(57)【要約】      （修正有）【課題】嵩密度および外径が一定である多孔質ガラスの製造、さらにその多孔質ガラスから外径が一定である透明ガラスを製造することを目的とする。【解決手段】複数本のガラス微粒子合成バーナ２１〜２８を配列し、出発ロッドと前記バーナとを相対的に折り返し位置が３点以上となるように往復移動させて、前記バーナからガラス微粒子を前記出発ロッドに吹き付けて前記出発ロッドにガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラスを製造する方法に関する。先に製造した第一多孔質ガラスの外径ならびに前記第一多孔質ガラスを透明化して得られた透明ガラスの外径およびそれに含まれる出発ロッドの径から、前記第一多孔質ガラスの嵩密度の長さ方向の分布を求め、次に前記バーナにより第二多孔質ガラスを製造するときに、所望の嵩密度分布となるように各バーナに供給する可燃性ガスの流量をフィードバック制御する。【選択図】図４
2006104025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のガラス微粒子合成バーナを配列し、出発ロッドと前記バーナとを相対的に往復移動させて、前記バーナからガラス微粒子を前記出発ロッドに吹き付けて前記出発ロッドにガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラスを製造する方法であって、前記往復移動の折り返し位置が３点以上あり、先に製造した第一多孔質ガラスの外径ならびに前記第一多孔質ガラスを透明化して得られた透明ガラスの外径およびそれに含まれる出発ロッドの径から、前記第一多孔質ガラスの嵩密度の長さ方向の分布を求め、次に前記バーナにより第二多孔質ガラスを製造するときに、所望の嵩密度分布となるように各バーナに供給する可燃性ガスの流量をフィードバック制御する多孔質ガラスの製造方法。
【請求項２】
複数本のガラス微粒子合成バーナを配列し、出発ロッドと前記バーナとを相対的に往復移動させて、前記バーナからガラス微粒子を前記出発ロッドに吹き付けて前記出発ロッドにガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラスを製造する方法であって、前記往復移動の折り返し位置が３点以上あり、先に製造した第一多孔質ガラスの外径ならびに前記第一多孔質ガラスを透明化して得られた透明ガラスの外径およびそれに含まれる出発ロッドの径から、前記第一多孔質ガラスにおいて各バーナが堆積したガラス微粒子塊の嵩密度を求め、次に前記バーナにより第二多孔質ガラスを製造するときに、各バーナが堆積するガラス微粒子塊が所望の嵩密度となるように各バーナに供給する可燃性ガスの流量をフィードバック制御する多孔質ガラスの製造方法。
【請求項３】
さらに、第一多孔質ガラスにおいて各バーナが堆積したガラス微粒子塊の重量を求め、次に第二多孔質ガラスを製造するときに、所望のガラス重量となるように各バーナに供給するガラス原料ガス流量をフィードバック制御する請求項１または２に記載の多孔質ガラスの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の多孔質ガラスの製造方法により製造された多孔質ガラスを透明化する透明ガラスの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の多孔質ガラスの製造方法により製造された多孔質ガラスに屈折率調整材を添加して透明化する請求項４に記載の透明ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多孔質ガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、出発母材にガラス微粒子を堆積させてガラス母材の母材となる堆積体を製造する方法が開示されている。特許文献１では、出発母材の長手方向にそって複数のバーナを前記出発母材の全体の長さに対して一部の区間を往復させながら、前記複数のバーナからガラス微粒子を前記出発母材に噴出することで前記ガラス微粒子を堆積させる方法が開示されている。そのときに、各バーナへ供給する原料ガス流量を、個別に制御することが開示されている。