SE442989B - PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALL GLASSES, SEPARATE QUARTERS FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS, UNDER THE USE OF MICROWAVE ENERGY - Google Patents

PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALL GLASSES, SEPARATE QUARTERS FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS, UNDER THE USE OF MICROWAVE ENERGY

Info

Publication number
SE442989B
SE442989B SE8403529A SE8403529A SE442989B SE 442989 B SE442989 B SE 442989B SE 8403529 A SE8403529 A SE 8403529A SE 8403529 A SE8403529 A SE 8403529A SE 442989 B SE442989 B SE 442989B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cavity
tube
microwave
electric field
control unit
Prior art date
Application number
SE8403529A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8403529L (en
SE8403529D0 (en
Inventor
Y Hessler
Original Assignee
Stiftelsen Inst Mikrovags
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
Publication of SE8403529D0 publication Critical patent/SE8403529D0/en
Priority to SE8403529A priority Critical patent/SE442989B/en
Application filed by Stiftelsen Inst Mikrovags filed Critical Stiftelsen Inst Mikrovags
Priority to AT85850214T priority patent/ATE41138T1/en
Priority to DE8585850214T priority patent/DE3568570D1/en
Priority to EP85850214A priority patent/EP0173659B1/en
Priority to CA000485744A priority patent/CA1241698A/en
Priority to AU44297/85A priority patent/AU580074B2/en
Priority to FI852616A priority patent/FI78060C/en
Priority to DK299985A priority patent/DK299985A/en
Priority to JP60144889A priority patent/JPS6163535A/en
Publication of SE8403529L publication Critical patent/SE8403529L/xx
Publication of SE442989B publication Critical patent/SE442989B/en
Priority to US07/120,782 priority patent/US4838915A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/80Apparatus for specific applications

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Description

8403529-4 portionerlig ökning av kollapstiden, genom att kvarstsglas är en utomordent- ligt dålig värmeledare. För att kollaps skall inträffa måste röret vara jämnvarmt vid en temperatur av omkring 22000 C. 8403529-4 portion increase of the collapse time, in that quartz glass is an extremely poor heat conductor. For collapse to occur, the pipe must be evenly hot at a temperature of about 22000 C.

Samtliga kända processer utföres så att röret uppvärmes medelst gaslå- gor till den erforderliga temperaturen.All known processes are carried out so that the pipe is heated by means of gas flames to the required temperature.

Samtliga metoder är därför beroende av glasets dåliga värmeledningsför- måga.All methods are therefore dependent on the glass's poor thermal conductivity.

Föreliggande uppfinning löser helt detta problem och erbjuder ett för- farande, där glasröret värms snabbt och jämnt över tvärsnittet.The present invention completely solves this problem and offers a method in which the glass tube is heated quickly and evenly across the cross section.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande jämte en anordning för upp- värmning av röret medelst mikrovågsenergi. Härvid värms röret snabbt och jänntöver dess tvärsnitt. Det krävs således ej någon temperaturgradient över rörets tvärsnitt för att från dess utsida genomvärma röret till dess insida. Vid känd ytvärmning kan denna gradient leda till att ytterytan får för hög temperatur innan innerytan uppnått kollapstemperatur.The present invention relates to a method and a device for heating the tube by means of microwave energy. In this case, the pipe heats up quickly and beyond its cross section. Thus, no temperature gradient is required over the cross section of the pipe to heat the pipe from its outside to its inside. With known surface heating, this gradient can lead to the outer surface reaching too high a temperature before the inner surface has reached collapse temperature.

Dessutom slipper man ifrån gaslågans nedsmutsande inverkan Såväl SON ÜESS tryck medelst föreliggande uppfinning.In addition, the contaminating effect of the gas flame is avoided. Both SON ÜESS pressure by means of the present invention.

Emellertid föreligger problem vid en anordning för att mikrovågsvärma ett glasrör av här avsett slag.However, there are problems with a device for microwave heating a glass tube of the type intended here.

Utvecklad effekt i materialet kan uttryckas som P =l-w-@-tana-ffz2dv där f 2 v Pf_är utvecklad effekt, m är vinkelhastigheten, s är dielektricitetskon- stanten, E är den elektriska fältstyrkan, V är volymen och tan 6 är ett mått på de dielektriska förlusterna.Developed power in the material can be expressed as P = lw - @ - tana-ffz2dv where f 2 v Pf_ is developed power, m is the angular velocity, s is the dielectric constant, E is the electric field strength, V is the volume and tan 6 is a measure of the dielectric losses.

