(57)【要約】【課題】  電圧を印加する方法以外でガラスを効率良く高純度化処理する。【解決手段】  本発明のできるガラス体の高純度化方法は、ガラス体の高純度化装置１の内側にガラスロッドＧを配置し、ヒータ１１によってガラスロッドＧを加熱して、マグネット１０からガラスロッドＧに磁界を印加することで、ガラスロッドＧに含まれる不純物を一部分に移動させて偏在させる。【選択図】  図１
2005231983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス体に磁界を印加して、前記ガラス体に含まれる不純物を前記ガラス体の一部分へ移動させるガラス体の高純度化方法。
【請求項２】
前記ガラス体に電圧を印加する請求項１に記載のガラス体の高純度化方法。
【請求項３】
前記ガラス体のうち、移動させた前記不純物を含む部分を除去する請求項１または２に記載のガラス体の高純度化方法。
【請求項４】
前記ガラス体の前記一部分を除く領域における、前記不純物であるナトリウム及びカリウムの濃度を、それぞれ１０重量ｐｐｂ以下にする請求項１から３の何れか１項に記載のガラス体の高純度化方法。
【請求項５】
前記ガラス体の前記一部分を除く領域における、前記不純物である遷移金属の濃度を、それぞれ１０重量ｐｐｂ以下にする請求項１から４の何れか１項に記載のガラス体の高純度化方法。
【請求項６】
前記ガラス体を４５０℃以上に加熱する請求項１から５の何れか１項に記載のガラス体の高純度化方法。
【請求項７】
前記ガラス体は、円柱または円筒形状の合成石英ガラスであり、当該ガラス体の長手方向に垂直な方向に磁界を印加する請求項１から６の何れか１項に記載のガラス体の高純度化方法。
【請求項８】
ガラス体を加熱する加熱手段と、前記ガラス体に磁界を印加する磁界印加手段とを備えているガラス体の高純度化装置。
【請求項９】
前記ガラス体に電圧を印加する電圧印加手段を備えている請求項８に記載のガラス体の高純度化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス体に含まれる不純物をガラス体内部で移動させ、ガラス体の高純度化を行う方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスを高純度化処理する方法として、ガラスに電圧を印加して、その発生した電圧勾配によってガラス内部の不純物を移動させる技術が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
特許文献１には、溶融石英のチューブを１０００℃以上の温度で加熱しながら、電圧を印加することによって金属不純物イオンをチューブの外部壁面で拡散させる技術が記載されており、これにより、溶融石英のチューブの高純度化が図れるとされている。
【０００４】
また、特許文献２には、電気溶融法で得られた石英ガラスインゴットの内周部に円柱状電極を挿入配置し、また、外周部にこれを覆うように容器状電極を配置し、加熱下でこの両電極間に、直流電圧を印加して、少なくともＦｅの含有量が１０ｐｐｂ以下になるよう高純度化する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２７２６７２９号公報
【特許文献２】特開２００２−８０２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガラスの高純度化処理は、上述したように電圧を印加して行うことができるが、短時間での処理には大きな印加電圧が必要であったり、不純物の種類によってはガラスを高温に加熱する必要がある等、処理コストが嵩みやすい傾向にあった。
【０００７】
本発明は、電圧を印加する方法以外に効率良くガラスを高純度化処理できるガラス体の高純度化方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決することのできる本発明のガラス体の高純度化方法は、ガラス体に磁界を印加して、前記ガラス体に含まれる不純物を前記ガラス体の一部へ移動させるものである。