原料ガス流量の制御にあたっては、製造された堆積体を透明化してガラス母材として複数の測定点でプリフォームアナライザによりガラス母材の外径を測定し、（出発母材外径）／（ガラス母材外径）であるコアロッド率を各測定点ごとに求め、さらに、（１／測定位置のコアロッド率）／（１／基準位置のコアロッド率）である堆積比を各測定点ごとに求めて堆積比分布を得る。そして、次に別のガラス母材を製造するときに、先に求めたガラス母材の堆積比分布が均一になるように、各バーナに供給する原料ガス流量を調整することが特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２１０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
出発母材にガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラスを製造し、さらにその多孔質ガラスを透明化して透明ガラスとする場合、得られる透明ガラスの外径は、多孔質ガラスの外径と多孔質ガラスの嵩密度に依存する。各ガラス微粒子合成バーナで合成されるガラス微粒子量が同じであったとしても、多孔質ガラスの嵩密度が長さ方向で一定でなければ、多孔質ガラスの外径は長さ方向で変動する。
外径の大きな箇所ほどガラス微粒子が堆積し易いので、多孔質ガラスの外径に変動が生じたままなおもガラス微粒子の堆積を続けると外径の大きな箇所と外径の小さな箇所での外径差はますます大きくなる。したがって、嵩密度が長さ方向で変動する場合は、各バーナ間のガラス微粒子合成能力に差がなくても透明ガラスの外径が長さ方向に変動してしまい、各バーナ間にガラス微粒子合成能力差がある場合は、その差以上の外径変動が生じてしまう。
【０００５】
また、多孔質ガラスを透明化する際、前記多孔質ガラスはその長さ方向および径方向（長さ方向に垂直な方向）に収縮する。したがって、長さ方向に嵩密度が違う多孔質ガラスは、透明化の際に長さの方向の収縮率が異なる。出発母材が透明ガラスであるとそれ以上は緻密化されないので、多孔質ガラスを透明化した後の前記出発母材は、収縮率の大きな箇所では他の箇所に比べて太くなる。したがって、その部分では透明化されたガラスの外径も太くなる。
【０００６】
例えば、図５に示すように、多孔質ガラス３０の有効部が長さ方向に嵩密度が異なり、Ｄ、Ｅ、Ｆの三つの部分に分けられたとする。出発ロッド２０は透明ガラスとする。図５において、ＤとＦはほぼ同じ嵩密度であるが、Ｅは嵩密度が小さく、かつ各部分はいずれもガラス微粒子の堆積量すなわち各部の重量はほぼ等しいとする。この場合、図５に示すようにＥの径が太くなる。多孔質ガラス３０（図４では左側に示す）を透明化して透明ガラス４０（図４では右側に示す）とする。透明化前の多孔質ガラス３０の各部Ｄ、Ｅ、Ｆに対応する透明化後の透明ガラスの各部４０をＤ’、Ｅ’、Ｆ’とする。このとき、Ｅの収縮率がＤ、Ｆの部分よりも大きいので、透明化後のＥ’の内側の出発ロッド２０’は長さ方向に押されて径が太くなり、その分Ｅ’の径も太くなる。
【０００７】
このように、多孔質ガラスの嵩密度がその長さ方向にそって一定の値でないと、それを透明化させて得られるガラスの外径が長さ方向に均一にならないという問題が生じる。例えば、ガラスが光ファイバ母材であれば、その外径が長さ方向に均一であることが要求され、その外径が不均一であると、前記外径を均一とするためのさらなる加工が必要となる。
【０００８】
また、多孔質ガラス母材に珪素または酸素以外の原子または原子団を添加する場合は、嵩密度に応じて前記原子または原子団が付着できる面積が変わるため、嵩密度が長さ方向に変動していると前記原子または原子団の添加量も変動するという問題が生じる。
【０００９】
特許文献１に記載の方法では、多孔質ガラスの嵩密度が長さ方向に不均一であることが原因で透明ガラスの外径が変動する場合には対応できない。つまり、原料ガスの流量を調整するだけでは、ガラスの外径を均一とすることは難しい。
【００１０】
