NL8602910A

NL8602910A - Inrichting voor het aanbrengen van glaslagen op de binnenzijde van een buis.

Info

Publication number: NL8602910A
Application number: NL8602910A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1988-06-16
Also published as: EP0270157A1; JPS63139029A; EP0270157B1; DE3761974D1; US4844007A

Description

4" PHN 11939 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Inrichting voor het aanbrengen van glaslagen op de binnenzijde van een buis.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het aanbrengen van glaslagen op de binnenzijde van een buis, omvattende een gasvoorzieningsinrichting, die kan worden verbonden met één uiteinde van de buis, een oven voor het verhitten van de buis, een resonator 5 voorzien van een trilholte voor het genereren van een plasma in de buis en middelen om de resonator en de buis relatief ten opzichte van elkaar te bewegen, een hoogfrequent generator die met de trilholte is verbonden en een vacuumpomp die met het andere uiteinde van de glasbuis kan worden verbonden.

10 Een dergelijke inrichting is bijvoorbeeld beschreven in de Europese octrooiaanvrage 0129129. Bij deze bekende inrichting zijn middelen voorzien om de buis tijdens de depositie volgens een bepaald schema te roteren. Inrichtingen van deze aard worden gebruikt om voorvormen voor het trekken van optische vezels te vervaardigen.

15 Een methode om de afzetsnelheid te vergroten is om het aan het plasma toegevoerde vermogen en de hoeveelheid per tijdseenheid aan de buis toegevoerde gassen voor de vorming van de glaslagen te vergroten. Hierbij stijgt echter ook de warmte-afgifte per oppervlakte-eenheid door het plasma. Een dwingende voorwaarde voor de onberispelijke 20 uitvoering van het zogenaamde niet-isotherme plasma c.v.d.-proces voor de vervaardiging van optische vezels is, dat de temperatuur in de door de buis omsloten ruimte wordt gehandhaafd op een temperatuur beneden de temperatuur, waarbij in het gas in de buis een homogene reactie optreedt. In de praktijk wordt de temperatuur van de buis beneden 25 1200°C gehouden. Indien een homogene reactie optreedt worden in de gasphase glasroetdeeltjes gevormd die worden ingebouwd in de glaslagen die tegelijkertijd via een heterogene reactie worden gevormd. Er wordt daarbij niet een heldere glaslaag verkregen. Een ander probleem dat bij vergroting van in het plasma gedissipeerde vermogen en de daarmee 30 verbonden grotere warmte-afgifte per oppervlakteëenheid door het plasma steeds meer een rol gaat spelen is de ongelijkmatige verwarming van de buis door het plasma over de lengte van de buis en over de tijd 8602910 Λ ^ ΡΗΝ 11939 2 gezien. Dat een dergelijke ongelijkmatige verwarming van de buis door het plasma moet optreden laat zich gemakkelijk inzien.

Tussen de omkeerpunten van het plasma bevindt zich in de buis een punt, waar het plasma regelmatig na gelijke tijdsperiodes 5 passeert. Links en rechts van dit punt treden tussen opvolgende passages van het plasma tijdsverschillen op. Verder treedt bij de omkeerpunten van de beweging van het plasma een snelheidsvertraging op waardoor de relatieve verblijftijd van het plasma en daarmede de warmte-afgifte per oppervlakteëenheid ter plaatse wordt vergroot. Een 10 verdere complicatie bij een en ander is dat het plasma zich niet symmetrisch binnen de trilholte ten opzichte daarvan bevindt, doch in het algemeen ten opzichte van de trilholte in de richting van de vacuumpomp verschoven ligt. Bovendien is de warmteafgifte per oppervlakteëenheid door het plasma over de lengte van het plasma niet 15 gelijk.

De uitvinding beoogt nu maatregelen aan te geven die als effectief middel kunnen worden gebruikt om de warmtebelasting van de buis door het plasma bij vergroting van het plasmavermogen in de hand te houden.

20 Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan met een inrichting van de in de aanhef beschreven soort, die het kenmerk draagt dat de resonator bestaat uit een van een kanaal voor het opnemen van de buis bedoeld geforceerd gekoeld lichaam, waarvan althans de kanaalwand bestaat uit een de warmte goedgeleidend metaal, en waarbij de 25 naar de buis gekeerde wand van het kanaal over dat deel, waarbinnen in de buis tijdens gebruik van de inrichting minder dan 40% van de maximale hoeveelheid warmte per oppervlakteëenheid door het plasma wordt afgegeven voorzien is van een warmte isolerende laag.

