JP7456299B2 - Manufacturing method and manufacturing device for glass fine particle deposits - Google Patents

Manufacturing method and manufacturing device for glass fine particle deposits Download PDF

Info

Publication number
JP7456299B2
JP7456299B2 JP2020099630A JP2020099630A JP7456299B2 JP 7456299 B2 JP7456299 B2 JP 7456299B2 JP 2020099630 A JP2020099630 A JP 2020099630A JP 2020099630 A JP2020099630 A JP 2020099630A JP 7456299 B2 JP7456299 B2 JP 7456299B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
inner diameter
fine particle
particle deposit
opening
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.)
Active
Application number
JP2020099630A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021193061A (en
Inventor
達也 木村
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2020099630A priority Critical patent/JP7456299B2/en
Publication of JP2021193061A publication Critical patent/JP2021193061A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7456299B2 publication Critical patent/JP7456299B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

本開示は、ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置に関する。 The present disclosure relates to a method and apparatus for manufacturing a glass particle deposit.

ＶＡＤ（Vapor-phase Axial Deposition）法などにより、バーナの火炎中で生成されるガラス微粒子を出発ロッドに堆積させることで、光ファイバ用のガラス母材となるガラス微粒子堆積体を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 A method for manufacturing glass particle deposits, which will become the glass base material for optical fibers, is known by depositing glass particles generated in the flame of a burner onto a starting rod using the VAD (Vapor-phase Axial Deposition) method. (For example, see Patent Document 1).

特開２０１７－１７８６３０号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-178630

ところで、１つのガラス母材から得られる光ファイバの量を増やすための方法として、ガラス微粒子堆積体におけるコアスートのかさ密度を上げることが考えられる。また、コアスートのかさ密度を上げるためには、バーナに供給されるガスの流量を変更（例えば、水素流量を上げる又は酸素流量を下げる等）して、ガラス微粒子堆積体のガラス微粒子堆積面の温度を上昇させることが考えられる。 By the way, one possible method for increasing the amount of optical fibers obtained from one glass base material is to increase the bulk density of the core soot in the glass particle deposit. In addition, in order to increase the bulk density of the core soot, the flow rate of the gas supplied to the burner may be changed (for example, by increasing the hydrogen flow rate or decreasing the oxygen flow rate) to increase the temperature of the glass particle deposition surface of the glass particle deposit body. It is possible to increase the

しかし、ガラス微粒子堆積面の温度を上昇させるためにガスの流量を変更すると、バーナによって形成される火炎が拡大する。その結果、コアスートの側面が加熱され、例えば、当該側面におけるゲルマニウム等のドーパントの濃度が局所的に増加して、得られるガラス母材の屈折率分布を正常に測定することが難しくなる場合がある。 However, changing the gas flow rate to increase the temperature of the glass particulate deposition surface expands the flame formed by the burner. As a result, the side surface of the core soot is heated, and for example, the concentration of a dopant such as germanium on the side surface locally increases, which may make it difficult to properly measure the refractive index distribution of the resulting glass base material. .

本開示の目的は、ガラス微粒子堆積体におけるコアスートのかさ密度を上げ、かつ、ガラス微粒子堆積体を焼結して得られるガラス母材の屈折率分布を測定する際に測定異常が発生する恐れの少ない、ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置を提供することである。 The purpose of the present disclosure is to increase the bulk density of core soot in a glass particle deposit, and to reduce the risk of measurement abnormalities occurring when measuring the refractive index distribution of a glass base material obtained by sintering the glass particle deposit. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit body with a small number of particles.

本開示の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造方法は、
反応容器内に出発ロッドとコア用バーナを配置し、前記コア用バーナからガラス原料をガス状態で噴出させ、前記コア用バーナが形成する火炎内で前記ガラス原料を反応させてガラス微粒子を生成させ、生成した前記ガラス微粒子を前記出発ロッドに堆積させてガラス微粒子堆積体を作製する堆積工程を有するガラス微粒子堆積体の製造方法であって、
前記コア用バーナの外周部には、前記コア用バーナから前記ガラス原料が噴出する方向である噴出方向へと延びるフードが設けられており、
前記堆積工程は、前記コア用バーナから噴出された前記ガラス原料を、前記フード内を通過させて前記フードの開口部から噴出させ、前記ガラス微粒子を堆積させる堆積面へと堆積させるものであり、
前記開口部の内径が前記コア用バーナの外径よりも大きい。 A method for manufacturing a glass fine particle deposit according to one aspect of the present disclosure includes:
A starting rod and a core burner are arranged in a reaction container, and the glass raw material is ejected in a gaseous state from the core burner, and the glass raw material is reacted in a flame formed by the core burner to generate glass particles. A method for manufacturing a glass fine particle deposit body, comprising a deposition step of depositing the generated glass fine particles on the starting rod to produce a glass fine particle deposit body,
A hood is provided on the outer periphery of the core burner, and extends in the ejection direction, which is the direction in which the glass raw material is ejected from the core burner.
In the deposition step, the glass raw material ejected from the core burner is passed through the hood and ejected from the opening of the hood, and is deposited on the deposition surface on which the glass particles are deposited.
The inner diameter of the opening is larger than the outer diameter of the core burner.

本開示の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造装置は、
ガラス原料をガス状態で供給するガラス原料供給装置と、前記ガラス原料が供給され、供給された前記ガラス原料を噴出するコア用バーナとを備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記コア用バーナの外周部には、前記コア用バーナから前記ガラス原料が噴出する方向である噴出方向へと延びるフードが設けられており、
前記フードにおける、前記コア用バーナとは反対側の端部に設けられた開口部の内径が、前記コア用バーナの外径よりも大きい。 A manufacturing apparatus for a glass fine particle deposit according to one aspect of the present disclosure includes:
An apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit body, comprising a glass raw material supply device that supplies glass raw materials in a gaseous state, and a core burner to which the glass raw materials are supplied and which blows out the supplied glass raw materials,
A hood is provided on the outer periphery of the core burner, and extends in the ejection direction, which is the direction in which the glass raw material is ejected from the core burner.
An inner diameter of an opening provided at an end of the hood opposite to the core burner is larger than an outer diameter of the core burner.

上記開示の構成によれば、ガラス微粒子堆積体におけるコアスートのかさ密度を上げ、かつ、ガラス微粒子堆積体を焼結して得られるガラス母材の屈折率分布を測定する際に測定異常が発生する恐れの少ない、ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置を提供できる。 According to the configuration disclosed above, a measurement abnormality occurs when the bulk density of the core soot in the glass fine particle deposit is increased and the refractive index distribution of the glass base material obtained by sintering the glass fine particle deposit is measured. It is possible to provide a method and apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit body with less fear.

本開示の一実施形態に係るガラス微粒子堆積体の製造装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus for a glass fine particle deposit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態に係るコア用バーナとフードを示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a core burner and a hood according to an embodiment of the present disclosure. 図２に示すコア用バーナ及びフードを組み合わせた状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the core burner and hood shown in FIG. 2 are combined. 本開示の一実施形態に係るガラス微粒子堆積体の製造方法を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for manufacturing a glass fine particle deposit according to an embodiment of the present disclosure. 製造例１から製造例３における、ガラス微粒子堆積体の堆積面の温度を示すグラフである。3 is a graph showing the temperature of the deposition surface of the glass fine particle deposit body in Production Examples 1 to 3. FIG. 製造例２における、ガラス母材の屈折率分布の測定結果である。It is a measurement result of the refractive index distribution of the glass base material in manufacture example 2. 製造例３における、ガラス母材の屈折率分布の測定結果である。3 shows the measurement results of the refractive index distribution of the glass base material in Production Example 3.

