(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料ガスを火炎中で加水分解反応又は酸化反応させる気相合成法により多孔質ガラス体を製造する方法において、「中心側から順に原料ガス噴出ポート、可燃性ガス噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ」、「中心側から順に原料ガスと可燃性ガスの噴出ポート、可燃性ガス噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ」、又は「中心側から順に原料ガスと可燃性ガスの噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ」となるように構成した中心ポート群を有する同心円状多重管バーナであって、前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートの外側壁が内側壁よりもバーナ先端側に突出しており、その突出長さが前記酸素ガス噴出ポートの間隙の３０倍以上であり、かつ、前記酸素ガス噴出ポートの外側壁の内径の９倍以下であるガラス微粒子合成用バーナを使用し、前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速が５０ｍ／ｓ以下であって、該酸素ガス噴出ポートより内側のポートから噴出させるガスの平均流速（内側ガスの全流量／噴出口断面積）の１．２倍以上であることを特徴とする多孔質ガラス体の製造方法。
【請求項２】
前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速が、該酸素ガス噴出ポートより内側のポートから噴出させるガスの平均流速（内側ガスの全流量／噴出口断面積）の１．３５倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の多孔質ガラス体の製造方法。
【請求項３】
前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速が３．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多孔質ガラス体の製造方法。
【請求項４】
前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートの外側壁の突出長さが、該外側壁の内径の８倍以下であり、かつ、該外側壁の内側の全ガスが該外側壁の内側を通過する時間が５０ｍｓ（ミリ秒）以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多孔質ガラス体の製造方法。
【請求項５】
前記ガラス微粒子合成用バーナは前記各ポート間に不活性ガスを噴出させるシールガス噴出ポートを有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の多孔質ガラス体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相合成法により、ガラス物品を製造するための多孔質ガラス体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ、フォトマスク材、石英ガラスなどの各種ガラス物品を製造するための前駆体である多孔質ガラス体を得る手法としては、複数の異なるポートから原料ガス（ＳｉＣｌ4 など）／可燃性ガス（水素、メタン、プロパンなど）／支燃ガス（酸素など）を噴出させて混合し、形成される火炎内でガラス原料を酸化反応又は加水分解反応させて微粒子ガラス流を形成し、出発部材の先端又は周囲にガラス微粒子を順次堆積させていくＶＡＤ（ Vapour Phase Axial Deposition）法、ＯＶＤ（ Outside Vapour Deposition）法などの気相合成法が一般的に用いられている。
【０００３】
上記気相合成反応は、各々のポート出口よりある程度離れた場所で、各ガスの混合が生じる領域で進行する。図３にバーナ内での原料のガラス化反応状態の１例を模式的に示す。この例では４層のガス噴出ポートを同心円状に設けたバーナ１６の中心ポートにガラス原料・可燃性ガス９を供給し、その外側に可燃性ガス１０、シールガス１１及び酸素ガス１２を供給して火炎を形成し反応させるものであるが、図の反応領域１３において次式によりガラス化反応が進行する。すなわち、上記の気相合成法では原料等の混合を効率的に行うことが微粒子ガラス生成効率の向上、ひいては多孔質ガラス体堆積効率の向上及び原料収率向上における必要条件となっている。なお、図中の１４は原料ガス・可燃性ガス展開領域、１５は酸素ガス展開領域である。
