(57)【要約】  光ファイバプリフォームを形成する方法は、以下のステップを含む：ヒュームチューブ組立体を有するバーナに点火して、第１の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ；上記二酸化ケイ素粒子をコアケーン上に堆積させて、スートブランクを製造するステップ；及び上記ヒュームチューブ組立体の開口部の有効径を調整して、第２の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップを含む。上記第２の噴霧サイズは上記第１の噴霧サイズより大きい。
2020512260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバプリフォームを形成する方法であって：
ヒュームチューブ組立体を有するバーナに点火して、第１の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ；
前記二酸化ケイ素粒子をコアケーン上に堆積させて、スートブランクを製造するステップ；及び
前記ヒュームチューブ組立体の開口部の有効径を調整して、第２の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ
を含み、
前記第２の噴霧サイズは前記第１の噴霧サイズより大きい、方法。
【請求項２】
前記開口部の前記有効径を調整する前記ステップは、前記二酸化ケイ素粒子を堆積させる前記ステップの間に実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ヒュームチューブ組立体付近でガスを放出するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記開口部の前記有効径を調整する前記ステップの後に、放出される前記ガスの流量を増大させるステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ヒュームチューブ組立体の前記開口部の前記有効径を調整する前記ステップは、第１のヒュームチューブ内で第２のヒュームチューブを移動させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ヒュームチューブ組立体の前記開口部の前記有効径を調整する前記ステップは、前記第２のヒュームチューブのテーパ領域を前記第１のヒュームチューブのテーパ領域から分離するステップを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
バーナであって：
背面ブロック；
複数のガス放出領域を画定する、前面ブロック；
前記前面ブロックを通って延在し、前記ガス放出領域に囲まれた、ヒュームチューブ組立体であって、前記ヒュームチューブ組立体は：
前記前面ブロックに連結された第１のヒュームチューブ；
前記第１のチューブ内に位置決めされた、第２のヒュームチューブ；及び
前記ヒュームチューブ組立体の端部において画定された、開口部；
を備える、ヒュームチューブ組立体；並びに
前記第２のヒュームチューブに連結され、前記第１のヒュームチューブ内で前記第２のヒュームチューブを移動させて、前記開口部の有効径を調整するよう構成された、アクチュエータ
を備える、バーナ。
【請求項８】
前記第２のヒュームチューブの外面は、前記第１のヒュームチューブの内面に摺動可能に連結される、請求項７に記載のバーナ。
【請求項９】
前記第２のヒュームチューブに摺動可能に連結される第３のヒュームチューブを更に備える、請求項７に記載のバーナ。
【請求項１０】
バーナであって、
複数のガス放出領域を画定する前面ブロック；
前記前面ブロックを通って延在し、前記ガス放出領域に囲まれた、ヒュームチューブ組立体であって、前記ヒュームチューブ組立体は：
第１のヒュームチューブ；
前記第１のチューブ内に可動に位置決めされ、外面を画定する、第２のヒュームチューブであって、前記外面はテーパ状である、第２のヒュームチューブ；及び
前記ヒュームチューブ組立体の端部において画定された、開口部
を備える、ヒュームチューブ組立体；並びに
前記第２のヒュームチューブに連結され、前記第１のヒュームチューブ内で前記第２のヒュームチューブを移動させて、前記開口部の有効径を可変的に調整するよう構成された、アクチュエータ
を備える、バーナ。
【請求項１１】
前記第２のヒュームチューブと前記第１のヒュームチューブとの間に間隙が画定される、請求項１０に記載のバーナ。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、前記開口部を通して前記第２のチューブを移動させるよう更に構成される、請求項１０に記載のバーナ。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１７年３月１６日出願の米国仮特許出願第６２／４７２，１６４号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は信頼できるものであり、その全体が参照により本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示は一般に、バーナに関し、より詳細には、シリカ粒子バーナの調整可能ヒュームチューブに関する。
【背景技術】
【０００３】
外側蒸着（ｏｕｔｓｉｄｅ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＯＶＤ）プロセスは、光ファイバプリフォームの製造に使用される。特定のバーナは、１つのプリフォームブランクを単一の動作で作製できる。スート捕捉効率及びレイダウン（ｌａｙｄｏｗｎ）速度は両方とも、ファイバ製造の全体的なコストにとって重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レイダウン速度の上昇は、光ファイバプリフォームによるスートの捕捉効率に対して悪影響を有することが多い。従って、スート捕捉効率及びレイダウン速度を上昇させる、新規の方法及びシステムが望まれる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の少なくとも１つの例によると、光ファイバプリフォームを形成する方法は、以下のステップを含む：ヒュームチューブ組立体を有するバーナに点火して、第１の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ；上記二酸化ケイ素粒子をコアケーン上に堆積させて、スートブランクを製造するステップ；及び上記ヒュームチューブ組立体の開口部の有効径を調整して、第２の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップを含む。上記第２の噴霧サイズは上記第１の噴霧サイズより大きい。
【０００６】
本開示の別の例によると、バーナは、背面ブロック及び前面ブロックを含む。上記前面ブロックは、複数のガス放出領域を画定する。ヒュームチューブ組立体は、上記前面ブロックを通って延在し、上記ガス放出領域に囲まれる。上記ヒュームチューブ組立体は、上記前面ブロックに連結された第１のヒュームチューブを含む。第２のヒュームチューブが、上記第１のチューブ内に位置決めされる。開口部が、上記ヒュームチューブ組立体の端部において画定される。アクチュエータが上記第２のヒュームチューブに連結され、また上記アクチュエータは、上記第１のヒュームチューブ内で上記第２のヒュームチューブを移動させて、上記開口部の有効径を調整するよう構成される。
【０００７】