本発明は、多孔質ガラスの嵩密度を一定にし、さらにガラス微粒子の堆積効率を一定にすることで、嵩密度および外径が一定である多孔質ガラスを製造することを目的とする。さらにその多孔質ガラスから外径が一定である透明ガラスを製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の多孔質ガラスの製造方法は、複数本のガラス微粒子合成バーナを配列し、出発ロッドと前記バーナとを相対的に往復移動させて、前記バーナからガラス微粒子を前記出発ロッドに吹き付けて前記出発ロッドにガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラスを製造する方法に関する。本発明の製造方法では、前記往復移動の折り返し位置が３点以上ある。これは、各バーナが出発ロッドの一部の区間を往復移動して出発ロッドにガラス微粒子を堆積させることを意味する。各バーナが出発ロッド上に堆積したガラス微粒子塊が連続して一つの多孔質ガラスとなる。つまり、各バーナは多孔質ガラスの一部のみを堆積する。本発明では、先に製造した第一多孔質ガラスの外径ならびに前記第一多孔質ガラスを透明化して得られた透明ガラスの外径およびそれに含まれる出発ロッドの径から、前記第一多孔質ガラスの嵩密度の長さ方向の分布を求め、次に前記バーナにより第二多孔質ガラスを製造するときに、所望の嵩密度分布となるように各バーナに供給する可燃性ガスの流量をフィードバック制御する。
【００１２】
本発明では、第一多孔質ガラスにおいて各バーナが堆積したガラス微粒子塊の嵩密度を求め、次に第二多孔質ガラスを製造するときに、各バーナが堆積するガラス微粒子塊が所望の嵩密度となるように各バーナに供給する可燃性ガスの流量をフィードバック制御することができる。
【００１３】
さらに、本発明の多孔質ガラスの製造方法は、前記の所望の嵩密度分布となるように可燃性ガスの流量をフィードバック制御することに合わせて、第一多孔質ガラスにおいて各バーナが堆積したガラス微粒子塊の重量を求め、次に第二多孔質ガラスを製造するときに、所望のガラス重量となるように各バーナに供給するガラス原料ガス流量をフィードバック制御することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、前記の多孔質ガラスの製造方法により製造された多孔質ガラスを透明化する透明ガラスの製造方法に関する。
さらに、前記の透明ガラスの製造方法において、前記多孔質ガラスに屈折率調整材を添加することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、嵩密度が均一な多孔質ガラスを製造することができる。そして、その長さ方向に外径が一定である多孔質ガラスを製造することができる。さらに、外径が長さ方向に一定である透明ガラスを製造することができる。
本発明により製造される多孔質ガラスは、嵩密度が均一であるので透明化するときに脱気状態が安定である。したがって、透明化後のガラスに気泡が残る問題もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すように、複数本のガラス合成バーナ（図１では４本）１１、１２、１３、１４を列状に配置してバーナ列１とし、バーナ列１と出発ロッド２とを相対的に往復移動させて、各バーナ１１、１２、１３、１４からガラス微粒子を出発ロッド２に吹き付けて出発ロッド上にガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラス３を製造する。なお、本明細書では多孔質ガラスはガラス微粒子の集合体を言い出発ロッドは含まない。バーナ列１、出発ロッド２のいずれかまたは両方を移動させる。このとき、往復移動の片道の距離を、多孔質ガラス３の長さの一部とする。例えば、図２に示すように、各バーナの間隔を均等として、往復移動の片道の距離をほぼバーナ間隔とし、さらに往復移動の折り返し位置をずらしながらバーナ列１を往復移動させる。図２に示すように、特定の一つまたは二つのバーナから吹き付けられたガラス微粒子が堆積した区間が連続して一つの多孔質ガラスとなる。図２では、区間Ａはバーナ１１および１２、区間Ｂはバーナ１２および１３、区間Ｃはバーナ１３および１４から吹き付けられたガラス微粒子がそれぞれ堆積する。
【００１７】
まず、ガラス原料ガス、水素および酸素をそれぞれ各バーナに同量ずつ供給して、各バーナでガラス微粒子を合成してそのガラス微粒子を出発ロッドに堆積させて多孔質ガラスを製造する。多孔質ガラスの外径をその長さ方向に複数の箇所で測定する。得られた測定値から多孔質ガラスの形状を求める。あるいは、多孔質ガラスを撮影する。
