杂剂的混合物)被用来通过气相淀积技术(例如，VAD(气相轴向淀积)和OVD(外部气相淀积))制备波导预制件。
在这些方法中，通常使用的供气方法是使含卤化物的原料在远离燃烧器的地方汽化，然后将汽化的原料通过载气送入燃烧器中，在燃烧器内原料挥发并水解，产生烟灰颗粒，收集在接受体的表面上。接受体表面，当制造平面波导时可以是平板基材，当用VAD制造波导纤维时可以是旋转起动杆(饵管)，或者当用OVD制造波导纤维时可以是旋转心轴。在一些OVD***中，波导预制件的包层部分是淀积在预先形成的芯预制件上，而不是淀积在心轴上。
正如Cain等的美国专利5,599,371和Dobbins等的美国专利5,043,002中所述，由于使用含卤化物的前体对环境有害，因此提出了无卤化物的含硅原料作为另一种形成波导预制件的前体。具体而言，如Dobbins等的专利(该专利的相关部分参考结合于本发明)中所述，前体材料较好是聚甲基硅氧烷、更好是聚甲基环硅氧烷，特别好是八甲基环四硅氧烷。Blackwell等的美国专利5,152,819(参考结合于本发明)说明了另外一些无卤化物的硅化合物，具体是具有Si-N-Si基本结构的有机硅-氮化合物、具有Si-N-Si-O-Si基本结构的硅氧硅氮烷(siloxsilazanes)、以及它们的混合物，这些化合物可用于制造高纯度的熔凝二氧化硅玻璃。Dobbins和Blackwell的专利都揭示了在远离燃烧器的地方汽化无卤化物的前体，用载气将经汽化的前体送入燃烧器中，在燃烧器中燃烧经汽化的前体。
Hawtof等的申请日为1996年12月17日、题为“通过燃烧液态反应物形成熔凝二氧化硅的方法和设备”的美国专利申请No.08/767,653(其内容参考结合于本发明)指出将经汽化的多烷基硅氧烷原料送入燃烧器中是有问题的。具体而言，高分子量的物质会在将气相前体送入燃烧器的管道中或者就在燃烧器内淀积成凝胶。这一胶凝现象会降低烟灰的淀积速率，在制造光波导预制件的过程中会导致预制件产生缺陷，这会产生有缺陷或不可用的光波导。Hawtof等的美国申请No.08/767,653揭示了可以将液态多烷基硅氧烷注入燃烧器并在燃烧器或其附近使该液态前体雾化，由此克服多烷基硅氧烷的这种胶凝现象。
人们已经研制了多种燃烧器结构用于供气过程，它们的例子可见Moltzan等的美国专利No.3,642,521、Powers的美国专利No.4,165,223、Moltzan的美国专利3,565,345、Moltzan的美国专利No.3,698,936和Cain等的美国专利No.5,599,371。以上所述的Hawtof等的美国专利申请揭示了一种用于供给液态前体方法的燃烧器结构。
不论送入燃烧器的前体是气态还是液态的，重要的是燃烧器提供经分布的均匀前体流以使其在燃烧器的火焰中反应，形成烟灰淀积在接受体的表面上。这在制造波导以形成精确的折射率分布中特别重要。目前的燃烧器通常用金属机械加工技术制造。目前的燃烧器设计的一个缺点是很难制造用于淀积金属氧化物烟灰的燃烧器，这些燃烧器具有小尺寸的孔和输送通道，即宽度或直径小于150微米的通道和孔。对于目前的燃烧器技术而言，除了机械加工小尺寸的精确通道和孔的高成本以外，批量生产的部件的可变性也是一个问题。
除了上述对燃烧器的通常考虑因素之外，对于供给液态的燃烧器(其中液态前体被雾化)而言，均匀的孔尺寸和精确的燃烧器通道与孔的尺寸是得到所需的均匀液滴尺寸的关键特征，而得到所需的均匀液滴尺寸对于前体材料的完全燃烧是非常重要的。用于液态供给***的燃烧器与用于在燃烧之前雾化液体的雾化装置通常分别制造，随后再结合在一起。常规的雾化装置通常提供具有大液滴尺寸分布的喷雾。较大的液滴难以燃烧，未燃烧的液滴会使得由淀积的烟灰制得的产品中存在缺陷。
考虑到这些缺点，最好是提供一种燃烧器，它由微机械加工方法制得，以得到可始终如一地进行复制的微米尺寸的孔、通道和公差。有用的还有提供一种用于液态供给***的燃烧器，它包含液态雾化器作为燃烧器的一部分，该雾化器产生小液滴并具有窄的液滴尺寸分布，以使得液态前体液滴能够有效地燃烧。
发明的概述
因此，本发明总体上提供一种燃烧器，用于由可燃性气体产生火焰，在该火焰中前体发生化学反应，形成烟灰。可以理解，本发明的燃烧器可用于气相前体供给***，其中该前体在远离燃烧器处汽化，用载气以气相形式送入燃烧器；本发明的燃烧器还可用于液态前体供给***，其中前体以液态形式被送入燃烧器，在燃烧器表面附近雾化并汽化。在燃烧器用于液态供给***的实施方案中，燃烧器包含在燃烧器结构中的雾化元件，用来在燃烧之前雾化液态前体。
本发明的燃烧器可制成包含宽度或直径小于150微米(在一些实施方案中小于10微米)的通道和孔。燃烧器包含多个以大致平行和固定的方式放置的基本上为平面的层，这些层限定一个外壳(housing)，该外壳具有与气体源流体相通的气体入口和与前体源流体相通的前体入口。每层包含贯穿有多个开孔的平表面(planar surface)，这些层中一层的平表面限定了燃烧器表面。气体入口与第一部分开孔流体相通，以引导气体经燃烧器表面离开燃烧器，前体入口与第二部分开孔流体相通，以引导前体经燃烧器表面排出。
较好的是，这些层中至少有一部分是由碳化硅或元素半导体材料(如硅)形成的。较好的是开孔是经微机械加工贯穿这些层的。在另一个实施方案中，这些层中至少有一部分包含形成于这些层的平表面内的通道，第一部分通道与前体入口流体相通，第二部分通道与前体入口流体相通。在另一个实施方案中，穿过至少一层平面层的第二部分开孔的尺寸被加工成能将液体雾化成沙得平均直径小得足以在低于约2700℃的温度下完全汽化的液滴。
在另一个实施方案中，这些层中的一层是分配层(distributor layer)，贯穿分配层的开孔使流经该分配层的每种前体和气体具有基本恒定的压力。在另一个实施方案中，燃烧器的表面具有贯穿的狭缝形气孔，限定燃烧器表面的层与贯穿有狭缝形气孔的第二层连接，以使第一个狭缝形孔大致对准第二个狭缝形孔，形成位于燃烧器中心区的主气孔。该主气孔较好是与燃烧器气体入口和前体入口流体相通。主气孔较好还包含具有雾化边缘(atomizing edge)的内表面，用来雾化与雾化边缘接触的液态前体。
在另一个实施方案中，本发明的燃烧器具有雾化元件包含在至少一层中。在一个实施方案中，该雾化元件包含多个孔，孔的尺寸被加工成能将液体雾化成沙得平均直径小得足以在低于约2700℃的温度下完全汽化的液滴。在另一个实施方案中，该雾化元件包含鼓风雾化器，所含主气孔的雾化边缘与液态前体和雾化用气体流体相通。
本发明还包含一种制备金属氧化物烟灰(较好是二氧化硅烟灰)的方法，该方法包括提供燃烧器的步骤，所述燃烧器包含多个基本上是平面的层，这些层的平表面具有多个经微机械加工(较好是蚀刻)的开孔贯穿其中。第一部分开孔与前体入口流体相通，第二部分开孔与气体入口流体相通。可燃性气体经第一部分开孔流入并被点燃，前体经第二部分开孔流入火焰中，燃烧该前体，形成金属氧化物烟灰。