本開示の別の例によると、バーナは、複数のガス放出領域を画定する前面ブロックを含む。ヒュームチューブ組立体は、上記前面ブロックを通って延在し、上記ガス放出領域に囲まれる。上記ヒュームチューブ組立体は、第１のヒュームチューブを含む。第２のヒュームチューブが、上記第１のチューブ内に可動に位置決めされ、外面を画定する。上記外面はテーパ状である。開口部が、上記ヒュームチューブ組立体の端部において画定される。アクチュエータが、上記第２のヒュームチューブに連結され、また上記アクチュエータは、上記第１のヒュームチューブ内で上記第２のヒュームチューブを移動させて、上記開口部の有効径を可変的に調整するよう構成される。
【０００８】
本開示のこれらの及び他の特徴、利点、及び目的は、以下の明細書、請求項、及び添付の図面を参照することにより、当業者に更に理解及び認識されるだろう。
【０００９】
以下は、添付の図面中の図の説明である。これらの図は、必ずしも正確な縮尺ではなく、明瞭性及び簡潔性のために、図の特定の特徴及び特定の視野が規模を強調して示される、又は概略的に示される場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】少なくとも１つの例によるバーナの断面図
【図２Ａ】少なくとも１つの例による、バーナから取り外されたヒュームチューブ組立体の斜視図
【図２Ｂ】図２Ａのヒュームチューブ組立体の、異なる状態における斜視図
【図３】少なくとも１つの例による、バーナから取り外されたヒュームチューブ組立体の斜視図
【図４Ａ】少なくとも１つの例による、図１のセクションＩＶＡの拡大図
【図４Ｂ】少なくとも１つの例による、図１のセクションＩＶＢの拡大図
【図４Ｃ】少なくとも１つの例による、図１のセクションＩＶＣの拡大図
【図５】少なくとも１つの例による、バーナの動作のフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、これらは、当該記載から当業者に明らかとなるか、又は請求項及び添付の図面を伴う以下の記載において説明されるように本発明を実践することにより、認識されるだろう。
【００１２】
本明細書中で使用される場合、用語「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」は、２つ以上の項目の列挙において使用される場合、列挙された項目のうちのいずれの１つを単独で採用でき、又は列挙された項目のうちの２つ以上のいずれの組み合わせを採用できることを意味する。例えば、ある組成物が成分Ａ、Ｂ、及び／又はＣを含有するものとして説明される場合、当該組成物は：Ａを単独で；Ｂを単独で；Ｃを単独で；Ａ及びＢを組み合わせて；Ａ及びＣを組み合わせて；Ｂ及びＣを組み合わせて；又はＡ、Ｂ、及びＣを組み合わせて含有できる。
【００１３】
この文書では、第１の（ｆｉｒｓｔ）及び第２の（ｓｅｃｏｎｄ）、上部（ｔｏｐ）及び底部（ｂｏｔｔｏｍ）等といった、関係性を表す用語は、ある実在物又は作用を別の実在物又は作用と区別するためだけに使用され、このような実在物又は作用の間の、いかなる実際のこのような関係、又は順序も、必然的に要求又は暗示するものではない。
【００１４】
ここで図１〜５を参照すると、参照符号１０は全体を通してバーナを示す。バーナ１０は、背面ブロック１４及び前面ブロック１８を含む。前面ブロック１８は、複数のガス放出領域２２を画定する。ヒュームチューブ組立体２６は、前面ブロック１８を通って延在し、ガス放出領域２２に囲まれる。ヒュームチューブ組立体２６は、前面ブロック１８に連結された第１のヒュームチューブ３０を含む。第２のヒュームチューブ３４は、第１のヒュームチューブ３０内に位置決めされる。開口部３８は、ヒュームチューブ組立体２６の端部において画定される。アクチュエータ４２は、第２のヒュームチューブ３４に連結され、また、第１のヒュームチューブ３０内で第２のヒュームチューブ３４を移動させて、開口部３８の有効径を調整するよう構成される。
【００１５】
ここで図１を参照すると、バーナ１０を、コアスートプリフォーム、光ファイバプリフォーム５０の形成において、及び／又は二酸化ケイ素、若しくはシリカ、粒子（例えばスート）の生成のために使用してよい。更に、バーナ１０を用いて、コアにオーバークラッド層を提供してよい。バーナ１０によって生成されたシリカスートは、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５等といった１つ以上のドーパントを含んでよい。コアスートプリフォームの例では、バーナ１０によって生成されたスートをベイトロッドに付着させて、上記ベイトロッドの周りにコアスートブランクを形成してよい。光ファイバプリフォーム５０の例では、プリフォーム５０は、コアケーン５４及びスートブランク５８を含む。コアケーン５４は、固結ガラス（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ  ｇｌａｓｓ）（例えば固結してボイドを有しないガラスとなったゲルマニウムドープコアスートプリフォーム）及び／又は他の透明材料で構成されてよい。スートブランク５８は、コアケーン５４上に位置決めされ、コアケーン５４を取り囲む。スートブランク５８は、バーナ１０によって生成されたシリカスートで構成される。様々な例によると、スートブランク５８は、複数のシリカ粒子であってよい。スートブランク５８は、光ファイバプリフォーム５０から製造される光ファイバの光学特性に影響を及ぼすために、１つ以上のドーパントを含んでよい。シリカスートを、本明細書中の他の箇所で噴霧又はレイダウンプロセスと呼ばれる場合がある外側蒸着によって、バーナ１０からコアケーン５４及びスートブランク５８に付着させてよい。バーナ１０からのシリカスートをコアケーン５４及び／又はスートブランク５８上に噴霧する間、光ファイバプリフォーム５０を回転させてよい。光ファイバプリフォーム５０は、スートブランク５８が所定のサイズに達すると固結してよく、そこから光ファイバがドロー加工される。
【００１６】
光ファイバプリフォーム５０のスートブランク５８は、バーナ１０からのシリカスートがその上に堆積されるに従って、（例えば厚さ及び直径が）時間と共に増大する。換言すると、バーナ１０の標的（例えばスートブランク５８）のサイズが時間と共に増大する。例えば、光ファイバプリフォーム５０は、堆積又はレイダウンプロセスの進行の間に、約２０ｍｍの直径（例えば略コアケーン５４の直径）から約３００ｍｍのサイズ（例えばコアケーン５４及びスートブランク５８の直径）まで増大し得る。従って、シリカスートの光ファイバプリフォーム５０上への堆積は、複数の段階に分けることができる。少なくとも１つの例によると、バーナ１０からのシリカスートの光ファイバプリフォーム５０上への堆積は、初期段階、移行段階、及び後期段階に分けることができる。
【００１７】
初期段階では、光ファイバプリフォーム５０は、バーナ１０に小さな標的面積（例えばコアケーン５４だけ）を提供してよく、従ってバーナ１０からのシリカスート粒子の第１の噴霧サイズは小さくてよい。上記第１の噴霧サイズの直径は、ヒュームチューブ組立体２６の開口部３８から約８ｃｍ〜約１０ｃｍにおいて、約０．５ｃｍ〜約２．４ｃｍ、又は約０．８ｃｍ〜約２．０ｃｍであってよい。ある具体的な例では、上記第１の噴霧サイズの直径は、上記開口部から約９ｃｍにおいて、約１．２ｃｍであってよい。バーナ１０の噴霧サイズは、初期段階の間、第１の噴霧サイズで一定のままであってよい。初期段階において光ファイバプリフォーム５０が小さい間、バーナ１０の第１の噴霧サイズを小さく維持することは、バーナ１０のスート捕捉、又は効率の向上において有利であり得る。例えば、比較的小さな噴霧サイズにより、比較的多量のシリカスートがプリフォーム５０によって捕捉され、プリフォーム５０のそばを通り過ぎるだけにならないことを保証できる。レイダウンプロセスの初期段階は、堆積プロセスの最初の４０分、５０分、６０分、７０分、８０分、９０分、１００分、１１０分、１２０分又は１３０分を包含してよい。初期段階の終了時の光ファイバプリフォーム５０のサイズは、プロセス間で異なり得、バーナ１０のサイズ、スートブランク５８の所望のサイズ、及び／又は光ファイバプリフォーム５０の全体的なサイズ等の因子に左右され得ることが理解されるだろう。