【００１８】
そして、その多孔質ガラスを透明化して透明ガラスとする。
得られた透明ガラスの複数点において、その長さ方向に垂直な方向（以降、径方向という）に屈折率分布を測定する。このためにはいわゆるプリフォームアナライザーと言われる測定器が使用できる。透明ガラスは、屈折率分布の違いから多孔質ガラスが透明化した部分と出発ロッド部分とに分けられる。多孔質ガラスを透明化した部分と出発ロッドとの屈折率がほぼ同じであっても屈折率の変動から両者の境界が分かる。
【００１９】
まず、各測定点の測定値から、透明ガラスとそれに含まれる出発ロッド部分の形状をフィッティング等により求める。図３に図２の多孔質ガラスとそれを透明化した後の形状を並べて示す。図３の左側が透明化前の多孔質ガラスであり、図３の右側が透明化後のガラスである。図３に示すように、多孔質ガラスは透明化するときに径方向および長さ方向に収縮する。出発ロッド２は径方向には収縮しないが長さ方向に収縮する。その結果、外径が長さ方向にそってほぼ均一であった出発ロッドは、透明化後には透明化前よりも太く短くなる。図３では多孔質ガラスをＡ、Ｂ、Ｃの３つに区間に分け、それぞれが透明化された後の区間をＡ’、Ｂ’、Ｃ’とした。
透明化後の出発ロッド２’の形状と透明化前の出発ロッド２の形状から、透明ガラス４の長さ方向の収縮率を、複数点で求める。これらの収縮率から、透明ガラスの長さ方向の収縮率が同じであるとしたときの仮想的な透明ガラスの形状を推定する。
【００２０】
すでに求めた透明化前の多孔質ガラスを長さの等しいｎ個（ｎは２以上の自然数）の区間に分け、各区間のガラス微粒子塊の体積Ｖｓｊを求める。
次に、先に推定した仮想的な透明ガラスをｎ個の区間に分け、その体積Ｖｇｊを求める。多孔質ガラスの各区間が透明化した後では透明ガラスの各区間となる。ここでｊは区間を示すイタレーションである。多孔質ガラスの各区間の嵩密度δｊは、ガラスの密度をσｇとして、δｊ＝σｇ・Ｖｇｊ／Ｖｓｊで求まる。δｊは多孔質ガラスの嵩密度の長さ方向の分布を示す。
【００２１】
各区間の嵩密度δｊが一致しなければ、δｊが一致するように各バーナに供給する水素の流量を調整する。δｊが他の区間よりも小さい場合は、次に別の多孔質ガラスを製造するときに、その区間にガラス微粒子を堆積するバーナに供給する水素の流量を多くする。逆にδｊが他の区間よりも大きい場合は、次に別の多孔質ガラスを製造するときに、その区間にガラス微粒子を堆積するバーナに供給する水素の流量を少なくする。
【００２２】
各バーナが堆積したガラス微粒子塊の嵩密度δｉを求めることもできる。
ガラス微粒子堆積体をいくつかの区間（ガラス微粒子塊）に分ける。例えば、バーナ列と出発ロッドとの相対的な往復移動の折り返し位置の間隔でガラス微粒子堆積体をガラス微粒子塊に分ける。一つの区間をなすガラス微粒子塊は複数のバーナからのガラス微粒子で構成されているので、それらのバーナがその区間に堆積したガラス微粒子の層数比を求める。そのガラス微粒子塊の体積とその層数比とから、そのガラス微粒子塊における各バーナにより堆積されたガラス微粒子の体積を求める。全てのガラス微粒子塊について同様に計算する。各バーナがガラス微粒子を堆積した全ての区間について、各区間におけるそのバーナにより堆積されたガラス微粒子の体積の和をとり、各バーナにより堆積されたガラス微粒子塊の体積Ｖｓｉを求める。ここで、ｉはバーナの番号を示すイタレーションである。
次に、前述した仮想的な透明ガラスについて、ガラス微粒子堆積体からＶｓｉを求めた場合と同様の区間に分け、同様に計算して、各バーナにより堆積されたガラス微粒子塊が透明化された透明ガラスの体積Ｖｇｉを求める。
各バーナにより堆積されたガラス微粒子塊の嵩密度δｉは、δｉ＝σｇ・Ｖｇｉ／Ｖｓｉから求められる。
【００２３】
各バーナの嵩密度δｉが一致しなければ、δｉが一致するように各バーナに供給する水素の流量を調整する。δｉが他のバーナよりも小さい場合は、次に別の多孔質ガラスを製造するときに、そのバーナに供給する水素の流量を多くする。逆にδｉが他のバーナよりも大きい場合は、次に別の多孔質ガラスを製造するときに、そのバーナに供給する水素の流量を少なくする。例えば、図１に示すバーナ１１、１２、１３、１４が堆積した多孔質ガラスの嵩密度δ１１、δ１２、δ１３、δ１４を求めたときにδ１２のみが大きければ、次に多孔質ガラスを製造するときに、バーナ１２に供給する水素の流量を少なくする。