ＳｉＣｌ4 ＋２Ｈ2 ＋Ｏ2 →ＳｉＯ2 ＋４ＨＣｌ
【０００４】
このような気相合成法においてガラス微粒子を合成するためのバーナとしては複数のノズルが同心円状に配置された同心円多重管バーナ（特開昭６１−１８３１４０号公報、特開昭６３−５５１３５号公報など）、支燃ガス又は可燃性ガスのどちらかを複数の個別のノズルから供給するマルチノズルバーナ（特開昭６２−１８７１３５号公報、特開平６−２４７７２２号公報など）などが知られている。
このうち同心円多重管バーナは同心円状に配置したノズルから原料ガス、支燃ガス、可燃性ガスを混合噴出させ、酸水素火炎中で原料の加水分解反応又は酸化反応を行うもので、作製が容易である等のメリットがあるが、その開口部からの原料ガス、可燃性ガス（燃焼ガス）、酸化ガス（支燃ガス）の噴出方向がほぼ平行であり、従ってこれらのガスの混合効率が必ずしも良好とはいえない。そのため、原料からガラス微粒子への加水分解反応又は酸化反応の効率が十分高いとはいえず、原料収率（原料投入量に対して多孔質ガラス体形成に寄与する比率）も比較的低いという問題がある。
【０００５】
一方、マルチノズルバーナは、支燃ガス又は可燃性ガスを個別の細口径ノズルから噴出させて原料ガス、支燃ガス、可燃性ガスを混合させて酸水素火炎中で原料の加水分解反応又は酸化反応を行うもので、ガスの混合効率がよく、従って気相合成反応効率も上がり、原料収率が向上する。また、細口径ノズルから噴出されるガスの流速は、その周囲のガスよりも速いが、指向性がよい、流量そのもは少ない、などの理由により火炎は安定している。しかしながら、マルチノズルバーナでは、バーナの限定された領域に多数の細口径ノズルを配置する必要があり、同心円多重管バーナに比べて作製に非常に手間がかかる。また、ノズル位置や方向が極めて敏感に反応を左右するため、微妙なバーナ構造（ノズル配置等）のズレにより原料収率が大きく異なってくるので、安定したバーナ性能、ひいては多孔質ガラス体製造能力を得るのが難しいという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のとおり、マルチノズルバーナでは、酸素等を方向性のある細口径ノズルから中心方向（原料方向）に噴出させることができるので、原料ガスと支燃ガス及び可燃性ガスとの混合効率がよく、高収率で多孔質ガラスの堆積を行うことが可能である。反面、ノズルの形態が大きく多孔質ガラスの堆積効率を左右する（バーナ固体差が大きい）という問題があり、ノズルを多数作製するのに手間がかかるのが実情である。
これに対し同心円多重管バーナは、その作製（作製制御）がマルチノズルバーナに比べてはるかに容易である。しかし、原料ガスと支燃ガス及び可燃性ガスとの混合効率がマルチノズルバーナほどよくないという問題点を内在している。この原因を調査したところ、原料中心部に拡散してくる酸素量が必ずしも十分でないため（酸素拡散量律速）であることがわかった。しかし、供給酸素量を増やすと、火炎温度が低下して原料の反応効率も落ちることがわかり、単純な酸素増量では対処できないことがわかった。
【０００７】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、作製の容易な同心円多重管バーナで、原料と支燃ガス及び可燃性ガスとの混合効率が高く、高い原料収率の得られるガラス微粒子合成用バーナを用いた多孔質ガラス体の製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決する手段として次の（１）〜（５）の態様を含むものである。
（１）ガラス原料ガスを火炎中で加水分解反応又は酸化反応させる気相合成法により多孔質ガラス体を製造する方法において、「中心側から順に原料ガス噴出ポート、可燃性ガス噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ」、「中心側から順に原料ガスと可燃性ガスの噴出ポート、可燃性ガス噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ」、又は「中心側から順に原料ガスと可燃性ガスの噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ」となるように構