【００１８】
光ファイバプリフォーム５０のサイズが増大するに従って、レイダウンプロセスは移行段階へと変化してよい。以下でより詳細に説明するように、移行段階では、ヒュームチューブ組立体２６の開口部３８の有効径を調整する及び／又は増大させることができる。開口部３８の有効径の増大により、第２の噴霧サイズのシリカスート粒子を、光ファイバプリフォーム５０に向かって提供できる。様々な例によると、上記第２の噴霧サイズは、上記第１の噴霧サイズより大きく（例えば幅が広く、高く、及び／又は分厚く）てよい。例えば、上記第２の噴霧サイズは、ヒュームチューブ組立体２６の開口部３８から約８ｃｍ〜約１０ｃｍにおいて、約１．０ｃｍ〜約３．０ｃｍ、又は約１．２ｃｍ〜約１．８ｃｍの直径を有してよい。ある具体的な例では、上記第２の噴霧サイズは、上記開口部から約９ｃｍにおいて、約１．５ｃｍの直径を有してよい。移行段階及び開口部３８の有効径の調整を１つの段階として説明したが、これらは瞬時に、又はある期間（例えば約１秒以上、約１分以上、若しくは約１０分以上）にわたって漸進的に行われてもよいことが理解されるだろう。
【００１９】
堆積プロセスの後期段階は、光ファイバプリフォーム５０が所定の厚さ又は堆積時間に到達すると、生じ得る。上記堆積プロセスの上記後期段階は、レイダウンプロセスの約４０分、５０分、６０分、７０分、８０分、９０分、１００分、１１０分、１２０分、１３０分の時点で開始してよく、プロセス実行の終了まで続いてよい。バーナ１０の噴霧サイズは、後期段階の間、第２の噴霧サイズで一定のままであってよい。レイダウンプロセスの後期段階の間、第１の噴霧サイズより大きな第２の噴霧サイズは、所望のレベルのシリカスート捕捉（例えば所望のレベルの効率）を維持しながら、スートブランク５８上へのシリカスートの堆積速度の向上を促進できる。換言すると、スートブランク５８の厚さが増大するに従って、より大きな第２の噴霧サイズを収容できる。従って、バーナ１０からのシリカスートを、高い堆積速度で付着させることができる。後期段階では、バーナ１０のガス放出領域２２から放出されるガスの量、及びヒュームチューブ組立体２６によって生成されるシリカスートの量を増大させることができる。
【００２０】
レイダウンプロセスの他の例の実装も可能であることが理解されるだろう。例えば、レイダウンプロセスは、３つ未満、又は４つ一状の段階に分割されてよい。例えば、ヒュームチューブ組立体２６が３つ以上のヒュームチューブを含む場合、レイダウンプロセスは、更なる移行段階、及び移行段階と移行段階との間の中間段階を含んでよい。開口部３８の有効径を、レイダウンプロセスの大半又は全体にわたって滑らかに移行させることができるバーナ１０の例では、レイダウンプロセスは、実際上単一の移行段階であってよく、又は移行段階はレイダウンプロセスの大部分（例えば約３０分以上）にわたって続いてよく、移行段階の両側には初期段階と後期段階とがある。
【００２１】
堆積プロセスの初期段階、移行段階及び後期段階への分割、並びに開口部３８の有効径の調整は、光ファイバプリフォーム５０によるシリカスートの捕捉効率を上昇させるのに有利であるだけでなく、シリカスート粒子が光ファイバプリフォーム５０に付着する速度を上昇させる（例えばこれによって製造時間を短縮する）のにも有利であり得る。
【００２２】
引き続き図１を参照すると、バーナ１０は、シリカスートを概ね光ファイバプリフォーム５０に向かって配向するのを補助する、１つ以上のハウジング内に位置決めしてよい。バーナ１０は、５つの主要構成部品：前面ブロック１８、マニホルドプレート７０、背面ブロック１４、ヒュームチューブ組立体２６、及びバーナ取付用ブロック７４を有する。前面ブロック１８、マニホルドプレート７０、背面ブロック１４、ヒュームチューブ組立体２６、及びバーナ取付用ブロック７４は、金属、ポリマー、セラミック又はこれらの組み合わせで構成されてよい。好適な金属の例としては、アルミニウム、ステンレス鋼、及び機械加工が容易な他の金属が挙げられる。前面ブロック１８、マニホルドプレート７０、背面ブロック１４、ヒュームチューブ組立体２６、及びバーナ取付用ブロック７４はそれぞれ、同一の材料製であっても、異なる材料製であってもよいことが理解されるだろう。
【００２３】
使用にあたり、前面ブロック１８、マニホルドプレート７０、背面ブロック１４及びヒュームチューブ組立体２６を、以下に説明するように組み立てて部分組立体を形成し、これをボルト７８でバーナ取付用ブロック７４に取り付ける。アクチュエータ４２は、バーナ１０の後方に位置決めされ、第２のヒュームチューブ３４に連結される。アクチュエータ４２は、本明細書中で提供される開示から逸脱することなく、バーナ取付用ブロック７４に連結してよいことが理解されるだろう。アクチュエータ４２は、第２のヒュームチューブ３４を第１のヒュームチューブ３０内で同軸に移動させるよう構成される。更に又はあるいは、アクチュエータ４２は第１のヒュームチューブ３０を第２のヒュームチューブ３４に対して移動できるように、第１のヒュームチューブ３０に連結してよい。更に、アクチュエータ４２は、以下でより詳細に説明するように、第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４へのガス供給源として機能するよう、構成してよい。ヒュームチューブ組立体２６は、背面ブロック１４に圧入してよい。このようにして、ヒュームチューブ組立体２６と背面ブロック１４との間で、精密位置合わせが達成される。バーナ１０の前面ブロック１８は、ヒュームチューブ組立体２６の上に滑り嵌めされ、これにより、これらの構成要素の位置合わせ及び容易な分解が提供される。換言すると、ヒュームチューブ組立体２６は、前面ブロック１８を通って延在している。
【００２４】
動作中、バーナ１０は、複数のガスを放出するよう構成される。上記ガスの一部はシールドガスであってよく、他のガスは燃焼されてシリカスートの生成を補助する。ヒュームチューブ組立体２６の第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４を通してポンピングされたガスは、霧化又は気化した、四塩化ケイ素（Ｓｉｌｔｅｔ）及び／又はオクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）とＯ２との混合物である。Ｓｉｌｔｅｔ及びＯＭＣＴＳに関する開示を行うが、いずれのシリカ生成化合物を、ヒュームチューブ組立体２６を通して提供してよいことが理解されるだろう。例えばオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を、ヒュームチューブ組立体２６を通して提供してもよい。上述したように、アクチュエータ４２は、Ｓｉｌｔｅｔ及び／若しくはＯＭＣＴＳ並びに／又はＯ２の供給源であってよい。図示した例では、Ｓｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２は、ヒュームチューブ組立体２６を通ってバーナ１０に入り、最終的に開口部３８を通ってヒュームチューブ組立体２６を出る。ヒュームチューブ組立体２６は、本明細書中で提供される教示から逸脱することなく、Ｓｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２に加えて、１つ以上の不活性ガス（例えばＮ２）も含んでよいことが理解されるだろう。バーナ１０は、約６グラム／分〜約２５グラム／分、又は約１０グラム／分〜約１５グラム／分のＳｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳの流量を有してよい。ある具体的な例では、Ｓｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳの流量は、約１２．５グラム／分であってよい。ヒュームチューブ組立体２６を通るＯ２の流量は、約１ｓｌｐｍ〜約１０ｓｌｐｍ、又は約２．５ｓｌｐｍ〜約８ｓｌｐｍであってよい。ある具体的な例では、ヒュームチューブ組立体２６を通るＯ２の流量は、約５．５ｓｌｐｍであってよい。