Glas har ett lågt värde på tan 6, varför det inte mottager tillräckligt med energi. För att kompensera det låga värdet på tan 5 kan man öka den elektriska fältstyrkan E. Denna begränsas emellertid av vad den röret om- givande atmosfären tål innan överslag och plasma bildas. I den ovan nämn- da kända metoden att värma rörets inre med mikrovågsenergi sker sådant överslag i rörets inre gasatmosfär, varvid nämnda plasma bildas.Glass has a low value of tan 6, so it does not receive enough energy. To compensate for the low value of tan 5, the electric field strength E can be increased. However, this is limited by what the atmosphere surrounding the pipe can withstand before flashover and plasma are formed. In the above-mentioned known method of heating the interior of the tube with microwave energy, such an overflow takes place in the inner gas atmosphere of the tube, whereby said plasma is formed.

Vid värmning av kvarts med mikrovågsenergi får det elektriska fältet ej utformas så till form eller magnitud att någonstans ett elektriskt över- slag sker i omgivande gas, d.v.s. jonisation eller plasmabildning. Vid så- dant överslag omintetgöres nämligen möjligheten att omvandla mikrovågsener- gin direkt till värme inuti kvartsen. 8403529-4 Av dessa skäl har det hittills inte varit möjligt att framgångsrikt värma ett kvartsrör med mikrovågsenergi.When heating quartz with microwave energy, the electric field must not be designed in such a way or shape that somewhere an electric transfer takes place in the surrounding gas, i.e. ionization or plasma formation. In such an estimate, the possibility of converting the microwave energy directly into heat inside the quartz is eliminated. 8403529-4 For these reasons, it has not hitherto been possible to successfully heat a quartz tube with microwave energy.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande jämte en anordning, som medför att ett tjockväggigt kvartsrör kan jämnt uppvärmas och där elektriska över- slag undvikes.The present invention relates to a method together with a device which means that a thick-walled quartz tube can be evenly heated and where electrical overhangs are avoided.

Föreliggande uppfinning avser således ett förfarande för uppvärmning av tjockväggiga glasrör, särskilt kvartsrör för framställning av optiska fib- rer, under utnyttjande av mikrovågsenergi och utmärkes av,att röret bringas att förvärmas, företrädesvis medelst en gaslåga på i och för sig känt sätt, till en temperatur av omkring 10000 C - 15000 C, varefter röret bringas att uppvärmas medelst mikrovågsenergi, vilken alstras av en mikrovågsgenerator, genom att röret axiellt införes i en mikrovågskavitet innefattande öppning- ar i dess båda gavlar för röret, varvid den elektriska fältstyrkan ges en fältbild innefattande endast en tangentiell komposant, enl. en TE - 01n-mod, företrädesvis enl. moden TE - 011, varigenom det elektriska fältet blir så utformat att detta är tangentiellt med rörets ytor och så utformat att den elektriska fältstyrkan är noll invid kavitetens ytor.The present invention thus relates to a method for heating thick-walled glass tubes, in particular quartz tubes for the production of optical fibers, using microwave energy and characterized in that the tube is caused to be preheated, preferably by means of a gas flame in a manner known per se, to a temperature of about 10000 C - 15000 C, after which the tube is caused to be heated by microwave energy, which is generated by a microwave generator, by axially inserting the tube into a microwave cavity comprising openings in its two ends for the tube, the electric field strength being given a field image comprising only a tangential component, acc. a TE - 01n mode, preferably acc. mode TE - 011, whereby the electric field is designed so that it is tangential to the surfaces of the tube and designed so that the electric field strength is zero adjacent the surfaces of the cavity.

Vidare hänför sig uppfinningen till en anordning av det slag och med de hu- vudsakliga särdrag, som angives i patentkrav 5.Furthermore, the invention relates to a device of the type and with the main features, which are stated in claim 5.

