JP2007076957A - Burner for glass synthesis and method of manufacturing glass fine particle deposit using the burner - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a burner for glass synthesis for efficiently manufacturing a high quality glass fine particle deposit free from striae by stabilizing the sticking of a dopant such as Ge slow in reaction time. <P>SOLUTION: The burner for glass synthesis is provided with a raw material gas jetting flow passage 35 for jetting a glass raw material gas 33 which is arranged in the center, and a combustible gas jetting flow passage 39 and a combustion aid gas jetting flow passage 47 arranged around the raw material gas jetting flow passage 35 to form a multiple pipe structure, and further is provided with a partitioning pipe 61 surrounding the raw material gas jetting flow passage 35, the combustible gas jetting flow passage 39 and the combustion aid gas jetting flow passage 47 concentrically with respect to the raw material gas jetting flow passage 35. The tip of each gas jetting flow passage installed inside the partitioning pipe 61 and forming the multiple pipe structure is set to draw back to the inside of the burner by a prescribed distance from the tip of the partitioning pipe 61. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ガラス微粒子堆積体の製造に使用されるガラス合成用バーナと、該バーナを用いたガラス微粒子堆積体の製造方法に関する。   The present invention relates to a glass synthesis burner used for manufacturing a glass particulate deposit and a method for producing a glass particulate deposit using the burner.

ガラス微粒子堆積体の製造方法の一つとして、多層付け法が知られている。
この製造方法は、軸回りに回転させた出発材に対して軸方向に往復移動されるガラス合成用バーナによって出発材の外周にガラス微粒子を径方向へ積層させて、多孔質のガラス微粒子堆積体を成長させていくものである。 As one of the methods for producing a glass particulate deposit, a multi-layering method is known.
In this manufacturing method, a porous glass fine particle deposit is obtained by laminating glass fine particles radially on the outer periphery of a starting material by a glass synthesis burner that is reciprocated in the axial direction with respect to the starting material rotated about an axis. It will grow.

この多層付け法では、ガラス合成用バーナとして、一般に、マルチノズルバーナが使用されている。
マルチノズルバーナは、中心部に配置されたガラス原料ガスを噴射する噴射流路を有し、その外側に可燃性ガス、及び、助燃性ガスを噴射する噴射流路を有するが、特に助燃性ガス噴射流路の少なくとも１つが複数の小口径ノズル構造で構成され、該原料ガス噴射流路の同心円上に該複数のノズルが配置される構造を有するバーナの総称である。 In this multilayering method, a multi-nozzle burner is generally used as a glass synthesis burner.
The multi-nozzle burner has an injection flow path for injecting a glass raw material gas disposed in the center, and has an injection flow path for injecting a combustible gas and an auxiliary combustion gas on its outer side. This is a general term for a burner having a structure in which at least one of the injection flow paths is configured by a plurality of small-diameter nozzle structures, and the plurality of nozzles are arranged on concentric circles of the raw material gas injection flow paths.

ところで多層付け法ではガラス微粒子の堆積初期において、ターゲットの外径が小さく、ガラス微粒子の付着効率が悪い。特に、ＶＡＤ法などで一般的に使用されている同心円多重管構造だけからなるバーナではガラス微粒子のターゲットへの直進性が悪く付着効率が良くないため助燃性ガス噴射流路を小口径ノズル構造とすることで助燃性ガスの噴射流速を高め火炎の直進性を向上させることで堆積初期のガラス微粒子の付着効率を向上させたのが該マルチノズルバーナであるが、更にそれぞれの該小口径助燃性ガスノズルが小口径可燃性ガスノズルに包括し、燃焼火炎の直進性を向上させることでガラス微粒子の付着を安定化するとともに堆積面の加熱効率を向上させることが可能な構造のマルチノズルバーナ（図７）が提案されている。   By the way, in the multi-layering method, the outer diameter of the target is small at the initial stage of the deposition of the glass particles, and the adhesion efficiency of the glass particles is poor. In particular, in a burner having only a concentric multiple tube structure generally used in the VAD method or the like, the straight-line property of the glass particles to the target is poor and the adhesion efficiency is not good. The multi-nozzle burner improved the adhesion efficiency of the glass particles at the initial stage of deposition by increasing the injection flow rate of the auxiliary combustion gas and improving the straightness of the flame. A multi-nozzle burner with a structure that can stabilize the adhesion of glass particles and improve the heating efficiency of the deposition surface by incorporating the gas nozzle into a small-diameter combustible gas nozzle and improving the straightness of the combustion flame (FIG. 7). ) Has been proposed.

図７に示したガラス合成用バーナ１は、下記特許文献１等に開示されたもので、中心部に配置されてガラス原料ガス３を噴射する原料ガス噴射流路５と、該原料ガス噴射流路５の外側に配置されて可燃性ガス７を噴射する可燃性ガス噴射流路９と、原料ガス噴射流路５と可燃性ガス噴射流路９との間に装備されてガラス原料ガス３と可燃性ガス７との間にシールガス１１を噴射するシールガス噴射流路１３と、可燃性ガス噴射流路９の外側に配置されて助燃性ガス１５をガラス原料ガス３と略同心の環状に噴射する助燃性ガス噴射流路１７とが多重管構造に配置されている。   The glass synthesis burner 1 shown in FIG. 7 is disclosed in the following Patent Document 1 and the like, and is disposed at the center portion and a raw material gas injection flow path 5 for injecting a glass raw material gas 3, and the raw material gas injection flow A flammable gas injection passage 9 that is disposed outside the passage 5 and injects the flammable gas 7, and is provided between the raw material gas injection passage 5 and the flammable gas injection passage 9, and the glass raw material gas 3 A seal gas injection channel 13 for injecting a seal gas 11 between the combustible gas 7 and an auxiliary gas 15 disposed outside the combustible gas injection channel 9 in a ring substantially concentric with the glass raw material gas 3. The auxiliary combustible gas injection flow path 17 to be injected is arranged in a multiple tube structure.

また、原料ガス噴射流路５やシールガス噴射流路１３の外側で同心円上に、助燃性ガス１５を噴射する小口径の助燃性ガスノズル１９が装備されている。この助燃性ガスノズル１９は、可燃性ガス噴射流路９の先端に装備された小口径可燃性ガスノズル２１内に配置されて、小口径可燃性ガスノズル２１との協働で火炎噴射ノズル２３を形成している。   Further, an auxiliary combustion gas nozzle 19 having a small diameter for injecting the auxiliary combustion gas 15 is provided concentrically outside the raw material gas injection flow path 5 and the seal gas injection flow path 13. The auxiliary combustible gas nozzle 19 is disposed in a small-diameter combustible gas nozzle 21 provided at the tip of the combustible gas injection flow path 9, and forms a flame injection nozzle 23 in cooperation with the small-diameter combustible gas nozzle 21. ing.

バーナの最外周部に装備された助燃性ガス噴射流路１７と、その内側に配置された助燃性ガスノズル１９及び小口径可燃性ガスノズル２１からなる火炎噴射ノズル２３は、原料ガス噴射流路５の延長線上に収束点を有するように内側に向かう傾斜を付けて装備されている。
なお、小口径可燃性ガスノズル２１の先端部は、バーナ先端の位置から内奥に所定距離だけ引っ込んだ位置に設定されているが、多重管構造を形成しているその他の流路及びノズルの先端は、バーナ先端の位置Ｈ０に合わせられている。 A flame injection nozzle 23 comprising an auxiliary combustion gas injection flow path 17 provided on the outermost peripheral part of the burner and an auxiliary combustion gas nozzle 19 and a small-diameter flammable gas nozzle 21 arranged inside the burner is provided in the raw material gas injection flow path 5. Equipped with an inward slope so that it has a convergence point on the extension.
The tip of the small-diameter combustible gas nozzle 21 is set at a position retracted by a predetermined distance from the position of the tip of the burner, but the other channels and the tip of the nozzle forming a multi-tube structure. Is adjusted to the position H 0 of the burner tip.

このように、原料ガス噴射流路５の延長線上に収束点を有するようにバーナ外周部から可燃性ガス７や助燃性ガス１５を噴射させる構成とすることで、原料流の広がりを抑えてターゲット外径が細いガラス微粒子の堆積初期においてもガラス微粒子を良好に堆積することができ、また収束火炎構造として火炎の揺れを起こり難くすることで安定した堆積を行うことができ、さらに、原料流への酸素や水の拡散を効率的にして反応効率を向上することができる。   As described above, the combustible gas 7 and the auxiliary combustible gas 15 are injected from the outer peripheral portion of the burner so as to have a convergence point on the extension line of the raw material gas injection flow path 5, thereby suppressing the spread of the raw material flow and the target. Glass particles can be deposited well even at the initial stage of deposition of glass particles with a thin outer diameter, and stable deposition can be performed by making the flame flame less likely to occur as a convergent flame structure. The reaction efficiency can be improved by efficiently diffusing oxygen and water.

なお、ガラス原料ガス３の酸化反応や加水分解反応をより活発にして、ガラス微粒子が生成される反応効率を高めるために、下記特許文献２では、可燃性ガス噴射流路や助燃性ガス噴射流路を、原料ガス噴射流路５の外周に複数層に配備することも提案されている。   In order to increase the oxidation efficiency and hydrolysis reaction of the glass raw material gas 3 and increase the reaction efficiency in which the glass fine particles are generated, the following Patent Document 2 discloses a combustible gas injection flow path and a supplementary combustible gas injection flow. It has also been proposed to arrange a plurality of layers on the outer periphery of the raw material gas injection flow path 5.