【００２５】
バーナ取付用ブロック７４のガス受入開口部９０は、ガス供給ライン及び気密嵌合部と噛合して、ＣＨ４とＯ２とのプレミックスを受け入れる。上記ＣＨ４とＯ２とのプレミックスは、バーナ取付用ブロック７４に入り、背面ブロック１４内のガス通路１３０を通って進み、マニホルドプレート７０の圧力均等化オリフィスを通過し、最終的にガスバーナ領域１３４を通ってバーナの前面を出る。バーナ１０は、約１ｓｌｐｍ〜約７ｓｌｐｍ、又は約２ｓｌｐｍ〜約５ｓｌｐｍのＣＨ４の流量を有してよい。ある具体的な例では、ＣＨ４の流量は、約３．５ｓｌｐｍであってよい。バーナ１０は、約１ｓｌｐｍ〜約７ｓｌｐｍ、又は約２ｓｌｐｍ〜約５ｓｌｐｍのＯ２の流量を有してよい。ある具体的な例では、Ｏ２の流量は、約２．８ｓｌｐｍであってよい。ＣＨ４とＯ２とのプレミックスは、点火及び燃焼されて熱を提供でき、これによってＯＭＣＴＳとＯ２との混合物を燃焼させて、シリカスートを生成する。シールドガスに加えてＯＭＣＴＳ及びＯ２の燃焼は、シリカスートを光ファイバプリフォーム５０に向かって進ませる。
【００２６】
不活性ガス受入開口部は、インナーシールドＮ２を受け入れる。インナーシールドＮ２は、ガス受入開口部を通ってバーナ取付用ブロック７４に入り、背面ブロック７４内のガス通路を通って進み、中央開口部１１０に入り、マニホルドプレート７０の一体型インナーシールドマニホルドを通過し、最終的にインナーシールド領域１１４を通ってバーナ１０の前面を出る。バーナ１０は、約１ｓｌｐｍ〜約７ｓｌｐｍ、又は約２ｓｌｐｍ〜約５ｓｌｐｍのインナーシールドＮ２流量を有してよい。ある具体的な例では、バーナ１０は、約３．２ｓｌｐｍのインナーシールドＮ２流量を有してよい。
【００２７】
アウターシールドＯ２は、バーナ取付用ブロック７４に入り、ガス通路を通って内部環状部１１８へと進み、マニホルドプレート７０の圧力均等化オリフィスを通過し、最終的にアウターシールド領域１２２及び１２６を通ってバーナ１０の前面を出る。バーナ１０は、約４ｓｌｐｍ〜約２０ｓｌｐｍ、又は約６ｓｌｐｍ〜約１３ｓｌｐｍのアウターシールドＯ２流量を有してよい。ある具体的な例では、アウターシールドＯ２流量は、約９．９ｓｌｐｍであってよい。従って、アウターシールド領域１２２及び１２６、インナーシールド領域１１４並びにガスバーナ領域１３４は、ガス放出領域２２に対応し得る。
【００２８】
ここで図２Ａ及び２Ｂに図示した例を参照すると、ヒュームチューブ組立体２６は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の両方を含む。第１のヒュームチューブ３０は、第１の外面３０Ａ及び第１の内面３０Ｂを画定する。第２のヒュームチューブ３４は、第２の外面３４Ａ及び第２の内面３４Ｂを画定する。第２のヒュームチューブ３４の第２の外面３４Ａは、第１のヒュームチューブ３０の第１の内面３０Ｂに摺動可能に連結される。第２の外面３４Ａと第１の内面３０Ｂとの間の摺動可能に連結された境界面により、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４は互いに対して同軸に移動できることが理解されるだろう。例えば、上述したように、アクチュエータ４２（図１）は、第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４を互いに対して移動させるよう構成してよい。説明を容易にするために、第２のヒュームチューブ３４を、可動部品として、又は第１のヒュームチューブ３０に対して可動であるものとして記載する場合があるが、第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４は、本明細書中で提供される開示から逸脱することなく、互いに対して移動できることが理解されるだろう。
【００２９】
第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４は、金属、セラミック及び／又はこれらの組み合わせから作製してよい。金属の例では、金属は、ステンレス鋼（例えば３０３ステンレス鋼）及び／又は炭化タングステン（例えばコバルトマトリクス内に配置された炭化タングステンセラミックで構成された複合材料）であってよい。第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４が硬質金属及び／又はセラミックで構成される例は、引っ掻き耐性の提供においてのみならず、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の精密な形成を可能とすることにおいても有利であり得る。
【００３０】
第１のヒュームチューブ３０の内径は、約１ｍｍ（０．０４インチ）〜約４ｍｍ（０．１６インチ）、又は約２ｍｍ（０．０８インチ）〜約３ｍｍ（０．１２インチ）であってよい。第２のヒュームチューブ３４の内径は、約０．５ｍｍ（０．０２インチ）〜約５．５ｍｍ（０．２２インチ）、又は約２．０ｍｍ（０．０６インチ）〜約２．８ｍｍ（０．１１インチ）であってよい。第１のヒュームチューブ３０の内径及び第２のヒュームチューブ３４の内径は、開示された範囲の間の値のうちのいずれをとってよいことが理解されるだろう。様々な例によると、第２のヒュームチューブ３４の外径（例えば第２の外面３４Ａ）は、実質的に、又はおおよそ第１のヒュームチューブ３０の内径（例えば第１の内面３０Ｂ）に等しくてよく、従って第１のヒュームチューブ３０と第２のヒュームチューブ３４との間に間隙が存在しない。本明細書中で提供される教示から逸脱することなく、第１のヒュームチューブ３０と第２のヒュームチューブ３４との間に間隙を画定してもよいことが理解されるだろう。
【００３１】
開口部３８は、ヒュームチューブ組立体２６の端部に画定され、ある有効径を有する。開口部３８の有効径は、これを通ってＳｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２が出ることができるヒュームチューブ組立体２６の直径である。いくつかの例では、開口部３８の有効径は、ヒュームチューブ組立体２６の複数のヒュームチューブのうちの１つの内径に対応してよく（例えば図２Ａ〜３）、又はヒュームチューブ組立体２６の複数のヒュームチューブの複数の内径の間の中間値に対応してよい（例えば図４Ａ〜４Ｃ）。以下でより詳細に説明するように、開口部３８の有効径は、バーナ１０によって生成されるシリカスート粒子の噴霧サイズの変更を可能とするよう調整してよい。例えば、小さな有効径は、比較的小さな第１の噴霧サイズを生成してよく、大きな有効径は、比較的大きな第２の噴霧サイズを生成してよい。開口部３８の有効径は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の位置決めによって決定できる。例えば、開口部３８の有効径は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の相対的な位置決めに応じて、第１のヒュームチューブ３０又は第２のヒュームチューブ３４の内径とすることができる。従って、アクチュエータ４２を用いて第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４を互いに対して移動させることにより、開口部３８の有効径を調整する。第１の例では、開口部３８は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の端部が互いに実質的に面一である場合、第２のヒュームチューブ３４の内径に実質的に等しい有効径を有してよい。第２の例では、開口部３８は、第２のヒュームチューブ３４の端部が第１のヒュームチューブ３０内に引っ込む場合、又は第１のヒュームチューブ３０の端部の後方に位置決めされる場合、第１のヒュームチューブ３０の内径に実質的に等しい有効径を有してよい。第２のヒュームチューブ３４の端部は、第１のヒュームチューブ３０の端部の後方に、開口部３８から約２．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍ又は約４ｍｍ〜約６ｍｍだけ内側に位置決めしてよい。換言すると、ヒュームチューブ組立体２６は、第２のヒュームチューブ３４が第１のヒュームチューブ３０内に引っ込む場合、段差状の外観を有してよい。