Nedan beskrives föreliggande uppfinning närmare delvis i samband med en på bifogade ritning visad utföringsform av uppfinningen, där - fig. 1 visar fältfördelningen i en kavitet med ett kvartsrör istucket. - fig. 2 visar ett blockschema över en anordning enl. uppfinningen. l fig. 2 visas en anordning enl. uppfinningen. Anordningen innefattar en mikrovågsgenerator 1, företrädesvis anordnad att generera mikrovågsenergi med en fiekvens av 2h50 MHz. Vidare innefattar anordningen en mikrovågskavi- tet 2 innefattande en cylinderformad kavitet av metall med centralt placera- de hål 3,Å för genomförande av ett glasrör 5 genom dess båda gavlar 6, 7 el- ler ändytor. Mikrovâgsgeneratorn är via en vågledare 8 innefattande en iso- lator inkopplad till kaviteten 2. Vidare förefinns en anordning för att för- värma ett glasrör 5, vilken anordning innefattar kända medel härför. Enl. en utföringsform utnyttjas en gasbrännare 9, vilken är anordnad att traver- sera längs glasröret 5 utmed en gejder 10, såsom en lagrad 11,12 och driven skruvmatningsanordning. 1 stället kan ett skikt påläggas röret, vilket har höga dielektriska förluster, varvid mikrovågsenergi kan utnyttjas för för- värmningen. 8403529-4 Även mikrovågskaviteten 2 och tillhörande utrustning är anordnad att me- delst en gejder 13, såsom en lagrad 14,15 och driven skruvmatningsanord- ning, traversera längs glasröret 5.The present invention is described in more detail in part in connection with an embodiment of the invention shown in the accompanying drawing, in which - Fig. 1 shows the field distribution in a cavity with a quartz tube inserted. Fig. 2 shows a block diagram of a device according to the invention. Fig. 2 shows a device according to the invention. The device comprises a microwave generator 1, preferably arranged to generate microwave energy with a sequence of 2h50 MHz. Furthermore, the device comprises a microwave cavity 2 comprising a cylindrical cavity of metal with centrally located holes 3, Å for passing a glass tube 5 through its two ends 6, 7 or end surfaces. The microwave generator is connected via a waveguide 8 comprising an insulator to the cavity 2. Furthermore, there is a device for preheating a glass tube 5, which device comprises known means for this. According to. In one embodiment, a gas burner 9 is used, which is arranged to traverse along the glass tube 5 along a guide 10, such as a mounted 11,12 and driven screw feeding device. Instead, a layer can be applied to the pipe, which has high dielectric losses, whereby microwave energy can be used for the preheating. 8403529-4 The microwave cavity 2 and associated equipment are also arranged to traverse along the glass tube 5 by means of a guide 13, such as a mounted 14,15 and driven screw feed device.

En styrenhet 16 förefinns, vilken enl. ett utförande är anordnad att styra ett mekaniskt organ, såsom en dielektrisk kropp 17, vilken är förskjutbarnæ- delst ett servoorgan 18, exempelvis en servomotor, in och ut ur kavite- tens 2 inre och anordnad att därigenom justera kavitetens 2 resonansfrek- vens i med ett glasrör S belastat tillstånd, så att denna är lika med mik- rovågsgeneratorns frekvens. Den aktuella resonansfrekvensen beror förutom på kavitetens geometriska utforming på glasrörets geometri och dess tempe- FHÉUI”.A control unit 16 is present, which according to an embodiment is arranged to control a mechanical member, such as a dielectric body 17, which is displaceable by means of a servo member 18, for example a servomotor, in and out of the interior of the cavity 2 and arranged to thereby adjust the resonant frequency of the cavity 2 in a glass tube S loaded state, so that this is equal to the frequency of the microwave generator. In addition to the geometric design of the cavity, the actual resonant frequency depends on the geometry of the glass tube and its tempé FHÉUI ”.

Enl. ett annat utförande är styrenheten 16 anordnad att styra mikrovågsge- neratorns 1 frekvens så att denna är lika med kavitetens resonansfrekvens i med ett glasrör belastat tillstånd.According to. In another embodiment, the control unit 16 is arranged to control the frequency of the microwave generator 1 so that it is equal to the resonant frequency of the cavity in a state loaded with a glass tube.