【００２４】
次に、各バーナが堆積したガラスの重量Ｗｉまたは透明ガラスの体積Ｖｇｉを比較する。ここで、Ｗｉ＝σｇ・Ｖｇｉである。ＷｉまたはＶｇｉはそのバーナが堆積したガラス微粒子の量に依存する。これらの値が一致しなければ、一致するように各バーナに供給するガラス原料ガスの流量を調整する。ＷｉまたはＶｇｉが他のバーナよりも小さい場合は、次に別の多孔質ガラスを製造するときに、そのバーナに供給するガラス原料ガスの流量を多くする。逆にＷｉまたはＶｇｉが他のバーナよりも大きい場合は、次に別の多孔質ガラスを製造するときに、そのバーナに供給するガラス原料ガスの流量を少なくする。
例えば、図１示すバーナ１１、１２、１３、１４が堆積したガラスの重量Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４を求めたときにＷ１３のみが大きければ、次に、多孔質ガラスを製造するときに、バーナ１３に供給するガラス原料ガスの流量を少なくする。
バーナに供給するガラス原料ガスの流量を増やす場合は、そのバーナから堆積されたガラス微粒子塊の嵩密度がやや小さくなる。したがって、ガラス原料ガスの流量を増やすと同時にそのバーナに供給する水素の流量も増やすことが望ましい。逆に、ガラス原料ガスの流量を減らす場合は、そのバーナに供給する水素の流量も減らすことが望ましい。
【００２５】
製造された多孔質ガラスを容器に入れ、前記容器内を不活性ガス雰囲気として千数百℃にすると、ガラス微粒子からなる多孔質ガラスが緻密化して透明ガラスが得られる。
前記容器内を屈折率調整材を含む雰囲気とし、前記雰囲気を数百℃ないし千数百℃にして前記屈折率調整材を前記多孔質ガラスに添加することができる。屈折率制御物質は主にハロゲン系ガスである。例えば、ＳｉＦ４、ＳＦ６、ＧｅＣｌ４、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＣｌ２Ｆ２、Ｃｌ２やＳｉＣｌ４などを挙げることができる。屈折率調整材の添加は透明化よりも先に行うか、透明化と同時に行うことができる。本発明では、嵩密度が均一な多孔質ガラスが得られるので、屈折率調整材が均一に添加された透明ガラスを得ることができる。
【００２６】
実施例
第一透明ガラスの製造
８本のガラス微粒子合成用バーナを２５０ｍｍ間隔として一列に配置した。このバーナ列と出発ロッドとを平行に配置した。出発ロッドを往路２５０ｍｍ、復路２４０ｍｍとして往復移動させた。これにより往復移動の反転位置が往路の進行方向に往復移動毎に１０ｍｍずつ移動した。往路の開始位置がバーナ間隔分移動した後、往路を２５０ｍｍ、復路を２６０ｍｍとして移動させた。これにより往復移動の反転位置が復路の進行方向に往復移動毎に１０ｍｍずつ移動した。往路の開始位置が初めの位置まで移動するサイクルを１セットとし、このセットを繰り返しながら多孔質ガラスを製造した。
【００２７】
図４に示すようにバーナアレイ１０を構成する各ガラス合成バーナ２１、２２、・・・、２８に供給する各ガスの配管にそれぞれマスフローコントローラを設置して各バーナへ各ガスが同流量供給されるようにして第一多孔質ガラスを製造した。図４では二つのガスについての配管のみを示す。各バーナ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８にガラス原料ガスを供給する配管５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８をそれぞれ接続した。これらの各配管は配管５０から枝分かれさせた。また、各バーナ２１、２２、・・・、２８に水素ガスを供給する配管６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８をそれぞれ接続した。これらの各配管は配管６０から枝分かれさせた。各配管５１、５２、・・・、５８にはマスフローコントローラ３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８をそれぞれ設置した。