特開昭６２−１８７１３５号公報JP 62-187135 A 特開平５−３２３１３０号公報JP-A-5-323130

ところで、最近では、ガラス母材の目標となる屈折率を得るために、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率調整用添加物を含有させたガラス原料ガスを使用して、ガラス微粒子を出発材に堆積させることが行われている。   By the way, recently, in order to obtain the target refractive index of the glass base material, a glass raw material gas containing a refractive index adjusting additive such as germanium (Ge) is used to deposit glass fine particles on the starting material. Has been done.

しかし、例えば、屈折率調整用添加物としてのＧｅは、実際には、ＧｅＣｌ４（四塩化ゲルマニウム）の形態でガラス原料ガス中に混合されていて、ガラス微粒子に添加させるには、火炎中の酸素や水と反応させて、ＧｅＯ２（二酸化ゲルマニウム）に変化させる反応工程が必要である。
そして、この四塩化ゲルマニウムを二酸化ゲルマニウムに変化させるのに必要な反応時間は、ガラス原料ガス中のガラス原料であるＳｉＣｌ４（四塩化ケイ素）が火炎中の酸素や水との反応によりガラス微粒子であるＳｉＯ２（二酸化ケイ素）に変化するまでの反応時間よりも多くの時間を必要とする。言い換えれば、反応が遅い。 However, for example, Ge as a refractive index adjusting additive is actually mixed in a glass raw material gas in the form of GeCl 4 (germanium tetrachloride). is reacted with oxygen or water, it is necessary reaction step of changing the GeO 2 (germanium dioxide).
The reaction time required to change this germanium tetrachloride to germanium dioxide is that the glass raw material SiCl 4 (silicon tetrachloride) is made up of fine glass particles by reaction with oxygen and water in the flame. It takes more time than the reaction time to change to some SiO 2 (silicon dioxide). In other words, the reaction is slow.

そのため、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率調整用添加物をガラス微粒子に効率良く付着させるには、ガラス原料ガスから形成されるガラス微粒子のターゲット到達時間を、二酸化ケイ素の生成に必要な反応時間よりも大きく設定することが必要になる。
ここに、バーナ先端面からターゲットの堆積面までの距離をＣ（単位：ｍｍ）、ガラス原料ガス３の流速をＤ（単位：ｍ／sec）とすると、ガラス微粒子がターゲットの堆積面に到達するまでの時間Ｔは、次式で表される。
Ｔ＝Ｃ／Ｄ Therefore, in order to efficiently attach the refractive index adjusting additive such as germanium (Ge) to the glass fine particles, the target arrival time of the glass fine particles formed from the glass raw material gas is set to be longer than the reaction time required for generating silicon dioxide. Need to be set larger.
Here, when the distance from the burner tip surface to the target deposition surface is C (unit: mm) and the flow rate of the glass source gas 3 is D (unit: m / sec), the glass fine particles reach the target deposition surface. The time T until is expressed by the following equation.
T = C / D

従って、二酸化ゲルマニウムの生成に必要な反応時間が十分に確保できるように、ガラス微粒子がターゲットの堆積面に到達するまでの時間Ｔを増大させようとすれば、バーナ先端面からターゲットの堆積面までの距離Ｃを長くするか、原料流速Ｄを小さく（遅く）するかの何れかの対応が必要になる。   Therefore, if it is attempted to increase the time T until the glass fine particles reach the target deposition surface so that the reaction time necessary for the production of germanium dioxide can be sufficiently ensured, from the burner tip surface to the target deposition surface. Either a longer distance C or a lower (slower) raw material flow rate D is required.

ところが、図７に示した従来のガラス合成用バーナ１は、原料流速Ｄやターゲットまでの距離Ｃなどの各種のパラメータを高精度にバランスさせることで、火炎状態の維持、ガラス微粒子の効率的な生成等を実現しており、単純に原料流速Ｄやターゲットまでの距離Ｃを変更すると、火炎状態の悪化等で、ガラス微粒子の生成効率の低下といった問題が生じ、実質的には、ガラス微粒子がターゲットの堆積面に到達するまでの時間Ｔを増大させることができないという問題があった。   However, the conventional glass synthesis burner 1 shown in FIG. 7 balances various parameters such as the raw material flow velocity D and the distance C to the target with high accuracy, thereby maintaining the flame state and efficient glass fine particles. If the raw material flow rate D or the distance C to the target is simply changed, there is a problem that the generation efficiency of the glass fine particles is reduced due to deterioration of the flame state, and the glass fine particles are substantially reduced. There has been a problem that the time T required to reach the target deposition surface cannot be increased.

一方、ガラス微粒子がターゲットの堆積面に到達するまでの時間Ｔが、従来のままだと、二酸化ゲルマニウムの生成や生成された二酸化ゲルマニウムのガラス微粒子への付着に必要な十分な反応時間を確保することができず、Ｇｅの付着率の変動を招いてしまう。Ｇｅの付着率の変動は、脈理と呼ばれる屈折率分布の変動を引き起こし、品質のばらつき等を招く。
なお、上記した原料流速Ｄは、バーナのノズル断面積と供給ガス総量とをパラメータとする関数でもあるから、原料流速Ｄを遅くするために、ノズル断面積を大きくしたり、供給ガス総量を減らしたりすることも考えられるが、ノズル断面積を大きくすると火炎状態の悪化を招き、供給ガス総量を減らすと生成されるガラス微粒子の総量が減ることになるので必要量のガラス微粒子を堆積するのにかかる時間が長くなり、設備の生産性が悪くなり、いずれの場合も好ましいものではない。 On the other hand, if the time T until the glass fine particles reach the target deposition surface remains the same as before, sufficient reaction time necessary for the production of germanium dioxide and the adhesion of the generated germanium dioxide to the glass fine particles is ensured. This is not possible and causes a variation in the adhesion rate of Ge. The variation in the adhesion rate of Ge causes a variation in the refractive index distribution called striae, resulting in quality variations and the like.
The above-described raw material flow velocity D is also a function having the nozzle cross-sectional area of the burner and the total amount of supply gas as parameters. Therefore, in order to slow down the raw material flow velocity D, the nozzle cross-sectional area is increased or the total supply gas amount is decreased. However, if the nozzle cross-sectional area is increased, the flame condition will be worsened, and if the total amount of supplied gas is reduced, the total amount of generated glass particles will decrease, so the required amount of glass particles will be deposited. This takes a long time, and the productivity of the equipment deteriorates, which is not preferable in either case.

本発明の目的は、原料流速Ｄを遅くしたり、或いはターゲットまでの距離Ｃを延ばしたりしても、収束火炎を良好な状態に維持して、ガラス微粒子の生成効率の低下を防止することができ、従って、反応の遅いＧｅ等の屈折率調整用添加物がガラス微粒子に付着するまでの反応時間を実質的に長く設定して、ドーパントの付着を安定して実現でき、脈理のない高品質なガラス微粒子堆積体を効率よく製造することができるガラス合成用バーナ及び該バーナを用いたガラス微粒子堆積体の製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to maintain the convergent flame in a good state even when the raw material flow rate D is slowed or the distance C to the target is extended, thereby preventing a decrease in the generation efficiency of the glass fine particles. Therefore, the reaction time until the refractive index adjusting additive such as slow reaction Ge adheres to the glass fine particles can be set to be substantially long so that the adhesion of the dopant can be realized stably. It is an object of the present invention to provide a glass synthesis burner capable of efficiently producing a quality glass fine particle deposit and a method for producing a glass fine particle deposit using the burner.

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載のガラス合成用バーナは、可燃性ガスを噴射する可燃性ガス噴射流路及び助燃性ガスを噴射する助燃性ガス噴射流路とが、屈折率調整用添加物を含むガラス原料ガスを噴射する原料ガス噴射流路に対して同心状に配置された多重管部を有するガラス合成用バーナであって、前記多重管部の最外層のガス流路の出口である多重管部先端から前記多重管部を囲む可燃ガス流路の出口であるバーナ先端に向かって延長された前記多重管部の外壁延長部である仕切管は、前記ガラス原料ガスの一部がガラス化反応を開始する反応空間を形成し、前記多重管部の外側に前記多重管部に対して同心円状に小口径助燃性ガスノズルを有した火炎噴射ノズルを複数配置し、前記多重管部先端の位置を、前記小口径助燃性ガスノズルの先端位置より内奥に引っ込んだ位置に配置したことを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the glass synthesis burner according to claim 1 of the present invention has a combustible gas injection channel for injecting a combustible gas and an auxiliary combustible gas injection channel for injecting an auxiliary gas. , A glass synthesis burner having a multiple tube portion concentrically arranged with respect to a raw material gas injection flow path for injecting a glass raw material gas containing an additive for adjusting the refractive index, the outermost layer of the multiple tube portion A partition tube that is an outer wall extension of the multiple tube portion that extends from the tip of the multiple tube portion that is an outlet of the gas flow channel toward a burner tip that is an outlet of the combustible gas flow channel that surrounds the multiple tube portion is the glass A part of the raw material gas forms a reaction space for initiating a vitrification reaction, and a plurality of flame injection nozzles having a small-diameter auxiliary gas nozzle concentrically with respect to the multiple tube portion are arranged outside the multiple tube portion. , The position of the tip of the multiple tube section Characterized in that disposed in the retracted position to the inner back from the end position of the small diameter auxiliary gas nozzle.