Nämnda styrenhets ärvärde utgöres av en signal från en riktkopplare 19, vilken är inkopplad mellan mikrovågsgeneratorn och kaviteten. Den av rikt- kopplaren 19 angivna signalen motsvarar andelen i kaviteten 2 reflekterad effekt. Genom att styra organet 17,18 eller alternativt mikrovågsgenera- torns frekvens, injusteras resp. frekvens så att kavitetens resonansfrek- vens i belastat tillstånd blir lika med mikrovågsgeneratorns frekvens.The actual value of said control unit consists of a signal from a directional coupler 19, which is connected between the microwave generator and the cavity. The signal indicated by the direction switch 19 corresponds to the proportion in the cavity 2 reflected power. By controlling the device 17,18 or alternatively the frequency of the microwave generator, resp. frequency so that the resonant frequency of the cavity in the loaded state becomes equal to the frequency of the microwave generator.

Kriteriet är härvid att den reflekterade effekten skall minimeras.The criterion here is that the reflected effect must be minimized.

Vid uppvärmning av ett glasrör, för framställning av optiska fibrer, vil- ket skall kollapseras, är en noggrann temperaturkontroll nödvändig. För detta ändamål förefinns ett temperaturkännande organ placerat vid eller i kaviteten 2 och anordnat att avge en signal till styrenheten 16 motsvaran- de glasrörets 5 temperatur.When heating a glass tube, for the production of optical fibers, which is to collapse, a careful temperature control is necessary. For this purpose, there is a temperature sensing means located at or in the cavity 2 and arranged to emit a signal to the control unit 16 corresponding to the temperature of the glass tube 5.

Företrädesvis förefinns ett för infraröd strålning känsligt organ 20 pla- cerat utanför kaviteten 2, vilket organ belyses av röret genom ett hål 21 i kavitetens mantelyta.Preferably, there is a means 20 sensitive to infrared radiation located outside the cavity 2, which means is illuminated by the tube through a hole 21 in the mantle surface of the cavity.

Styrenheten är även anordnad att i beroende av nämnda temperatur och i styrenheten inmatade börvärden, styra mikrovågsgeneratorns 1 effekt.The control unit is also arranged to control the power of the microwave generator 1 in dependence on said temperature and setpoints entered in the control unit.

Glasröret 5 är lämpligen infäst i en s.k. glassvarv 22 anordnad att rote- ra glasröret kring sin axel.The glass tube 5 is suitably attached to a so-called glass lathe 22 arranged to rotate the glass tube about its axis.

Mikrovågsgeneratorn 1 är så inkopplad till kaviteten att den elektriska fältstyrkan endast kommer att innefatta en tangentiell komposant, se fig. 1, enl. en TE - Oln-mod. Företrädesvis väljes moden TE - 011, vilket med- 8403529-4 för att det elektriska fältet endast har en variation i Z-led, d.v.s. paral lellt kavitetens längdaxel. Härigenom kommer det elektriska fältet att vara så utformat att det är tangentiellt med ett infört kvartsrörs 5 ytor och så utformat att den elektriska fältstyrkan blir noll invid kavitetens ytor.The microwave generator 1 is so connected to the cavity that the electric field strength will only comprise one tangential component, see Fig. 1, acc. and TE - Oln mod. Preferably, the mode TE - 011 is selected, which means that the electric field has only a variation in Z-direction, i.e. parallel to the longitudinal axis of the cavity. As a result, the electric field will be designed so that it is tangential to the surfaces of an inserted quartz tube 5 and designed so that the electric field strength becomes zero adjacent the surfaces of the cavity.

Medelst denna mod är det elektriska fältet fritt svävande i luften och noll överallt vid metallen.By means of this mode, the electric field is freely floating in the air and zero everywhere at the metal.

I fig. 1 har fältlinjerna för det elektriska fältet ritats för att dels il- lustrera deras tangentiella riktning, dels för att illustrera att fältet har ett maximum mitt emellan kavitetens båda gavlar 6,7. Fältet har ett mi- nima vid kavitetens centrum- resp. mantelyta och ett maxima på halva radien.In Fig. 1, the field lines for the electric field have been drawn to illustrate their tangential direction, partly to illustrate that the field has a maximum midway between the two ends of the cavity 6,7. The field has a minimum at the center of the cavity resp. mantle surface and a maximum of half the radius.

Denna mod medför att överslag inte initieras vare sig vid kavitetens metall- ytor eller invid hålen 3,#. Hålen stör inte nämnvärt fältbilden och fältkon- centrationer bildas ej vid hålen.This mode means that overlays are not initiated either at the metal surfaces of the cavity or next to the holes 3, #. The holes do not significantly disturb the field image and field concentrations are not formed at the holes.