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造方法は、
反応容器内に出発ロッドとコア用バーナを配置し、前記コア用バーナからガラス原料をガス状態で噴出させ、前記コア用バーナが形成する火炎内で前記ガラス原料を反応させてガラス微粒子を生成させ、生成した前記ガラス微粒子を前記出発ロッドに堆積させてガラス微粒子堆積体を作製する堆積工程を有するガラス微粒子堆積体の製造方法であって、
前記コア用バーナの外周部には、前記コア用バーナから前記ガラス原料が噴出する方向である噴出方向へと延びるフードが設けられており、
前記堆積工程は、前記コア用バーナから噴出された前記ガラス原料を、前記フード内を通過させて前記フードの開口部から噴出させ、前記ガラス微粒子を堆積させる堆積面へと堆積させるものであり、
前記開口部の内径が前記コア用バーナの外径よりも大きい。
上記構成によれば、反応容器内に供給されるクリーン・エア等により生じる気流が堆積面に当たることを防止でき、また、開口部近傍の気圧差によって生じる火炎の乱れを抑制できる。すなわち、堆積面の温度を下げる要因を減らすことになるので、コア用バーナに供給される水素等のガスの流量を変えて火炎を拡大させずとも、堆積面の温度が上昇することになる。その結果、ガラス微粒子堆積体におけるコアスートのかさ密度を上げ、かつ、ガラス微粒子堆積体を焼結して得られるガラス母材の屈折率分布を測定する際に測定異常が発生する恐れを少なくできる。 [Description of embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
A method for manufacturing a glass fine particle deposit according to one aspect of the present disclosure includes:
A starting rod and a core burner are arranged in a reaction container, and the glass raw material is ejected in a gaseous state from the core burner, and the glass raw material is reacted in a flame formed by the core burner to generate glass particles. A method for manufacturing a glass fine particle deposit body, comprising a deposition step of depositing the generated glass fine particles on the starting rod to produce a glass fine particle deposit body,
A hood is provided on the outer periphery of the core burner, and extends in the ejection direction, which is the direction in which the glass raw material is ejected from the core burner.
In the deposition step, the glass raw material ejected from the core burner is passed through the hood and ejected from the opening of the hood, and is deposited on the deposition surface on which the glass particles are deposited.
The inner diameter of the opening is larger than the outer diameter of the core burner.
According to the above configuration, it is possible to prevent the airflow generated by clean air or the like supplied into the reaction vessel from hitting the deposition surface, and it is also possible to suppress the turbulence of the flame caused by the pressure difference in the vicinity of the opening. That is, since the factors that lower the temperature of the deposition surface are reduced, the temperature of the deposition surface can be increased without changing the flow rate of gas such as hydrogen supplied to the core burner and expanding the flame. As a result, it is possible to increase the bulk density of the core soot in the glass fine particle deposit, and to reduce the risk of measurement abnormalities occurring when measuring the refractive index distribution of the glass base material obtained by sintering the glass fine particle deposit.

前記ガラス微粒子堆積体の製造方法は、
前記フードが、
前記外周部から前記噴出方向へ延びる円筒部と、
前記円筒部より前記噴出方向側にあって、前記噴出方向側にいくにつれて内径が拡大するテーパ部と、を含むことが好ましい。
上記構成によれば、堆積面に当たる火炎の範囲を適度に拡げ、ガラス微粒子堆積体のかさ密度を更に上げることができる。また、開口部と開口部から噴出される火炎との距離を遠くできるため、フードの開口部近傍が火炎によって劣化することを抑制できる。 The method for manufacturing the glass fine particle deposit body includes:
The hood is
a cylindrical portion extending from the outer peripheral portion in the jetting direction;
It is preferable to include a tapered part that is located closer to the ejection direction than the cylindrical part and whose inner diameter increases toward the ejection direction.
According to the above configuration, the range of the flame hitting the deposition surface can be appropriately expanded, and the bulk density of the glass fine particle deposit can be further increased. Further, since the distance between the opening and the flame ejected from the opening can be increased, deterioration of the vicinity of the opening of the hood due to the flame can be suppressed.

前記ガラス微粒子堆積体の製造方法は、
前記ガラス原料が、ドーパントとして四塩化ゲルマニウムを含むことが好ましい。
上記構成によれば、ガラス微粒子堆積体から得られるガラス母材の屈折率分布を制御することが容易になる。 The method for manufacturing the glass fine particle deposit body includes:
It is preferable that the glass raw material contains germanium tetrachloride as a dopant.
According to the above configuration, it becomes easy to control the refractive index distribution of the glass base material obtained from the glass fine particle deposit.

前記ガラス微粒子堆積体の製造方法は、
前記堆積工程において、前記開口部から前記堆積面までの距離を１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下にして前記ガラス微粒子を堆積させることが好ましい。
上記構成によれば、開口部から噴出される火炎が気流等の影響により堆積面に適切に当たらなくなることを防止できる。また、フードの開口部近傍が過度に加熱されて劣化することを抑制できる。 The method for manufacturing the glass fine particle deposit body includes:
In the deposition step, it is preferable that the glass particles be deposited while the distance from the opening to the deposition surface is 10 mm or more and 50 mm or less.
According to the above configuration, it is possible to prevent the flame ejected from the opening from not properly hitting the deposition surface due to the influence of airflow or the like. Further, it is possible to prevent the vicinity of the opening of the hood from being excessively heated and deteriorating.

前記ガラス微粒子堆積体の製造方法は、
前記堆積工程において、前記ガラス微粒子堆積体のかさ密度を０．１６ｇ／ｃｍ3以上０．３５ｇ／ｃｍ3以下にして前記ガラス微粒子を堆積させることが好ましい。
上記構成によれば、ガラス微粒子堆積体を焼結してガラス母材を作製し、そのガラス母材から光ファイバを製造する際に、得られる光ファイバの量を増加させることができる。すなわち、１つのガラス母材から得られる光ファイバの量が増加するので、光ファイバの製造効率を向上させることが可能になる。 The method for manufacturing the glass fine particle deposit body includes:
In the deposition step, it is preferable that the glass particles be deposited at a bulk density of 0.16 g/cm 3 or more and 0.35 g/cm 3 or less.
According to the above configuration, when a glass preform is produced by sintering the glass fine particle deposit and an optical fiber is manufactured from the glass preform, the amount of optical fiber obtained can be increased. That is, since the amount of optical fibers obtained from one glass base material increases, it becomes possible to improve the manufacturing efficiency of optical fibers.

本開示の一態様に係るガラス微粒子堆積体の製造装置は、
ガラス原料をガス状態で供給するガラス原料供給装置と、前記ガラス原料が供給され、供給された前記ガラス原料を噴出するコア用バーナとを備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記コア用バーナの外周部には、前記コア用バーナから前記ガラス原料が噴出する方向である噴出方向へと延びるフードが設けられており、
前記フードにおける、前記コア用バーナとは反対側の端部に設けられた開口部の内径が、前記コア用バーナの外径よりも大きい。
上記構成によれば、クリーン・エア等により生じる気流がガラス微粒子を堆積させる堆積面に当たることを防止でき、また、開口部近傍の気圧差によって生じる火炎の乱れを抑制できる。すなわち、堆積面の温度を下げる要因を減らすことになるので、コア用バーナに供給される水素等のガスの流量を変えて火炎を拡大させずとも、堆積面の温度が上昇することになる。その結果、ガラス微粒子堆積体におけるコアスートのかさ密度を上げ、かつ、ガラス微粒子堆積体を焼結して得られるガラス母材の屈折率分布を測定する際に測定異常が発生する恐れを少なくできる。 A manufacturing apparatus for a glass fine particle deposit according to one aspect of the present disclosure includes:
An apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit body, comprising a glass raw material supply device that supplies glass raw materials in a gaseous state, and a core burner to which the glass raw materials are supplied and which blows out the supplied glass raw materials,
A hood is provided on the outer periphery of the core burner, and extends in the ejection direction, which is the direction in which the glass raw material is ejected from the core burner.
An inner diameter of an opening provided at an end of the hood opposite to the core burner is larger than an outer diameter of the core burner.
According to the above configuration, it is possible to prevent the airflow generated by clean air or the like from hitting the deposition surface on which glass particles are deposited, and it is also possible to suppress the turbulence of the flame caused by the pressure difference in the vicinity of the opening. That is, since the factors that lower the temperature of the deposition surface are reduced, the temperature of the deposition surface can be increased without changing the flow rate of gas such as hydrogen supplied to the core burner and expanding the flame. As a result, it is possible to increase the bulk density of the core soot in the glass fine particle deposit, and to reduce the risk of measurement abnormalities occurring when measuring the refractive index distribution of the glass base material obtained by sintering the glass fine particle deposit.

前記ガラス微粒子堆積体の製造装置は、
前記フードが、
前記外周部から前記噴出方向へ延びる円筒部と、
前記円筒部より前記噴出方向側にあって、前記噴出方向側にいくにつれて内径が拡大するテーパ部と、を含むことが好ましい。
上記構成によれば、堆積面に当たる火炎の範囲を適度に拡げ、ガラス微粒子堆積体のかさ密度を更に上げることができる。また、開口部と開口部から噴出される火炎との距離を遠くできるため、フードの開口部近傍が火炎によって劣化することを抑制できる。 The apparatus for manufacturing the glass fine particle deposit body includes:
The hood is
a cylindrical portion extending from the outer peripheral portion in the jetting direction;
It is preferable to include a tapered part that is located closer to the ejection direction than the cylindrical part and whose inner diameter increases toward the ejection direction.
According to the above configuration, the range of the flame hitting the deposition surface can be appropriately expanded, and the bulk density of the glass fine particle deposit can be further increased. Further, since the distance between the opening and the flame ejected from the opening can be increased, deterioration of the vicinity of the opening of the hood due to the flame can be suppressed.

前記ガラス微粒子堆積体の製造装置は、
前記テーパ部の最大内径が、前記円筒部の内径の１.２倍以上２.０倍以下であることが好ましい。
上記構成によれば、堆積面に当たる火炎の範囲を更に適度なものにでき、ガラス微粒子堆積体のかさ密度を更に上げることができる。また、コアスートの側面部にまで火炎が届いてしまい、当該側面部においてドーパントの濃度が局所的に増加するような事態を防止できる。また、フードの開口部近傍が火炎によって劣化することを適切に抑制できる。 The apparatus for manufacturing the glass fine particle deposit body includes:
It is preferable that the maximum inner diameter of the tapered portion is 1.2 times or more and 2.0 times or less the inner diameter of the cylindrical portion.
According to the above configuration, the range of the flame that hits the deposition surface can be made more appropriate, and the bulk density of the glass fine particle deposit can be further increased. Further, it is possible to prevent the flame from reaching the side surface of the core soot and locally increasing the concentration of the dopant at the side surface. Further, deterioration of the vicinity of the opening of the hood due to flame can be appropriately suppressed.

前記ガラス微粒子堆積体の製造装置は、
前記ガラス原料供給装置が、ドーパントとして四塩化ゲルマニウムを含む前記ガラス原料を供給するものであることが好ましい。
上記構成によれば、ガラス微粒子堆積体から得られるガラス母材の屈折率分布を制御することが容易になる。 The apparatus for manufacturing a glass soot deposit body comprises:
It is preferable that the glass frit supplying device supplies the glass frit containing germanium tetrachloride as a dopant.
According to the above-mentioned configuration, it becomes easy to control the refractive index distribution of the glass base material obtained from the soot glass deposit body.

前記ガラス微粒子堆積体の製造装置は、
前記フードが、前記コア用バーナに対して着脱自在であることが好ましい。
上記構成によれば、火炎等の影響でフードが劣化した場合に、劣化したフードを取り外して新たなフードと交換することができる。すなわち、フードが劣化した場合、コア用バーナは交換せず、フードのみを交換すればよいため、コスト削減が可能になる。 The apparatus for manufacturing the glass fine particle deposit body includes:
It is preferable that the hood is detachable from the core burner.
According to the above configuration, when the hood deteriorates due to the influence of flame or the like, the deteriorated hood can be removed and replaced with a new hood. That is, if the hood deteriorates, it is only necessary to replace the hood without replacing the core burner, which makes it possible to reduce costs.

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示に係るガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置の実施の形態の例を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、異なる図面であっても同一又は相当の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。 [Details of embodiments of the present disclosure]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of embodiments of a method and apparatus for manufacturing a glass particle deposit according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals even in different drawings, and redundant description will be omitted as appropriate.

（ガラス微粒子堆積体の製造装置）
図１は、本開示の一実施形態に係るガラス微粒子堆積体の製造装置１０を示す模式図である。図１に示すように、製造装置１０は、反応容器１１と、昇降装置１５と、クラッド用バーナ１７と、ガス供給装置１８と、制御装置１９と、コア用バーナ２０と、フード３０と、を備えている。 (Glass Soil Deposit Manufacturing Apparatus)
1 is a schematic diagram showing a soot glass deposit manufacturing apparatus 10 according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 10 includes a reaction vessel 11, a lifting device 15, a clad burner 17, a gas supply device 18, a control device 19, a core burner 20, and a hood 30.

反応容器１１は、ガラス微粒子堆積体１４を形成するための反応を行う容器である。反応容器１１の側壁部には、排気管１６が備えられている。排気管１６は、例えば、出発ロッド１３およびガラス微粒子堆積体１４に付着しなかったガラス微粒子や、反応容器１１内に供給されるクリーン・エア等を、反応容器１１の外部へ排出するための管である。なお、図示はしないが、反応容器１１の下方には、クリーン・エアを反応容器１１内に導入する空気導入孔が備えられている。 The reaction container 11 is a container in which a reaction for forming the glass fine particle deposit 14 is performed. An exhaust pipe 16 is provided on the side wall of the reaction vessel 11 . The exhaust pipe 16 is, for example, a pipe for discharging glass particles not attached to the starting rod 13 and the glass particle deposit body 14, clean air supplied into the reaction vessel 11, etc. to the outside of the reaction vessel 11. It is. Although not shown, an air introduction hole for introducing clean air into the reaction container 11 is provided below the reaction container 11.

昇降装置１５は、支持棒１２を着脱可能に支持する。支持棒１２は、反応容器１１の上方から反応容器１１の内部に向けて挿入された状態で、吊り下げられている。支持棒１２の下端部には、出発ロッド１３（例えば、ダミーガラスロッド）が取り付けられている。この出発ロッド１３にガラス微粒子を堆積させることで、ガラス微粒子堆積体１４が形成される。支持棒１２の上端部は、昇降装置１５によって把持されている。 The lifting device 15 removably supports the support rod 12. The support rod 12 is inserted into the reaction container 11 from above and suspended. A starting rod 13 (for example, a dummy glass rod) is attached to the lower end of the support rod 12. By depositing glass particles on this starting rod 13, a glass particle deposit body 14 is formed. The upper end of the support rod 12 is held by a lifting device 15.

昇降装置１５は、支持棒１２を回転させながら、支持棒１２を上昇および下降させることが可能である。支持棒１２の動きに連動して、出発ロッド１３及びガラス微粒子堆積体１４も、回転しながら上昇または下降する。昇降装置１５は、制御装置１９によって制御される。 The lifting device 15 can raise and lower the support rod 12 while rotating the support rod 12. In conjunction with the movement of the support rod 12, the starting rod 13 and the glass particle deposit body 14 also move up or down while rotating. The lifting device 15 is controlled by a control device 19.

反応容器１１の内部下方には、クラッド用バーナ１７と、フード３０を有するコア用バーナ２０と、が設けられている。クラッド用バーナ１７及びコア用バーナ２０には、ガラス原料ガスと、可燃性ガス及び助燃性ガスを含む火炎形成ガスと、がガス供給装置１８から供給される。ガス供給装置１８は、ガラス微粒子を生成可能なガスを供給可能なものであれば特に制限はされないが、例えば、コア用バーナ２０に対してはドーパントとして四塩化ゲルマニウムを含むガラス原料ガスを供給するものであることが好ましい。 A cladding burner 17 and a core burner 20 having a hood 30 are provided inside and below the reaction vessel 11 . The cladding burner 17 and the core burner 20 are supplied with a frit gas and a flame forming gas containing a combustible gas and a combustion assisting gas from a gas supply device 18 . The gas supply device 18 is not particularly limited as long as it can supply a gas that can generate glass particles, but for example, it supplies a frit gas containing germanium tetrachloride as a dopant to the core burner 20. Preferably.

制御装置１９は、ガラス微粒子堆積体１４の引き上げ速度や、ガラス原料ガスや火炎形成ガスの供給量を制御する。例えば、制御装置１９は、昇降装置１５に制御信号を送信する。昇降装置１５は、当該制御信号に基づいて、ガラス微粒子堆積体１４の引き上げ速度の調整を行う。また、制御装置１９は、ガス供給装置１８に制御信号を送信する。ガス供給装置１８は、当該制御信号に基づいて、クラッド用バーナ１７及びコア用バーナ２０にそれぞれ供給されるガラス原料ガスや火炎形成ガスの流量の調整を行う。なお、クラッド用バーナ１７及びコア用バーナ２０の位置を移動可能な構成とし、制御装置１９からの制御信号に基づいて、ガラス微粒子堆積体１４に対するクラッド用バーナ１７及びコア用バーナ２０の位置調整を行っても良い。 The control device 19 controls the pulling speed of the glass particle deposit 14 and the supply amount of frit gas and flame forming gas. For example, the control device 19 transmits a control signal to the lifting device 15. The lifting device 15 adjusts the lifting speed of the glass particle deposit 14 based on the control signal. Further, the control device 19 transmits a control signal to the gas supply device 18. Based on the control signal, the gas supply device 18 adjusts the flow rates of the frit gas and flame forming gas supplied to the cladding burner 17 and the core burner 20, respectively. The positions of the cladding burner 17 and the core burner 20 are movable, and the positions of the cladding burner 17 and the core burner 20 relative to the glass particle deposit body 14 are adjusted based on control signals from the control device 19. You can go.

以下、コア用バーナ２０及びフード３０について、図２及び図３を用いて詳述する。図２は、本開示の一実施形態に係るコア用バーナ２０及びフード３０を示す模式図である。図３は、図２に示すコア用バーナ２０及びフード３０を互いに組み合わせた状態を示す模式図である。なお、以下の例において、フード３０は、コア用バーナ２０に対して着脱自在に構成されているが、フード３０とコア用バーナ２０とを一体的に構成してもよい。 Hereinafter, the core burner 20 and the hood 30 will be explained in detail using FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a schematic diagram showing a core burner 20 and a hood 30 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the core burner 20 and the hood 30 shown in FIG. 2 are combined with each other. In addition, in the following example, the hood 30 is configured to be detachable from the core burner 20, but the hood 30 and the core burner 20 may be configured integrally.

コア用バーナ２０は、ガス導入部（図示せず）と、パイプ２３と、を備えている。パイプ２３は、管状の部材であり、例えば、円管状である。パイプ２３の内部には、例えば、導入されるガスの種類毎に流路が形成されている。ガス導入部からコア用バーナ２０内に導入されたガラス原料ガス等は、パイプ２３の一端部であるパイプ端部２２が有する開口から、コア用バーナ２０の外へと噴出される。ガラス原料ガス等が噴出される方向は、パイプ端部２２から出発ロッド１３又はガラス微粒子堆積体１４の堆積面に向かう方向（以下、「噴出方向」とも称する）である。噴出方向は、言い換えると、パイプ２３の軸方向であって、パイプ端部２２からコア用バーナ２０の外へと向かう方向である。 The core burner 20 includes a gas introduction section (not shown) and a pipe 23. The pipe 23 is a tubular member, for example, circular. Inside the pipe 23, for example, a flow path is formed for each type of gas to be introduced. The glass raw material gas and the like introduced into the core burner 20 from the gas introduction part are ejected out of the core burner 20 from an opening in the pipe end 22, which is one end of the pipe 23. The direction in which frit gas and the like are ejected is the direction from the pipe end 22 toward the starting rod 13 or the deposition surface of the glass particle deposit body 14 (hereinafter also referred to as the "ejecting direction"). In other words, the ejection direction is the axial direction of the pipe 23, which is the direction from the pipe end 22 to the outside of the core burner 20.

フード３０は、円筒部３２と、テーパ部３３と、を備えている。フード３０をコア用バーナ２０に装着する場合、例えば、図３に示すように、パイプ２３の少なくとも一部を円筒部３２の内部へ挿入した状態で、円筒部３２とパイプ２３の外周側面である外周部２１とを固定部３５によって固定すればよい。固定部３５は、円筒部３２を外周部２１に固定可能なものであれば特に制限はされず、例えば、粘着テープやねじ等の締結具であってもよいし、円筒部３２及び外周部２１を互いに嵌合または係止させるために円筒部３２及び外周部２１に形成された所定の構造（例えば、溝と突起）であってもよい。 The hood 30 includes a cylindrical portion 32 and a tapered portion 33. When attaching the hood 30 to the core burner 20, for example, as shown in FIG. What is necessary is just to fix the outer peripheral part 21 with the fixing part 35. The fixing part 35 is not particularly limited as long as it can fix the cylindrical part 32 to the outer circumferential part 21, and may be a fastener such as an adhesive tape or a screw, or it may be a fastener such as an adhesive tape or a screw. It may be a predetermined structure (for example, a groove and a protrusion) formed on the cylindrical portion 32 and the outer peripheral portion 21 in order to fit or lock them together.

円筒部３２は、フード３０をコア用バーナ２０に装着した状態において、外周部２１から噴出方向へと延びるように形成されている。円筒部３２は、中空円筒状の部材である。円筒部３２におけるコア用バーナ２０側の端部には、第１開口部３１が設けられている。第１開口部３１の内径の大きさは、パイプ２３の外径Ｄ１より大きいことが好ましく、パイプ２３の外径Ｄ１と略等しいことが好ましい。このような構成により、外周部２１を円筒部３２の内部へ挿入した状態で両者を固定することが容易になる。なお、パイプ２３の外径Ｄ１の大きさは、所望するガラス微粒子堆積体のサイズ等に応じて適宜決定すればよいが、例えば、３０～５０ｍｍ程度である。 The cylindrical portion 32 is formed to extend from the outer circumferential portion 21 in the ejection direction when the hood 30 is attached to the core burner 20. The cylindrical portion 32 is a hollow cylindrical member. A first opening 31 is provided at the end of the cylindrical portion 32 on the core burner 20 side. The inner diameter of the first opening 31 is preferably larger than the outer diameter D1 of the pipe 23, and preferably approximately equal to the outer diameter D1 of the pipe 23. With such a configuration, it becomes easy to fix the outer circumferential portion 21 into the cylindrical portion 32 while the outer peripheral portion 21 is inserted into the cylindrical portion 32. The outer diameter D1 of the pipe 23 may be determined as appropriate depending on the desired size of the glass particle deposit, and is, for example, about 30 to 50 mm.

テーパ部３３は、円筒部３２の噴出方向側の端部から噴出方向側へと延びるように形成されている。テーパ部３３における噴出方向側の端部には、第２開口部３４が形成されている。パイプ端部２２から噴出されたガラス原料ガス等は、円筒部３２及びフード３３の内部を通って、第２開口部３４からフード３０の外部へと噴出される。 The tapered portion 33 is formed to extend from the end of the cylindrical portion 32 on the ejection direction side toward the ejection direction side. A second opening 34 is formed at the end of the tapered portion 33 on the ejection direction side. Frit gas etc. ejected from the pipe end 22 passes through the cylindrical portion 32 and the inside of the hood 33, and is ejected from the second opening 34 to the outside of the hood 30.

テーパ部３３は、その少なくとも一部において、噴出方向側にいくにつれて内径が拡大していくように形成されていることが好ましい。また、テーパ部３３の最大内径は、好ましくは円筒部３２の内径の１．２倍以上であり、より好ましくは１．５倍以上である。また、テーパ部３３の最大内径は、好ましくは円筒部３２の内径の３．０倍以下であり、より好ましくは２．０倍以下である。なお、図２及び図３の例では、テーパ部３３は、その全体において、噴出方向側にいくにつれて内径が拡大していくように形成されており、第２開口部３４の内径Ｄ２が最大内径となっている。 It is preferable that at least a portion of the tapered portion 33 is formed such that the inner diameter thereof increases toward the ejection direction side. Further, the maximum inner diameter of the tapered portion 33 is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more, the inner diameter of the cylindrical portion 32. Further, the maximum inner diameter of the tapered portion 33 is preferably 3.0 times or less than the inner diameter of the cylindrical portion 32, and more preferably 2.0 times or less. In addition, in the example of FIG. 2 and FIG. 3, the taper part 33 is formed so that the inner diameter increases as it goes toward the jetting direction side, and the inner diameter D2 of the second opening 34 is the maximum inner diameter. It becomes.

第２開口部３４の内径Ｄ２の長さは、パイプ２３の外径Ｄ１よりも長ければ特に制限はされないが、例えば、３５ｍｍ以上が好ましく、４５ｍｍ以上がより好ましい。また、内径Ｄ２の長さは、例えば、１５０ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以下がより好ましい。 The length of the inner diameter D2 of the second opening 34 is not particularly limited as long as it is longer than the outer diameter D1 of the pipe 23, but for example, it is preferably 35 mm or more, and more preferably 45 mm or more. Further, the length of the inner diameter D2 is, for example, preferably 150 mm or less, more preferably 100 mm or less.

テーパ部３３のテーパ角度θは、特に制限はされないが、例えば、１０°以上が好ましく、２０°以上がより好ましい。また、テーパ角度θは、例えば、６０°以下が好ましく、４５°以下がより好ましい。内径Ｄ２及びテーパ角度θのいずれか１以上が上記の範囲にあることにより、クリーン・エア等により生じる気流が堆積面に当たることや、第２開口部３４近傍における火炎の乱れを、さらに効果的に抑制することができる。なお、テーパ部３３の噴出方向における長さＬ１は、特に制限されないが、例えば、内径Ｄ２及びテーパ角度θ等に応じて定まりうる。 The taper angle θ of the tapered portion 33 is not particularly limited, but is preferably, for example, 10° or more, and more preferably 20° or more. Further, the taper angle θ is preferably 60° or less, and more preferably 45° or less, for example. By having one or more of the inner diameter D2 and the taper angle θ within the above range, it is possible to more effectively prevent the airflow generated by clean air, etc., from hitting the deposition surface and the turbulence of the flame near the second opening 34. Can be suppressed. Note that the length L1 of the tapered portion 33 in the jetting direction is not particularly limited, but may be determined depending on, for example, the inner diameter D2 and the taper angle θ.

円筒部３２及びテーパ部３３を構成する材料は、耐熱性が高いという観点から、透明石英を用いることが好ましい。円筒部３２及びテーパ部３３を構成する材料は、透明石英と同等以上の耐熱性を有するその他の材料を用いてもよい。 The material constituting the cylindrical portion 32 and the tapered portion 33 is preferably transparent quartz from the viewpoint of high heat resistance. As the material constituting the cylindrical portion 32 and the tapered portion 33, other materials having heat resistance equal to or higher than that of transparent quartz may be used.

（ガラス微粒子堆積体の製造方法）
本開示に係るガラス微粒子堆積体の製造方法は、製造装置１０を用いてガラス微粒子堆積体１４を製造する方法である。本開示の製造方法は、反応容器１１内に出発ロッド１３とコア用バーナ２０を配置し、コア用バーナ２０からガラス原料をガス状態で噴出させ、コア用バーナ２０が形成する火炎内でガラス原料を反応させてガラス微粒子を生成させ、生成したガラス微粒子を出発ロッド１３に堆積させてガラス微粒子堆積体１４を作製する堆積工程を有する。なお、本開示の製造方法において、堆積工程を除く他の工程は、従来のガラス微粒子堆積体の製造方法を適宜採用することができる。 (Method for manufacturing glass fine particle deposit)
A method for manufacturing a glass particulate deposit according to the present disclosure is a method for manufacturing a glass particulate deposit 14 using a manufacturing apparatus 10. In the manufacturing method of the present disclosure, a starting rod 13 and a core burner 20 are arranged in a reaction vessel 11, a glass raw material is ejected in a gaseous state from the core burner 20, and the glass raw material is heated in a flame formed by the core burner 20. The method includes a deposition step of reacting to produce glass particles, and depositing the produced glass particles on a starting rod 13 to produce a glass particle deposit body 14. Note that in the manufacturing method of the present disclosure, a conventional method for manufacturing a glass particle deposit body can be appropriately adopted for the steps other than the deposition step.

以下、図４を用いて、本開示の製造方法における堆積工程を詳述する。図４は、本開示の一実施形態に係るガラス微粒子堆積体の製造方法を示す模式図である。図４は、具体的には、製造装置１０を用いて堆積工程を実施している場面における、フード３０を装着したコア用バーナ２０とガラス微粒子堆積体１４とを示す模式図である。 Hereinafter, the deposition step in the manufacturing method of the present disclosure will be described in detail using FIG. 4. FIG. 4 is a schematic diagram showing a method for manufacturing a glass fine particle deposit according to an embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 4 is a schematic diagram showing the core burner 20 equipped with the hood 30 and the glass fine particle deposit body 14 in a situation where the manufacturing apparatus 10 is used to perform the deposition process.

コア用バーナ２０には、ガラス原料ガス及び火炎形成ガスが供給される。ガラス原料ガスには、例えば、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）又はシロキサンが含まれる。また、ガラス原料ガスは、例えば、ドーパントとして四塩化ゲルマニウムを含むものであることが好ましい。ガラス原料ガスとして四塩化ケイ素と四塩化ゲルマニウムを用いた場合、シリカ（ＳｉＯ2）及び二酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）を主成分とするガラス微粒子がコア用バーナ２０の火炎中で生成される。火炎形成ガスは、例えば、酸水素ガスであり、可燃性ガスである水素と助燃性ガスである酸素とを含むものである。 The core burner 20 is supplied with frit gas and flame forming gas. The frit gas includes, for example, silicon tetrachloride (SiCl 4 ) or siloxane. Moreover, it is preferable that the frit gas contains germanium tetrachloride as a dopant, for example. When silicon tetrachloride and germanium tetrachloride are used as glass raw material gases, glass particles containing silica (SiO 2 ) and germanium dioxide (GeO 2 ) as main components are generated in the flame of the core burner 20. The flame-forming gas is, for example, oxyhydrogen gas, and contains hydrogen, which is a combustible gas, and oxygen, which is a combustion-enhancing gas.

コア用バーナ２０に供給されたガラス原料ガスは、パイプ端部２２からコア用バーナ２０の外へと噴出され、火炎形成ガスによって形成される火炎とともに、円筒部３２及びテーパ部３３を通って、第２開口部３４からフード３０の外へと噴出される。この過程で生成されたガラス微粒子は、噴出方向にある堆積面に堆積していく。 The frit gas supplied to the core burner 20 is ejected from the pipe end 22 to the outside of the core burner 20 and passes through the cylindrical part 32 and the tapered part 33 together with the flame formed by the flame forming gas. It is ejected from the second opening 34 to the outside of the hood 30. The glass particles generated in this process are deposited on the deposition surface in the ejection direction.

なお、堆積面とは、堆積工程の初期においては出発ロッド１３上の面であり、出発ロッド１３上にガラス微粒子堆積体１４が堆積した後は、ガラス微粒子堆積体１４上の面である。図４の例では、堆積面は、コアスート先端領域１４ａにある。コアスート側面領域１４ｂは、コアとなるガラス微粒子が十分に堆積した領域である。コアスート側面領域１４ａには、後に、クラッド用バーナ１７によってクラッドとなるガラス微粒子が堆積される。 Note that the deposition surface is the surface on the starting rod 13 at the beginning of the deposition process, and is the surface on the glass particle deposit 14 after the glass particle deposit 14 is deposited on the starting rod 13. In the example of FIG. 4, the deposition surface is in the core soot tip region 14a. The core soot side region 14b is a region in which glass fine particles serving as a core are sufficiently deposited. Glass fine particles that will later become a cladding are deposited on the core soot side region 14a by a cladding burner 17.

堆積工程において、第２開口部３４から堆積面までの距離Ｌ２は、例えば、１０ｍｍ以上であることが好ましく、１５ｍｍ以上であることがより好ましい。また、距離Ｌ２は、例えば、５０ｍｍ以下であることが好ましく、４０ｍｍ以下であることがより好ましい。 In the deposition step, the distance L2 from the second opening 34 to the deposition surface is, for example, preferably 10 mm or more, more preferably 15 mm or more. Further, the distance L2 is preferably, for example, 50 mm or less, and more preferably 40 mm or less.

堆積工程において、パイプ端部２２から堆積面までの距離Ｌ３は、例えば、３０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍｍ以上であることがより好ましい。また、距離Ｌ３は、例えば、２００ｍｍ以下であることが好ましく、１５０ｍｍ以下であることがより好ましい。距離Ｌ３が上記の範囲にあることにより、ガラス微粒子堆積体の収率を向上させることができる。 In the deposition step, the distance L3 from the pipe end 22 to the deposition surface is, for example, preferably 30 mm or more, more preferably 50 mm or more. Further, the distance L3 is preferably 200 mm or less, and more preferably 150 mm or less, for example. By setting the distance L3 within the above range, the yield of the glass fine particle deposit can be improved.

また、ガラス微粒子堆積体１４から光ファイバを製造する際の製造効率を向上させるという観点から、堆積工程は、ガラス微粒子堆積体のかさ密度を０．１６ｇ／ｃｍ3以上０．３５ｇ／ｃｍ3以下にしてガラス微粒子を堆積させることが好ましい。上記のかさ密度は、堆積工程においてフード３０を用いることで実現でき、さらに距離Ｌ２及び距離Ｌ３を上記の範囲内にすることで、より容易に実現することができる。 In addition, from the viewpoint of improving manufacturing efficiency when manufacturing an optical fiber from the glass fine particle deposit 14, the bulk density of the glass fine particle deposit is 0.16 g/cm 3 or more and 0.35 g/cm 3 or less in the deposition step. It is preferable to deposit the glass fine particles in a manner similar to that described above. The above bulk density can be achieved by using the hood 30 in the deposition process, and can be more easily achieved by keeping the distances L2 and L3 within the above ranges.

本開示に係る堆積工程において、クリーン・エア等により生じる気流は、テーパ部３３に衝突してその流れを逸らされる。そのため、堆積面（コアスート先端領域１４ａにおける第２開口部３４と対向する面近傍）に気流が当たりにくくなる。また、テーパ部３３によって、第２開口部３４近傍における火炎の乱れも抑制できる。よって、コア用バーナ２０に供給される水素ガス等の流量を変えて火炎を拡大させずとも、堆積面の温度を上昇させることができる。その結果、ガラス微粒子堆積体１４におけるコアスートのかさ密度を上げることができる。また、火炎を拡大させなくともよいので、本来は火炎が当たるべきではない部分（例えば、コアスート側面領域１４ｂ）に多くの火炎が当たるような事態が起こる可能性を低減できる。その結果、ガラス微粒子堆積体１４を焼結して得られるガラス母材の屈折率分布を測定する際に測定異常が発生する恐れを少なくできる。 In the deposition process according to the present disclosure, an airflow generated by clean air or the like collides with the tapered portion 33 and is deflected. Therefore, the airflow is less likely to hit the deposition surface (near the surface facing the second opening 34 in the core soot tip region 14a). Furthermore, the tapered portion 33 can also suppress flame turbulence near the second opening 34 . Therefore, the temperature of the deposition surface can be increased without expanding the flame by changing the flow rate of hydrogen gas or the like supplied to the core burner 20. As a result, the bulk density of the core soot in the glass particle deposit 14 can be increased. Furthermore, since it is not necessary to expand the flame, it is possible to reduce the possibility that a large amount of flame will hit a portion that should not be hit by the flame (for example, the core soot side region 14b). As a result, it is possible to reduce the risk of measurement abnormalities occurring when measuring the refractive index distribution of the glass base material obtained by sintering the glass fine particle deposit body 14.

以下、本開示に係る実施例及び比較例を示して、本開示をさらに詳細に説明する。なお、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be explained in further detail by showing examples and comparative examples according to the present disclosure. Note that the present disclosure is not limited to the following examples.

（製造例１）
製造例１として、従来の方法によってガラス微粒子堆積体を製造した。ガラス原料ガスは、四塩化ケイ素と四塩化ゲルマニウムを含むガスを用いた。火炎形成ガスは、水素ガスと酸素ガスを用いた。コア用バーナ２０には、テーパ部３３がない円筒部３２のみのフード３０を装着した。パイプ端部２２から堆積面までの距離を１００ｍｍとした。コアスート先端領域１４ａ及びコアスート側面領域１４ｂの温度をセンサによって測定しながら、ガラス微粒子堆積体を製造した。得られたガラス微粒子堆積体のかさ密度は、０．２５ｇ／ｃｍ3であった。 (Production Example 1)
As Production Example 1, a soot glass deposit was produced by a conventional method. The glass raw material gas used was a gas containing silicon tetrachloride and germanium tetrachloride. The flame-forming gas used was hydrogen gas and oxygen gas. The core burner 20 was fitted with a hood 30 having only a cylindrical portion 32 without a tapered portion 33. The distance from the pipe end 22 to the deposition surface was set to 100 mm. The soot glass deposit was produced while measuring the temperatures of the core soot tip region 14a and the core soot side region 14b with sensors. The bulk density of the obtained soot glass deposit was 0.25 g/ cm3 .

（製造例２）
製造例２として、製造例１における水素ガスの供給量を増加させたこと以外は、製造例１と同様の方法を用いて、ガラス微粒子堆積体を製造した。得られたガラス微粒子堆積体のかさ密度は、０．２８ｇ／ｃｍ3であった。その後、得られたガラス微粒子堆積体を焼結してガラス母材を得た。得られたガラス母材について、プリフォームアナライザを用いて屈折率分布を測定した。屈折率分布の測定結果を図６に示す。なお、図６の屈折率分布の測定結果において、横軸はガラス母材の径方向位置を示し、横軸の中心位置がガラス母材の中心位置に対応する。また、縦軸は屈折率を示し、上方向が屈折率が大きい方向に対応する。 (Manufacturing example 2)
As Production Example 2, a glass fine particle deposit was produced using the same method as Production Example 1 except that the amount of hydrogen gas supplied in Production Example 1 was increased. The bulk density of the obtained glass fine particle deposit was 0.28 g/cm 3 . Thereafter, the obtained glass fine particle deposit was sintered to obtain a glass base material. The refractive index distribution of the obtained glass base material was measured using a preform analyzer. The measurement results of the refractive index distribution are shown in FIG. In the measurement results of the refractive index distribution shown in FIG. 6, the horizontal axis indicates the radial position of the glass base material, and the center position of the horizontal axis corresponds to the center position of the glass base material. Further, the vertical axis indicates the refractive index, and the upward direction corresponds to a direction with a larger refractive index.

（製造例３）
製造例２として、コア用バーナ２０に円筒部３２とテーパ部３３とを備えたフード３０を装着させたこと以外は、製造例１と同様の方法を用いて、ガラス微粒子堆積体を製造した。第２開口部３４の内径は、円筒部３２の内径の２倍とした。第２開口部３４から堆積面までの距離は１０ｍｍとした。得られたガラス微粒子堆積体のかさ密度は、０．３０ｇ／ｃｍ3であった。その後、得られたガラス微粒子堆積体を製造例２と同様の方法を用いてガラス母材とし、屈折率分布を測定した。屈折率分布の測定結果を図７に示す。なお、図７の屈折率分布の測定結果において、横軸はガラス母材の径方向位置を示し、横軸の中心位置がガラス母材の中心位置に対応する。また、縦軸は屈折率を示し、上方向が屈折率が大きい方向に対応する。 (Manufacturing example 3)
As Production Example 2, a glass fine particle deposit was produced using the same method as Production Example 1, except that the core burner 20 was equipped with a hood 30 having a cylindrical portion 32 and a tapered portion 33. The inner diameter of the second opening 34 was twice the inner diameter of the cylindrical portion 32. The distance from the second opening 34 to the deposition surface was 10 mm. The bulk density of the obtained glass fine particle deposit was 0.30 g/cm 3 . Thereafter, the obtained glass fine particle deposit was made into a glass base material using the same method as in Production Example 2, and the refractive index distribution was measured. The measurement results of the refractive index distribution are shown in FIG. In the measurement results of the refractive index distribution shown in FIG. 7, the horizontal axis indicates the radial position of the glass base material, and the center position of the horizontal axis corresponds to the center position of the glass base material. Further, the vertical axis indicates the refractive index, and the upward direction corresponds to a direction with a larger refractive index.

（評価）
製造例１～製造例３において、ガラス微粒子堆積体を製造中におけるコアスート先端領域１４ａ及びコアスート側面領域１４ｂの温度分布の平均を図５に示す。図５に示すように、製造例１は、各製造例のうちでコアスート先端領域１４ａにおける温度が最も低かった。そのため、得られたガラス微粒子堆積体のかさ密度は、製造例３よりも低くなっている。 (evaluation)
FIG. 5 shows the average temperature distribution of the core soot tip region 14a and the core soot side region 14b during production of the glass fine particle deposit in Production Examples 1 to 3. As shown in FIG. 5, in Production Example 1, the temperature in the core soot tip region 14a was the lowest among all the Production Examples. Therefore, the bulk density of the obtained glass fine particle deposit is lower than that of Production Example 3.

製造例２では、コアスート先端領域１４ａにおける温度が製造例１より高くなっているが、コアスート側面領域１４ｂにおける温度も製造例１より高くなっている。製造例２は、製造中のコアスート側面領域１４ｂの温度が高い、すなわち、製造例１よりも火炎が拡大してコアスート側面領域１４ｂにも多くの火炎が当たった状態でガラス微粒子堆積体が製造された例である。その結果、図６に示すように、屈折率分布が、局所的に屈折率がツノ状に大きくなる形状になってしまっている。このように局所的に屈折率がツノ状に大きくなると、屈折率分布を正確に測定することが困難になる。この屈折率分布の局所的なツノ状の形状は、コアスート側面領域１４ｂにも多くの火炎が当たった結果、ゲルマニウムの偏析が生じたものと推察される。 In Production Example 2, the temperature in the core soot tip region 14a is higher than in Production Example 1, but the temperature in the core soot side region 14b is also higher than in Production Example 1. In Production Example 2, the temperature of the core soot side region 14b during production is high, that is, the glass fine particle deposit is produced in a state where the flame expands and more flame hits the core soot side region 14b than in Production Example 1. This is an example. As a result, as shown in FIG. 6, the refractive index distribution has a shape in which the refractive index locally increases in a horn shape. When the refractive index locally increases in a horn-like manner as described above, it becomes difficult to accurately measure the refractive index distribution. This local horn-like shape of the refractive index distribution is presumed to be due to germanium segregation occurring as a result of many flames hitting the core soot side surface region 14b as well.

製造例３では、コアスート先端領域１４ａにおける温度が各製造例のうちで最も高くなっている。そのため、得られたガラス微粒子堆積体のかさ密度は、製造例１よりも高くなっている。一方で、製造例３は、コアスート側面領域１４ｂにおける温度は、製造例１と同程度になっている。すなわち、コアスート側面領域１４ｂに多くの火炎が当たることなく、ガラス微粒子堆積体が製造された例といえる。その結果、図７に示すように、屈折率分布の測定結果には局所的に屈折率がツノ状に大きくなる形状がなく、正常なものになっている。 In production example 3, the temperature in the core soot tip region 14a is the highest among the production examples. Therefore, the bulk density of the obtained glass fine particle deposit is higher than that of Production Example 1. On the other hand, in Production Example 3, the temperature in the core soot side region 14b is approximately the same as in Production Example 1. That is, this can be said to be an example in which the glass fine particle deposit body was manufactured without much flame hitting the core soot side region 14b. As a result, as shown in FIG. 7, the measurement results of the refractive index distribution do not have a shape in which the refractive index locally increases in a horn-like manner, and are normal.

以上、本開示を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本開示を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。 Although the present disclosure has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Further, the number, position, shape, etc. of the constituent members described above are not limited to those in the above embodiment, and can be changed to a suitable number, position, shape, etc. for implementing the present disclosure.

１０：製造装置
１１：反応容器
１２：支持棒
１３：出発ロッド（ダミーガラスロッド）
１４：ガラス微粒子堆積体
１４ａ：コアスート先端領域
１４ｂ：コアスート側面領域
１５：昇降装置
１６：排気管
１７：クラッド用バーナ
１８：ガス供給装置
１９：制御装置
２０：コア用バーナ
２１：外周部
２２：パイプ端部
２３：パイプ
３０：フード
３１：第１開口部
３２：円筒部
３３：テーパ部
３４：第２開口部
３５：固定部 10: Manufacturing equipment 11: Reaction container 12: Support rod 13: Starting rod (dummy glass rod)
14: Glass particle deposit body 14a: Core soot tip region 14b: Core soot side region 15: Lifting device 16: Exhaust pipe 17: Burner for cladding 18: Gas supply device 19: Control device 20: Burner for core 21: Outer peripheral portion 22: Pipe End portion 23: Pipe 30: Hood 31: First opening 32: Cylindrical portion 33: Tapered portion 34: Second opening 35: Fixed portion

Claims (8)

反応容器内に出発ロッドとコア用バーナを配置し、前記コア用バーナからガラス原料をガス状態で噴出させ、前記コア用バーナが形成する火炎内で前記ガラス原料を反応させてガラス微粒子を生成させ、生成した前記ガラス微粒子を前記出発ロッドに堆積させてガラス微粒子堆積体を作製する堆積工程を有するガラス微粒子堆積体の製造方法であって、
前記コア用バーナの外周部には、前記コア用バーナから前記ガラス原料が噴出する方向である噴出方向へと延びるフードが設けられており、
前記堆積工程は、前記コア用バーナから噴出された前記ガラス原料を、前記フード内を通過させて前記フードの開口部から噴出させ、前記ガラス微粒子を堆積させる堆積面へと堆積させるものであり、
前記開口部の内径が前記コア用バーナの外径よりも大きく、
前記フードは、
前記外周部から前記噴出方向へ延びる円筒部と、
前記円筒部より前記噴出方向側にあって、前記開口部にいくにつれて内径が拡大するテーパ部と、を含み、
前記テーパ部における前記噴出方向側の端部に前記開口部が形成されており、
前記テーパ部の最大内径は前記円筒部の内径の１．２倍以上３．０倍以下であり、
前記テーパ部は、その全体において、前記噴出方向側にいくにつれて内径が拡大していくように形成され、前記開口部の内径が最大内径となっており、
前記開口部の内径は３５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、
前記テーパ部のテーパ角度は１０°以上６０°以下である、
ガラス微粒子堆積体の製造方法。 A starting rod and a core burner are arranged in a reaction vessel, and the glass raw material is ejected in a gaseous state from the core burner, and the glass raw material is reacted in a flame formed by the core burner to generate glass fine particles. A method for producing a glass fine particle deposit body, comprising a deposition step of depositing the generated glass fine particles on the starting rod to produce a glass fine particle deposit body,
A hood is provided on the outer periphery of the core burner, and extends in a spouting direction, which is a direction in which the frit is spouted from the core burner;
In the deposition step, the glass raw material ejected from the core burner is passed through the hood and ejected from the opening of the hood, and is deposited on the deposition surface on which the glass particles are deposited.
The inner diameter of the opening is larger than the outer diameter of the core burner,
The hood is
a cylindrical portion extending from the outer peripheral portion in the jetting direction;
a tapered part located on the side in the ejection direction from the cylindrical part and whose inner diameter increases as it approaches the opening;
The opening is formed at the end of the tapered part on the side of the jetting direction,
The maximum inner diameter of the tapered portion is 1.2 times or more and 3.0 times or less than the inner diameter of the cylindrical portion,
The entire tapered portion is formed such that the inner diameter increases toward the ejection direction, and the inner diameter of the opening portion is the maximum inner diameter,
The inner diameter of the opening is 35 mm or more and 150 mm or less,
The taper angle of the tapered portion is 10° or more and 60° or less,
A method for producing a glass fine particle deposit. 前記ガラス原料が、ドーパントとして四塩化ゲルマニウムを含む、
請求項１に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。 The glass raw material contains germanium tetrachloride as a dopant,
A method for producing a glass particle deposit according to claim 1 . 前記堆積工程は、前記開口部から前記堆積面までの距離を１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下にして前記ガラス微粒子を堆積させる、
請求項１または請求項２に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。 In the deposition step, the glass particles are deposited with a distance from the opening to the deposition surface of 10 mm or more and 50 mm or less.
A method for producing a glass fine particle deposit according to claim 1 or 2 . 前記堆積工程は、前記ガラス微粒子堆積体のかさ密度を０．１６ｇ／ｃｍ3以上０．３５ｇ／ｃｍ3以下にして前記ガラス微粒子を堆積させる、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。 In the deposition step, the glass fine particles are deposited at a bulk density of 0.16 g/cm 3 or more and 0.35 g/cm 3 or less of the glass fine particle deposit.
A method for manufacturing a glass fine particle deposit according to any one of claims 1 to 3 . ガラス原料をガス状態で供給するガラス原料供給装置と、前記ガラス原料が供給され、供給された前記ガラス原料を噴出するコア用バーナとを備えたガラス微粒子堆積体の製造装置であって、
前記コア用バーナの外周部には、前記コア用バーナから前記ガラス原料が噴出する方向である噴出方向へと延びるフードが設けられており、
前記フードにおける、前記コア用バーナとは反対側の端部に設けられた開口部の内径が、前記コア用バーナの外径よりも大きく、
前記フードは、
前記外周部から前記噴出方向へ延びる円筒部と、
前記円筒部より前記噴出方向側にあって、前記開口部にいくにつれて内径が拡大するテーパ部と、を含み、
前記テーパ部における前記噴出方向側の端部に前記開口部が形成されており、
前記テーパ部の最大内径は前記円筒部の内径の１．２倍以上３．０倍以下であり、
前記テーパ部は、その全体において、前記噴出方向側にいくにつれて内径が拡大していくように形成され、前記開口部の内径が最大内径となっており、
前記開口部の内径は３５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、
前記テーパ部のテーパ角度は１０°以上６０°以下である、
ガラス微粒子堆積体の製造装置。 A manufacturing apparatus for a soot glass deposit body, comprising: a frit supplying device for supplying frit in a gaseous state; and a core burner for supplying the frit and ejecting the frit,
A hood is provided on an outer periphery of the core burner, the hood extending in a direction in which the glass raw material is ejected from the core burner,
The inner diameter of an opening provided at an end of the hood opposite to the core burner is larger than the outer diameter of the core burner,
The hood is
A cylindrical portion extending from the outer circumferential portion in the ejection direction;
a tapered portion located on the ejection direction side of the cylindrical portion and having an inner diameter that increases toward the opening,
The opening is formed at an end of the tapered portion on the ejection direction side,
the maximum inner diameter of the tapered portion is 1.2 times or more and 3.0 times or less the inner diameter of the cylindrical portion,
The tapered portion is formed such that an inner diameter thereof increases in the direction of the ejection, and the inner diameter of the opening portion is a maximum inner diameter.
The inner diameter of the opening is 35 mm or more and 150 mm or less,
The taper angle of the tapered portion is 10° or more and 60° or less.
A manufacturing device for glass particulate deposits. 前記テーパ部の最大内径は、前記円筒部の内径の１.２倍以上２.０倍以下である、
請求項５に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。 The maximum inner diameter of the tapered portion is 1.2 times or more and 2.0 times or less the inner diameter of the cylindrical portion.
The apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit according to claim 5 . 前記ガラス原料供給装置が、ドーパントとして四塩化ゲルマニウムを含む前記ガラス原料を供給するものである、
請求項５または請求項６に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。 The glass raw material supply device supplies the glass raw material containing germanium tetrachloride as a dopant,
The apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit according to claim 5 or 6 . 前記フードが、前記コア用バーナに対して着脱自在である、
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。 the hood is detachable from the core burner;
The apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit according to any one of claims 5 to 7 .
JP2020099630A 2020-06-08 2020-06-08 Manufacturing method and manufacturing device for glass fine particle deposits Active JP7456299B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020099630A JP7456299B2 (en) 2020-06-08 2020-06-08 Manufacturing method and manufacturing device for glass fine particle deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020099630A JP7456299B2 (en) 2020-06-08 2020-06-08 Manufacturing method and manufacturing device for glass fine particle deposits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021193061A JP2021193061A (en) 2021-12-23
JP7456299B2 true JP7456299B2 (en) 2024-03-27

Family

ID=79168673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020099630A Active JP7456299B2 (en) 2020-06-08 2020-06-08 Manufacturing method and manufacturing device for glass fine particle deposits

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7456299B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019172545A (en) 2018-03-29 2019-10-10 古河電気工業株式会社 Manufacturing apparatus of optical fiber porous base material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019172545A (en) 2018-03-29 2019-10-10 古河電気工業株式会社 Manufacturing apparatus of optical fiber porous base material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021193061A (en) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005528318A (en) Method and apparatus for manufacturing optical fiber preform using external vapor deposition method
EP1199285B1 (en) Apparatus for fabricating soot preform for optical fiber
JP7456299B2 (en) Manufacturing method and manufacturing device for glass fine particle deposits
US20040065120A1 (en) Multi-tube burner and glass preform manufacturing method using the same
JPH0351663B2 (en)
US7437893B2 (en) Method for producing optical glass
US20050214543A1 (en) Optical fiber preform and the method of producing the same
US8919153B2 (en) Manufacturing method for glass base material
JP2008063179A (en) Manufacturing apparatus and manufacturing process of glass preform for optical fiber
JP5294354B2 (en) Method for manufacturing optical fiber porous preform
JP7195703B2 (en) Burner for synthesizing porous body and method for producing porous body
JP2003206152A (en) Optical fiber, optical fiber preform and manufacturing methods for these
WO2007054961A2 (en) Optical fiber preform having large size soot porous body and its method of preparation
KR100402847B1 (en) OVD apparatus for Optical fiber
US20050031279A1 (en) Optical fiber preform, optical fiber, and manufacturing methods thereof
JP2005029396A (en) Production method for glass fine particle deposit, and burner for forming glass fine particle
KR20050006057A (en) Method of producing glass-particle-deposited body and glass-particle-synthesizing burner
CN219314829U (en) Apparatus for suspending optical fiber preforms
US20070157674A1 (en) Apparatus for fabricating optical fiber preform and method for fabricating low water peak fiber using the same
JP2019073405A (en) Apparatus and method for manufacturing porous glass preform
JP4404214B2 (en) Manufacturing method of glass preform for optical fiber
JP4857172B2 (en) Apparatus and method for manufacturing glass preform for optical fiber
JP2005139042A (en) Method of manufacturing porous glass preform
JP2023083805A (en) Apparatus for manufacturing glass fine particle deposit
JPS62162637A (en) Production of optical fiber preform

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231003

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7456299

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150