【００３２】
第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の位置決めによる開口部３８の有効径の調整は、シリカスートレイダウンプロセスの段階に基づいて、バーナ１０の噴霧サイズを調整することにおいて有利であり得る。例えば、初期段階の間、比較的小さな第１の噴霧サイズが望ましい場合、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の端部は、開口部３８の有効径が狭くなる（例えば第２のヒュームチューブ３４の直径となる）ように、互いに実質的に面一であってよい。移行段階の間、アクチュエータ４２は、開口部３８の有効径が実質的に第１のチューブ３０の内径となるように、第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４を移動させてよい。従って、開口部３８の有効径を増大させることにより、レイダウンプロセスの後期段階に関して望ましいものであり得る、比較的大きな第２の噴霧サイズを生成する。
【００３３】
ここで図３を参照すると、ヒュームチューブ組立体２６の図示した例は、第３のヒュームチューブ１４０を含む。第３のヒュームチューブ１４０は、第３の外面１４０Ａ及び第３の内面１４０Ｂを画定してよい。第３の外面１４０Ａは、第２のヒュームチューブ３４の第２の内面３４Ｂに摺動可能に連結されてよい。第３のヒュームチューブ１４０は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４と実質的に同一の材料で構成されてよいか、又は異なる材料で構成されてよい。第３のヒュームチューブ１４０の内径は、約０．１ｍｍ〜約４ｍｍであってよく、又は約０．５ｍｍ〜約３ｍｍであってよい。
【００３４】
図２Ａ及び２Ｂに図示した例と同様に、第３のチューブ１４０は、アクチュエータ４２（図１）に連結されてよく、また第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４と同軸に移動するよう構成されてよい。第３のヒュームチューブ１４０の移動により、図２Ａ及び２Ｂの例に関して説明したものと実質的に同様の方法で、開口部３８の有効径を変更できる。例えば、第１のヒュームチューブ３０、第２のヒュームチューブ３４及び第３のヒュームチューブ１４０の端部が互いに実質的に面一である場合、開口部３８の有効径は、第３のヒュームチューブ１４０の内径に実質的に等しくてよい。第１のヒュームチューブ３０、第２のヒュームチューブ３４及び／又は第３のヒュームチューブ１４０が互いに同軸に移動するに従って、開口部３８の有効径が変化（例えば増加及び／又は減少）し得る。
【００３５】
第３のヒュームチューブ１４０の使用は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４のみの使用に比べた、シリカ定着レイダウンプロセスの効率の上昇において有利であり得る。例えば、第３のヒュームチューブ１４０の使用により、シリカ定着レイダウンプロセスをより多数の段階（例えば更なるレイダウン段階及び更なる移行段階）に分けることができるようになり、これによりシリカ定着レイダウンプロセスの捕捉効率を高めることができる。例えば、初期段階では、第１のヒュームチューブ３０、第２のヒュームチューブ３４、及び第３のヒュームチューブ１４０を、互いに面一にすることにより、開口部３８の有効径を第３のヒュームチューブ１４０の有効径とすることができ、これにより比較的小さな第１の噴霧サイズを生成する。移行段階は、第３のヒュームチューブ１４０がヒュームチューブ組立体２６内に引っ込んで、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４に関して上で説明したものと同様の段差状領域を生成する状態であってよい。これにより、開口部３８の有効径が第２のヒュームチューブ３４の有効径に実質的に等しくなる中間レイダウン段階が可能となり、これは中間噴霧サイズを提供できる。続いて、第２の移行段階は、第２のヒュームチューブ３４が第１のヒュームチューブ３０内に引っ込むことにより、開口部３８の有効径が第１のヒュームチューブ３０の内径に変わり、これによって比較的大きな第２の噴霧サイズが生成される場合に発生し得る。第３のヒュームチューブ１４０によって与えられる噴霧サイズの個数の増大により、結果として得られるバーナ１０の噴霧サイズは、光ファイバプリフォーム５０のサイズにより正確に適合でき、これによりバーナ１０の捕捉率又は効率を上昇させることができる。
【００３６】
ここで図４Ａ〜Ｃの例を参照すると、第２のチューブ３４は、第１のチューブ３０内に同軸に位置決めされて、間隙１４８を画定する。換言すると、第２のチューブ３４の外面３４Ａは、第１のチューブ３０の内径より小さな外径を有してよい。他の例と同様に、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４は、互いに対して同軸に移動できる。例えば、アクチュエータ４２は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４を、第１のヒュームチューブ３０に対して同軸に移動させるよう構成してよい。このような例において、アクチュエータ４２（図１）は更に、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４を並進移動させるよう構成してよいことが理解されるだろう。以下でより詳細に説明するように、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の互いに対する移動は、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４を互いから分離することによって開口部３８の有効径を調整してよい。
【００３７】
図示した例では、第１のヒュームチューブ３０は第１のテーパ領域３０Ｃを画定し、第２のヒュームチューブ３４は第２のテーパ領域３４Ｃを画定する。第１のテーパ領域３０Ｃは、第１のヒュームチューブ３０の中心軸に向かって径方向内方に先細となってよく、これにより第１のチューブ３０の、開口部３８付近における内径は、第１のチューブ３０の残りの部分にわたる内径に比べて小さい。第１のテーパ領域３０Ｃは、角度βで先細となってよい。角度βは、約１０°、９°、８°、７°、６°、５°、４°、３°、２°以下、又は約１°以下であってよい。第２のテーパ領域３４Ｃは、第１のテーパ領域３０Ｃの場合と同様に、径方向内方に先細となってよく、これにより第２のヒュームチューブ３４の開口部３８付近における外径は、第２のヒュームチューブ３４の残りの部分の外径よりも小さい。第２のテーパ領域３４Ｃは、角度αで先細となってよい。角度αは、約１０°、９°、８°、７°、６°、５°、４°、３°、２°以下、又は約１°以下であってよい。様々な例によると、角度α及びβは、第１のテーパ領域３０Ｃが第２のヒュームチューブ３４の第２のテーパ領域３４Ｃに面一に係合又は連結するよう、互いに相補的であってよい。
