Brevet FR2486927A1 — publié le 19820122

-1 22486927 La présente invention concerne un procédé de revêtement intérieur d'un tube substrat en verre par déposition des produits d'une réaction chimique en phase vapeur formant le revêtement, pour la fabrication d'une préforme de fibre optique, au cours duquel les réactifs sont introduits dans le tube substrat qui tourre autour de son axe longitudinal et sont amenés à réagir dans une zone chauff4e qui est déplacée le long du tube substrat, les produits de réaction formant le revêtement étant déposés en aval de la zone chauffée et des mesures étant prises pour aider à la-déposition de ces produits de réaction. Un tel procédé est décrit et publié dans le brevet international PCT-WO 80/00440. Afin d'aider à la déposition des produits formateurs de verre qui résultent de la réaction chimique en phase vapeur, on dispose une source de chaleur supplémentaire selon la technique connue, en aval de- la source de chaleur responsable de la création de la zone chauffée nécessaire à la réaction chimique en phase vapeur. Cette source de chaleur est supposée produire des forces thermophorétiques supplémentaires qui servent à accélérer le mouvement de parties supplémentaires des produits de réaction formateurs de verre en direction de la paroi intérieure-du tube, sans quoi elles ne seraient pas déposées et sortiraient du tube substrat en même temps que les gaz d'échappement. L'objet de l'invention est de fournir un procédé du type précité dans lequel la déposition des produits de réaction qui forment le revêtement est favorisée par la prise de mesures autres que les mesures classiques. Ce but est atteint par le fait qu'en aval de la zone chauffée est produit un champ électrique local qui se déplace en synchronisme avec elle, pour aider à la déposition des produits de réaction qui forment le revêtement sur la paroi intérieure du tube substrat. Le champ électrique peut être créé en électrisant une région du tube substrat par frottement, les moyens d'électrisation par frottement agissant à la surface extérieure du tube en rotation, pendant la réaction chimique en phase vapeur, et se déplaçant en synchronisme avec la zone chauffée. Ces moyens sont constitués par des balais entourant le tube ou par un courant de gaz sec dirigé sur une région limitée du tube. En variante, le champ électrique est produit par deux électrodes, l'une d'entre elles étant disposée à l'intérieur et l'autre à l'extérieur du tube substrat, pour créer un champ électrique radial. L'électrode interne se présente par exemple sous la forme d'une tige et l'électrode externe sous celle d'un anneau. 2 2486927 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, les parties qui sont nécessaires à la compréhension de l'invention d'une installation destinée au revêtement intérieur d'un tube substrat selon le procédé de déposition à partir d'une réaction chimique en phase vapeur, pendant laquelle est produit un champ électrique local à l'intérieur du tube de verre par l'action de moyens externes de frottement; - la figure 2, une installation correspondant à celle de la figure 1, dans laquelle l'électrisation par frottement, repanseble de la production du champ électrique, est produite par le fait que le tube substrat est soumis à l'action d'un courant de gaz sec; - la figure 3, une installation correspondant à la figure 1 ou à la figure 2, dans laquelle le champ électrique local est produit par deux électrodes. Dans la figure 1, la référence numérique 1 désigne le tube substrat dont la paroi intérieure doit être revêtue. Au moyen d'un tour de verrerie horizontal (non représenté), on fait tourner le substrat autour de son axe longitudinal pendant le processus du revêtement intérieur. Pour exécuter la réaction chimique en phase vapeur, on utilise comme source de chaleur, par exemple, un brûleur à oxygène et à hydrogène 2 produisant une zone chauffée 3 à l'intérieur du tube substrat. Cette source de chaleur est disposée de façon telle qu'elle puisse être déplacée parallèlement à l'axe longitudinal du tube substrat 1. Les réactifs qui sont soit gazeux soit à l'état de vapeur - désignés dans les figures par le terme de gaz de réaction - en circulant à l'intérieur du tube substrat à partir de son extrémité, réagissent dans la zone chauffée 3 en formant des produits de réaction qui, postérieurement à leur déposition sur la paroi intérieure du tube, sont fondus en aval de la zone chauffée pour former le revêtement vitreux. Dans le même temps, le déplacement longitudinal de la zone chauffée 3 assure un revêtement intérieur uniforme du tube substrat 1 en rotation. Selon l'invention, un champ électrique local est maintenant produit en aval de la zone chauffée 3, qui augmente la vitesse des produits de réaction formateurs de verre, particulièrement les particules de SiO2, en direction de la paroi intérieur du tube. Sans cette accélération supplémentaire, la plus grande partie des produits de réaction formateurs de verre sortirait du tube substrat et serait ainsi 3 2486927 perdue pour le revêtement intérieur. Dans l'installation, telle que la représente la figure 1, on crée le champ électrique en disposant les moyens de frottement 4 à l'extérieur du tube substrat 1, ce qui lors de la rotation du tube substrat 1, produit l'électrisation du tube par frottement. L'accélération des produits de réaction formateurs de verre en direction de la paroi intérieure du tube provoquée par le champ électrique ainsi produit est due au fait qu'un corps diélectrique à