本発明に係る請求項２記載のガラス合成用バーナは、請求項１に記載のガラス合成用バーナにおいて、可燃性ガスを噴射する可燃性ガス噴射外部流路を前記多重管部の外側に前記多重管部に対して同心状に配置し、前記火炎噴射ノズルを前記可燃性ガス噴射外部流路内に配置したことを特徴とする。   A glass synthesis burner according to a second aspect of the present invention is the glass synthesis burner according to the first aspect, wherein a flammable gas injection external flow path for injecting a flammable gas is disposed outside the multiple tube portion. It arrange | positions concentrically with respect to a pipe part, and has arrange | positioned the said flame injection nozzle in the said combustible gas injection external flow path.

本発明に係る請求項３記載のガラス合成用バーナは、請求項１に記載のガラス合成用バーナにおいて、助燃性ガスを噴射する助燃性ガス噴射外部流路を前記多重管部の外側に前記多重管部に対して同心状に配置し、前記火炎噴射ノズルは、前記助燃性ガス噴射外部流路と前記多重管部の間にあり、小口径可燃性ガスノズル内に小口径助燃性ガスノズルを配置した構成であることを特徴とする。   A glass synthesis burner according to a third aspect of the present invention is the glass synthesis burner according to the first aspect, wherein an auxiliary combustion gas injection external flow path for injecting an auxiliary combustion gas is provided outside the multiple pipe portion. Arranged concentrically with the pipe part, the flame injection nozzle is located between the auxiliary combustible gas injection external flow path and the multiple pipe part, and a small-diameter auxiliary gas nozzle is arranged in the small-diameter combustible gas nozzle It is the structure.

本発明に係る請求項４記載のガラス合成用バーナは、請求項３に記載のガラス合成用バーナにおいて、前記小口径可燃性ガスノズルの先端位置を、前記小口径助燃性ガスノズルの先端位置より内奥に引っ込んだ位置に配置したことを特徴とする。   A glass synthesis burner according to a fourth aspect of the present invention is the glass synthesis burner according to the third aspect, wherein the tip position of the small-diameter combustible gas nozzle is located inward from the tip position of the small-diameter auxiliary combustible gas nozzle. It is arranged at the position where it is retracted.

本発明に係る請求項５記載のガラス合成用バーナは、請求項１乃至４のいずれかに記載のガラス合成用バーナにおいて、前記火炎噴射ノズルの中心軸の延長線が、前記原料ガス噴射流路の中心軸の略延長線上に収束することを特徴とする。   The glass synthesis burner according to claim 5 of the present invention is the glass synthesis burner according to any one of claims 1 to 4, wherein an extension line of a central axis of the flame injection nozzle is the raw material gas injection flow path. It converges on a substantially extended line of the central axis.

本発明に係る請求項６記載のガラス微粒子堆積体の製造方法は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のガラス合成用バーナを用い、屈折率調整用添加物を含むガラス原料ガスを前記原料ガス噴射流路から火炎中に供給し、ガラス微粒子を生成し、生成したガラス微粒子を出発材に向けて噴射し、前記バーナを前記出発材に対して軸方向に相対的に移動させることにより、前記出発材上にガラス微粒子を堆積させることを特徴とする。   A method for producing a glass particulate deposit according to claim 6 of the present invention uses a glass synthesis burner according to any one of claims 1 to 5 and uses a glass raw material gas containing an additive for refractive index adjustment. Supplying into the flame from the source gas injection flow path, generating glass fine particles, injecting the generated glass fine particles toward the starting material, and moving the burner relative to the starting material in the axial direction Thus, glass fine particles are deposited on the starting material.

本発明に係る請求項７記載のガラス微粒子堆積体の製造方法は、請求項６に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法において、前記原料ガス噴射流路に供給されるガラス原料ガスの単位時間当たりの流量と、前記原料ガス噴射流路の断面積とから流速を求めると共に、前記ガラス原料ガスが火炎中の酸素又は水との反応によって体積膨張する際の反応開始点から出発材上の堆積面までの距離と前記流速とから求められる反応時間が少なくとも１０ｍsec以上となるように、前記原料ガス噴射流路に供給するガラス原料ガスの流量を設定することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for producing a glass fine particle deposit according to the sixth aspect of the present invention, wherein the glass fine particle deposit per unit time of the glass raw material gas supplied to the raw material gas injection channel is the method for producing a glass fine particle deposit according to the sixth aspect. The flow rate of the gas and the cross-sectional area of the raw material gas injection flow path, and the deposition surface on the starting material from the reaction start point when the glass raw material gas expands by reaction with oxygen or water in the flame The flow rate of the glass raw material gas supplied to the raw material gas injection flow path is set so that the reaction time obtained from the distance up to and the flow velocity is at least 10 msec.

本発明のガラス合成用バーナによれば、多重管部先端からバーナ先端に向かって延長された多重管部の外壁延長部である仕切管によって反応空間が形成されており、この反応空間内にガラス原料ガスや可燃性ガスや助燃性ガスが流れ、当該反応空間内で、既にガラス原料ガス中のガラス原料であるＳｉＣｌ４をガラス微粒子であるＳｉＯ２に変化させる反応が始まる。
ガラス微粒子を生成する化学反応には、酸化反応の場合と加水分解反応の場合とがあるが、いずれの場合も、反応後にモル数が増える体積膨張反応となる。しかし、体積膨張反応が生じても、反応空間の外周囲が仕切管よって囲われているため、反応ガスが径方向に膨張・拡散することがなく、よって、仕切管により外径が制限された安定火炎としてバーナ先端からターゲットに向けて噴射される。
また、多重管部の外側に小口径助燃性ガスノズルを有した火炎噴射ノズルを複数配置することで、バーナ中心部の火炎は、小口径助燃性ガスノズルの流動エネルギーにより絞られて、外径が徐々に狭まる安定した収束火炎に維持される。
その結果、例えば、原料ガス噴射流路から噴射される原料流速Ｄを遅くしたり、或いはターゲットまでの距離Ｃを延ばしたりしても、収束火炎を良好な状態に維持して、ガラス微粒子の生成効率の低下を防止することができる。 According to the burner for glass synthesis of the present invention, the reaction space is formed by the partition tube which is the outer wall extension portion of the multiple tube portion extended from the multiple tube portion tip toward the burner tip, and the glass is formed in the reaction space. The source gas, combustible gas, and auxiliary combustible gas flow, and the reaction for changing SiCl 4 that is already a glass material in the glass source gas into SiO 2 that is a glass fine particle starts in the reaction space.
The chemical reaction for producing the glass fine particles includes an oxidation reaction and a hydrolysis reaction. In either case, the reaction is a volume expansion reaction in which the number of moles increases after the reaction. However, even if a volume expansion reaction occurs, the outer periphery of the reaction space is surrounded by the partition tube, so that the reaction gas does not expand or diffuse in the radial direction, and thus the outer diameter is limited by the partition tube. Injected from the burner tip toward the target as a stable flame.
In addition, by arranging a plurality of flame injection nozzles having small-diameter auxiliary gas nozzles outside the multiple pipe part, the flame at the center of the burner is throttled by the flow energy of the small-diameter auxiliary gas nozzle, and the outer diameter gradually increases. It is maintained in a stable convergent flame that narrows.
As a result, for example, even if the raw material flow velocity D injected from the raw material gas injection flow path is slowed or the distance C to the target is extended, the convergent flame is maintained in a good state, and glass fine particles are generated. A decrease in efficiency can be prevented.

以下、本発明に係るガラス合成用バーナの好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るガラス合成用バーナの一実施の形態の縦断面図、図２は図１に示したガラス合成用バーナの正面図で、バーナ先端面よりバーナ内奥に引っ込んだ部分を破線で表した図、図３は図１に示したガラス合成用バーナを用いて、多層付け法によりガラス微粒子堆積体を製造する状態の説明図である Hereinafter, preferred embodiments of a glass synthesis burner according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a glass synthesis burner according to the present invention, and FIG. 2 is a front view of the glass synthesis burner shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which a glass fine particle deposit is manufactured by a multilayer attaching method using the glass synthesis burner shown in FIG.

この一実施の形態のガラス合成用バーナ３１は、バーナ中心部に配置されて屈折率調整用添加物を含有したガラス原料ガス３３を噴射する原料ガス噴射流路３５と、該原料ガス噴射流路３５の外側に配置されて可燃性ガス３７を噴射する可燃性ガス噴射流路３９と、原料ガス噴射流路３５と可燃性ガス噴射流路３９との間に装備されてガラス原料ガス３３と可燃性ガス３７との間にシールガス４１を噴射するシールガス噴射流路４３と、可燃性ガス噴射流路３９の外側に配置されて助燃性ガス４５を噴射する助燃性ガス噴射流路４７と、可燃性ガス噴射流路３９と助燃性ガス噴射流路４７との間に装備されて可燃性ガス３７と助燃性ガス４５との間にシールガス４１を噴射する第２のシールガス噴射流路４９とが、同心の多重管部５１を形成している。   The glass synthesis burner 31 according to this embodiment includes a raw material gas injection passage 35 that is disposed in the center of the burner and injects a glass raw material gas 33 containing a refractive index adjusting additive, and the raw material gas injection passage. The glass source gas 33 and the combustible gas are disposed between the combustible gas injection flow path 39 for injecting the combustible gas 37 and the raw material gas injection flow path 35 and the combustible gas injection flow path 39. A seal gas injection flow path 43 for injecting a seal gas 41 with the combustible gas 37, an auxiliary combustion gas injection flow path 47 for injecting the auxiliary combustion gas 45 disposed outside the combustible gas injection flow path 39, A second seal gas injection flow path 49 that is provided between the combustible gas injection flow path 39 and the auxiliary combustion gas injection flow path 47 and injects the seal gas 41 between the combustible gas 37 and the auxiliary combustion gas 45. And form a concentric multiple tube 51 To have.