また、各配管６１、６２、・・・、６８にはマスフローコントローラ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８をそれぞれ設置した。配管５０から供給されたガラス原料ガスは各配管５１、５２、・・・、５８に枝分かれして供給され、各配管に設置されたマスフローコントローラ３１、３２、・・・、３８により所定の流量で各バーナ２１、２２、・・・、２８に供給された。配管６０から供給された水素ガスは各配管６１、６２、・・・、６８に枝分かれして供給され、各配管に設置されたマスフローコントローラ４１、４２、・・・、４８により所定の流量で各バーナ２１、２２、・・・、２８に供給された。各バーナ２１、２２、・・・、２８でガラス原料ガスは加水分解されてガラス微粒子が合成され、前記ガラス微粒子が出発ロッドに吹き付けられて出発ロッド上に堆積し、多孔質ガラス３が形成された。
【００２８】
上記で得られた第一多孔質ガラスについて両端の非有効部を含む２２５０ｍｍの長さの部分を１０ｍｍの長さの２２５区間に分けた。そして、各区間の第一多孔質ガラスの外径を外径測定器で測定した。その後、第一多孔質ガラスを容器に入れてヘリウムガス雰囲気下で１５５０℃に加熱することにより透明化して第一透明ガラスを製造した。第一透明ガラスの屈折率分布を長さ方向にそって１ｍｍごとにプリフォームアナライザーで測定し、外径を求めた。多孔質ガラスと第１透明ガラスそれぞれの有効部の各測定値の平均値を求め、その平均値と各測定値との偏差を求めた。その偏差の平均値を測定値の平均値で除した値を平均変動率とした。第一透明ガラスの外径の平均変動率は３．９１％であった。
【００２９】
第二透明ガラスの製造
第一透明ガラスの屈折率をプリフォームアナライザーで測定した結果から第一透明ガラスに含まれる出発ロッドの形状を求めた。多孔質ガラスを堆積する前の出発ロッドの形状と透明ガラスに含まれる出発ロッドの形状とを比較し、出発ロッドの長さ方向の収縮率を求めた。次に、この収縮率から、長さ方向に収縮しなかったと仮定した場合の仮想的第一透明ガラスの形状を求めた。この仮想的第一透明ガラスを多孔質ガラスに対応させて２２５の区間に分け、各区間において出発ロッドを除く部分の体積を求めた。さらに、各区間ごとにいずれのバーナからガラス微粒子が吹き付けられたかを求めた。２本以上のバーナからガラス微粒子が吹き付けられた箇所には、各バーナから吹き付けられた堆積層数を求めて、それらの比を取った。これより各バーナが堆積したガラス微粒子塊の体積Ｖｓｉおよび前記各ガラス微粒子塊が透明化された透明ガラスの体積Ｖｇｉを求め、ガラスの密度をσｇとして、δｉ＝σｇ・Ｖｇｉ／Ｖｓｉとしての式から各バーナが堆積したガラス微粒子塊の嵩密度δｉを求めた。
【００３０】
第一多孔質ガラスを製造したときと同じバーナ列を使用して、同径の出発ロッドを同様に往復移動させてガラス微粒子を堆積させて新しく第二多孔質ガラスを製造した。このとき、先に製造した第一多孔質ガラスにおいて、そのバーナが堆積したガラス微粒子塊の嵩密度が平均値を上回ったバーナには水素の供給量を少なくし、嵩密度が平均値を下回ったバーナには水素の供給量を増やした。上端のバーナから順に、各バーナに供給する水素の流量を、第一多孔質ガラスを製造した場合の１．０００倍、１．００５倍、１．０８０倍、１．０３５倍、０．９８０倍、０．９４０倍、０．９８０倍、１．０００倍とした。両端のバーナについては、それらが非有効部にもガラス微粒子を堆積することを考慮して水素の供給量を変更しなかった。得られた第二多孔質ガラスの外径を測定した後、透明化して第二透明ガラスを製造した。得られた第二透明ガラスの外径を測定し、第一透明ガラスの場合と同様に外径の平均変動率を求めたところ、２．１７％であった。
【００３１】
第二多孔質ガラスおよび第二透明ガラスについて、第一多孔質ガラスおよび第一透明ガラスと同様に２２５の区間に分けて、各バーナが堆積したガラス微粒塊の嵩密度を求めた。また、各バーナが堆積したガラス微粒子塊の重量を求めた。その結果、各バーナが堆積したガラス微粒子塊の嵩密度はほぼ一定値となったが、重量は一定とはなっていなかった。前述のように第二透明ガラスの外径が若干変動していたのは、ガラス微粒子堆積量が長さ方向に一定値となっていなかったことが原因と分かった。