在本发明方法的一个实施方案中，该孔包含雾化边缘，液态前体经该孔流入，接触雾化边缘，在该边缘上形成薄液膜。经开孔流入的气体撞击在液膜上，使液态前体雾化，经雾化的液态前体在燃烧器火焰中燃烧。在另一个实施方案中，液态前体经一个开孔或多个开孔流入，所述开孔的尺寸被加工成能将液体雾化成沙得平均直径小得足以在低于约2700℃的温度下雾化的液滴。
本发明提供的燃烧器和方法使得每种前体和气体的经分布的均匀流流经燃烧器，并从一层平面层的平表面限定的燃烧器表面排出。经分布的均匀流是至少穿过一部分层的开孔小得足以产生高背压并使流经开孔的物流均压的结果。产生背压的小开孔较好是在分配层或限定燃烧器表面的层内。此外，本发明提供了一种燃烧器，它具有能制成微米级的孔和通道，能够使金属氧化物烟灰更精确、更有效地淀积在接受体的表面上。这种精确的淀积能够使更多百分数的烟灰收集在接受体表面(如心轴)上，从而使由于烟灰未到达预定接受体表面而造成的烟灰损失减少。在波导制造工艺中，提高淀积精确度和有效性还能改进制造光波导过程中的折射率分布控制。
本发明的其它特点和优点将在下文中说明。应该理解，前面的概述和下面的详细描述部是例举性实施方案，用来进一步说明提出权利要求的本发明。在附图中，相同的编号表示数张附图中的类似元件。附图中的各元件未按比例画出，相反为了说明本发明，有时附图中的各元件是故意变形的。
附图的简要说明
图1是本发明一个实施方案的燃烧器的侧视图，示出以固定方式放置的各层；
图1A是图1所示燃烧器的侧视图，示出了以拆开的方式表示的各层；
图2是本发明另一个实施方案的燃烧器的顶视图；
图3是本发明一个实施方案的燃烧器的多孔层(manifold layer)的顶视图；
图4是本发明另一个实施方案的燃烧器的顶视图；
图5是沿图4的线5-5的剖面图；
图6是沿图4的线6-6的剖面图；
图7是本发明另一个实施方案的燃烧器的顶视图；
图8是沿图7的线8-8的剖面图，示出了表面层和亚表面层(sub face layer)叠成鼓风雾化器元件；
图9是本发明另一个实施方案的燃烧器的顶视图；
图10是沿图9的线10-10的剖面图，示出了三个基本上为平面的层叠成鼓风雾化器元件。
详细说明
本发明燃烧器例举性的实施方案如图1和图1A所示，总体标记为编号10。燃烧器10是由可燃性气体产生火焰的燃烧器，在该火焰中前体发生化学反应而形成无机烟灰，较好是金属氧化物烟灰。在本发明例举性的一个较佳实施方案中，通过使含硅前体在燃烧器10产生的火焰中反应而将该燃烧器用于产生掺杂或未掺杂的二氧化硅烟灰。
该燃烧器10包含多个以大致平行和固定的方式放置的基本上为平面的层。每层较好至少约100微米至约1毫米厚，每层的长度和宽度取决于燃烧器的特定用途。例如，用于制造波导纤维预制件所用的二氧化硅烟灰的燃烧器约宽1厘米，长1厘米。然而，这些层的长度和宽度可以小些或大些，受半导体晶片制造工序规模的限制。较好的是，这些层中至少有一部分由能被微机械加工并以大致平行和固定的方式精确地熔融在一起的材料制得，如图1所示。更好的是，这些层中一部分由可蚀刻的材料(如元素半导体材料或碳化硅)形成。合适的元素半导体材料包含各种晶相的硅(如(100)晶相的硅)、多晶硅和锗。较好的是，这些层中另一部分由能够与元素半导体材料制得的层连接的材料制成。这些材料的例子是硼硅酸盐玻璃或磷硅酸盐玻璃(如PYREX玻璃)。
本文所用的术语“微机械加工(的)”、“可微机械加工的”和“微机械加工”是指用于形成直径或宽度小于约150微米的精确的孔和通道的技术。在一些实施方案中，孔和通道的直径或宽度可小于约10微米。用常规的燃烧器制造方法不能始终如一地制得这么小的直径和宽度。微机械加工包括用于制造集成电路的常规技术，如平版印刷、掩膜、蚀刻、光化学方法、反应离子蚀刻(RIE)、超声加工、垂直壁微机械加工(vertical wall micromachining)和结晶蚀刻。所用的具体技术取决于所用的材料，尤其是晶体结构和晶相。这些技术描述于共同转让的待审查专利申请Rovelstad等的申请日为1997年7月8日、题为“气体辅助的雾化装置和制备该装置的方法”的美国专利申请No.08/889,852和Rovelstad等的申请日为1997年7月8日、题为“瑞利分散的雾化装置和制备该装置的方法”的国际申请No.PCT/US97/11622，这两个专利申请全文参考结合于本发明。
各平面层可以通过与可流动层(如硼磷硅酸盐玻璃或磷硅酸盐玻璃)熔融粘结进行连接，或者在没有所述流动层的情况下通过熔融粘结进行连接。或者，熔融粘结可以与合金层(如金-铟或铜薄膜)一起使用，以将平面层连接在一起。
参见图1和图1A，燃烧器10包含多层，例如入口层12、分配层14、亚表面层16和表面层18。当然，可以理解，燃烧器可包含比示出的层数多些或少些的层。例如，燃烧器可包含另外的分配层或用于过滤流经燃烧器的气体和前体的过滤层(图中末示出)。此外，分配和过滤可通过置于气体或前体供给管和燃烧器之间的装置来实现，由此无需分配层14和过滤层。燃烧器较好至少包含平面层18和入口层12。
这些层以大致平行和固定的方式进行放置，并限定了外壳20。入口层12包含贯穿其的开孔，以提供与前体源(图中未示出)流体相通的前体入口22，该入口层还包含第二对贯穿其的开孔，以提供与气体源流体相通的气体入口24。入口层12还可包含多个贯穿其的开孔以提供辅助入口26、28和30。如图1和图1A所示，每个平面层具有贯穿其的开孔，这些贯穿每个平面层的开孔大致对准，限定了燃烧器中的流体通道32、34、36、38和40，它们分别与入口22、24、26、28和30流体相通。流体通道32与前体入口22流体相通，由此形成前体通道，流体通道34与气体入口24流体相通，形成气体通道34。可使用辅助入口和流体通道使附加的前体或气体流入燃烧器。
仍参见图1，限定燃烧器表面的表面层18包含贯穿其的表面开孔42、44、46、48和50，分别与流体通道32、34、36、38和40大致对准并相通。流经各入口和流体通道的流体通过贯穿表面层的表面开孔42、44、46、48和50离开燃烧器。根据本发明的一个方面，表面开孔42、44、46、48和50的尺寸小于与它们相通的各流体通道的尺寸。如图1所示，例如，存在两个表面开孔46、48和50与流体通道36、38和40相通。表面开孔42的尺寸小于流体通道32的尺寸。存在三个表面开孔44与流体通道44相通。这些表面开孔较好是直径或宽度小于约150微米，在一些实施方案中，表面开孔的直径或宽度可小于约10微米。
现参见图2，它是本发明一个实施方案的表面层18的顶视图，每层包含平表面26。如图2所示，表面层18包含贯穿其的表面开孔。在本发明的一个方面，表面开孔42与前体通道和前体入口流体相通，以使得前体可经过表面开孔42离开燃烧器表面。表面开孔44与气体入口和气体通道流体相通，使气体(如氧气、氮气或其混合气)经燃烧器表面离开燃烧器。辅助表面开孔46、48和50与辅助流体通道和辅助入口流体相通，使辅助气体(如可燃性气体、氧气和惰性气体(如氮气))经表面离开燃烧器。例如，氮气、氧气或其混合气可经表面开孔46和50离开燃烧器表面，可燃性气体(如甲烷和氧气的混合气)可经表面开孔48离开燃烧器。