更に、本実施の形態のガラス合成用バーナ３１は、多重管部５１の最外周部に、噴射する助燃性ガス４５が原料ガス噴射流路３５の延長線上に収束点を有するように、原料ガス噴射流路３５と同心円状に助燃性ガス噴射外部流路５３が装備されている。この助燃性ガス噴射外部流路５３の先端開口は、原料ガス噴射流路３５と同心の環状で原料ガス噴射流路３５の延長線上に収束するテーパ管状に、助燃性ガス４５の流動層を形成する。   Further, the glass synthesis burner 31 of the present embodiment has a raw material gas so that the auxiliary combustible gas 45 to be injected has a convergence point on the extension line of the raw material gas injection flow path 35 at the outermost peripheral portion of the multiple tube portion 51. An auxiliary combustion gas injection external flow path 53 is provided concentrically with the injection flow path 35. The tip opening of the auxiliary combustion gas injection external flow channel 53 forms a fluidized bed of the auxiliary combustion gas 45 in a tapered tube concentric with the raw material gas injection flow channel 35 and converges on an extension line of the raw material gas injection flow channel 35. To do.

また、本実施の形態のガラス合成用バーナ３１は、多重管部５１の外側で助燃性ガス噴射外部流路５３の内側となる領域に、可燃性ガスを噴射する可燃性ガス噴射外部流路５２を多重管部５１に対して同心状に配置している。さらに、この可燃性ガス噴射外部流路５２内で、多重管部５１と同心の略円周上に、小口径可燃性ガスノズル５５内に小口径助燃性ガスノズル５７を配置した火炎噴射ノズル５９を８つ配置している。これら８つの火炎噴射ノズル５９は、図２に示すように、周方向に等間隔で配置されている。   Further, the glass synthesis burner 31 of the present embodiment has a combustible gas injection external flow path 52 for injecting a combustible gas into a region inside the auxiliary combustible gas injection external flow path 53 outside the multiple tube section 51. Are arranged concentrically with respect to the multiple tube portion 51. Further, in this combustible gas injection external flow path 52, a flame injection nozzle 59 in which a small-diameter auxiliary combustible gas nozzle 57 is arranged in a small-diameter combustible gas nozzle 55 on a substantially circumference concentric with the multiple pipe portion 51 is provided. One is arranged. These eight flame injection nozzles 59 are arranged at equal intervals in the circumferential direction as shown in FIG.

本実施の形態のガラス合成用バーナ３１の場合、多重管部５１の最外周の管体は、原料ガス噴射流路３５と可燃性ガス噴射流路３９と助燃性ガス噴射流路４７の周囲を原料ガス噴射流路３５に対して同心円状に囲って、多重管部先端からバーナ先端Ｈ０となる可燃性ガス噴射外部流路５２及び助燃性ガス噴射外部流路５３の先端まで延びた多重管部５１の外壁延長部となる仕切管６１を備えている。
そして、仕切管６１の内側に装備される各ガス噴射流路３５，４３，３９，４９，４７は、いずれも先端が、仕切管６１の先端よりも所定距離だけバーナ内奥に引っ込んで設定されて、各ガス噴射流路３５，４３，３９，４９，４７の先端から仕切管６１の先端までの空間が、原料ガス噴射流路３５から噴射されるガラス原料ガス３３中のガラス原料（例えば、ＳｉＣｌ４）や屈折率調整用添加物原料（例えば、ＧｅＣｌ４）が火炎中の酸素又は水と反応してガラス微粒子（ＳｉＯ２）や二酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）となる反応空間６３として機能する。 In the case of the glass synthesis burner 31 according to the present embodiment, the outermost tube of the multiple tube portion 51 is surrounded by the raw material gas injection flow path 35, the combustible gas injection flow path 39, and the auxiliary combustion gas injection flow path 47. Multiple pipes that are concentrically surrounded with respect to the raw material gas injection flow path 35 and extend from the end of the multiple pipe section to the tips of the combustible gas injection external flow path 52 and the auxiliary combustion gas injection external flow path 53 that become the burner front end H 0. A partition pipe 61 is provided as an outer wall extension of the portion 51.
The gas injection flow paths 35, 43, 39, 49, and 47 provided inside the partition pipe 61 are all set with their tips retracted into the burner by a predetermined distance from the tips of the partition pipe 61. Thus, a space from the tip of each gas injection flow path 35, 43, 39, 49, 47 to the tip of the partition pipe 61 is a glass raw material in the glass raw material gas 33 injected from the raw material gas injection flow path 35 (for example, SiCl 4 ) or a refractive index adjusting additive raw material (for example, GeCl 4 ) functions as a reaction space 63 that reacts with oxygen or water in the flame to become glass fine particles (SiO 2 ) or germanium dioxide (GeO 2 ).

ガラス原料ガス３３中のガラス原料であるＳｉＣｌ４（四塩化ケイ素）が火炎中の酸素（Ｏ２）や水（Ｈ２Ｏ）との反応によりガラス微粒子であるＳｉＯ２（二酸化ケイ素）に変化する反応は、酸化反応の場合と、加水分解反応の場合とがあり、次の（１），（２）式によって表される。
酸化反応 ＳｉＣｌ４＋Ｏ２ → ＳｉＯ２＋２Ｃｌ２ （１）
加水分解反応 ＳｉＣｌ４＋２Ｈ２Ｏ → ＳｉＯ２＋４ＨＣｌ （２）
何れの反応の場合も、反応後にモル数が増える体積膨張反応である。
屈折率調整用添加物原料であるＧｅが火炎中の酸素（Ｏ２）や水（Ｈ２Ｏ）と反応してＧｅＯ２に変化する反応も、同様の体積膨張反応になる。 SiCl 4 (silicon tetrachloride) which is a glass raw material in the glass raw material gas 33 is changed to SiO 2 (silicon dioxide) which is a glass fine particle by reaction with oxygen (O 2 ) and water (H 2 O) in the flame. The reaction includes an oxidation reaction and a hydrolysis reaction, and is represented by the following formulas (1) and (2).
Oxidation reaction SiCl 4 + O 2 → SiO 2 + 2Cl 2 (1)
Hydrolysis reaction: SiCl 4 + 2H 2 O → SiO 2 + 4HCl (2)
Any reaction is a volume expansion reaction in which the number of moles increases after the reaction.
A reaction in which Ge, which is a refractive index adjusting additive raw material, reacts with oxygen (O 2 ) or water (H 2 O) in a flame to change to GeO 2 is a similar volume expansion reaction.

以上のガラス合成用バーナ３１は、図３に示すように、軸回りに回転させた出発材６５に対してその軸方向に往復移動させて、バーナから噴射する火炎６７の当たる位置を変えることで、出発材６５の外周に堆積するガラス微粒子を成長させていく。   As shown in FIG. 3, the above-described glass synthesis burner 31 is reciprocated in the axial direction with respect to the starting material 65 rotated around the axis, and the position where the flame 67 injected from the burner is changed is changed. Then, glass fine particles deposited on the outer periphery of the starting material 65 are grown.

本実施の形態では、原料ガス噴射流路３５から噴射されるガラス原料ガス３３の単位時間当たりの流量と原料ガス噴射流路３５の断面積とから求められる流速Ｄ（単位：ｍ／sec）と、ガラス原料ガス３３が火炎中の酸素又は水との反応によって体積膨張する際の反応開始点から出発材６５上の堆積面までの距離Ｃ１（単位：ｍｍ）と、から求められる反応時間Ｔ（＝Ｃ１／Ｄ）が少なくとも１０（単位：ｍsec）以上となるように、反応空間６３の内径や長さＬ０を設定している。
なお、本実施の形態の場合、Ｌ０＝４０ｍｍに設定している。 In the present embodiment, the flow velocity D (unit: m / sec) obtained from the flow rate per unit time of the glass raw material gas 33 injected from the raw material gas injection passage 35 and the cross-sectional area of the raw material gas injection passage 35 is obtained. The reaction time T (determined from the distance C1 (unit: mm) from the reaction starting point to the deposition surface on the starting material 65 when the glass source gas 33 expands by reaction with oxygen or water in the flame. = C1 / D) of at least 10 (unit: as will be msec) or more is set to the inside diameter and length L 0 of the reaction space 63.
In the case of this embodiment, L 0 = 40 mm is set.

反応空間６３の長さＬ０は、１０ｍｍ以上で、１００ｍｍ以下に設定すると良い。反応空間６３の長さＬ０を１０ｍｍ以下にすると、上述した原料の酸化反応や加水分解反応等の体積膨張反応が反応空間６３内で完了せず、バーナ先端から出た領域まで体積膨張反応が継続する結果、火炎が径方向に膨張・拡散して、火炎が不安定になる虞がある。
また、反応空間６３の長さＬ０を１００ｍｍ以上にすると、酸化反応や加水分解反応で生成されたガラス微粒子が仕切管６１の内周面に付着して、ポート詰まり等の不都合が発生する虞があるからである。 The length L 0 of the reaction space 63 is preferably set to 10 mm or more and 100 mm or less. When the length L 0 of the reaction space 63 is set to 10 mm or less, the volume expansion reaction such as the oxidation reaction or hydrolysis reaction of the raw material described above is not completed in the reaction space 63, and the volume expansion reaction is performed up to the region extending from the burner tip. As a result of continuing, the flame may expand and diffuse in the radial direction, and the flame may become unstable.
Further, when the length L 0 of the reaction space 63 above 100 mm, a fear that glass particles generated by the oxidation reaction and the hydrolysis reaction is deposited on the inner peripheral surface of the partition tube 61, disadvantages such as port clogging occurs Because there is.