【０００９】
また、本発明に係るガラス体の高純度化方法において、前記ガラス体に電圧を印加することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るガラス体の高純度化方法において、前記ガラス体のうち、移動させた前記不純物を含む部分を除去することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るガラス体の高純度化方法において、前記ガラス体の前記一部分を除く領域における、前記不純物であるナトリウム及びカリウムの濃度を、それぞれ１０重量ｐｐｂ以下にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るガラス体の高純度化方法において、前記ガラス体の前記一部分を除く領域における、前記不純物である遷移金属の濃度を、それぞれ１０重量ｐｐｂ以下にすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るガラス体の高純度化方法において、前記ガラス体を４５０℃以上に加熱することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係るガラス体の高純度化方法において、前記ガラス体は、円柱または円筒形状の合成石英ガラスであり、当該ガラス体の長手方向に垂直な方向に磁界を印加することが好ましい。
【００１５】
また、上記課題を解決することのできる本発明のガラス体の高純度化装置は、ガラス体を加熱する加熱手段と、前記ガラス体に磁界を印加する磁界印加手段とを備えているものである。
【００１６】
また、本発明に係るガラス体の高純度化装置において、前記ガラス体に電圧を印加する電圧印加手段を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のガラス体の高純度化方法及び装置によれば、ガラスを効率良く高純度化処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るガラス体の高純度化方法及び装置の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１に、本発明に係るガラス体の高純度化方法を実施することのできるガラス体の高純度化装置の要部を示す。
本実施形態のガラス体の高純度化装置１は、高純度化の対象物である円柱状のガラスロッドＧの周囲を円筒状に囲むように構成されている。高純度化装置１の最も内周側には、加熱手段である円筒状のヒータ１１が設けられており、この内側に配置されたガラスロッドＧをその軟化点程度まで加熱することができる。ヒータ１１の材質は、グラファイト等のカーボンを好適に例示でき、例えば抵抗加熱方式により発熱させることができる。ここで、グラファイト等のカーボンは、不純物の含有量が１ｐｐｍ以下であるのが好ましく、これにより、ガラスロッドＧに不純物が侵入しにくくなる。
【００１９】
ヒータ１１の外側の周囲には、ヒータ１１を覆うように断熱材１２が設けられており、ヒータ１１の外周側にその発熱温度が伝わることを防いでいる。なお、断熱材１２を設ける代わりに、断熱を図るための真空にされた空間が設けられていても良い。
【００２０】
さらに、断熱材１２の外周側には、ガラスロッドに対する磁界印加手段である円筒状のマグネット１０が設けられている。磁界印加手段として、誘導コイルを用いることもできる。好ましくは、マグネット１０は超伝導マグネットであると良く、その場合、ガラスロッドＧに対して非常に大きな磁界を印加することができる。磁界印加手段は、ガラスロッドＧに対して３Ｔ（テスラ）以上の磁界を印加できることが好ましい。１０Ｔ〜２０Ｔの磁界を印加できると、より好ましい。
【００２１】
図１に示した高純度化装置１では、その円筒形状の略中心軸方向に沿った磁力線Ｍに示すように磁力が発生して、ヒータ１１の内側に配置されたガラスロッドＧに長手方向の磁界を印加することができる。