成した中心ポート群を有する同心円状多重管バーナであって、前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートの外側壁が内側壁よりもバーナ先端側に突出しており、その突出長さが前記酸素ガス噴出ポートの間隙の３０倍以上であり、かつ、前記酸素ガス噴出ポートの外側壁の内径の９倍以下であるガラス微粒子合成用バーナを使用し、前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速が５０ｍ／ｓ以下であって、該酸素ガス噴出ポートより内側のポートから噴出させるガスの平均流速（内側ガスの全流量／噴出口断面積）の１．２倍以上であることを特徴とする多孔質ガラス体の製造方法。
（２）前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速が、該酸素ガス噴出ポートより内側のポートから噴出させるガスの平均流速（内側ガスの全流量／噴出口断面積）の１．３５倍以上であることを特徴とする前記（１）の多孔質ガラス体の製造方法。
【０００９】
（３）前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速が３．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする前記（１）又は（２）の多孔質ガラス体の製造方法。
（４）前記中心ポート群の酸素ガス噴出ポートの外側壁の突出長さが、該外側壁の内径の８倍以下であり、かつ、該外側壁の内側の全ガスが該外側壁の内側を通過する時間が５０ｍｓ（ミリ秒）以下であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１つの多孔質ガラス体の製造方法。
（５）前記ガラス微粒子合成用バーナは前記各ポート間に不活性ガスを噴出させるシールガス噴出ポートを有していることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１つの多孔質ガラス体の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るガラス微粒子合成用バーナは、中心側から順に原料ガス噴出ポート、可燃性ガス噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ、原料ガスと可燃性ガスの噴出ポート、可燃性ガス噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せ、又は原料ガスと可燃性ガスの噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートの組合せとなるように構成した中心ポート群を有する同心円状多重管バーナである。また、その外側に可燃性ガス噴出ポート及び酸素ガス噴出ポートを有する外側ポート群を設けた同心円状多重管バーナであってもよい。外側ポート群の構造は特に限定されるものではなく、前記中心ポート群の外側に、可燃性ガス噴出ポートと酸素ガス噴出ポートを１組以上同心円状に設けたもの、あるいは可燃性ガス噴出ポート又は酸素ガス噴出ポートの一方を同心円状に設け、その中に他方のガス噴出ポートを複数個設けたマルチノズルバーナ形式としたもの、もしくはこれらの組合せであってもよい。また、これらの外側ポート群には、必要により原料ガスを供給するポートを設けてもよい。
これらの同心円状多重管バーナは、各ポート群において酸素ガスが内側に向かって供給されていく形態のものである。なお、各ポート間にはＡｒ、Ｈｅ、Ｎ2 などの不活性ガスを噴出させるシールガスポートを有してもよい。
【００１１】
本発明に係るガラス微粒子合成用バーナは、その中心ポート群の構造に特徴を有するもので、該ポート群において最外層となる酸素ガス噴出ポート（以下、第１酸素ガス噴出ポートとする）の外側壁が内側壁よりもバーナ先端側に突出した構造となっている。これにより酸素ガスは壁面噴流となり、壁面に沿って流れながら内側へ拡散していく。酸素噴出方向の片面が壁面となっていることで、その拡散が壁面の内側方向へ効果的に展開され、中心部の原料ガス、可燃性ガスと効率よく拡散混合される。壁面が短いと中心側への拡散展開の効果が十分に発揮されないので、外側壁の突出長さは第１酸素ガス噴出ポートの間隙（外側壁内面と内側壁外面との間隔）の３０倍以上とする。
【００１２】