【００３２】
第三透明ガラスの製造
第一および第二多孔質ガラスを製造したときと同じバーナ列を使用して、同径の出発ロッドを同様に往復移動させてガラス微粒子を堆積させて新しく第三多孔質ガラスを製造した。このとき、先に製造した第二多孔質ガラスにおいてガラス微粒子堆積量が平均値を上回ったバーナにはガラス原料ガスの供給量を少なくし、ガラス微粒子堆積量が平均値を下回ったバーナにはガラス原料ガスの供給量を増やした。上端のバーナから順に、各バーナに供給するガラス原料ガスの流量を、第二多孔質ガラスを製造した場合の１．０００倍、０．９５０倍、０．９２０倍、０．９４０倍、１．０４５倍、１．１００倍、１．０９５倍、１．０００倍とした。得られた第三多孔質ガラスの外径を測定した後、透明化して第三透明ガラスを製造した。得られた第三透明ガラスの外径を測定して、第一および第二透明ガラスと同様に外径の平均変動率を求めたところ１．７２％であった。
【００３３】
なお、本実施例の説明において可燃性ガスに水素を用いたが、可燃性ガスは水素に限定されるものではなく、一般的に使用されている可燃性ガスも同様に使用可能である。また、原料に関しても多孔質ガラス母材の製造に使用されている公知のものはいずれも使用することが可能である。
【００３４】
上記の実施例では、嵩密度を長さ方向に均一とした後にガラス微粒子の堆積量を長さ方向に均一にしたが、両方同時に調整してもよい。また、嵩密度を求めた結果、調整の必要がない場合は、当然のことながら、その条件で多孔質ガラスの製造を続けることができる。本発明の説明で「フィードバックする」とはこのような、前回のガス流量が適正であることが分かり、次回もその条件とすることを含む。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明はガラスの製造の分野で利用可能である。特に、棒状のガラスをその外径を長さ方向に均一に製造することが要求される分野で有効である。例えば、光ファイバ用ガラスの分野で有効である。また、気泡のないガラスであるのでフォトマスク用のガラスインゴットなど気泡を含むガラスが敬遠される分野においても有効である。さらに、フッ素などの添加材が均一に添加されたガラスが必要な光学部品の分野においても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】複数のガラス微粒子合成バーナからガラス微粒子を吹き出して出発ロッドにガラス微粒子を堆積させる一形態を示す図である。
【図２】複数のバーナと出発ロッドの相対的往復移動と各バーナにより堆積されるガラス微粒子層の一形態を示す図である。
【図３】透明化前の多孔質ガラスと透明化後の透明化ガラスを対比して示す図である。
【図４】実施例の各バーナおよび各配管を示す図である。
【図５】透明化により出発ロッドおよび多孔質ガラスが収縮することを説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    バーナ列
２    出発ロッド
３    多孔質ガラス
１１、１２、１３、１４  ガラス合成バーナ
２０  出発ロッド
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８  ガラス合成バーナ
３０  多孔質ガラス
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８  マスフローコントローラ
４０  透明ガラス
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８  マスフローコントローラ
５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８  配管
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８  配管
【図１】
2006104025.tif 000003
【図２】
2006104025.tif 000004
【図３】
2006104025.tif 000005
【図４】
2006104025.tif 000006
【図５】
2006104025.tif 000007