【００２２】
また、ガラスロッドＧの材質は、天然の石英ガラス、気相合成法等により人工的に合成され二酸化ケイ素を９９．９９％以上含有する純石英のガラス、石英にフッ素や塩素、ホウ素、ゲルマニウム等の添加物が含まれたガラスを好適に用いることができる。純度の高い石英ガラスを用いた場合には、さらに高純度のものとすることができる。そして、ガラスロッドＧに含まれる不純物Ｃは、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリ金属や、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）等の遷移金属が挙げられる。なお、適宜添加されているフッ素等の添加物は、本明細書中において不純物の範疇には含まれないものとする。
【００２３】
高純度化装置１を用いてガラスロッドＧを高純度化するには、図２に示すように、高純度化装置１の内側にガラスロッドＧを挿入し、ガラスロッドＧに対して磁界を印加する。ここで、ガラスロッドＧを構成する二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）は反磁性物質であり、鉄、ニッケル等の遷移金属は常磁性もしくは強磁性を示す。そのため、印加された磁界により二酸化ケイ素と不純物Ｃとの間の磁化率差により、磁力線Ｍの方向に沿って発生した磁界勾配に沿って不純物ＣがガラスロッドＧの内部を移動する。そして、この磁界の印加を一定時間継続することによって、ガラスロッドＧの長手方向の一端側の一部分に不純物Ｃを偏在させることができる。
【００２４】
また、ガラスロッドＧの長さが高純度化装置１より長い場合には、図２に示すように、磁力線Ｍと反対方向（図中矢印Ａ方向）にガラスロッドＧを移動させていく。これにより、ガラスロッドＧの長手方向に沿って順次不純物Ｃが移動されていく。そして、図３に示すように、ガラスロッドＧの一端側（本実施形態では上端側）に不純物Ｃを移動させ、ガラスロッドＧの一部分に不純物Ｃを偏在させることができる。
【００２５】
また、不純物Ｃの移動を短時間で効果的に行うために、磁界の印加とともにヒータ１１によってガラスロッドＧを加熱する。加熱する温度が高いほど、ガラスロッドＧの粘度が下がってガラスロッドＧを構成する二酸化ケイ素と不純物Ｃとの結合が解離し、不純物の移動抵抗が小さくなるため、高純度化を行いやすい。但し、加熱温度が高すぎると不純物Ｃの磁化率が低下したり、ガラスロッドＧが軟化して変形してしまうおそれがあるため、ガラスロッドＧの材質の軟化点未満の温度を維持すると良い。
【００２６】
ガラスロッドＧが純石英で形成されている場合には、８００℃以上に加熱することで不純物が解離しやすい。また、純石英にフッ素が添加されていると純石英よりも軟化点温度が低下するため、フッ素が添加されたガラスロッドＧの場合には、７００℃以上に加熱することで不純物が解離しやすい。
また、ガラスロッドＧを加熱することによって不純物Ｃが移動しやすくなるため、加熱温度を考慮して磁界の強さを調節すると良い。
【００２７】
上述したように、ガラスロッドＧに対して磁界を印加することにより、ガラスロッドＧに含まれた不純物Ｃを効率良く一部分に偏在させ、ガラスロッドＧを高純度化処理することができる。そして、磁界勾配による不純物Ｃの移動後、不純物Ｃが偏在した箇所を除く領域において、例えば鉄やニッケルの濃度を、それぞれ１０重量ｐｐｂ以下とすることができる。
【００２８】
また、不純物Ｃを偏在させた後は、その不純物Ｃが集中したガラスロッドＧの一部分を除去すると良い。除去方法としては、例えばフッ酸洗浄による化学的エッチングや、例えばＮＣ旋盤を用いた研削あるいは切削による機械的加工を用いることができる。また、ガラスロッドＧの温度と不純物Ｃの熱拡散係数から、一旦ガラスロッドＧの縁部に集中した不純物ＣがガラスロッドＧの内側に拡散する程度が算出できるため、除去する領域は、この拡散を考慮して決めることができる。また、遷移金属（例えば鉄やニッケル）が集中して存在している箇所はガラスが着色して目視により判別できるため、遷移金属に関わる除去領域は視覚的に決めることができる。