酸素ガスの壁面噴流による中心方向乱流拡散の促進からは外側壁の突出長さは長い方がよいが、長くなりすぎると壁面付近にも中心方向から原料ガス及びガラス微粒子が拡散し、壁面に堆積し始める。これを回避するためには、各ポートのガスの流量にもよるが、おおよそ外側壁の突出長さは外側壁の内径の９倍以下とするのが望ましい。
なお、このような構造とした中心ポート群の外側に形成される外側ポート群は、噴出端が第１酸素ガス噴出ポートの突出した外壁のレベルにあるものでよい。外側ポート群は、可燃性ガス噴出ポートと酸素ガス噴出ポート（及び必要により不活性ガス噴出ポート）からなり、ガラス微粒子堆積面を広く加熱する火炎を形成する機能を有するものが一般的である。
【００１３】
このような構成のガラス微粒子合成用バーナを使用し、第１酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速が、第１酸素ガス噴出ポートより内側のポートから噴出させるガスの平均流速（内側ガスの全流量／噴出口断面積）の１．２倍以上、好ましくは１．３５倍以上となるように制御することにより、酸素ガスの絶対量を増やすことなく（すなわち、温度低下を誘起して反応効率を低下させることなく）、中心部に拡散供給される酸素量を増やすことができるようになり、高い原料収率で多孔質ガラス体を製造することができる。第１酸素ガス噴出ポートの酸素ガスの流速が内側のガスの平均流速の１．２倍未満では酸素ガスが内側へ効率よく乱流拡散する効果が得られない。
原料ガスと同一ポートあるいは直近のポートから噴出させる可燃性ガスが水素ガスであると、相対的に酸素ガスの乱流拡散係数が大きくなるので、中心部への酸素ガスの拡散が促進され、原料のガラスへの反応効率増大に効果的である。
【００１４】
また、第１酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速は、効率的な乱流拡散を行わせるためには、３．０ｍ／ｓ（ｍ／秒）以上とするのが好ましい。しかしながら、第１酸素ガス噴出ポートのポート幅（間隙）が狭くなり、かつ流速が速くなりすぎると酸素ガスの中心方向への拡散がしにくくなり、また、壁面を流れる酸素ガスが中心から拡散する原料ガスや生成したガラス微粒子が壁面方向へ拡散、付着するのを阻止する力が弱くなるので、おおよその酸素ガスの流速の上限は２０ｍ／ｓ程度とするのが好ましく、最大でも５０ｍ／ｓとするのが好ましい。
【００１５】
本発明に係るガラス微粒子合成用バーナでは、第１酸素ガス噴出ポートの外側壁を突出させているため、その内側部分でのガスの滞留時間が長くなると原料ガスが径方向に広がるので、突出部の内面にガラス微粒子が付着し、最終的にはバーナが詰まるおそれがある。そのため、外側壁の突出長さを外側壁の内径の９倍以下、さらに好ましくは８倍以下とし、かつ、該外側壁の内側の全ガスが該外側壁の内側を通過する時間を５０ｍｓ（ミリ秒）以下とするのが好ましい。ここで外側壁の内側を通過する時間とは、外側壁の内側（退行部内）のガスの平均流速（内部の全ガス流量／開口部断面積）から算出される退行部内のガスの平均通過時間（突出長さ／平均流速）を意味する。
【００１６】
ガラス微粒子が効率よく生成されるためには、原料が中心に位置し、それと同一箇所又は直近に可燃性ガスが存在し（反応域の温度を上げる）、その反応箇所に酸素が周囲から供給されるガス配置が好ましい。特にこの配置形態において、酸素ガスが比較的狭い領域より噴出されるが、その噴出口の構造が外側壁面が内側壁面より間隙幅の３０倍以上突出した構造であること、その酸素ガスの流速がその内側のガスの平均流速よりも１．２倍以上速い、という２条件が満たされると、酸素ガスが中心部に効率よく拡散供給されるようになり、中心部での原料の酸化反応、加水分解反応が促進されて、原料のガラスへの反応効率が格段に高まるという効果がある。本発明はこのような条件を満たすバーナの構造、反応条件を主体とするものである。
【００１７】
光ファイバ伝送領域の屈折率制御方法の一つに、光ファイバの主成分であるＳｉＯ2 に対して適量のＧｅＯ2 を添加する方法がある。このＧｅＯ2 の添加は、光ファイバの前駆体である多孔質ガラス体の作製時に、その該当部分にガラス微粒子の堆積を行うバーナにＳｉＯ2 の原料であるＳｉＣｌ4 に加えてＧｅＯ2 の原料であるＧｅＣｌ4 を添加する、すなわち原料ガスとしてＳｉＣｌ4 とＧｅＣｌ4 を同時に供給する方法が一般的である。本発明のガラス微粒子合成用バーナ及びそれを用いた多孔質ガラス体の製造方法は、原料ガスとしてこのような混合ガスを使用する場合に、一層効果的である。