本実施の形態のガラス合成用バーナ３１では、火炎噴射ノズル５９の中心軸の延長線が、多重管部５１の中心に位置する原料ガス噴射流路３５の中心軸の略延長線上に収束するように、火炎噴射ノズル５９が傾斜して装備されている。   In the glass synthesis burner 31 of the present embodiment, the extension line of the center axis of the flame injection nozzle 59 converges on the substantially extension line of the center axis of the source gas injection flow path 35 located at the center of the multiple tube portion 51. In addition, a flame injection nozzle 59 is provided with an inclination.

また、本実施の形態の場合、火炎噴射ノズル５９における小口径可燃性ガスノズル５５の先端位置は、バーナ先端の位置Ｈ０より適宜距離Ｌ１だけバーナ内奥に引っ込んだ位置に設定し、小口径助燃性ガスノズル５７の先端位置は、略バーナ先端の位置Ｈ０に設定している。小口径可燃性ガスノズル５５の先端の引っ込み量Ｌ１と、反応空間６３の引っ込み量Ｌ０は、Ｌ１＜Ｌ０になっている。 In the case of the present embodiment, the tip position of the small-diameter combustible gas nozzle 55 in the flame injection nozzle 59 is set to a position retracted from the burner tip position H 0 by a distance L 1 to the depth inside the burner. The tip position of the auxiliary combustible gas nozzle 57 is set substantially at the position H 0 at the tip of the burner. The amount of retraction L 1 at the tip of the small-diameter combustible gas nozzle 55 and the amount of retraction L 0 of the reaction space 63 are L 1 <L 0 .

以上のガラス合成用バーナ３１によって、ガラス微粒子堆積体を製造する際には、少なくとも例えばＧｅ等の屈折率調整用添加物を含むガラス原料ガス３３を原料ガス噴射流路３５から火炎中に供給すると共に、火炎噴射ノズル５９に可燃性ガス３７及び助燃性ガス４５を供給し、図３に示したように、ガラス微粒子を含む火炎６７を出発材６５に向けて噴射して、該バーナ３１を出発材６５に対して軸方向に相対的に移動させることにより、出発材６５上にガラス微粒子を堆積させる。   When the glass fine particle deposit is produced by the glass synthesis burner 31 described above, a glass raw material gas 33 containing at least a refractive index adjusting additive such as Ge is supplied from the raw material gas injection passage 35 into the flame. At the same time, the combustible gas 37 and the auxiliary combustible gas 45 are supplied to the flame injection nozzle 59, and as shown in FIG. 3, the flame 67 containing glass fine particles is injected toward the starting material 65 to start the burner 31. By moving relative to the material 65 in the axial direction, glass fine particles are deposited on the starting material 65.

また、好ましくは、原料ガス噴射流路３５に供給されるガラス原料ガス３３の単位時間当たりの流量と、原料ガス噴射流路３５の断面積とから流速Ｄ（単位：ｍ／sec）を求めると共に、ガラス原料ガス３３が火炎中の酸素又は水との反応によって体積膨張する際の反応開始点から出発材６５上の堆積面までの距離Ｃ１（単位：ｍｍ）と流速Ｄとから求められる反応時間Ｔ（＝Ｃ１／Ｄ）が少なくとも１０ｍsec以上となるように、原料ガス噴射流路３５に供給するガラス原料ガス３３の流量を設定する。   Preferably, the flow velocity D (unit: m / sec) is obtained from the flow rate per unit time of the glass raw material gas 33 supplied to the raw material gas injection passage 35 and the cross-sectional area of the raw material gas injection passage 35. The reaction time obtained from the distance C1 (unit: mm) from the reaction start point to the deposition surface on the starting material 65 and the flow velocity D when the glass raw material gas 33 undergoes volume expansion by reaction with oxygen or water in the flame. The flow rate of the glass source gas 33 supplied to the source gas injection flow path 35 is set so that T (= C1 / D) is at least 10 msec or more.

以上に説明したガラス合成用バーナ３１では、仕切管６１の先端からバーナ内奥に向かって形成された反応空間６３内にガラス原料ガス３３や可燃性ガス３７や助燃性ガス４５が流れ、当該反応空間６３内で、既にガラス原料ガス３３中のガラス原料であるＳｉＣｌ４をガラス微粒子であるＳｉＯ２に変化させる反応が始まる。
ガラス微粒子を生成する化学反応には、酸化反応の場合と加水分解反応の場合とがあるが、いずれの場合も、反応後にモル数が増える体積膨張反応となる。しかし、体積膨張反応が生じても、反応空間６３の外周囲が仕切管６１によって囲われているため、反応ガスが径方向に膨張・拡散することがなく、仕切管６１の内径により外径が制限された安定火炎としてバーナ先端Ｈ０からターゲットに向けて噴射されることになる。 In the glass synthesis burner 31 described above, the glass raw material gas 33, the combustible gas 37, and the auxiliary combustible gas 45 flow into the reaction space 63 formed from the front end of the partition pipe 61 toward the back of the burner, and the reaction in the space 63, a reaction of changing the SiCl 4 is a glass raw material already in the glass raw material gas 33 to the SiO 2 is a glass particles starts.
The chemical reaction for producing the glass fine particles includes an oxidation reaction and a hydrolysis reaction. In either case, the reaction is a volume expansion reaction in which the number of moles increases after the reaction. However, even if a volume expansion reaction occurs, the outer periphery of the reaction space 63 is surrounded by the partition tube 61, so that the reaction gas does not expand or diffuse in the radial direction, and the outer diameter is increased by the inner diameter of the partition tube 61. restricted consisting burner tip H 0 to be ejected toward the target as a stable flame.

更に、バーナ先端Ｈ０からターゲットに向けて噴射されるバーナ中心部の火炎は、多重管部５１の外周部に配置された小口径助燃性ガスノズル５７から噴射される助燃性ガス４５の流動エネルギーにより絞られるため、バーナから噴射された火炎は外径が徐々に狭まる安定した収束火炎を維持することができる。
その結果、例えば、原料ガス噴射流路３５から噴射される原料流速Ｄを遅くしたり、或いはバーナ先端面からターゲットの堆積面までの距離Ｃを延ばしたりしても、収束火炎を良好な状態に維持して、ガラス微粒子の生成効率の低下を防止することができる。 Further, the flame at the center of the burner injected from the burner tip H 0 toward the target is caused by the flow energy of the auxiliary combustion gas 45 injected from the small-diameter auxiliary combustion gas nozzle 57 disposed on the outer peripheral portion of the multiple tube portion 51. Since the fuel is squeezed, the flame injected from the burner can maintain a stable convergent flame whose outer diameter gradually decreases.
As a result, for example, even if the raw material flow velocity D injected from the raw material gas injection flow path 35 is slowed or the distance C from the burner tip surface to the target deposition surface is extended, the convergent flame is brought into a good state. This can be maintained to prevent a decrease in the generation efficiency of the glass fine particles.

従って、原料流速Ｄやターゲットまでの距離Ｃを適宜に変更して、ガラス微粒子がターゲットの堆積面に到達するまでの時間ＴをＧｅ等の反応が遅い屈折率調整用添加物に合わせて長く設定することができる。
すなわち、Ｇｅ等の屈折率調整用添加物を含有させたガラス原料ガス３３を原料ガス噴射流路３５から噴射させて、出発材６５にガラス微粒子を堆積させる動作を実行すれば、Ｇｅなどの反応時間の遅いドーパントの付着を安定して実現でき、脈理の無い高品質なガラス微粒子堆積体を効率よく製造することができる。 Accordingly, by appropriately changing the raw material flow rate D and the distance C to the target, the time T until the glass fine particles reach the target deposition surface is set longer in accordance with the refractive index adjusting additive such as Ge which has a slow reaction. can do.
That is, if an operation of depositing glass fine particles on the starting material 65 is performed by injecting a glass source gas 33 containing a refractive index adjusting additive such as Ge from the source gas injection channel 35, a reaction of Ge or the like is performed. Adhesion of a slow dopant can be realized stably, and a high-quality glass fine particle deposit without striae can be efficiently produced.

更に上記実施の形態の具体的な実施例における作用・効果を、従来例と比較して、以下に示す。   Further, operations and effects in specific examples of the above-described embodiment will be described below in comparison with the conventional example.