【００２９】
次に、上記高純度化装置１とは異なる構成の、本発明に係るガラス体の高純度化装置２の要部を図４に示す。
図４に示すように、高純度化装置２は、図１に示した高純度化装置１とは磁界印加手段の形態が異なるものである。高純度化装置２に設けられた磁界印加手段は、１対の円板型のマグネット１３，１４であり、これらのマグネット１３，１４がヒータ１１と断熱材１２を中央に挟むように対向して配置されている。
【００３０】
図４に示した高純度化装置２では、ヒータ１１及び断熱材１２の中心軸と略直交する方向に沿った磁力線Ｍに示すように磁力が発生して、ヒータ１１の内側に配置されたガラスロッドＧに側方から径方向の磁界を印加することができる。そして、図５に示すように、磁力線Ｍの方向に沿って発生した磁界勾配に沿って不純物ＣがガラスロッドＧの内部を移動する。そして、ガラスロッドＧの外周近傍の一部分に不純物Ｃを偏在させることができる。また、ガラス体が円柱や円筒あるいは角柱や角筒であって、その長手方向に沿った軸に垂直な断面（円または矩形）の径よりも長さが長い場合、不純物を径方向に移動させる方が、移動時間を短くできるため処理効率が良い。
【００３１】
また、この高純度化装置２を用いる場合には、不純物ＣはガラスロッドＧの長手方向の一部の領域においてのみ略径方向に移動するため、ガラスロッドＧ全体の高純度化を行うためには、高純度化装置２に対してガラスロッドＧをその長手方向に移動させ、ガラスロッドＧの全体に磁界を印加すると良い。
さらに、上述したように、ヒータ１１によって適宜ガラスロッドＧを加熱すると、より短時間で効率的に高純度化処理を行うことができる。
【００３２】
ガラスと不純物との磁化率差を利用した上記高純度化方法では、強磁性体である遷移金属（例えば鉄やニッケル）を特に容易かつ効果的に偏在させることができる。また、電圧印加のみで高純度化する場合と比較して、不純物を素早く移動させやすいため、効率良くガラスを高純度化処理できる。
また、次に説明するように、磁界とともに電圧を印加することで遷移金属より磁性の弱いアルカリ金属（例えばナトリウムやカリウム）も効果的に移動させることができる。
【００３３】
図６に要部を示すガラス体の高純度化装置３は、図１に示した高純度化装置１の構成に加えて、ガラスロッドＧに電圧を印加する電圧印加手段である電極１５，１６を備えている。電極１５，１６は、ガラスロッドＧの長手方向の両端部に接触するように配置されている。電極１５，１６には直流電源が接続され、本実施形態では電極１５が陰極、電極１６が陽極とされている。電極１５，１６の材質は、ガラスロッドＧに接触することを考慮すると表面処理グラファイトであることが好ましい。表面処理グラファイトの具体例としては、表面に熱分解炭素（ＰｙＣ）、金属炭化物（ＮｂＣ，ＴａＣ，ＴｉＣ，ＺｒＣ）、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）が設けられたグラファイトを好適に挙げることができる。このような表面処理グラファイトを用いることで、電極１５，１６からガラスロッドＧに不純物が侵入することを防止できる。
【００３４】
これらの電極１５，１６により、ガラスロッドＧには電圧が印加されるとともに、電極１６に接触する側から電極１５に接触する側に向けて（図中、下から上へ）負の電圧勾配が発生する。この電圧勾配により、陽イオン化した不純物Ｃが陰極である電極１５に接触したガラスロッドＧの長手方向端部側に移動する。そして、この電圧の印加を一定時間継続することによって、電極１５に接触したガラスロッドＧの端部近傍の一部分に不純物Ｃを偏在させることができる。
なお、印加する電圧は、１ｋＶ〜５０ｋＶの範囲内の直流電圧が好ましい。
【００３５】
また、ヒータ１１によってガラスロッドＧを加熱すると、電圧勾配による不純物イオンの移動作用が促進される。ガラスロッドＧが加熱されて温度が上昇するにしたがって、ガラスロッドＧ内に含まれる不純物イオンの熱拡散係数が上がり、電圧勾配が負となっている方向に移動しやすくなる。
【００３６】
ガラスロッドＧの加熱温度が低い状態では、電極１５，１６から不純物がガラスロッドＧ内に混入しにくく、電極１５，１６として用いる材質を選定する際の自由度が広くなる。ただし、電圧を印加する処理時間を長く設ける必要が生じたり、不純物イオンの種類によっては、ガラスロッドＧ内を移動させることが困難になったりする。
ガラスロッドＧの加熱温度が高い状態では、電圧を印加する処理時間を短くすることができる。ただし、ガラスロッドＧが変形しやすくなるとともに、電極１５，１６の材質によっては、不純物がガラスロッドＧ内に混入しやすくなる。
【００３７】
電圧勾配による不純物Ｃの移動は、ガラスロッドＧを４５０℃以上となるように加熱すればアルカリ金属イオンの移動が容易であり、６００℃以上とすれば２価の金属イオン（Ｃｕ２＋等）の移動が概ね容易であり、９００℃以上の温度であれば鉄イオン（Ｆｅ３＋）やニッケルイオン（Ｎｉ２＋）の移動が容易である。なお、ここで基準とする温度は、ガラスロッドＧの表面温度である。
【００３８】
また、ガラスロッドＧに発生させる電圧勾配の方向は、如何なる方向であっても良いが、上記の実施形態のように、磁界勾配の方向と電圧勾配の方向が一致していることが好ましい。これにより、磁界勾配と電圧勾配の相乗作用によって非常に効果的に不純物を移動させることができる。さらに、偏在させる箇所を一箇所に集中させることができる。また、電圧勾配による不純物Ｃの移動後、不純物Ｃが偏在した箇所を除く領域において、ナトリウム及びカリウムの濃度を、それぞれ１０重量ｐｐｂ以下とすることができる。
また、磁界とともに電圧を印加した場合でも、偏在した不純物を含む部分を除去すると良い。
【００３９】
なお、ガラスロッドＧに径方向の電圧を印加しても良い。その形態を、図７に示す。
図７に要部を示すガラス体の高純度化装置４は、陽極である電極１８と、陰極である電極１７とが、対向するようにガラスロッドＧの外周面に接触して配置されている。これにより、ガラスロッドＧには、電圧勾配の方向がガラスロッドＧの略径方向となる電圧が印加される。また、電圧勾配は、電極１８が接触する側から電極１７が接触する側に向けて負の勾配となっており、この勾配に沿って不純物Ｃが移動する。
【００４０】
また、図７に要部を示すガラス体の高純度化装置４では、図４に示したような対のマグネット１３，１４により、電圧勾配の方向と同じ径方向に直流の磁界を印加する。これにより、磁界勾配と電圧勾配の相乗作用によって非常に効果的に不純物を移動させることができる。
【００４１】
また、磁界の印加とともに電圧の印加も行う場合には、直流磁界の代わりに交流磁界を印加しても良い。その場合、交流磁界の作用だけでは不純物の移動を行うことはできないが、交流磁界の印加により不純物イオンが励起されるため、電圧による不純物の移動作用を大きくすることができる。
【００４２】
交流磁界と電圧を印加する形態の一例を、図８に示す。
図８に要部を示すガラス体の高純度化装置５は、磁界印加手段として図４に示した１対の円板型のマグネット１３，１４を備えている。これらのマグネット１３，１４によって、ヒータ１１及び断熱材１２の中心軸と略直交する方向に沿った磁力線Ｍに示すように、ヒータ１１の内側に配置されたガラスロッドＧに交流の磁界を発生させて、ガラスロッドＧ中に含まれた不純物イオンを励起することができる。
また、ガラス体の高純度化装置５は、図６に示した電極１５，１６を備えている。これらの電極１５，１６により、ガラスロッドＧには電圧が印加されるとともに、電極１６に接触する側から電極１５に接触する側に向けて（図中、下から上へ）負の電圧勾配が発生する。そして、交流磁界の印加により励起された不純物Ｃが、電圧勾配によって電極１５に接触したガラスロッドＧの長手方向端部側に移動する。
【００４３】
なお、高純度化を行う対象物のガラス体は、上記のような円柱状のガラスロッドに限られず、角柱状のガラスロッドや、さらには孔を有するガラスパイプであっても良い。磁界や電圧をガラス体の長手方向や径方向に印加する形態は、上記の実施形態と同様である。
また、ガラスパイプの外周面側あるいは内周面側に不純物を偏在させる場合には、図９に示すように、ガラスパイプＧ１の内周面側に配置した電極２０と外周面側に配置した円筒状の電極１９から電圧を印加すると良い。このとき、内周面側の電極２０を陽極とし、外周面側の電極１９を陰極とすることで、ガラスパイプＧ１に内周面側から外周面側に負の電圧勾配を発生させて、不純物Ｃを外周面側に移動させることができる。一方、内周面側の電極２０を陰極とし、外周面側の電極１９を陽極とすることで、ガラスパイプＧ１に外周面側から内周面側に負の電圧勾配を発生させて、不純物Ｃを内周面側に移動させることができる。
【００４４】
また、図９に要部を示すガラス体の高純度化装置６では、図４に示したような対のマグネット１３，１４により、ガラスパイプＧ１の径方向に直流または交流の磁界を印加する。直流の磁界を印加した場合には、遷移金属（例えば鉄やニッケル）が磁界勾配に沿ってガラスパイプＧ１の外周面の一側部へ移動し、アルカリ金属（例えばナトリウムやカリウム）は電圧勾配に沿ってガラスパイプＧ１の外周面側または内周面側に移動する。交流の磁界を印加した場合には、不純物Ｃは磁界により励起され電圧勾配に沿ってガラスパイプＧ１の外周面側または内周面側に非常に効果的に移動する。
【００４５】
また、上記の実施形態では、電極をガラス体に接触させて電圧を印加する構成としたが、非接触で電圧を印加することもできる。その場合、電極とガラス体との間にアルゴン等の希ガスや窒素ガスを供給すると良い。
【実施例１】
【００４６】
次に、本発明に係る実施例について説明する。
図４及び図５に示した形態により、円柱状のガラスロッドに側方から直流磁界を印加し、高純度化処理を行う。使用するガラスロッドは、天然の石英ガラスからなり、直径は３０ｍｍ、長さは３００ｍｍである。また、ガラスロッドを表面温度が１０００℃となるように加熱する。印加する磁界の強さは１０Ｔとし、印加する時間は３時間とする。
磁界の印加後、ガラスロッドの外周の一部分に偏在した不純物を含む部分を除去する。除去する部分以外の不純物濃度（単位：重量ｐｐｂ）を磁界の印加前と印加後で比較すると、次に示す表１のようになる。
【００４７】
【表１】
2005231983.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、ガラスロッドに直流磁界を印加することによって鉄とニッケルを偏在させ、除去できることが判る。そして、鉄とニッケルの濃度が何れも１０重量ｐｐｂ以下の高純度のガラスロッドを得られることが判る。
【実施例２】
【００４９】
実施例１と同様のガラスロッドに対し、図６に示した形態により、磁界及び電圧の印加を行う。また、ガラスロッドを表面温度が１１００℃となるように加熱する。印加する磁界は１０Ｔとし、印加する電圧は１０ｋＶの直流電圧とし、印加する時間は３０時間とする。
磁界及び電圧の印加後、ガラスロッドの外周の一部分に偏在した不純物を含む部分を除去する。除去する部分以外の不純物濃度（単位：重量ｐｐｂ）を磁界の印加前と印加後で比較すると、次に示す表２のようになる。
【００５０】
【表２】
2005231983.tif 000004
【００５１】
表２に示すように、ガラスロッドに直流磁界及び直流電圧を印加することによって、鉄、ニッケル、ナトリウム、カリウムを偏在させ、除去できることが判る。そして、鉄、ニッケル、ナトリウム、カリウムの濃度が何れも１０重量ｐｐｂ以下の高純度のガラスロッドを得られることが判る。
【実施例３】
【００５２】
実施例１で使用するガラスロッドとは別の天然の石英ガラスからなるガラスロッドに対し、図８に示した形態により、直径３０ｍｍ、長さ３００ｍｍの円柱状のガラスロッドに側方から交流磁界を印加し、同時にガラスロッドの長手方向に電圧の印加も行う。また、ガラスロッドを表面温度が１０００℃となるように加熱する。印加する磁界は１０Ｔとし、印加する電圧は１０ｋＶの直流電圧とし、印加する時間は８０時間とする。本実施例では、交流磁界を印加して、鉄またはニッケルとガラスのネットワーク構造との結合から鉄またはニッケルを分離し、直流電圧によりガラスロッドの長手方向に不純物を移動させて、不純物を偏在させる。
磁界及び電圧の印加後、ガラスロッドの一部分に偏在した不純物を含む部分を除去する。除去する部分以外の不純物濃度（単位：重量ｐｐｂ）を磁界の印加前と印加後で比較すると、次に示す表３のようになる。
【００５３】
【表３】
2005231983.tif 000005
【００５４】
表３に示すように、ガラスロッドＧに交流磁界及び直流電圧を印加することによって、鉄、ニッケル、ナトリウム、カリウムを偏在させ、除去できることが判る。そして、鉄、ニッケル、ナトリウム、カリウムの濃度が何れも１０重量ｐｐｂ以下の高純度のガラスロッドを得られることが判る。
【実施例４】
【００５５】
円筒形状の合成石英パイプに対し、図６に示した形態により、磁界及び電圧の印加を行う。使用する合成石英パイプは、外径は３０ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さは３００ｍｍである。また、ガラスロッドを表面温度が１０００℃となるように加熱する。印加する磁界は１０Ｔとし、印加する電圧は１０ｋＶの直流電圧とし、印加する時間は３０時間とする。
磁界及び電圧の印加後、ガラスロッドの外周の一部分に偏在した不純物を含む部分を除去する。除去する部分以外の不純物濃度（単位：重量ｐｐｂ）を磁界の印加前と印加後で比較すると、次に示す表４のようになる。
【００５６】
【表４】
2005231983.tif 000006
【００５７】
表４に示すように、合成石英パイプに直流磁界及び直流電圧を印加することによって、鉄、ニッケル、ナトリウム、カリウムを偏在させ、除去できることが判る。そして、鉄、ニッケル、ナトリウム、カリウムの濃度が何れも１重量ｐｐｂ未満の高純度のガラスパイプを得られることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係るガラス体の高純度化装置を模式的に示す要部断面斜視図である。
【図２】図１の要部断面拡大図である。
【図３】図１の高純度化装置に対してガラスロッドを移動させて、不純物を偏在させた状態を示す要部断面拡大図である。
【図４】図１とは別の形態の本発明に係るガラス体の高純度化装置を模式的に示す要部断面斜視図である。
【図５】図４の要部断面拡大図である。
【図６】図１とは別の形態の本発明に係るガラス体の高純度化装置を模式的に示す要部断面斜視図である。
【図７】ガラスロッドに径方向に電圧を印加する形態を示す要部断面図である。
【図８】ガラスロッドに交流磁界と電圧を印加する形態を模式的に示す要部断面斜視図である。
【図９】ガラスパイプに磁界と電圧を印加する形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，２，３，４，５，６  ガラス体の高純度化装置
１０  マグネット（磁界印加手段）
１１  ヒータ（加熱手段）
１２  断熱材
１３，１４  マグネット（磁界印加手段）
１５，１６，１７，１８，１９，２０  電極（電圧印加手段）
Ｇ  ガラスロッド
Ｇ１  ガラスパイプ
【図１】
2005231983.tif 000007
【図２】
2005231983.tif 000008
【図３】
2005231983.tif 000009
【図４】
2005231983.tif 000010
【図５】
2005231983.tif 000011
【図６】
2005231983.tif 000012
【図７】
2005231983.tif 000013
【図８】
2005231983.tif 000014
【図９】
2005231983.tif 000015