l'intérieur d'un champ électrique non homogène est soumis à-une force dirigée vers les points ou l'intensité du champ électrique est la plus élevée. On peut, comme moyens de frottement utiliser des balais ou autres éléments d'un matériau approprié. Les moyens de frottement 4 sont disposés dans un endroit fixe en aval de la zone chauffée, la source de chaleur 2 ainsi que les moyens de frottement 4 étant montés sur un support 5 commun à chacun d'entre eux. Par conséquent, le champ électrique produit se déplace le long de l'axe longitudinal du tube substrat en synchronisme avec la zone chauffée 3. Dans l'installation, telle que la représente la figure 2, le champ électrique local est créé de la même manière en produisant l'électrisation par frottement du tube substrat 1 mais dans ce cas on ne frotte pas le tube substrat 1 par des moyens mécaniques, mais par un courant de gaz sec, émis en direction du tube par un bec 6 dans une région limitée. Ce bec 6 est de nouveau monté avec la source de chauffage sur un support commun 5 de manière que le champ électrique produit par frottement dans une région située en aval de la zone chauffée 3 soit déplacé en synchronisme le long de l'axe longitudinal du substrat 1. On peut utiliser pour le courant de gaz sec qui s'écoule du bec 6 un gaz inerte, comme l'azote. Une autre possibilité pour produire le champ électrique aidant à la déposition du matériau formateur de verre est représentée par la figure 3. Là le champ électrique est produit grâce à deux - électrodes 7 et 8 qui sont connectées aux pôles d'une source de courant continu 9. L'électrode 8 se présente sous la forme d'une tige et s'avance, à partir de l'extrémité à laquelle sortent les gaz d'échappement, dans le tube substrat 1. L'autre électrode 7 est disposée à l'extérieur du tube substrat 1 en aval de la source de chaleur 2 et, par exemple, se présente sous une forme annulaire, de telle sorte que dans l'espace compris entre les deux électrodes il existe un champ électrique symétrique presque radial. L'électrode interne 8 est connectée au pole négatif, et l'électrode externe 7 au pole positif de la source de tension 9. De manière que le champ électrique, comme dans les exemples de réalisation décrits jusqu'ici, puisse se déplacer en synchronisme avec la zone chauffée 3, les deux électrodes ainsi que leurs éléments de maintien et 11, sont disposées rigidement à l'opposé de la source de chaleur 2, par le fait que les éléments de maintien 10, 11, au moyen d'une tige 12, sont fermement reliés à la source de chaleur 2. Le support commun à la source de chaleur 2 et aux-éléments de maintien 10 et 11 n'est pas représenté dans la figure. Le champ électrique,tel qu'il est créé par les électrodes 7 et 8, agit maintenant à la manière d'un séparateur électrique de type connu. A la proximité directe de l'électrode interne 8 existe un champ électrique à intensité élevée sous l'influence duquel des particules formatrices de verre sont chargées négativement. Les particules ainsi chargées se déplacent en direction de l'électrode positive 7 et sont ainsi déposées sur la paroi intérieure du tube. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 22486927 REVENDICATIONS ______________ 1. Procédé de revêtement intérieur d'un tube substrat en verre par déposition de produits d'une réaction chimique en phase vapeur formant le revêtement, pour la fabrication d'une préforme de fib4re optique, au cours duquel les réactifs sont introduits dans le tube substrat qui tourne autour de son axe longitudinal et sont amenés à réagir dans une zone chauffée qui est déplacée le long du tube substrat, les produits de réaction formant le revêtement étant déposés en aval de la zone chauffée et des mesures étant prises pour aider à la déposition desdits produits de réaction, caractérisé par le fait qu'en QOIl de la zone îO chauffée (3) est produit un champ électrique local qui est déplacé en synchronisme avec elle, pour aider à la déposition des produits de réaction qui forment le revêtement sur la paroi intérieure du tube substrat (1). 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit champ éldectrique est créé par des moyens d'électrisation par frottement (4,6) sur ledit tube substrat (1). 3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'électrisation par frottement agissent sur la surface extérieure dudit tube substrat en rotation (1), pendant la réaction chimique en phase vapeur, lesdits moyens (4) se déplaçant en synchronisme avec ladite zone chauffée (3). 4. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite électrisation par frottement est produite du fait que ledit tube substrat (1) quand il tourne pendant la réaction chimique en phase vapeur est soumis à l'action d'un courant de gaz sec (6) à l'intérieur d'une zone locale qui se déplace en synchronisme avec ladite zone chauffée (3). 5. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit champ électrique est produit par deux électrodes (7,8), l'une d'entre elles (8) étant disposée à l'intérieur, et l'autre (7) à l'extérieur dudit tube substrat (1), c'est-à-dire de telle sorte qu'entre lesdites électrodes (7,B), il existe un champ électrique dirigé de manière radiale, les deux électrodes (7,8) se déplaçant en synchronisme avec ladite zone chauffée (3), dans le sens longitudinal dudit tube substrat (1). 6. Procédé conforme à la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite électrode interne (8) se présente sous la forme d'une tige, et ladite électrode externe (7), sous celle d'un anneau.