図７に示した、比較例としての従来のガラス合成用バーナ１では、多重管構造の一番中心に位置する第１ポートとしての原料ガス噴射流路５に供給するガラス原料ガス３は、ガラス原料、ドーパントガス、助燃性ガス又は可燃性ガス等から構成されたもので、ＳｉＣｌ４＝３．５ＳＬＭ、ＧｅＣｌ４＝０．４５ＳＬＭ、ＧｅＣｌ４の送給に使うキャリアガスはＡｒガスでＡｒ＝１．９５ＳＬＭを供給する。
第２ポートであるシールガス噴射流路１３に供給するシールガスはＡｒガスで、Ａｒ＝３．０ＳＬＭを供給する。
火炎噴射ノズル２３を形成する小口径助燃性ガスノズル１９には助燃性ガスであるＯ２を２７ＳＬＭ供給し、小口径可燃性ガスノズル２１には可燃性ガスであるＨ２を７０ＳＬＭ供給する。そして最外周に位置する助燃性ガス噴射外部流路１７には助燃性ガスのＯ２を６０ＳＬＭ供給する。 In the conventional glass synthesis burner 1 shown in FIG. 7 as a comparative example, the glass source gas 3 supplied to the source gas injection flow path 5 as the first port located at the center of the multi-tube structure is glass. It is composed of raw material, dopant gas, auxiliary combustion gas or flammable gas, and the carrier gas used for feeding SiCl 4 = 3.5 SLM, GeCl 4 = 0.45 SLM, GeCl 4 is Ar gas and Ar = 1 .Supply 95 SLM.
The seal gas supplied to the seal gas injection flow path 13 which is the second port is Ar gas, and Ar = 3.0 SLM is supplied.
The small-diameter auxiliary gas nozzle 19 to form the flame injection nozzle 23 27SLM supplying O 2 is the combustion supporting gas, 70SLM H 2 is supplied a combustible gas in the small-diameter combustible gas nozzles 21. Then, 60 SLM of O 2 of the auxiliary combustion gas is supplied to the auxiliary combustion gas injection external flow path 17 located on the outermost periphery.

このようなガス供給状態で、直径１５ｍｍの出発材（ターゲットロッド）に多層付け法によりガラス微粒子の堆積を行い、長さが５００ｍｍで外径１７０ｍｍのガラス微粒子堆積体の製造を行った。その場合の平均堆積速度は、１．３ｇ／minであった。そして製造したガラス微粒子堆積体を焼結透明化し、径方向の屈折率分布を測定したところ、１層内の屈折率変動（脈理）は屈折率差で０．４％であった。また、バーナ先端面とターゲット堆積面との距離は、可能な限り長く取るようにしたが、火炎のばたつきの影響で、１９０ｍｍが最大限であった。   In such a gas supply state, glass fine particles were deposited on a starting material (target rod) having a diameter of 15 mm by a multi-layer method, and a glass fine particle deposit having a length of 500 mm and an outer diameter of 170 mm was produced. The average deposition rate in that case was 1.3 g / min. Then, the produced glass fine particle deposit was sintered and transparent, and the refractive index distribution in the radial direction was measured. As a result, the refractive index variation (stratification) in one layer was 0.4% in terms of the refractive index difference. Further, the distance between the burner tip surface and the target deposition surface was made as long as possible, but 190 mm was the maximum because of the flickering of the flame.

これに対して、図１に示した本実施形態に係るガラス合成用バーナ３１では、多重管部５１の一番中心に位置する第１ポートとしての原料ガス噴射流路３５には図７の原料ガス噴射流路５と同じ条件でガラス原料ガス３３を流し、第２ポートであるシールガス噴射流路４３にはシールガスのＡｒガスを３．０ＳＬＭを供給し、第３ポートである可燃性ガス噴射流路３９には可燃性ガスであるＨ２を７．０ＳＬＭ供給し、第４ポートである第２のシールガス噴射流路４９にはシールガスのＡｒガスを４．０ＳＬＭ供給し、第５ポートである助燃性ガス噴射流路４７には助燃性ガスのＯ２を１５ＳＬＭ供給する。多重管部５１の外側に位置する小口径助燃性ガスノズル５７、小口径可燃性ガスノズル５５、助燃性ガス噴射外部流路５３へのガス供給は、図７に示したガラス合成用バーナ１における小口径助燃性ガスノズル１９、小口径可燃性ガスノズル２１、助燃性ガス噴射外部流路１７と同じ条件で各ガスを供給した。 In contrast, in the glass synthesis burner 31 according to the present embodiment shown in FIG. 1, the raw material gas injection flow path 35 serving as the first port located at the center of the multiple tube portion 51 has the raw material shown in FIG. 7. The glass raw material gas 33 is allowed to flow under the same conditions as the gas injection flow path 5, and the seal gas injection flow path 43 as the second port is supplied with 3.0 SLM of Ar gas as the seal gas, and the combustible gas as the third port. The injection flow path 39 is supplied with 7.0 SLM of H 2 which is a combustible gas, the second seal gas injection flow path 49 which is the fourth port is supplied with 4.0 SLM of Ar gas as a seal gas, and the fifth The auxiliary combustion gas injection flow path 47 that is a port is supplied with 15 SLM of O 2 of the auxiliary combustion gas. Gas supply to the small-diameter auxiliary combustible gas nozzle 57, the small-diameter combustible gas nozzle 55, and the auxiliary-combustible gas injection external flow path 53 located outside the multiple pipe portion 51 is performed using the small-diameter in the glass synthesis burner 1 shown in FIG. Each gas was supplied on the same conditions as the auxiliary combustible gas nozzle 19, the small-diameter combustible gas nozzle 21, and the auxiliary combustible gas injection external flow path 17.

そして、上記従来例と同様に、直径１５ｍｍの出発材（ターゲットロッド）に多層付け法によりガラス微粒子の堆積を行い、同じサイズの長さが５００ｍｍ、外径１７０ｍｍのガラス微粒子堆積体の製造を行った。その結果、平均堆積速度は、３．５ｇ／minであり、従来の約２．７倍もの高速度での堆積が実現でき、堆積速度の大幅な向上が確認できた。また、製造したガラス微粒子堆積体を透明化して、径方向の屈折率分布を測定したところ、１層内の屈折率変動（脈理）は屈折率差が０．１％以下で、部分的に屈折率変動が検出されない部分（即ち、屈折率が一定）もあり、屈折率差も大きく低減することが確認できた。
更に、ターゲット堆積面とバーナ先端面との間の距離Ｃは、可能な限り長く取るようにしたとき、２７０ｍｍまで安定した火炎状態が得られ、ターゲット堆積面とバーナ先端面との間の距離も大幅に増大できることが確認できた。 Similarly to the conventional example, glass particles are deposited on a starting material (target rod) having a diameter of 15 mm by a multi-layer method, and a glass particle deposit having the same length of 500 mm and an outer diameter of 170 mm is manufactured. It was. As a result, the average deposition rate was 3.5 g / min, and deposition at a rate as high as about 2.7 times the conventional rate could be realized, confirming a significant improvement in deposition rate. Further, the manufactured glass fine particle deposit was made transparent, and the refractive index distribution in the radial direction was measured. As a result, the refractive index variation (striation) in one layer had a refractive index difference of 0.1% or less. There was a portion where the refractive index variation was not detected (that is, the refractive index was constant), and it was confirmed that the refractive index difference was greatly reduced.
Further, when the distance C between the target deposition surface and the burner tip surface is set to be as long as possible, a stable flame state can be obtained up to 270 mm, and the distance between the target deposition surface and the burner tip surface is also It was confirmed that it could be greatly increased.

なお、図１に示した本実施の形態では、前述したように、反応空間６３の長さＬ０＝４０ｍｍに設定しているため、反応空間６３内の反応開始点からターゲット堆積面までの実質的な距離Ｃ１は、Ｃ１＝２７０＋４０＝３１０ｍｍまで確保されると考えることができる。 In the present embodiment shown in FIG. 1, since the length L 0 of the reaction space 63 is set to 40 mm as described above, the substantial distance from the reaction start point in the reaction space 63 to the target deposition surface is set. It can be considered that the typical distance C1 is secured up to C1 = 270 + 40 = 310 mm.

以上のような実施例における屈折率差等の好結果は、ターゲット堆積面までの離間距離Ｃ１の増大に伴う反応時間の改善分としてある程度予想していたが、実際には、予想以上の好結果が確認できた。これは、反応空間６３の周囲が仕切管６１によって遮蔽されていて、反応空間６３内では火炎中の酸素や水が径方向外側に拡散できず、原料流のガラス原料ガス３３の中心方向へ効率良く放射・拡散されて、ガラス微粒子である二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）の生成が、活発化、効率化されたためと推定される。 The good results such as the difference in refractive index in the above examples were expected to some extent as an improvement in the reaction time accompanying the increase in the separation distance C1 to the target deposition surface. Was confirmed. This is because the periphery of the reaction space 63 is shielded by the partition pipe 61, and oxygen and water in the flame cannot diffuse radially outward in the reaction space 63, and the efficiency toward the center of the glass raw material gas 33 of the raw material flow. It is presumed that the generation of silicon dioxide (SiO 2 ) and germanium oxide (GeO 2 ), which are finely radiated and diffused well, are activated and made efficient.

更に、上記実施例で製造した母材にジャケット付けを行った後、線引きしたところ、従来のガラス合成用バーナ１で作った母材の場合はスパイク頻度が１５回／Ｍｍであったのに対して、本実施例の場合はスパイク頻度が４回／Ｍｍとなり、著しい改善が確認できた。
バーナの外周部に助燃性ガスの収束流を装備するマルチノズルバーナの場合は、単純な多重管構造のみのバーナと比較して、スパイク頻度が高いという問題があったが、図１に示すような中心部に多重管部が含まれる構造としたことで、外周部に助燃性ガスの収束流を装備するマルチノズルバーナであっても、スパイク頻度が改善さたれものと推定される。 Furthermore, after performing jacketing on the base material manufactured in the above example, the wire was drawn, whereas in the case of the base material made with the conventional glass synthesis burner 1, the spike frequency was 15 times / Mm. In the case of this example, the spike frequency was 4 times / Mm, and a marked improvement was confirmed.
In the case of a multi-nozzle burner equipped with a converging flow of auxiliary combustible gas on the outer periphery of the burner, there was a problem that the spike frequency was higher than that of a burner having only a simple multi-tube structure, but as shown in FIG. It is presumed that the spike frequency is improved even with a multi-nozzle burner equipped with a converging flow of auxiliary combustible gas at the outer peripheral portion by adopting a structure in which a multiple tube portion is included in the central portion.