【００１８】
原料ポートにＳｉＣｌ4 とＧｅＣｌ4 の混合原料が供給される場合、ＧｅＣｌ4 の加水分解反応の平衡定数はＳｉＣｌ4 のそれよりも大幅に小さいことから、原料流近傍に拡散展開してきた酸素は主としてＳｉＣｌ4 の加水分解反応によって消費されるため、ＧｅＣｌ4 の加水分解反応に対しＳｉＣｌ4 の加水分解反応が優勢に進行することになる。このためにＧｅＣｌ4 の反応効率は低くなり、従って所望のＧｅＯ2 濃度を得るためには過剰のＧｅＣｌ4 を投入する必要があった。
【００１９】
この状態に対して、本発明のガラス微粒子合成用バーナ及びそれを用いた多孔質ガラス体の製造方法によれば、原料流直近の酸素ガスの中心方向への拡散が効果的になり、従って中心部の原料展開領域により多くの酸素ガスが供給されるようになるため、ＳｉＣｌ4 の加水分解反応はもとより、ＧｅＣｌ4 の加水分解反応も格段に促進されるようになる。その結果、ＳｉＣｌ4 とＧｅＣｌ4 の反応効率、特にＧｅＣｌ4 の反応効率が飛躍的に上昇するとともに、ガラス微粒子の堆積速度も向上する効果がある。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明の効果を実証するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜６、比較例１〜４）
図１に示すように、本発明の構造のガラス微粒子合成用のバーナ８を使用してガラス微粒子を合成し、出発ロッド６の周囲にガラス微粒子７を堆積させるＶＡＤ法により多孔質ガラス体を作製した。
【００２１】
使用したバーナ８は同心円状１６重管バーナであり、その中心ポート群５は、その側面図を図２に示すように原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）と水素ガスを噴出させる第１ポート１、水素ガスを噴出させる第２ポート２、シールガスであるＡｒガス噴出させる第３ポート３、及び酸素ガスを噴出させる第４ポート４（本発明における第１酸素ガス噴出ポートに相当する）で構成されており、この中心ポート群５の外側には、さらに（Ａｒ／Ｈ2 ／Ａｒ／Ｏ2 ）の組合せの火炎を形成する外側ポート群が３層設けられている。
【００２２】
バーナ８において第１酸素ガス噴出ポートである第４ポート４は内径２０ｍｍ、外径２５ｍｍを標準とし、表１及び２に示すように第４ポートの間隙（図２のｂ0 ）、第４ポート外壁の内径（第４ポートの外径）、突出長さ（図２のａ）を変えたものを使用した。出発ロッド６として直径３０ｍｍのものを使用し、表１及び２に示す条件でガラス微粒子を堆積させ、直径２００ｍｍのガラス多孔質体とした。第４ポートの形状、酸素ガス流量等の条件を変化させた際には、ガラス微粒子堆積面の温度、ガラス多孔質体の直径等が目標の一定値を保つように外側火炎（主に水素流量）を調整した。製造条件及び製造結果（原料収率）を表１（実施例）及び表２（比較例）に示す。
ここで原料収率は、堆積したガラス微粒子の重量をＣ、供給したガラス原料が全てガラス微粒子となった場合のガラス微粒子の重量（理論生成量）をＢとした場合に、（Ｃ／Ｂ）×１００（％）で表される値である。なお、ガラス原料であるＳｉＣｌ4 の供給量がＡである場合、ガラス微粒子の理論生成量Ｂは、Ｂ≒（Ａ／１７０）×６０となる。
【００２３】
【表１】
0003705169.tif 000002
【００２４】
【表２】
0003705169.tif 000003
【００２５】
表１及び２から明らかなように、本発明のガラス微粒子合成用バーナを使用し、本発明の製造方法によって作製した実施例１〜６の多孔質ガラス体では、原料収率が５３〜５９％と良好であった。これに対し、第４ポート流速／第１〜３ポート平均流速が１．１６である比較例１では、原料収率が３８％であった。これは第１〜３ポートの流速に対して第４ポートの流速が十分に速くなっていないので、中心方向への酸素の乱流拡散が効率的に起こらなかったためと考えられる。また、第４ポートの流速が第１〜３ポートの流速より遅い比較例４では、原料収率は４９％であったが、中心部の流速の方が速いため、酸素の中心方向への拡散よりも原料の周辺方向への拡散が支配的となり、ガラス微粒子の堆積中に第４ポートの突出部の内壁にガラス微粒子が付着し始め、最終的にはバーナが閉塞するトラブルが発生した。
【００２６】
さらに、第４ポート外壁の突出長さが第４ポートの間隙に対して十分に大きくない比較例２では、酸素の中心方向への乱流拡散が進まないうちに、流束が開放されてしまうため、原料収率は４２％と低かった。また、逆に第４ポート外壁の突出長さが第４ポートの間隙に対して大きすぎる比較例３では、ガラス微粒子の堆積中に第４ポートの突出部の内壁にガラス微粒子が付着し始め、最終的にはバーナが閉塞するトラブルが生じてしまい、原料収率も４８％であった。
【００２７】
（実施例７、比較例５〜６）
本発明の構造のガラス微粒子合成用バーナを使用してガラス微粒子を合成し、出発ロッド一端から順次ガラス微粒子を堆積させるＶＡＤ法により多孔質ガラス体を作製した。焼結体における屈折率分布は、中心部から外周部にかけて径に対して２乗で減少するＧＩ型となるようにした。
【００２８】
使用したバーナは同心円状８重管バーナであり、その中心ポート群は、その側面図を図２に示すように原料ガス（ＳｉＣｌ4 及びＧｅＣｌ4 ）と水素ガスを噴出させる第１ポート１、水素ガスを噴出させる第２ポート２、シールガスであるＡｒガスを噴出させる第３ポート３、及び酸素ガスを噴出させる第４ポート４（本発明における第１酸素ガス噴出ポートに相当する）で構成されており、この中心ポート群５の外側には、さらに（Ａｒ／Ｈ2 ／Ａｒ／Ｏ2 ）の組合せの火炎を形成する外側ポート群が１組設けられている。
【００２９】
図４に示すように出発ロッド６として直径２０ｍｍのものを使用し、その端部から表３に示す条件でバーナ８で合成されるガラス微粒子７を堆積させ、直径１３０ｍｍのガラス多孔質体を作製した。用いたバーナの主要部の構成と製造条件及び製造結果（原料収率）を表３に示す。第４ポートの突出長さ（図２のａ）、第４ポートの間隙（図２のｂ0 ）、酸素ガス流量等の条件を変化させた際には、ガラス微粒子堆積面の温度、ガラス多孔質体の直径等が目標の一定値を保つように外側ポート群による火炎（主に水素流量）を調整した。
【００３０】
【表３】
0003705169.tif 000004
【００３１】
表３から明らかなように、実施例７では原料収率がＳｉＣｌ4 で７３％、ＧｅＣｌ4 で４９％と良好な結果が得られたが、比較例５ではＳｉＣｌ4 で５０％、ＧｅＣｌ4 で３４％、比較例６ではＳｉＣｌ4 で５２％、ＧｅＣｌ4 で４０％と低下した。
これは実施例７では第４ポートの突出長さ及び間隙、原料流量条件等が最適化されているのに対し、比較例５では第４ポートの間隙が広すぎて酸素ガスの流速が遅くなり、酸素ガスの中心方向への拡散十分に生じない条件となっていたためと考えられ、また、比較例６では第４ポートの突出長さが短いので、酸素ガスの中心方向への乱流拡散が進まないうちに流束が解放されてしまうため原料収率が低下したものと考えられる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のガラス微粒子合成用バーナを使用し、第１酸素ガス噴出ポートの外側壁面を内側壁面より延ばして酸素ガスを中心方向に向かう壁面噴流とし、第１酸素ガス噴出ポートから噴出させる酸素ガスの流速と、第１酸素ガス噴出ポートより内側のポートから噴出させるガスの平均流速の比率を適切な範囲内に制御することにより、原料と酸水素ガスの混合効率を高めることができ、作製の容易な同心円状多重管バーナにより、酸素ガスの絶対量を増やすことなく（すなわち、温度低下を誘起して反応効率を低下させることなく）、中心部に拡散供給される酸素量を増やすことができるようになり、高い原料収率で多孔質ガラス体を製造することができる。本発明は、ＳｉＣｌ4 にＧｅＣｌ4 を添加した混合原料を使用する場合に、特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における多孔質ガラス体の作製状況を示す模式図。
【図２】実施例で使用したバーナの中心ポート群の構造を示す概略断面図。
【図３】バーナ内での原料のガラス化反応の状況を模式的に示す示す説明図。
【図４】実施例７におけるガラス微粒子堆積状況を示す模式図。
【符号の説明】
１〜４  第１〜第４ポート    ５  中心ポート群    ６  出発ロッド
７  ガラス微粒子    ８  バーナ    ９  原料・可燃性ガス
１０  可燃性ガス    １１  シールガス    １２  酸素ガス
１３  反応領域    １４  原料ガス・可燃性ガス展開領域
１５  酸素ガス展開領域    １６  バーナ
【図１】
0003705169.tif 000005
【図２】
0003705169.tif 000006
【図３】
0003705169.tif 000007
【図４】
0003705169.tif 000008