图3示出了分配层14的顶视图，它包含比入口层12和亚表面层16更多数量的开孔。此外，分配层14中的开孔较好是小于入口层和亚表面层中的开孔。例如，分配层14的开孔数是入口层或亚表面层开孔数的至少两倍。这些分配层的开孔62、64、68和70与燃烧器的各流体通道大致对准。如图1A所示，与入口层12连接的分配层表面可包含井状区(welled areas)71与入口22、24、26、28和30对准。可以蚀刻掉分配层14的部分厚度制成这些井状区，在分配层中留下薄的材料区73。然后，用掩膜和蚀刻技术穿过薄区域73形成分配开孔62、64、66、68和70。分配层14中的分配开孔均匀地分配物料流，使每种流经燃烧器的前体和气体具有大致恒定的压力。
在本发明的一个方面，这些层中至少一部分是由可微机械加工的材料形成的，较好是可蚀刻的材料，如元素半导体材料或碳化硅。在本发明的一个较佳实施方案中，这些层的一部分由(100)晶相的硅形成。较好是至少表面层18是由硅制得的，分配层14也可以由硅制得。较好是固定层(mounting layer)12由玻璃材料制得，如硼硅酸盐或磷硅酸盐玻璃，如PYREX。亚表面层16和附加层也可以由与固定层12相同的材料制得。
根据本发明的另一方而，贯穿这些层的一部分开孔的尺寸被加工成能将流经的液体雾化成沙得平均直径小得足以在低于约2700℃的温度下完全汽化的液滴。能被完全汽化的具体沙得平均直径将取决于被汽化的具体前体与燃烧器产生的火焰的温度，这可通过试验来确定。虽然并不知道液体***成小液滴的确切机理，但仍认为迫使液体经过小开孔喷出会通过液体的瑞利分散而***成小液滴。因此，尺寸被加工成能雾化流经液体的开孔起燃烧器结构中所含的雾化元件的作用。
在本发明的一个较佳实施方案中，与前体通道32流体相通的表面开孔42的尺寸被加工成能将前体液流雾化成沙得平均直径小得足以在低于约2700℃的温度下完全汽化的液滴。本文所用的术语“瑞利分散(Rayleigh breakup)”是指使液体流经小开孔或孔形成液体喷流，该喷流会***成具有窄液滴尺寸分布的小液滴。当液体喷流以柱状连续流从小开孔中喷出时，喷流表面上内聚力和***力间的竞争会产生振动和扰动。该振动会增幅，而液流会***成小液滴，形成喷雾。有关瑞利分散的进一步信息可见Arthur H.Lefebvre编著，Hemisphere PublishingCo.于1989年出版的 雾化和喷雾(Atomization and Sprays)一书，有关内容参考结合于本发明中。
因此，根据本发明，液态前体流经入口22、流体通道32和表面开孔42。当前体离开表面开孔42时它被雾化成小液滴，液滴的大小约为表面开孔42的两倍。例如，迫使液体经过宽度或直径为10微米的表面开孔会产生沙得平均直径约为20微米的液滴。合适的流速可以通过试验来确定。经过表面开孔48离开燃烧器的可燃性气体(如甲烷和氧气的混合气)被点燃产生火焰。流入火焰的经雾化前体燃烧，形成金属氧化物烟灰。辅助气体可通过入口24、26和30送入燃烧器10，并从表面开孔44、46和50离开燃烧器。辅助气体可包含氧气、氮气或其混合气。当然，可以理解，前体、可燃性气体和辅助气体流经的具体入口和开孔可以重新配置以使前体的燃烧最优化。
喷流的瑞利分散还可包括向液体喷流引入具有较恒定频率的外部扰动来帮助喷流的***过程，得到具有窄液滴尺寸分布的喷雾。可以通过在液体喷流通道中放置突起物(如柔软的带子)来引入扰动。或者，可以通过流体反馈振荡器或压电振荡器向液体喷流中引入扰动。相对恒定的频率应该对应于扰动所需的特定波长(该频率与波长除喷射速度有关)或者对应于包含对应于最快增长扰动的波长(瑞利波长)的宽谱频率。非圆形液体喷流的破裂产生具有许多频率的振荡。具体而言，表面张力使液体喷流重新成形，消除那些曲率半径小于喷流表面其它部分的边缘。这在喷流中建立起振荡，在恰当地进行最优化时(通过经验或通过计算)，可促使喷流破裂成尺寸均匀的液滴。计算扰动的合适频率的细节可见Rovelstad等题为“瑞利分散的雾化装置和制备该装置的方法”的美国专利申请。
在通过瑞利分散雾化液体的实施方案中，开孔较好是具有圆形的截面形状，以使喷流扰动最小。然而，其它非圆形截面形状也可使用。液态前体一旦雾化，微小的液滴就在燃烧器的火焰中汽化并燃烧，形成无机烟灰。在一个较佳实施方案中，使含硅前体雾化并燃烧，形成二氧化硅烟灰。
燃烧器表面层18可包含单个开孔以通过瑞利分散来雾化液态前体。在一个图2所示的较佳实施方案中，在表面层中形成多个表面开孔42用于雾化液态前体。图2所示的表面开孔42成直线排列，它尤其可用于形成线形烟灰外形，并将燃烧器形成的烟灰淀积在圆柱形心轴或铒杆上。精确成形的开孔52线列会使窄烟灰流瞄准心轴，以改进心轴上的烟灰捕集率。
图4示出了本发明另一个实施方案的表面层18。与前述实施方案类似，图4示出的燃烧器可包含以与表面层18大致平行和固定的方式放置的入口层和分配层(图中未示出)。表面开孔42包含穿过燃烧器表面18中央区的狭缝形孔。燃烧器表面还包含表面开孔44、46、48和50。参见图5，表面层18具有厚度减薄的区域，在表面层和与其连接的层之间形成通道84，以使流体流经与该层平表面大致平行的通道。通道84与表面开孔44和流体入口流体相通，使得前体或气体从表面开孔42离开燃烧器表面。如图6所示，表面层18内减薄厚度的区域形成通道86、88和90。通道86、88和90分别与表面开孔46、48和50以及流体入口(图中未示出)流体相通，使得前体或气体经各表面开孔离开燃烧器表面。
图7示出了本发明另一个实施方案的表面层18。该表面层18具有位于燃烧器表面中央区中的狭缝形孔42，以及贯穿表面层18的表面开孔46、48和50。图8是沿图7的线8-8的剖面图，示出了表面层18和亚表面层16。表面开孔46、48和50分别与亚表面层16中的流体通道36、38和40对准并流体相通。亚表面层16还包含贯穿其的狭缝形孔32，平面层18和亚平面层16互相连接以使得狭缝形孔32和狭缝形孔42形成主气孔100。流体通道34与主气孔100流体相通。流体通道32、34、36、38和40与流体入口(图中未示出)流体相通。图7示出的实施方案还包含分配层和入口层，类似于图1中所述的实施方案。
在操作中，根据本发明的一个方面，前体材料被送入燃烧器的前体入口，流经通道32，经主气孔100离开燃烧器。前体还可以流经流体通道34，经主气孔100离开燃烧器。前体可以是液态或气态，然而前体以液态形式送入燃烧器时，较好是主气孔还包含雾化元件，这将在下文更详细地说明。气体(如氮气、氧气或其混合气)可以被送入流体通道36和40，经表面开孔46和50排出，可燃性气体(如甲烷和氧气的混合气)可以被送入流体通道38，经表面开孔48离开燃烧器。可燃性气体气体流经表面开孔48并被点燃，产生火焰，在该火焰中前体材料转化成无机烟灰。