【００３８】
図２Ａ、２Ｂ及び３の図示した例と同様に、開口部３８は、ヒュームチューブ組立体２６の端部付近に画定される。しかしながら図４Ａ〜Ｃの図示した例では、開口部３８は、第１のヒュームチューブ３０の端部を超えて延在してよい。換言すると、第２のヒュームチューブ３４の第２のテーパ領域３４Ｃが第１のヒュームチューブ３０の端部を超えて延在する場合、開口部３８は、第２のヒュームチューブ３４によってのみ画定されてよい（例えば開口部３８の有効径は、第２のヒュームチューブ３４の内径となる）。図示した例では、Ｓｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２は、第２のチューブ３４と、第１のチューブ３０内に画定された間隙１４８との両方を通って移動する。第２のテーパ領域３４Ｃを第１のテーパ領域３０Ｃから分離することにより、間隙１４８が第１のテーパ領域３０Ｃと第２のテーパ領域３４Ｃとの間に延在でき、また間隙１４８内に存在するＳｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２を、開口部３８付近においてヒュームチューブ組立体２６から出すことができる。第２のヒュームチューブ３４を第１のヒュームチューブ３０内に更に引き込むことにより、第１のテーパ領域３０Ｃと第２のテーパ領域３４Ｃとの間の間隙１４８のサイズを増大させることができ、これによりＳｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２が開口部３８付近で出てゆく量を増大させることができる。従って、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４を互いに対して移動させることにより、出ることができるＳｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２の量を調整することにより、開口部３８の有効径を可変的に調整できる。
【００３９】
本明細書中で示されるヒュームチューブ組立体２６の例示的な動作（例えばスートレイダウンプロセス）では、ヒュームチューブ組立体２６は、図４Ａに図示した構成で始まってよい（例えばレイダウンプロセスの初期段階）。図示した段階では、第１のテーパ領域３０Ｃ及び第２のテーパ領域３４Ｃは互いに連結され、第２のチューブ３４は第１のチューブ３０を超えて延在する。このような構成では、開口部３８の有効径は、第２のチューブ３４の内径である。第２のヒュームチューブ３４の内径が第１のテーパ領域３０Ｃにおける第１のチューブ３０の内径より小さいため、図示した構成は比較的小さな第１の噴霧サイズを提供できる。アクチュエータ４２を使用することにより、第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４を互いに対して（例えば同軸に）移動させて、第２のヒュームチューブ３４の端部を（例えば図４Ｂに示すように）第１のヒュームチューブ３０の端部と面一に位置決めできる。第２のヒュームチューブ３４が第１のヒュームチューブ３０内に引っ込むため、第１のテーパ領域３０Ｃ及び第２のテーパ領域３４Ｃが分離し、ヒュームチューブ組立体２６内に存在するガス（例えばＯＭＣＴＳ及びＯ２）が、第１のテーパ領域３０Ｃと第２のテーパ領域３４Ｃとの間の間隙１４８の通過を開始できるようになる。間隙１４８を出て第１のテーパ領域３０Ｃ及び第２のテーパ領域３４Ｃを通過するガスは、第２のテーパ領域３４Ｃの外面にぴったりと沿う、又は上記外面をたどることができ、これにより、より大きな開口部３８の有効径が得られる。このようにガスが第２のテーパ領域３４Ｃにぴったりと沿うことは、「壁面効果（ｗａｌｌ  ｅｆｆｅｃｔ）」として公知であり得る。第２のヒュームチューブ３４が図４Ｂに図示した構成まで引っ込むと、開口部３８の有効径は、より多くのガスが間隙１４８を出るに従って比例的に増大し、第２のテーパ領域３４Ｃの外面にぴったりと沿うガスはより少なくなる。第２のヒュームチューブ３４が第１のヒュームチューブ３０内に引っ込み続けて、最終的に図４Ｃに図示した構成に到達すると、開口部３８の有効径は、第１のテーパ領域３０Ｃにおける第１のヒュームチューブ３０の内径の実質的なサイズまで増大する。
【００４０】
図４Ａ〜Ｃに図示したヒュームチューブ組立体２６の例の使用は、シリカスートレイダウンプロセスの進行の間に、開口部３８の有効径の増大及び／又は減少に関して、滑らかな又は漸進的な移行を提供するのに有利であり得る。例えば、初期段階の間、第１のヒュームチューブ３０及び第２のヒュームチューブ３４の第１のテーパ領域３０Ｃ及び第２のテーパ領域３４Ｃは、開口部３８の有効径が第２のヒュームチューブ３４の内径となるように連結してよい。光ファイバプリフォーム５０のスートブランク５８のサイズが増大するに従って、第２のヒュームチューブ３４は第１のヒュームチューブ３０内に引っ込んでよく、これによりガスは間隙１４８を通過できるようになり、開口部３８の有効径は増大する。第２のヒュームチューブ３４が第１のヒュームチューブ３０内へと滑らかな移行することにより、光ファイバプリフォーム５０のスートブランク５８のサイズが増大するに従って、開口部３８の有効径を一様に、均一に増大させることができる。換言すると、ヒュームチューブ組立体２６が図４Ａの図示した構成にある間、開口部３８の有効径は小さくてよく（即ち初期段階）、これにより第１の噴霧サイズを達成でき、また光ファイバプリフォーム５０のサイズが増大するに従って、開口部３８の有効径は、最終的に第２のテーパ領域３４Ｃが第１のテーパ領域３０Ｃの後方に位置決めされて、開口部３８の有効径が第１のヒュームチューブ３０の有効径となり、第２の噴霧サイズが生成される（即ち図４Ｃに示した後期段階）まで、比例的に増大してよい。開口部３８の有効径、及びこれによってシリカスートの噴霧サイズが、スートブランク５８の現在のサイズにより密接に関連し得るため、図４Ａ〜Ｃに示した例を用いることにより、より高い捕捉効率を達成できる。
【００４１】
ここで図５を参照すると、バーナ１０を動作させる方法１５０が開示されている。方法１５０は、ヒュームチューブ組立体２６を有するバーナに点火して、第１の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ１５４で始まってよい。上述したように、光ファイバプリフォーム５０が形成の初期段階にある間に、上記第１の噴霧サイズの上記シリカ粒子を生成してよい。バーナ１０の点火は、ＣＨ４とＯ２との混合物の点火、又はＯＭＣＴＳ及びＯ２の燃焼に相当し得る。続いて、二酸化ケイ素粒子をコアケーン５４上に堆積させて、スートブランク５８を製造するステップ１５８が実施される。シリカ粒子は、コアケーン５４に付着し、ゆっくりと蓄積されてスートブランク５８を形成する。続いて、ヒュームチューブ組立体２６の開口部３８の有効径を調整して、第２の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ１６２を実施してよい。上述したように、上記第２の噴霧サイズは、上記第１の噴霧サイズより大きくてよい。開口部３８の有効径を調整する上記ステップは、二酸化ケイ素粒子を堆積しながら実施されることが理解されるだろう。換言すると、開口部３８の有効径を調整するために、バーナ１０をオフにする、又はその他の方法で停止させる必要をなくすことができる。開口部３８の有効径の調整は、第１のヒュームチューブ３０及び／又は第２のヒュームチューブ３４を互いに対して移動させることにより達成してよい。
【００４２】