Tjockväggiga glasrör medför att ett elektriskt fält med ett högt värde inuti glaset och ett lägre värde utanför erhålles. Att utnyttja tjockväggiga glas- rör innebär inte endast en fördel ur produktionssynpunkt, utan innebär ock- så att glasröret svalnar långsammare efter nämnda förvärmning, än om ett tunnväggigt glasrör utnyttjades.Thick-walled glass tubes mean that an electric field with a high value inside the glass and a lower value outside is obtained. Utilizing thick-walled glass tubes not only means an advantage from a production point of view, but also means that the glass tube cools more slowly after the said preheating, than if a thin-walled glass tube were used.

Det är fördelaktigt att icke utnyttja undertryck i den glasröret omgivande atmosfären, eftersom detta väsentligt underlättar överslag. Atmosfärstryck har visat sig lämpligt.It is advantageous not to utilize negative pressure in the atmosphere surrounding the glass tube, as this significantly facilitates overflow. Atmospheric pressure has proven appropriate.

Genom att utföra anordningen såsom angivits och välja en TE - 01n-mod undvi- kes överslag i väsentlig grad. Därigenom kan således fältstyrkan E enl. ovan angivna formel avsevärt ökas, utan att överslag uppträder.By performing the device as specified and selecting a TE-01n mode, overrides are significantly avoided. Thereby, the field strength E according to the above formula is significantly increased, without any overlap.

Enl. föreliggande förfarande förvärmes först glasröret medelst en känd an- ordning, såsom en gasbrännare till en temperatur av omkring l000° C - 15000 C.According to. In the present process, the glass tube is first preheated by a known device, such as a gas burner, to a temperature of about 1000 ° C - 15000 ° C.

De dielektriska förlusterna i glas ökar nämligen avsevärt från rumstempera- tur upp till 10000 C - 15000 C. Faktorn tan 6 ökar således avsevärt samti- digt som den elektriska fältstyrkan genom fältets utformning kan ökas utan att överslag uppträder, vilket medför att glasröret vid en temperatur av 10000 C - 15000 C med fördel kan värmas medelst mikrovågsenergi.Namely, the dielectric losses in glass increase considerably from room temperature up to 10000 C - 15000 C. The factor tan 6 thus increases considerably at the same time as the electric field strength can be increased by the design of the field without overlapping, which means that the glass tube at a temperature of 10000 C - 15000 C can advantageously be heated by means of microwave energy.

Fördelarna med att värma tjockväggiga glasrör med mikrovågsenergi för att dessa skall kollapsera är uppenbara. Genom att värma med mikrovågsenergi värms hela röret jämnt, varför temperaturen är i huvudsak konstant i hela 8403529-4 röret. När hela röret uppnår kollapseringstemperaturen, omkring 22000 C, koflamemrröæt.The benefits of heating thick-walled glass tubes with microwave energy to cause them to collapse are obvious. By heating with microwave energy, the entire tube is heated evenly, so the temperature is essentially constant in the entire tube. When the whole pipe reaches the collapse temperature, about 22000 C, co fl amemrröæt.

Förutom att överhettning av ytterytan av röret undvíkes, undvikes även den förorenande inverkan en gaslåga har samt dess tryck. Genom glasets dåliga värmeledningsförmåga är nämligen värmningstiden till kollaps medelst en gaslåga avsevärd. Vidare värms röret betydligt snabbare med mikrovågsenergi upp till kollapseringstemperaturen än vad som är fallet vid värmning med en gaslåga.In addition to avoiding overheating of the outer surface of the pipe, the polluting effect of a gas flame and its pressure are also avoided. Due to the poor thermal conductivity of the glass, the heating time to collapse by means of a gas flame is considerable. Furthermore, the pipe heats up much faster with microwave energy up to the collapse temperature than is the case when heating with a gas flame.

Under uppvärmningen traverserar mikrovågskavíteten utmed glasröret.During heating, the microwave cavity traverses along the glass tube.

För att erhålla önskad effektivitet måste inkopplingen av energi in i kavi- teten vara avpassad på känt sätt efter kavitetens s.k. Q-värde.In order to obtain the desired efficiency, the connection of energy into the cavity must be adapted in a known manner to the so-called cavity of the cavity. Q value.