仍参见图8，在本发明的一个实施方案中，主气孔100包含液态雾化元件。该液态雾化元件可以雾化边缘110的形式包含在主气孔的内表面上。雾化边缘110长约10-100毫米，间隔宽度较好是不大于约250微米，更好约25-100微米。雾化边缘几乎是雾化上尖锐的，有助于发生雾化。根据本发明的另一个方面，以例如约5毫米/分钟的流速流经流体通道34的液态前体与雾化边缘10接触。气体(如氮气、氧气或其混合气)以高速率(如约100m/s)流经流体通道32，会合在与雾化边缘110接触的液态前体上。从雾化边缘上流过的液态前体形成薄层，通过高速率气体雾化成小液滴。有关合适流速的进一步细节可见Rovelstad等的美国专利申请“气体辅助的雾化装置和制备该装置的方法”。可燃性气体和辅助气体可流经流体通道36、38和40，经表面开孔46、48和50离开燃烧器，以产生火焰，在该火焰中经雾化的前体汽化并燃烧，形成烟灰。
图9示出了本发明另一个实施方案的顶视图。图9示出的实施方案的顶视图与图7示出的实施方案相同。然而，参见图10，图9示出的实施方案包含三层来构成确定雾化元件。表面层包含狭缝形孔42和表面开孔46、48和50。亚表面层16和第二亚表面层15包含贯穿其的狭缝形孔32。表面层18和亚表面层16连接在一起，以使狭缝形孔42和狭缝形孔32对准，形成主气孔100。亚表面层16和第二亚表面层15还包含贯穿这两层的限定了与主气孔流体相通的流体通道34的开孔和贯穿这两层的限定了分别与表面开孔46、48和50流体相通的流体通道36、38和40的开孔。第二亚表面层包含贯穿该层的限定了与主气孔100流体相通的流体通道33的开孔。主气孔包含雾化边缘110，间隔宽度较好是不大于约250微米。如以上实施方案所述，图9所示的实施方案还可包含以大致平行和固定的方式放置的多孔层和入口层。
在操作中，根据本发明的一个实施方案的方法，前体流经流体通道33，气体(如氮气、氧气或其混合气)流经流体通道32和34。或者，前体可流经所有三个流体通道32、33和34。气体(如氮气或氧气)流经流体通道36和40，经表面开孔46和50离开燃烧器。可燃性气体(如甲烷和氧气的混合气)流经流体通道38，经表面开孔48离开燃烧器。可燃性气体被点燃，产生燃烧器火焰，流入该火焰中的前体燃烧，形成无机烟灰。
根据本发明的另一个方面，图9和10所示的燃烧器可用来雾化并燃烧液态前体，形成金属氧化物烟灰，如二氧化硅烟灰。氮气、氧气或其混合气流经流体通道36和40，经表面开孔46和50离开燃烧器表面。可燃性气体流经流体通道38，经表面开孔48离开燃烧器。点燃可燃性气体，产生燃烧器火焰。液态前体流经流体通道33。该液体以足以在雾化边缘上形成薄膜的速率流动，该速率取决于开孔和流体通道的孔尺寸。使高流速的气体(较好是氮气、氧气或其混合气)流经流体通道32和34。流经流体通道33的液体在雾化边缘110上形成薄膜，高流速气体将液体撕裂成小液滴，经主气孔100离开燃烧器。然后，液滴在燃烧器火焰中燃烧，形成金属氧化物烟灰。高流速气体(较好是氮气、氧气或其混合气)可流经流体通道34，以有助于液态前体的雾化。流经流体通道34和流体通道32的气体于雾化边缘处110有效地拉薄(pinch)液体。
本发明的燃烧器和方法有许多优点。微机械加工的流体通道、开孔和孔能产生集中的烟灰，它可与接受体表面的尺寸相匹配。此外，在层的平表面的横向上流动的气体和前体流提供了在整个燃烧器内的均匀的流体分布。本发明的微机械加工的燃烧器可以排成阵列，其中可以控制流入各燃烧器的气体和前体。这一特点特别适用于光波导纤维预制件的制造，因为对各燃烧器的控制能够通过改变流至特定燃烧器的物料流来更好地控制光学性能达到预制件最终效果的限值。本发明燃烧器的另一个优点是能够批量生产燃烧器，类似于批量生产集成电路的方法。该特点使得能够容易且均一地以低成本复制燃烧器。
可以预计，对燃烧器结构进行进一步试验，能够得到进一步的优化，尤其是在孔和通道尺寸和结构以及流体流速方面。在前体以蒸气送入燃烧器的实施方案中，载气可以是例如可燃性气体、氧化气体、惰性气体，或者它们的混合气。氮气通常是较佳载气，甲烷/氧气混合气较好是用作燃烧器火焰燃料的可燃性气体，尽管氢氧气也可用作可燃性气体。
本发明的燃烧器可用于多种工艺。例如，燃烧器可用来制备金属氧化物烟灰，所述烟灰可淀积在接受体表面上。接受体表面可以是旋转心轴或铒杆，以形成光波导纤维预制件。然后将预制件在固结炉中进行热处理，再可用常规的光纤拉丝技术由固结的预制件制得光学波导纤维。
或者，接受体表面可以是平面或接受杯状物，其中淀积的烟灰在淀积的大致同时或淀积后，所述烟灰可被固结成熔凝二氧化硅玻璃体，用于制备多种制品。在一个例举性的方法中，将烟灰施用在平基材上，形成基底覆盖层，然后用两种不同的反应物组合物在两个接连的步骤中进一步淀积烟灰，得到覆盖在基材覆盖层上面的芯层和包覆层。然后固结所得物质。然后可通过平版印刷施加元件的所需光波导通道的设计，然后进行蚀刻，留下位于基材上的所需波导。接着，可包覆所述元件，并可固结所述外包层。在第二种类似的方法中，对最终的外包层进行恰当地掺杂，以使得其折射率与先前淀积的包覆层的折射率相同，但其熔点较低以使得它能在固结时容易流动，所述固结的温度不会有损坏先前淀积的波导的危险。
在关于制造熔凝二氧化硅烟灰的上述实施方案中，显然多种含硅前体材料可与本发明的燃烧器一起使用，包括含卤化物前体(如四氯化硅)。用于制备二氧化硅烟灰的较佳前体材料是无卤化物的前体，如硅氧烷，具体是多烷基硅氧烷(如八甲基环四硅氧烷)。此外，虽然不讨论玻璃烟灰的掺杂，应该理解合适的掺杂剂可以与本发明燃烧器一起使用。这些掺杂剂可以与前体一起送入燃烧器，或者它们可以通过分开的入口送入燃烧器，经分开的孔离开燃烧器。合适的掺杂剂包括但不限于P2O5和选自元素周期表中族IA、IB、IIA、IIB、IIIA、IIIB、IVA、VA和稀土族的金属氧化物。
显然，本领域技术人员可以在不偏离本发明精神或范围的情况下对本发明作出多种修改和变化。例如，可以对本文所揭示的孔和开孔的特定形状和结构作出变化。此外，可以改变基本上为平面的微机械加工层的数量。因此，本发明覆盖了对本发明的修改和变化，只要这些修改和变化是在所附权利要求书及其等同物的范围内。

Claims (23)

1.一种燃烧器，用于由可燃性气体产生火焰，在该火焰中前体发生化学反应形成无机烟灰，所述燃烧器包含多个以大致平行和固定的方式放置的基本上为平面的层，所述层限定一个外壳，该外壳具有与气体源流体相通的气体入口和与前体源流体相通的前体入口，每层包含贯穿有多个开孔的平表面，所述层中一层的平表面限定了燃烧器表面，气体入口与第一部分开孔流体相通，以引导气体经燃烧器表面离开燃烧器，前体入口与第二部分开孔流体相通，以引导前体经燃烧器表面离开燃烧器，所述层中至少有一部分由元素半导体材料或碳化硅形成的，所述开孔是经微机械加工贯穿所述层的。