ところで、原料ガス中のガラス原料（ＳｉＣｌ４）や屈折率調整用添加物の原料（例えば、ＧｅＣｌ４）は、原料ガス流の外側に位置するものほど早期に火炎中のＯ２やＨ２Ｏに接触し、原料ガス流の中心側に位置するものはＯ２やＨ２Ｏとの接触が遅れる。そのため、原料ガス流の外側の原料がＯ２やＨ２Ｏと接触する時期を基準にして、ガラス原料ガス３３が火炎中の酸素又は水との反応によって体積膨張する際の反応開始点から出発材６５上の堆積面に到達するまでの反応時間を設定してしまうと、原料ガス流の中心側に位置する原料については反応時間が不足してしまう。反応時間の不足は、既述のとおり脈理等の発生によって屈折率変動幅の増大を招く。 Incidentally, the glass raw materials in the raw material gas (SiCl 4) and the refractive index-adjusting additive material (e.g., GeCl 4), the more those located outside the feed gas stream early in the flame of the O 2 and H 2 O That are located on the center side of the raw material gas flow are delayed in contact with O 2 or H 2 O. Therefore, starting from the reaction start point when the glass raw material gas 33 expands in volume by reaction with oxygen or water in the flame, based on the timing when the raw material outside the raw material gas stream comes into contact with O 2 or H 2 O. If the reaction time until reaching the deposition surface on the material 65 is set, the reaction time is insufficient for the raw material located on the center side of the raw material gas flow. Insufficient reaction time leads to an increase in the refractive index fluctuation range due to the occurrence of striae as described above.

そこで、反応時間の不足を防止するには、屈折率変動幅と反応時間との相関から適正な反応時間を選定することが望ましい。
図４は上記した本実施の形態のガラス合成用バーナと、図７に示した従来のガラス合成用バーナとで、反応時間と屈折率変動幅との相関を比較した表である。
この図４は、ガラス原料ガス中のＳｉＣｌ４とＧｅＣｌ４の濃度比は同じにしつつ反応時間を変化させた時に発生する屈折率変動の状態を示している。 Therefore, in order to prevent the reaction time from being insufficient, it is desirable to select an appropriate reaction time from the correlation between the refractive index fluctuation range and the reaction time.
FIG. 4 is a table comparing the correlation between the reaction time and the refractive index fluctuation range in the glass synthesis burner of the present embodiment described above and the conventional glass synthesis burner shown in FIG.
FIG. 4 shows a state of refractive index fluctuation that occurs when the reaction time is changed while the concentration ratio of SiCl 4 and GeCl 4 in the glass raw material gas is the same.

本実施の形態に示したように、反応時間を１０ｍsec以上に設定すると、屈折率変動幅を０．８％以下に規制でき、プリフォームでの屈折率分布測定が実現できる安定した製造が可能になる。
なお、更に望ましくは、屈折率変動幅を０．３％以内にすると良く、その場合の反応時間は２５ｍsec程度になる。更に、屈折率変動幅が無いことが好ましく、そのためには反応時間は４０ｍsec程度になる。なお、反応時間が４０ｍsecや５０ｍsecでは、屈折率変動が０．０１％となっているが、これは測定誤差である可能性がある。 As shown in the present embodiment, when the reaction time is set to 10 msec or more, the refractive index fluctuation range can be regulated to 0.8% or less, and stable production capable of realizing the refractive index distribution measurement in the preform is possible. Become.
More preferably, the refractive index fluctuation range should be within 0.3%, in which case the reaction time is about 25 msec. Furthermore, it is preferable that there is no refractive index fluctuation range, and for this purpose, the reaction time is about 40 msec. Note that when the reaction time is 40 msec or 50 msec, the refractive index variation is 0.01%, which may be a measurement error.

また、上記ガラス合成用バーナ３１によれば、バーナにより噴射される火炎は、最外周囲に環状に助燃性ガス４５の層が形成されて、該助燃性ガス４５の層が火炎の膨張拡散を防止するため、収束火炎を安定維持することができ、少ない可燃性ガスで、効率良く堆積面温度を良好に維持することが可能になる。
また、最外周囲の環状の助燃性ガス４５層の内側に配置される火炎噴射ノズル５９の装備数を８つに設定したことで、ガラス原料ガス３３からガラス微粒子の生成に必要な火炎からの酸素や水の供給の偏りを軽減することができ、安定したガラス微粒子の生成効率を確保することができ、ターゲットへのガラス微粒子の堆積効率を向上させることができる。 In addition, according to the glass synthesis burner 31, the flame injected by the burner has a layer of the auxiliary combustion gas 45 formed in an annular shape around the outermost periphery, and the auxiliary combustion gas 45 layer expands and diffuses the flame. Therefore, the convergent flame can be stably maintained, and the deposition surface temperature can be efficiently and satisfactorily maintained with a small amount of combustible gas.
In addition, by setting the number of equipment of the flame injection nozzles 59 arranged inside the outermost annular auxiliary combustion gas 45 layer to eight, it is possible to remove from the flame necessary for generating glass fine particles from the glass raw material gas 33. The uneven supply of oxygen and water can be reduced, the production efficiency of stable glass fine particles can be ensured, and the deposition efficiency of glass fine particles on the target can be improved.

また、上記ガラス合成用バーナ３１によれば、火炎噴射ノズル５９から放射される火炎が、バーナの中心に噴射されるガラス原料ガス３３上に向かうため、火炎中の酸素や水がガラス原料ガス３３中に拡散し易くなり、ガラス微粒子の生成や屈折率調整用添加物の生成に必要な酸素や水を効率良くガラス原料ガス３３中に取り込んで、ガラス微粒子を生成する反応を効率化することができ、また、ガラス微粒子に屈折率調整用添加物を付着させる反応も効率化することができ、Ｇｅなどの屈折率調整用添加物を均質に付着させた高品質なガラス微粒子堆積体を効率よく製造することができる。   Further, according to the glass synthesis burner 31, since the flame radiated from the flame injection nozzle 59 is directed onto the glass raw material gas 33 injected into the center of the burner, oxygen and water in the flame are converted into the glass raw material gas 33. It is easy to diffuse in, and oxygen and water required for the production of glass fine particles and the production of the refractive index adjusting additive are efficiently taken into the glass raw material gas 33 to improve the efficiency of producing the glass fine particles. In addition, the reaction of attaching the refractive index adjusting additive to the glass fine particles can be made more efficient, and a high-quality glass fine particle deposit in which the refractive index adjusting additive such as Ge is uniformly attached can be efficiently obtained. Can be manufactured.

また、上記のガラス合成用バーナ３１によれば、火炎噴射ノズル５９から噴射される火炎の始端が、バーナ先端Ｈ０よりも内側になることで、火炎中の酸素や水がガラス原料ガス３３の流れに速やかに拡散するようになり、ガラス原料ガス３３中への酸素や水の拡散を活性化して、ガラス微粒子や屈折率調整用添加物が生成される反応速度を向上させることができる。 Further, according to the glass synthesizing burner 31 above, starting end of the flame injected from the flame injection nozzle 59, by becoming inside the burner tip H 0, oxygen and water in the flame of the glass raw material gas 33 It becomes possible to quickly diffuse into the flow, activate oxygen and water diffusion into the glass raw material gas 33, and improve the reaction rate at which the glass fine particles and the refractive index adjusting additive are generated.

なお、火炎噴射ノズル５９の装備数は、８つに限定するものではない。原料ガス噴射流路３５から噴射するガラス原料ガス３３の流量や、それに対して必要となる火炎量などに応じて、２つ以上の適宜数に加減することが可能である。   In addition, the number of equipment of the flame injection nozzle 59 is not limited to eight. Depending on the flow rate of the glass raw material gas 33 injected from the raw material gas injection flow path 35 and the amount of flame required for the flow, it is possible to increase or decrease to two or more appropriate numbers.