För en kavitet försedd med ett hett glasrör beror Q-värdet nästan uteslutan- de på rörets geometri och temperatur. Därför bör kaviteten och inkopplingen avpassas på känt sätt för de rördimensioner, som skall värmas i anordningen.For a cavity equipped with a hot glass tube, the Q value depends almost exclusively on the geometry and temperature of the tube. Therefore, the cavity and connection should be adapted in a known manner to the pipe dimensions to be heated in the device.

Ovan har endast kollapsering behandlats. Föreliggande uppfinning är emeller- tid även tillämplig bl.a. på den föregående sintringsfasen.Above, only collapse has been addressed. However, the present invention is also applicable i.a. on the previous sintering phase.

Föreliggande uppfinning skall inte anses begränsad till ovan angivna utfö- ringsformer, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.The present invention is not to be construed as limited to the embodiments set forth above, but may be varied within the scope of the appended claims.

Claims (10)

8403529-4 7 Patentkrav8403529-4 7 Patent claims 1. Förfarande för uppvärmning av tjockväggiga glasrör särskilt kvartsrör för framställning av optiska fibrer, under utnyttjande av mikrovågsenergi, k ä n n e t e c k n a t a v, att röret (5) bringas att förvärmas, företrä- desvis medelst engaslågapå i ochför sig känt sätt till en temperatur av om- kring 10000 C - 15000 C, varefter röret bringas att uppvärmas medelst mikro- vågsenergi, vilken alstras av en mikrovågsgenerator (1), genom att röret (5) axiellt införes i en mikrovågskavitet (2) innefattande öppningar (3,4) i dess båda gavlar (6,7) eller ändytor för röret (5), varvid den elektriska fältstyrkan ges en fältbild innefattande endast en tangentiell komposant, enl. en TE - 01n-mod, företrädesvis enl. moden TE - 011, varigenom det elektriska fältet blir så utformat att detta är tangentiellt med rörets (5) ytor och så utformat att den elektriska fältstyrkan är noll invid kavite- tens (2) ytor.1. A method for heating thick-walled glass tubes, in particular quartz tubes, for the production of optical fibers, using microwave energy, characterized in that the tube (5) is caused to be preheated, preferably by means of a gas flame in a manner known per se to a temperature of about around 10000 C - 15000 C, after which the tube is caused to be heated by microwave energy, which is generated by a microwave generator (1), by the tube (5) being axially inserted into a microwave cavity (2) comprising openings (3,4) in its two ends (6,7) or end surfaces of the tube (5), the electric field strength being given a field image comprising only a tangential component, acc. a TE - 01n mode, preferably acc. mode TE - 011, whereby the electric field is designed so that it is tangential to the surfaces of the tube (5) and designed so that the electric field strength is zero next to the surfaces of the cavity (2). 2. Förfarande enl. krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att en mikro- vågskavitet (2) utnyttjas, vilken är cylinderformad och utförd i metall.2. Procedure acc. claim 1, characterized in that a microwave cavity (2) is used, which is cylindrical and made of metal. 3. Förfarande enl. krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att ka- vitetens resonansfrekvens mekaniskt justeras så att kavitetens (2) resonans- frekvens vid belastning med ett rör (5) är lika med mikrovågsgeneratorns (1) frekvens. Å.3. Procedure acc. claim 1 or 2, characterized in that the resonant frequency of the cavity is mechanically adjusted so that the resonant frequency of the cavity (2) when loaded with a tube (5) is equal to the frequency of the microwave generator (1). Oh. 4. Förfarande enl. krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att mik- rovågsgeneratorns (1) frekvens styres medelst en styrenhet (16) till att va- ra lika med resonansfrekvensen för kaviteten (2) vid belastning med ett rör (5).4. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency of the microwave generator (1) is controlled by means of a control unit (16) to be equal to the resonant frequency of the cavity (2) when loaded with a tube (5). 5. Anordning för att uppvärma tjockväggiga glasrör, särskilt kvartsrör för framställning av optiska fibrer, innefattande en mikrovâgsgenerator (1) och en mikrovågskavitet (2), k ä n n e t e c k n a d a v, att anordningen innefattar i och för sig kända medel för att förvärma glasröret till en tem- peratur av omkring 10000 C till 15000 C av, att nämnda kavitet (2) innefat- tar centralt placerade hål (3,ë) för genomförande av ett rör (5) i kavite- tens båda gavlar (6,7) eller ändytor att mikrovågsgeneratorn (1) är via en vågledare (8) inkopplad till kaviteten (2) så att den elektriska fältstyr- kan endast kommer att innefatta en tangentiell komposant enl. en TE - 01n- mod, företrädesvis enl. TE - 011-moden, varigenom det elektriska fältet kom- mer att vara så utformat att det är tangentiellt med ett infört rörs (S) ytor och så utformat att den elektriska fältstyrkan blir noll invid kavite- 8403529-4 tens (2) ytor.Device for heating thick-walled glass tubes, in particular quartz tubes for the production of optical fibers, comprising a microwave generator (1) and a microwave cavity (2), characterized in that the device comprises per se known means for preheating the glass tube to a temperature. a temperature of about 10000 C to 15000 C in that said cavity (2) comprises centrally located holes (3, ë) for passing a tube (5) in both ends (6,7) of the cavity or end surfaces to the microwave generator (1) is connected via a waveguide (8) to the cavity (2) so that the electric field strength will only comprise a tangential component according to a TE - 01n mode, preferably acc. TE-011 mode, whereby the electric field will be designed so that it is tangential to the surfaces of an inserted tube (S) and designed so that the electric field strength becomes zero next to the surfaces of the cavity (2). 