2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于所述层中至少有一部分是由硅形成的。
3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于所述层中至少有一部分包含在所述层的平表面内形成的通道，第一部分通道与气体入口和第一部分开孔流体相通，第二部分通道与前体入口和第二部分开孔流体相通。
4.如权利要求3所述的燃烧器，其特征在于穿过至少一层平面层的第二部分开孔的尺寸被加工成能将流经的液体雾化成沙得平均直径小得足以在低于约2700℃的温度下完全汽化的液滴。
5.一种燃烧器，用于在火焰中燃烧含硅前体以制得二氧化硅烟灰，所述燃烧器包含多个以大致平行和固定的方式放置的基本上为平面的层，所述层限定一个外壳，该外壳具有与气体源流体相通的气体入口和与前体源流体相通的前体入口，每层包含贯穿有多个开孔的平表面，所述层中一层的平表面限定了燃烧器表面，第一部分开孔与前体入口流体相通，第二部分开孔与气体入口流体相通，所述层中的一层限定为分配层，贯穿分配层的开孔使流经该分配层的前体和气体具有基本恒定的压力，所述层中至少有一部分是由元素半导体材料或碳化硅形成的，所述开孔是经微机械加工贯穿所述层的。
6.一种用于制备二氧化硅烟灰的燃烧器，它包含由多个以大致平行和固定的方式放置的基本上为平面的层限定的外壳，所述外壳具有与含硅前体源流体相通的前体入口和与气体源流体相通的气体入口，每层所述层都包含贯穿有多个开孔的平表面，第一部分开孔与气体入口流体相通，所述层中一层的平表面限定了燃烧器表面，所述燃烧器表面贯穿有狭缝形气体，限定燃烧器表面的层与贯穿有第二狭缝形气孔的第二层连接，以使第一个狭缝形气孔大致对准第二个狭缝形气孔，形成位于燃烧器中心区的主气孔，所述主气孔与气体入口和前体入口流体相通，所述层中至少有一部分是由元素半导体材料或碳化硅形成的，所述开孔是经微机械加工贯穿所述层的。
7.如权利要求6所述的燃烧器，所述主气孔还包含具有雾化边缘的内表面，用来雾化与雾化边缘接触的液态前体。
8.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于所述开孔是经蚀刻贯穿所述层的。
9.一种用于由液态含硅前体制备二氧化硅烟灰的燃烧器，它包含一个由多层元素半导体材料形成的基本上为平面的层所限定的外壳，所述层以大致平行和固定的方式放置，所述外壳具有与前体源流体相通的前体入口和与气体源流体相通的气体入口，所述层具有贯穿有多个开孔的平表面，所述层中的一层限定了燃烧器表面，第一部分开孔与气体入口流体相通，第二部分开孔与前体入口流体相通，所述层中至少有一层包含液体雾化元件，用于雾化液态前体。
10.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于所述雾化元件包含多个开孔，这些开孔的尺寸被加工成能将液体雾化成沙得平均直径小得足以在低于约2700℃的温度下完全汽化的液滴。
11.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于所述雾化元件包含鼓风雾化器，它包含具有雾化边缘的主气孔，所述雾化边缘与液态前体和雾化用气体流体相通。
12.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于所述开孔和气孔是经蚀刻贯穿平面层的。
13.一种制备金属氧化物烟灰的方法，所述方法包括以下步骤：
提供燃烧器，所述燃烧器包含多个以大致平行和固定的方式放置的基本上为平面的层，所述层限定一个外壳，该外壳具有与气体源流体相通的气体入口和与前体源流体相通的前体入口，每层包含有多个经微机械加工贯穿的开孔的平表面，所述层中一层的平表面限定了燃烧器表面，气体入口与第一部分开孔流体相通，以引导气体经燃烧器表面离开燃烧器，前体入口与第二部分开孔流体相通，以引导前体经燃烧器表面离开燃烧器；
使可燃性气体流经第一部分开孔；
点燃所述可燃性气体产生火焰；
使前体经第二部分开孔流入火焰中，燃烧该前体，形成金属氧化物烟灰。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于所述方法还包括在远离燃烧器处汽化所述前体，并将经汽化的前体送入燃烧器的步骤。
15.一种制备金属氧化物烟灰的方法，所述方法包括以下步骤：
提供燃烧器，所述燃烧器包含贯穿有第一开孔基本上为平面的第一层；基本上为平面的第二层，其平表面限定了燃烧器表面，该层贯穿有第二开孔并与第一层连接以使第一开孔大致对准第二开孔，形成位于燃烧器中心区的气孔；多个穿过燃烧器表面的气体开孔，用于使可燃性气体和辅助气体离开燃烧器；与所述气体开孔流体相通的气体通道；以及与所述气孔流体相通的前体通道；
使可燃性气体和辅助气体流经气体通道和气体开孔；
点燃所述可燃性气体产生火焰；
使前体经前体通道和所述气孔流入火焰中，燃烧该前体，形成金属氧化物烟灰，所述层中至少有一部分是由元素半导体材料或碳化硅形成的，所述气孔是狭缝形的，通过微机械加工形成。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于所述微机械加工是蚀该。
17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于所述方法还包含在远离燃烧器处汽化所述前体，并将经汽化的前体送入燃烧器的步骤。
18.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于所述气孔还包含雾化边缘，所述前体是一种液体，它流经液体入口，在雾化边缘上形成薄液膜，气体流经所述气孔，撞击在所述液膜上以雾化液态前体。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于烟灰是二氧化硅烟灰，前体是含硅前体。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于该方法还包括使气体和液态前体流经具有用来将液体分配至液体孔的液体通道和用来将气体分配至气体孔的气体通道的多孔层，以均匀地分配气体和前体流的步骤。
21.一种制备金属氧化物烟灰的方法，所述方法包括以下步骤：
提供燃烧器，所述燃烧器包含由可微机械加工材料形成的基本上为平面的第一层，其平表面限定了燃烧器表面，该平表面贯穿有至少一个第一前体开孔，用于从燃烧器中排出前体；多个穿过燃烧器表面的气体开孔，用于从燃烧器中排出可燃性气体和辅助气体；以及由可微机械加工材料形成的基本上为平面的第二层，它具有平表面，第一层和第二层形成流体供给网络，它包括用于将气体供至气体开孔的气体通道和用于将前体供至所述至少一个第一前体开孔的至少一个第一前体通道；
使可燃性气体流经一部分气体开孔；