また、火炎噴射ノズル５９はその構造についても、図１及び図２に示した実施の形態に限定するものではない。
図５は本発明に係るガラス合成用バーナの他の実施の形態の縦断面図、図６は図５に示したガラス合成用バーナの正面図で、バーナ先端面よりバーナ内奥に引っ込んだ部分を破線で表した図である。
この実施の形態では、火炎噴射ノズルの構造が、先の実施の形態と異なるのみで、他の構成は同一である。従って、先の実施の形態と同一箇所および部位には同一符号を付して説明は省略する。
このガラス合成用バーナ３１Ａは、多重管部５１の外側で助燃性ガス噴射外部流路５３の内側に可燃性ガス噴射外部流路１５５を多重管部５１に対して同心状に配置し、この可燃性ガス噴射外部流路１５５内に、火炎噴射ノズルとなる小口径助燃性ガスノズル１５７を、多重管部５１と同心の円周上に配置した構成である。つまり、この実施の形態における火炎噴射ノズルは、先の実施の形態での小口径可燃性ガスノズル（図１の符号５５）を省略した構造である。
このようなガラス合成用バーナ３１Ａでも、先の実施の形態と略同等の効果を得ることができる。しかも、構造が簡素化された分だけ製作を容易にしてコスト低減を図ることができる。 The structure of the flame injection nozzle 59 is not limited to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the glass synthesis burner according to the present invention, and FIG. 6 is a front view of the glass synthesis burner shown in FIG. FIG.
In this embodiment, the structure of the flame injection nozzle is only different from the previous embodiment, and the other configurations are the same. Accordingly, the same portions and portions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In this glass synthesis burner 31A, a combustible gas injection external flow path 155 is disposed concentrically with respect to the multi pipe section 51 outside the multi pipe section 51 and inside the auxiliary combustible gas injection external flow path 53. The small-diameter auxiliary combustion gas nozzle 157 serving as a flame injection nozzle is arranged on the circumference concentric with the multiple pipe portion 51 in the reactive gas injection external flow path 155. That is, the flame injection nozzle in this embodiment has a structure in which the small-diameter combustible gas nozzle (reference numeral 55 in FIG. 1) in the previous embodiment is omitted.
Even with such a glass synthesis burner 31A, it is possible to obtain substantially the same effect as that of the previous embodiment. In addition, the manufacturing can be facilitated and the cost can be reduced by the simplified structure.

本発明に係るガラス合成用バーナの一実施の形態に係る縦断面図である。It is a longitudinal section concerning one embodiment of a burner for glass synthesis concerning the present invention. 図１に示したガラス合成用バーナの正面図である。It is a front view of the burner for glass synthesis shown in FIG. 図１のガラス合成用バーナでガラス微粒子堆積体を製造する説明図である。It is explanatory drawing which manufactures a glass fine particle deposit body with the burner for glass synthesis of FIG. 本実施形態のガラス合成用バーナと従来バーナとにおける、反応時間と屈折率変動幅との相関を比較した表である。It is the table | surface which compared the correlation with the reaction time and the refractive index fluctuation range in the burner for glass synthesis of this embodiment, and the conventional burner. 本発明に係るガラス合成用バーナの他の実施の形態に係る縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which concerns on other embodiment of the burner for glass synthesis which concerns on this invention. 図５に示したガラス合成用バーナの正面図である。It is a front view of the burner for glass synthesis shown in FIG. 従来のガラス合成用バーナを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional burner for glass synthesis.

符号の説明Explanation of symbols

３１、３１Ａ ガラス合成用バーナ
３３ ガラス原料ガス
３５ 原料ガス噴射流路
３７ 可燃性ガス
３９ 可燃性ガス噴射流路
４１ シールガス
４３ シールガス噴射流路
４５ 助燃性ガス
４７ 助燃性ガス噴射流路
４９ 第２のシールガス噴射流路
５１ 多重管部
５２ 可燃性ガス噴射外部流路
５３ 助燃性ガス噴射外部流路
５５ 小口径可燃性ガスノズル
５７、１５７ 小口径助燃性ガスノズル
５９ 火炎噴射ノズル
６１ 仕切管
６３ 反応空間
６５ 出発材
６７ 火炎
１５５ 可燃性ガス噴射外部流路 31, 31A Glass synthesis burner 33 Glass raw material gas 35 Raw material gas injection flow path 37 Combustible gas 39 Flammable gas injection flow path 41 Seal gas 43 Seal gas injection flow path 45 Auxiliary combustion gas 47 Auxiliary combustion gas injection flow path 49 No. 2 seal gas injection flow path 51 Multiple tube section 52 Combustible gas injection external flow path 53 Auxiliary combustion gas injection external flow path 55 Small-diameter flammable gas nozzle 57, 157 Small-diameter auxiliary flammable gas nozzle 59 Flame injection nozzle 61 Partition pipe 63 Reaction Space 65 Starting material 67 Flame 155 Combustible gas injection external flow path

Claims (7)

可燃性ガスを噴射する可燃性ガス噴射流路及び助燃性ガスを噴射する助燃性ガス噴射流路とが、屈折率調整用添加物を含むガラス原料ガスを噴射する原料ガス噴射流路に対して同心状に配置された多重管部を有するガラス合成用バーナであって、
前記多重管部の最外層のガス流路の出口である多重管部先端から前記多重管部を囲む可燃ガス流路の出口であるバーナ先端に向かって延長された前記多重管部の外壁延長部である仕切管は、前記ガラス原料ガスの一部がガラス化反応を開始する反応空間を形成し、
前記多重管部の外側に前記多重管部に対して同心円状に小口径助燃性ガスノズルを有した火炎噴射ノズルを複数配置し、
前記多重管部先端の位置を、前記小口径助燃性ガスノズルの先端位置より内奥に引っ込んだ位置に配置したことを特徴とするガラス合成用バーナ。 The flammable gas injection flow path for injecting the flammable gas and the auxiliary flammable gas injection flow path for injecting the auxiliary flammable gas to the raw material gas injection flow path for injecting the glass raw material gas containing the refractive index adjusting additive. A glass synthesis burner having multiple tube portions arranged concentrically,
The outer wall extension part of the multiple pipe part extended from the tip of the multiple pipe part which is the outlet of the gas flow path of the outermost layer of the multiple pipe part toward the burner tip which is the outlet of the combustible gas flow path surrounding the multiple pipe part The partition pipe is a reaction space where a part of the glass source gas starts a vitrification reaction,
A plurality of flame injection nozzles having a small-diameter auxiliary combustion gas nozzle concentrically with respect to the multiple tube portion on the outside of the multiple tube portion,
A glass synthesis burner, wherein the position of the tip of the multiple tube portion is disposed at a position retracted inward from the tip position of the small-diameter auxiliary combustion gas nozzle. 可燃性ガスを噴射する可燃性ガス噴射外部流路を前記多重管部の外側に前記多重管部に対して同心状に配置し、前記火炎噴射ノズルを前記可燃性ガス噴射外部流路内に配置したことを特徴とする請求項１に記載のガラス合成用バーナ。   A combustible gas injection external flow path for injecting a combustible gas is concentrically arranged with respect to the multi-tube section outside the multi-tube section, and the flame injection nozzle is disposed in the combustible gas injection external flow path. The burner for synthesizing glass according to claim 1. 助燃性ガスを噴射する助燃性ガス噴射外部流路を前記多重管部の外側に前記多重管部に対して同心状に配置し、
前記火炎噴射ノズルは、前記助燃性ガス噴射外部流路と前記多重管部の間にあり、小口径可燃性ガスノズル内に小口径助燃性ガスノズルを配置した構成であることを特徴とする請求項１に記載のガラス合成用バーナ。 An auxiliary combustion gas injection external flow path for injecting the auxiliary combustion gas is disposed concentrically with respect to the multiple tube portion outside the multiple tube portion,
2. The flame injection nozzle is located between the auxiliary combustion gas injection external flow path and the multiple pipe portion, and has a configuration in which a small-diameter auxiliary combustion gas nozzle is disposed in a small-diameter combustible gas nozzle. The burner for glass synthesis as described in 1. 前記小口径可燃性ガスノズルの先端位置を、前記小口径助燃性ガスノズルの先端位置より内奥に引っ込んだ位置に配置したことを特徴とする請求項３に記載のガラス合成用バーナ。   4. The glass synthesis burner according to claim 3, wherein the tip position of the small-diameter combustible gas nozzle is disposed at a position retracted inward from the tip position of the small-diameter auxiliary gas nozzle. 前記火炎噴射ノズルの中心軸の延長線が、前記原料ガス噴射流路の中心軸の略延長線上に収束することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のガラス合成用バーナ。   The glass synthesis burner according to any one of claims 1 to 4, wherein an extension line of a center axis of the flame injection nozzle converges on a substantially extension line of a center axis of the source gas injection flow path. . 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のガラス合成用バーナを用い、屈折率調整用添加物を含むガラス原料ガスを前記原料ガス噴射流路から火炎中に供給し、ガラス微粒子を生成し、生成したガラス微粒子を出発材に向けて噴射し、前記バーナを前記出発材に対して軸方向に相対的に移動させることにより、前記出発材上にガラス微粒子を堆積させることを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。   Using the glass synthesis burner according to any one of claims 1 to 5, a glass raw material gas containing an additive for refractive index adjustment is supplied into the flame from the raw material gas injection flow path to generate glass fine particles. The glass is characterized by depositing glass particles on the starting material by spraying the generated glass particles toward the starting material and moving the burner relative to the starting material in the axial direction. A method for producing a particulate deposit. 前記原料ガス噴射流路に供給されるガラス原料ガスの単位時間当たりの流量と、前記原料ガス噴射流路の断面積とから流速を求めると共に、前記ガラス原料ガスが火炎中の酸素又は水との反応によって体積膨張する際の反応開始点から出発材上の堆積面までの距離と前記流速とから求められる反応時間が少なくとも１０ｍsec以上となるように、前記原料ガス噴射流路に供給するガラス原料ガスの流量を設定することを特徴とする請求項６に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。   The flow rate per unit time of the glass source gas supplied to the source gas injection channel and the cross-sectional area of the source gas injection channel are determined, and the glass source gas is mixed with oxygen or water in the flame. Glass raw material gas supplied to the raw material gas injection flow path so that the reaction time obtained from the distance from the reaction start point when the volume expands by reaction to the deposition surface on the starting material and the flow velocity is at least 10 msec or more. The method according to claim 6, wherein the flow rate of the glass fine particle is set.
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