6. Anordning enl. krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v, att nämnda kavi- tet är cylinderformad och utförd i metall.6. Device according to claim 5, characterized in that said cavity is cylindrical and made of metal. 7. Anordning enl. krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d a v, att en styrenhet (16) förefinns anordnad att styra ett mekaniskt organ (17,18) an- ordnat att justera kavitetens (2) resonansfrekvens, vilken styrenhet (16) är anordnad att styra nämnda organ (17,18) så att kavitetens (2) resonans- frekvens i med ett rör (5) belastat tillstånd är lika med mikrovågsgenera- torns (1) frekvens.7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that a control unit (16) is arranged to control a mechanical means (17, 18) arranged to adjust the resonant frequency of the cavity (2), which control unit (16) is arranged to control said means (16). 17,18) so that the resonant frequency of the cavity (2) in the state loaded with a tube (5) is equal to the frequency of the microwave generator (1). 8. Anordning enl. krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n aid a v, att en styrenhet (16) förefinns anordnad att styra mikrovågsgeneratorns (1) frek- vens så att denna är lika med kavitetens (2) resonansfrekvens i med ett rör (5) belastat tilisfånd.8. Device according to claim 5 or 6, characterized in that a control unit (16) is arranged to control the frequency of the microwave generator (1) so that it is equal to the resonant frequency of the cavity (2) in a tiling band loaded with a tube (5). 9. Anordning enl. krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d a v, att nämn- da styrenhets (16) ärvärde utgöres av en signal från en riktkopplare (19), vilken signal motsvarar andelen reflekterad energi.9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the actual value of said control unit (16) consists of a signal from a directional coupler (19), which signal corresponds to the proportion of reflected energy. 10. Anordning enl. krav 5, 6, 7, 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d a v, att ett temperaturkännande organ (20) företrädesvis ett för infraröd strål- ning känsligt organ förefinns placerat i eller vid kaviteten (2) och anord- nad att avge en signal till nämnda styrenhet (16), motsvarande rörets (5) temperatur, vilken styrenhet (16) även är anordnad att i beroende av nämnda temperatur styra mikrovågsgeneratorn (1) vad avser dess effekt.10. Device according to claim 5, 6, 7, 8 or 9, characterized in that a temperature sensing means (20) is preferably present in a means sensitive to infrared radiation located in or near the cavity (2) and arranged to emit a signal to said control unit (16), corresponding to the temperature of the tube (5), which control unit (16) is also arranged to control the microwave generator (1) in terms of said temperature with respect to its power.
SE8403529A 1984-07-03 1984-07-03 PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALL GLASSES, SEPARATE QUARTERS FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS, UNDER THE USE OF MICROWAVE ENERGY SE442989B (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8403529A SE442989B (en) 1984-07-03 1984-07-03 PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALL GLASSES, SEPARATE QUARTERS FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS, UNDER THE USE OF MICROWAVE ENERGY
AT85850214T ATE41138T1 (en) 1984-07-03 1985-06-20 METHOD AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALLED GLASS TUBES.
DE8585850214T DE3568570D1 (en) 1984-07-03 1985-06-20 Method and apparatus for heating thick-walled glass tubes
EP85850214A EP0173659B1 (en) 1984-07-03 1985-06-20 Method and apparatus for heating thick-walled glass tubes
CA000485744A CA1241698A (en) 1984-07-03 1985-06-27 Method for heating thick-walled glass tubes, and apparatus herefor
AU44297/85A AU580074B2 (en) 1984-07-03 1985-06-28 A method for heating thick-walled glass tubes, and apparatus herefor
DK299985A DK299985A (en) 1984-07-03 1985-07-02 METHOD AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALLED GLASS ROOMS
FI852616A FI78060C (en) 1984-07-03 1985-07-02 FOERFARANDE FOER UPPVAERMNING AV TJOCKVAEGGIGA GLASROER, JAEMTE ANORDNING.
JP60144889A JPS6163535A (en) 1984-07-03 1985-07-03 Method and device for heating thick glass tube for optical fiber
US07/120,782 US4838915A (en) 1984-07-03 1987-11-16 Method for heating thick-walled glass tubes and apparatus therefore