点燃所述可燃性气体产生火焰；
使前体经所述至少一个第一前体开孔流入火焰中，形成金属氧化物烟灰，所述可微机械加工的材料是元素半导体材料或碳化硅。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于所述金属氧化物烟灰是二氧化硅烟灰，所述前体是含硅前体。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于所述前体是液体，所述至少一个第一开孔是液体开孔，用于形成液体喷流，该液体喷流通过瑞利分散***成液滴，该方法还包括使液态前体流经所述至少一个第一液体开孔的步骤。
CN98811392A 1997-12-19 1998-12-03 制备金属氧化物烟灰的燃烧器和方法 Expired - Fee Related CN1126720C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6825597P 1997-12-19 1997-12-19
US60/068,255 1997-12-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1279653A CN1279653A (zh) 2001-01-10
CN1126720C true CN1126720C (zh) 2003-11-05

Family

ID=22081389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98811392A Expired - Fee Related CN1126720C (zh) 1997-12-19 1998-12-03 制备金属氧化物烟灰的燃烧器和方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6837076B2 (zh)
EP (1) EP1044172A4 (zh)
JP (1) JP2001526174A (zh)
KR (1) KR20010033239A (zh)
CN (1) CN1126720C (zh)
AU (1) AU751971B2 (zh)
BR (1) BR9813652A (zh)
CA (1) CA2309136A1 (zh)
ID (1) ID25479A (zh)
MX (1) MXPA00006041A (zh)
WO (1) WO1999032410A1 (zh)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010033239A (ko) 1997-12-19 2001-04-25 알프레드 엘. 미첼슨 금속 산화물 매진을 제조하기 위한 방법 및 버너
JP2002500190A (ja) * 1998-01-08 2002-01-08 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 海洋海綿から誘導されるキネシンモーターモジュレーター
US6736633B1 (en) 1998-12-17 2004-05-18 Corning Incorporated Burner manifold apparatus for use in a chemical vapor deposition process
AU6158900A (en) * 1999-07-19 2001-02-05 Linde Gas Aktiengesellschaft Methods for producing highly pure silicon dioxide glass and burner for carrying out this method
US6611647B2 (en) 2000-12-12 2003-08-26 Corning Incorporated Large effective area optical fiber
US6743011B2 (en) * 2001-12-19 2004-06-01 Corning Incorporated Multi-layer burner module, adapter, and assembly therefor
KR100496449B1 (ko) 2002-06-28 2005-06-20 엘에스전선 주식회사 광섬유모재 제조를 위한 외부기상 증착장치 및 이를 이용한 광섬유모재 제조방법
US20040114886A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Fitel Usa Corp. Systems and methods for reducing optical fiber splice loss
FI116619B (fi) * 2004-07-02 2006-01-13 Liekki Oy Menetelmä ja laite optisen materiaalin tuottamiseksi sekä optinen aaltojohde
ES2718461T3 (es) * 2007-02-28 2019-07-02 Corning Inc Artículos polarizantes de la luz y método de confección de los mismos
JP5351141B2 (ja) * 2007-03-30 2013-11-27 コーニング インコーポレイテッド 三次元微細加工バーナー
US7489850B1 (en) 2007-10-30 2009-02-10 Corning Incorporated Phosphorous and alkali doped optical fiber
JP5362382B2 (ja) 2008-02-27 2013-12-11 信越化学工業株式会社 光ファイバ用母材の製造方法及び光ファイバ用母材製造用バーナ
JP4750867B2 (ja) * 2009-02-24 2011-08-17 信越化学工業株式会社 多孔質ガラス母材製造用バーナ及び多孔質ガラス母材の製造方法
US8062733B2 (en) * 2009-05-15 2011-11-22 Corning Incorporated Roll-to-roll glass material attributes and fingerprint
US8181485B2 (en) 2009-06-19 2012-05-22 Corning Incorporated Roll-to-roll glass soot sheet sintering method and apparatus