方法１５０は更に、ヒュームチューブ組立体２６付近でガスを放出するステップを含んでよい。上述したように、ガスは、ガス放出領域２２のうちのいずれの１つを通して、ヒュームチューブ組立体２６付近で放出されてよい（例えばインナーシールドＮ２、アウターシールドＯ２及び／又はＣＨ４とＯ２とのプレミックス）。方法１５０は更に、開口部３８の有効径を調整する上記ステップの後に、上記放出されるガスの流量を増大させるステップを含んでよい。開口部３８の有効径の調整により、より多くの量のＳｉｌｔｅｔ及び／又はＯＭＣＴＳ並びにＯ２をヒュームチューブ組立体２６から出すことができるため、放出領域２２から放出されるガスの量を、これに対応して増大させて、乱流を低減し、シリカ粒子の噴霧を均質化できる。方法１５０は更に、第２のヒュームチューブ３４のテーパ領域（例えば第２のテーパ領域３４Ｃ）を第１のヒュームチューブ３０のテーパ領域（例えば第１のテーパ領域３０Ｃ）から分離するステップを含んでよい。上述したように、第１のテーパ領域３０Ｃ及び第２のテーパ領域３４Ｃの分離により、開口部３８の有効径が増大し、より多くのＯＭＣＴＳ及びＯ２がヒュームチューブ組立体２６を通って流れることができる。方法１５０はまた、第２のヒュームチューブ３４及び第３のヒュームチューブ１４０を第１のヒュームチューブ３０内で移動させるステップを含んでよい。上述したように、第２のヒュームチューブ３４及び第３のヒュームチューブ１４０を第１のヒュームチューブ３０内で移動させることにより、開口部３８の有効径が変化するため、増大したＯＭＣＴＳ及びＯ２の流れが、乱流を付加することなくヒュームチューブ組立体２６を通過できる。
【００４３】
本開示の使用は、様々な利点を提供し得る。第１に、開口部３８の有効径を変化させることにより、バーナ１０は、可変的な噴霧サイズのシリカ粒子を提供できる。噴霧サイズを変更できるという性質により、バーナ１０は、光ファイバプリフォーム５０のスートブランク５８の現在のサイズ及び／又は直径に基づいた噴霧サイズを生成することによって、捕捉効率の上昇をもたらすことができる。バーナ１０の捕捉効率の上昇は、シリカスートの生成のためのコストの節約を補助し得る。第２に、開口部３８の有効径を可変的に調整できるため、シリカスートの光ファイバプリフォーム５０上へのレイダウン速度、又は堆積の速度を上昇させることができる。第３に、本開示のヒュームチューブ組立体２６は、動作中に開口部３８の有効径を動的に調整できるため、レイダウン速度を上昇させるために、又はシリカスート粒子の噴霧サイズを変更するために、バーナ１０を停止させる必要をなくすことができる。
【００４４】
当業者及び本開示を使用する者には、本開示の修正が想起されるだろう。従って、図面に示し、上で説明した実施形態は、単に例示を目的としたものであり、均等物の原則を含む特許法の原理に従って解釈されるように、以下の請求項によって定義される本開示の範囲を限定することは意図されていないことが理解される。
【００４５】
本記載の発明及び他の構成部品の構造はいずれの特定の材料に限定されないことは、当業者には理解されるだろう。本明細書中で開示される開示の他の例示的な実施形態は、本明細書中に特段の記載がない限り、多種多様な材料から形成してよい。
【００４６】
この開示の目的のために、用語「連結される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」（連結する（ｃｏｕｐｌｅ）、連結している（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）、連結される（ｃｏｕｐｌｅｄ）等の全ての形態）は概して、２つの構成部品（電気式又は機械式）を互いに直接又は間接的に接合することを意味する。このような接合は、固定されたものであっても、可動性を有するものであってもよい。このような接合は、２つの構成部品（電気式又は機械式）と、単一の一体型本体として互いに一体形成される、又は上記２つの構成部品と一体形成されるいずれの追加の中間部材とによって達成してよい。このような接合は、特段の記載がない限り、永久的なものであっても、取り外し可能又は剥離可能なものであってもよい。
【００４７】
本明細書中で使用される場合、用語「約（ａｂｏｕｔ）」は、量、サイズ、処方、パラメータ、並びに他の量及び特徴が正確ではなく、かつ正確である必要がないものの、必要に応じて許容誤差、換算係数、丸め、測定誤差等、及び当業者に公知のその他の因子を反映した、おおよそのもの、及び／又は大きい若しくは小さいものであってよいことを意味している。一般に、量、サイズ、処方、パラメータ、又は他の量若しくは特徴は、そのように明記されているかいないかにかかわらず、「約」又は「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」のものである。用語「約」がある値又はある範囲のある端点を記述する際に使用される場合、本開示は、言及された具体的な値又は端点を含むことを理解されたい。本明細書中の数値又は範囲の端点が「約」として記載されているかどうかにかかわらず、上記数値又は範囲の端点は、２つの実施形態、即ち：「約」で修飾された実施形態、及び「約」で修飾されていない実施形態を含むことを目的としている。更に、各範囲の端点は、他の端点との関連においても、他の端点とは独立したものとしても、重要であることが理解されるだろう。
【００４８】
本明細書中で使用される場合、用語「実質的な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ）」、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、及びその変化形は、記載されている特徴が、ある値又は記述に等しい又はおおよそ等しいことを述べることを意図したものである。例えば、「実質的に平面状の（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｐｌａｎａｒ）」表面は、平面状又はおおよそ平面状の表面を示すことを意図したものである。更に、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」は、２つの値が等しい又はおおよそ等しいことを示すことを意図したものである。いくつかの実施形態では、「実質的に」は、互いの約１０％以内、例えば互いの約５％以内、又は互いの約２％以内の値を示してよい。
【００４９】
また、例示的実施形態に示したような、本開示の複数の要素の構造及び配置は、例示的なものにすぎないことに言及することが重要である。本発明のほんの少数の実施形態が本開示において詳述されているが、本開示を検討する当業者は、記載されている主題の新規の教示及び利点から著しく逸脱することなく、多数の修正（例えば様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状及び割合、パラメータの値、取り付け配置、材料の使用、色、配向等の変動）が可能であることを容易に理解するだろう。例えば、一体として形成されたものとして示されている要素は、複数の部品で構成されてよく、又は複数の部品として示された要素は、一体として形成されてよく、境界面の動作は反転させてよいか又は他の方法で変化させてよく、構造体及び／若しくは部材又はコネクタ、又はシステムの他の要素の長さ又は幅は変動してよく、要素間に提供される調整位置の性質又は数は変動してよい。システムの要素及び／又は組立体は、多種多様な色、テクスチャ、及び組み合わせの、十分な強度又は耐久性を提供する多種多様な材料のうちのいずれから、構成してよいことに留意されたい。従って、このような修正は全て、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。本発明の精神から逸脱することなく、所望の実施形態及び他の例示的な実施形態の設計、動作条件、及び配置において、その他の置換、修正、変更、及び省略を行ってよい。
【００５０】
いずれの記載されたプロセス、又は記載されたプロセス内のステップを、他の開示されたプロセス又はステップと組み合わせて、本開示の範囲内の構造を形成してよいことが理解されるだろう。本明細書中で開示される例示的な構造は、例示を目的としたものであり、限定として解釈してはならない。
【００５１】
本開示の概念から逸脱することなく、上述の構造及び方法に対して変形及び修正を行ってよいことも理解されたい。また、更に、このような概念は、そうでないことを請求項がその文言で明示的に述べない限り、以下の請求項に包含されることを理解されたい。更に、以下に記載の請求項は、この「発明を実施するための形態」に組み込まれてその一部を構成する。
【００５２】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５３】
実施形態１
光ファイバプリフォームを形成する方法であって：
ヒュームチューブ組立体を有するバーナに点火して、第１の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ；
上記二酸化ケイ素粒子をコアケーン上に堆積させて、スートブランクを製造するステップ；及び
上記ヒュームチューブ組立体の開口部の有効径を調整して、第２の噴霧サイズの二酸化ケイ素粒子を生成するステップ
を含み、
上記第２の噴霧サイズは上記第１の噴霧サイズより大きい、方法。
【００５４】
実施形態２
上記開口部の上記有効径を調整する上記ステップは、上記二酸化ケイ素粒子を堆積させる上記ステップの間に実施される、実施形態１に記載の方法。
【００５５】
実施形態３
上記ヒュームチューブ組立体付近でガスを放出するステップを更に含む、実施形態１又は２に記載の方法。
【００５６】
実施形態４
上記開口部の上記有効径を調整する上記ステップの後に、放出される上記ガスの流量を増大させるステップを更に含む、実施形態３に記載の方法。
【００５７】
実施形態５
上記ヒュームチューブ組立体の上記開口部の上記有効径を調整する上記ステップは、第１のヒュームチューブ内で第２のヒュームチューブを移動させるステップを更に含む、実施形態１に記載の方法。
【００５８】
実施形態６
上記ヒュームチューブ組立体の上記開口部の上記有効径を調整する上記ステップは、上記第２のヒュームチューブのテーパ領域を上記第１のヒュームチューブのテーパ領域から分離するステップを更に含む、実施形態５に記載の方法。
【００５９】
実施形態７
上記ヒュームチューブ組立体の上記開口部の上記有効径を調整する上記ステップは、上記第２のヒュームチューブ及び第３のヒュームチューブを上記第１のヒュームチューブ内で移動させるステップを更に含む、実施形態１に記載の方法。
【００６０】
実施形態８
バーナであって：
背面ブロック；
複数のガス放出領域を画定する、前面ブロック；
上記前面ブロックを通って延在し、上記ガス放出領域に囲まれた、ヒュームチューブ組立体であって、上記ヒュームチューブ組立体は：
上記前面ブロックに連結された第１のヒュームチューブ；
上記第１のチューブ内に位置決めされた、第２のヒュームチューブ；及び
上記ヒュームチューブ組立体の端部において画定された、開口部；
を備える、ヒュームチューブ組立体；並びに
上記第２のヒュームチューブに連結され、上記第１のヒュームチューブ内で上記第２のヒュームチューブを移動させて、上記開口部の有効径を調整するよう構成された、アクチュエータ
を備える、バーナ。
【００６１】
実施形態９
上記第２のヒュームチューブの外面は、上記第１のヒュームチューブの内面に摺動可能に連結される、実施形態８に記載のバーナ。
【００６２】
実施形態１０
上記第２のヒュームチューブに摺動可能に連結される第３のヒュームチューブを更に備える、実施形態８又は９に記載のバーナ。
【００６３】
実施形態１１
上記アクチュエータは、上記第３のヒュームチューブを上記第２のヒュームチューブに対して移動させるよう更に構成される、実施形態１０に記載のバーナ。
【００６４】
実施形態１２
上記第２のヒュームチューブの端部は、上記開口部から約２ｍｍ〜約１０ｍｍ内側に位置決めされる、実施形態８に記載のバーナ。
【００６５】
実施形態１３
上記第１のヒュームチューブの内径は約１ｍｍ〜約４ｍｍである、実施形態８に記載のバーナ。
【００６６】
実施形態１４
上記第２のヒュームチューブの内径は約２．０ｍｍ〜約２．８ｍｍである、実施形態８に記載のバーナ。
【００６７】
実施形態１５
バーナであって、
複数のガス放出領域を画定する前面ブロック；
上記前面ブロックを通って延在し、上記ガス放出領域に囲まれた、ヒュームチューブ組立体であって、上記ヒュームチューブ組立体は：
第１のヒュームチューブ；
上記第１のチューブ内に可動に位置決めされ、外面を画定する、第２のヒュームチューブであって、上記外面はテーパ状である、第２のヒュームチューブ；及び
上記ヒュームチューブ組立体の端部において画定された、開口部
を備える、ヒュームチューブ組立体；並びに
上記第２のヒュームチューブに連結され、上記第１のヒュームチューブ内で上記第２のヒュームチューブを移動させて、上記開口部の有効径を可変的に調整するよう構成された、アクチュエータ
を備える、バーナ。
【００６８】
実施形態１６
上記第２のヒュームチューブと上記第１のヒュームチューブとの間に間隙が画定される、実施形態１５に記載のバーナ。
【００６９】
実施形態１７
上記アクチュエータは、上記開口部を通して上記第２のチューブを移動させるよう更に構成される、実施形態１５に記載のバーナ。
【００７０】
実施形態１８
上記アクチュエータは、上記第２のヒュームチューブを上記第１のヒュームチューブに対して同軸に移動させるよう構成される、実施形態１５に記載のバーナ。
【００７１】
実施形態１９
上記第１のヒュームチューブは、上記開口部付近で先細となる、実施形態１５に記載のバーナ。
【００７２】
実施形態２０
上記第２のヒュームチューブの外径は、上記第１のヒュームチューブの内径におおよそ等しい、実施形態１５に記載のバーナ。
【符号の説明】
【００７３】
１０      バーナ
１４      背面ブロック
１８      前面ブロック
２２      ガス放出領域
２６      ヒュームチューブ組立体
３０      第１のヒュームチューブ
３０Ａ    第１の外面
３０Ｂ    第１の内面
３０Ｃ    第１のテーパ領域
３４      第２のヒュームチューブ
３４Ａ    第２の外面
３４Ｂ    第２の内面
３４Ｃ    第２のテーパ領域
３８      開口部
４２      アクチュエータ
５０      光ファイバプリフォーム、プリフォーム
５４      コアケーン
５８      スートブランク
７０      マニホルドプレート
７４      マニホルドプレート
７８      ボルト
９０      ガス受入開口部
１１０    中央開口部
１１４    インナーシールド領域
１１８    内部環状部
１２２    アウターシールド領域
１２６    アウターシールド領域
１３０    ガス通路
１３４    ガスバーナ領域
１４０    第３のヒュームチューブ
１４０Ａ  第３の外面
１４０Ｂ  第３の内面
１４８    間隙
【図１】
2020512260.tif 000003
【図２Ａ】
2020512260.tif 000004
【図２Ｂ】
2020512260.tif 000005
【図３】
2020512260.tif 000006
【図４Ａ】
2020512260.tif 000007
【図４Ｂ】
2020512260.tif 000008
【図４Ｃ】
2020512260.tif 000009
【図５】
2020512260.tif 000010
【国際調査報告】
2020512260.tif 000011
2020512260.tif 000012