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8403529A SE442989B (en) 1984-07-03 1984-07-03 PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALL GLASSES, SEPARATE QUARTERS FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS, UNDER THE USE OF MICROWAVE ENERGY

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8403529D0 SE8403529D0 (en) 1984-07-03
SE8403529L SE8403529L (en) 1986-01-04
SE442989B true SE442989B (en) 1986-02-10

Family

ID=20356428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8403529A SE442989B (en) 1984-07-03 1984-07-03 PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALL GLASSES, SEPARATE QUARTERS FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS, UNDER THE USE OF MICROWAVE ENERGY

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS6163535A (en)
SE (1) SE442989B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4941905A (en) * 1986-08-29 1990-07-17 American Telephone And Telegraph Company, At&T Technologies, Inc. Methods of soot overcladding an optical preform

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4941905A (en) * 1986-08-29 1990-07-17 American Telephone And Telegraph Company, At&T Technologies, Inc. Methods of soot overcladding an optical preform

Also Published As

Publication number Publication date
SE8403529L (en) 1986-01-04
JPH0535097B2 (en) 1993-05-25
JPS6163535A (en) 1986-04-01
SE8403529D0 (en) 1984-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2693152C2 (en) Method and printing head for three-dimensional printing of glass
US4760230A (en) Method and an apparatus for heating glass tubes
US4400190A (en) Graphite element for use in a furnace for drawing optical fiber
US8141390B2 (en) Method for continuously forming optical fiber connector glass and other close tolerance tubes
EP0109131A1 (en) Method of and device for the continuous manufacture of elongate bodies starting from unmolten solid starting material
CN115401912A (en) Heating system for be used for 3D printer nozzle
AU595275B2 (en) Heating oven for preparing optical waveguide fibers
FI78060C (en) FOERFARANDE FOER UPPVAERMNING AV TJOCKVAEGGIGA GLASROER, JAEMTE ANORDNING.
CN106030358A (en) Photonic crystal fibre, in particular single-mode fibre for the ir wavelength range, and method for the production thereof
US4144434A (en) Microwave heating devices
US6220057B1 (en) Apparatus and method for drawing a glass ingot
SE442989B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING THICK-WALL GLASSES, SEPARATE QUARTERS FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS, UNDER THE USE OF MICROWAVE ENERGY
US7006552B2 (en) Resistance furnace with tubular heating element
SE432418B (en) SET AND DEVICE FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF OPTICAL GLASS FIBERS
Heyl et al. A nozzle for high-density supersonic gas jets at elevated temperatures
US3666869A (en) Method and apparatus for setting up a temperature gradient
EP0386756A1 (en) Furnace and process for optical fiber drawing
WO2003086998A1 (en) Method and device for manufacturing optical preforms, as well as the optical fibres obtained therewith
EP0489821A1 (en) Fabrication of fused fibre devices
CN101374779A (en) Heater having multi hot-zones, furnace having the heater for drawing down optical fiber preform into optical fiber, and method for drawing optical fiber using the same
JP2005104756A (en) Method and apparatus for manufacturing optical fiber
GB2148874A (en) Optical fibre fabrication by the rod-in-tube method
EP0530917B1 (en) Method of manufacturing an optical fibre
CN1274337A (en) Method and device for drawing optical fiber from preform
WO2023075975A1 (en) Methods and apparatuses for homogenizing glass workpieces

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8403529-4

Effective date: 19940210

Format of ref document f/p: F