US8359884B2 (en) * 2009-07-17 2013-01-29 Corning Incorporated Roll-to-roll glass: touch-free process and multilayer approach
GB2478307A (en) 2010-03-02 2011-09-07 Heraeus Quartz Uk Ltd Manufacture of silica glass
US8438876B2 (en) * 2010-03-29 2013-05-14 Corning Incorporated Method and apparatus for removing glass soot sheet from substrate
JP5466102B2 (ja) * 2010-07-08 2014-04-09 セイコーインスツル株式会社 貫通電極付きガラス基板の製造方法及び電子部品の製造方法
US9321669B2 (en) 2011-08-23 2016-04-26 Corning Incorporated Thin glass sheet with tunable coefficient of thermal expansion
DE102011121190A1 (de) * 2011-12-16 2013-06-20 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg OMCTS-Verdampfungsverfahren
US9199870B2 (en) 2012-05-22 2015-12-01 Corning Incorporated Electrostatic method and apparatus to form low-particulate defect thin glass sheets
US8857216B2 (en) 2012-05-31 2014-10-14 Corning Incorporated Burner modules, methods of forming glass sheets, and glass sheets formed thereby
US9452946B2 (en) 2013-10-18 2016-09-27 Corning Incorporated Locally-sintered porous soot parts and methods of forming
JP2015093816A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 住友電気工業株式会社 ガラス微粒子堆積体の製造方法およびガラス母材の製造方法
JP6245648B2 (ja) * 2014-06-16 2017-12-13 信越化学工業株式会社 光ファイバ母材の製造方法
US9919958B2 (en) 2014-07-17 2018-03-20 Corning Incorporated Glass sheet and system and method for making glass sheet
US10185084B2 (en) 2016-02-23 2019-01-22 Corning Incorporated Layered glass structures
US9422187B1 (en) 2015-08-21 2016-08-23 Corning Incorporated Laser sintering system and method for forming high purity, low roughness silica glass
JP6086168B2 (ja) * 2016-04-01 2017-03-01 住友電気工業株式会社 ガラス微粒子堆積体の製造方法およびガラス母材の製造方法
US10745804B2 (en) * 2017-01-31 2020-08-18 Ofs Fitel, Llc Parallel slit torch for making optical fiber preform
EP3630365B1 (en) 2017-05-31 2021-06-23 SHL Medical AG Nozzle device and a method of manufacturing the same
CN113354263B (zh) * 2021-07-03 2022-08-26 神光光学集团有限公司 一种生产合成石英玻璃的方法及设备

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3662960A (en) 1966-11-21 1972-05-16 United Aircraft Corp Injector head
US3936633A (en) * 1973-01-04 1976-02-03 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research & Development Administration Method of determining lanthanidies in a transition element host
US3921916A (en) 1974-12-31 1975-11-25 Ibm Nozzles formed in monocrystalline silicon
US4169008A (en) 1977-06-13 1979-09-25 International Business Machines Corporation Process for producing uniform nozzle orifices in silicon wafers
US4526599A (en) * 1981-08-28 1985-07-02 At&T Bell Laboratories Optical fiber fabrication process
US4682994A (en) 1985-12-16 1987-07-28 Polaroid Corporation Process and apparatus for forming optical fiber preform
US4684384A (en) * 1986-02-27 1987-08-04 Corning Glass Works Conveyor deposition method and apparatus for making optical fiber preforms
DE3869793D1 (de) 1987-01-27 1992-05-14 Asahi Glass Co Ltd Gaszufuehrungsrohr fuer die reaktive abscheidung aus der gasphase.