Aan de hand van de bijgevoegde tekening zal de uitvinding 30 nu nader worden uiteengezet. In de tekening toont : figuur 1 schematisch een inrichting voor het afzetten van glas aan de binnenzijde van een buis figuur 2 een resonator volgens de uitvinding en een buisdeel.

35 Het in figuur 1 getoonde deel van de inrichting bestaat uit twee roteerbare gasdoorvoeren 1 en 2 die synchroon met elkaar continu of in stappen de tussen de koppen 1 en 2 ingeklemde buis 3 8602910 PHN 11939 3 roteren tijdens het gebruik van de inrichting, de einden van de buis 3 zijn bij 4 en 5 verbonden met respektievelijk een gasverzorgingsinrichting en een vacuumpomp (beiden niet getekend). De inrichting omvat verder een resonator 6 die in figuur 2 in detail is 5 weergegeven met een kanaal 7, dat de buis 3 omvat en de trilholte bevat voor het genereren van het plasma 8 in de buis. 6A en 6B tonen de uiterste standen van de resonator 6 bij heen en weer bewegen (bewegingsinrichting, verbinding met de hoogfrequent generator en de hoogfrequent generator niet weergegeven). Om buis 3 bevindt zich 10 een oven 9, die schematisch met stippellijn is aangegeven.

Het laat zich gemakkelijk inzien dat in de buurt van de omkeerpunten 6A en 6B het tijdsverloop tussen twee passages tot 0 kan naderen. Het tijdsverloop tot de volgende twee passages waartussen het tijdsverloop tot 0 nadert is afhankelijk van de lengte van de buis 15 tussen de omkeerpunten en de snelheid waarmede het lichaam 6 langs de buis wordt bewogen. In de middenpositie zijn de tijdsverlopen tussen de passages ongeveer gelijk.

In figuur 2 is de resonator 6 in doorsnede weergegeven.

De resonator 6 heeft een cylindrische vorm en omsluit een kanaal 7 voor 20 het opnemen van buis 3 en een trilholte 6C. De trilholte 6C is via een niet weergegeven golfgeleider met een niet weergegegen hoogfrequent generator verbonden. In figuur 2 is aangegeven dat het plasma 8 ten opzichte van de trilholte 9 verschoven ligt in de richting van de gasafvoer. (richting pijl). Het deel van het kanaal 7, waarbinnen het 25 plasma minder dan 40¾ van de maximale warmteafgifte per oppervlakteëenheid aan warmte afgeeft of met andere woorden, waar de warmteflux kleiner is dan 40\ van de maximale warmteflux is bekleed met een laag 10 uit warmte-isolerend en/of warmtereflecterend materiaal in de vorm van een laag vezels of korrels bijvoorbeeld uit Si02, 30 Al203, Ti02, MgO of mengsels van deze stoffen.

Bij het omkeerpunt 6B in figuur 1 is de verhitting door het plasma van de buis relatief het hoogst, hier is het koelend vermogen van de resonator 6 ook het hoogst. Aan de zijde van het omkeerpunt 6A is de warmte-afgifte lager, hier is het koelend vermogen van de 35 resonator 6 verlaagd door de aanwezigheid van warmte-isolerende laag 10. Een en ander leidt tot een meer gelijkmatige warmteverdeling langs de buis. De resonator 6 wordt gekoeld via koelwaterleidingen 11. Het 8602910 PHN 11939 4 resonatorlichaam kan bestaan uit bijvoorbeeld aluminium, koper, messing, staal, zilver, goud of platina.

8 60 2 9 1 0

Claims

1. Inrichting voor het aanbrengen van glaslagen op de binnenzijde van een buis, onvattende een gasvoorzieningsinrichting, die kan worden verbonden met één uiteinde van de buis, een oven voor het verhitten van de buis, een resonator voorzien van een trilholte voor het 5 genereren van een plasma in de buis en middelen om de resonator en de buis relatief ten opzichte van elkaar te bewegen, een hoogfrequent generator die met de trilholte is verbonden en een vacuumpomp die met het andere uiteinde van de glasbuis kan worden verbonden, met het kenmerk, dat de resonator bestaat uit een van een kanaal voor het 10 opnemen van de buis bedoeld geforceerd gekoeld lichaam, waarvan althans de wand van het kanaal bestaat uit een de warmte goed geleidend metaal, en waarbij de naar de buis gekeerde wand van het kanaal over dat deel waarbinnen in de buis tijdens gebruik van de inrichting minder dan 40¾ van de maximale hoeveelheid warmte door het plasma wordt afgegeven, 15 voorzien is van een warmte isolerende laag.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de warmte-isolerende laag bestaat uit vezels en/of korrels uit een of meer stoffen uit de groep gevormd door Si02, A^Og, Ti02 en MgO. 8602910