US4828184A (en) 1988-08-12 1989-05-09 Ford Motor Company Silicon micromachined compound nozzle
US5203897A (en) * 1989-11-13 1993-04-20 Corning Incorporated Method for making a preform doped with a metal oxide
US5110335A (en) * 1990-06-25 1992-05-05 At&T Bell Laboratories Method of glass soot deposition using ultrasonic nozzle
US5211732A (en) 1990-09-20 1993-05-18 Corning Incorporated Method for forming a porous glass preform
US5116400A (en) 1990-09-20 1992-05-26 Corning Incorporated Apparatus for forming a porous glass preform
US5702495A (en) * 1993-02-10 1997-12-30 Nikon Corporation Silica glass member for UV-lithography, method for silica glass production, and method for silica glass member production
GB9312634D0 (en) * 1993-06-18 1993-08-04 Tsl Group Plc Improvements in vitreous silica manufacture
WO1995004881A1 (en) 1993-08-06 1995-02-16 Ford Motor Company A fuel injector
US5622750A (en) * 1994-10-31 1997-04-22 Lucent Technologies Inc. Aerosol process for the manufacture of planar waveguides
US5599371A (en) * 1994-12-30 1997-02-04 Corning Incorporated Method of using precision burners for oxidizing halide-free, silicon-containing compounds
US6312656B1 (en) * 1995-12-19 2001-11-06 Corning Incorporated Method for forming silica by combustion of liquid reactants using oxygen
UA46068C2 (uk) * 1995-12-19 2002-05-15 Корнінг Інкорпорейтид Спосіб отримання тонкодисперсного порошку діоксиду кремнію та пристрій для отримання діоксиду кремнію
EP0910775A4 (en) * 1996-07-08 2002-05-02 Corning Inc SPRAYING DEVICE SUPPORTED BY GAS
WO1998001228A2 (en) 1996-07-08 1998-01-15 Corning Incorporated Rayleigh-breakup atomizing devices and methods of making rayleigh-breakup atomizing devices
DE19725955C1 (de) * 1997-06-19 1999-01-21 Heraeus Quarzglas Verfahren zur Herstellung eines Quarzglasrohlings und dafür geeignete Vorrichtung
US5979185A (en) * 1997-07-16 1999-11-09 Corning Incorporated Method and apparatus for forming silica by combustion of liquid reactants using a heater
KR20010033239A (ko) 1997-12-19 2001-04-25 알프레드 엘. 미첼슨 금속 산화물 매진을 제조하기 위한 방법 및 버너
US6260385B1 (en) * 1998-08-07 2001-07-17 Corning Incorporated Method and burner for forming silica-containing soot
US6374642B1 (en) * 2000-03-15 2002-04-23 Corning Incorporated Method and apparatus for combustion-enhanced vaporization

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999032410A1 (en) 1999-07-01
AU1620899A (en) 1999-07-12
BR9813652A (pt) 2000-10-03
EP1044172A1 (en) 2000-10-18
EP1044172A4 (en) 2005-01-19
JP2001526174A (ja) 2001-12-18
ID25479A (id) 2000-10-05
KR20010033239A (ko) 2001-04-25
MXPA00006041A (es) 2003-09-10
AU751971B2 (en) 2002-09-05
CA2309136A1 (en) 1999-07-01
CN1279653A (zh) 2001-01-10
US6837076B2 (en) 2005-01-04
US20030167796A1 (en) 2003-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1126720C (zh) 制备金属氧化物烟灰的燃烧器和方法
CN101528334B (zh) 用于制造纳米颗粒的设备和方法
US6260385B1 (en) Method and burner for forming silica-containing soot
US5979185A (en) Method and apparatus for forming silica by combustion of liquid reactants using a heater
CN1265082A (zh) 使用氧气燃烧液体反应物制备二氧化硅的方法
WO1996020897A1 (en) Vertical, packed-bed, film evaporator for halide-free, silicon-containing compounds
US6743011B2 (en) Multi-layer burner module, adapter, and assembly therefor
CA2030648A1 (en) Flash vaporizer system for delivering reactants for flame hydrolysis deposition and method of forming optical waveguide preforms therewith
US6079225A (en) Method for the production of a quartz glass blank and apparatus suitable therefor
CA2346457C (en) Method for manufacturing a preform of an active fiber
US6672106B1 (en) Method and apparatus for forming soot for the manufacture of glass
WO2001092172A1 (en) Method of making a titania-doped fused silica preform
US20020028415A1 (en) Co-flow diffusion flame burner device used for fabricating an optical waveguide
US6374642B1 (en) Method and apparatus for combustion-enhanced vaporization
US6748768B2 (en) Apparatus and method of doping silica with fluorine during laydown
AU759821B2 (en) Method and apparatus for forming soot for the manufacture of glass
US6735981B2 (en) High heat capacity burners for producing fused silica boules
MXPA01001383A (en) Method and apparatus for forming soot for the manufacture of glass
MXPA00001101A (en) Method for forming silica by combustion of liquid reactants using oxygen
JP2003040627A (ja) 石英系ガラス用原料及び石英系ガラスの製造方法
MXPA00000586A (en) Method and apparatus for forming silica by combustion of liquid reactants using a heater

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee