[发明专利]空心石英玻璃锭以及制造其的方法和设备

权利要求书

1.一种用于制造空心石英玻璃锭的方法，包括以下加工步骤：

a.在坩埚或耐火罐中提供软化的石英玻璃块；

b.经由其中安装有芯棒的模竖直地抽出所述软化的石英玻璃块，得到空心石英玻璃锭；和

c.线上切割所述空心石英玻璃锭成特定长度，

其特征在于：

在步骤b.的竖直地抽出所述软化的石英玻璃块之后并在处理步骤c.的线上切割之前，通过主动手段来冷却所述空心石英玻璃锭的内表面，以及

其中所述芯棒从下方支撑在芯棒支撑柱上，并且提供在所述柱从底部托架分离并去除每个切割锭区段时使所述芯棒暂时保持在适当位置的构件，并且之后将所述柱再附接于底部托架。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过以下手段中的一种或多种冷却所述空心石英玻璃锭的所述内表面

1)通过布置成围绕所述芯棒支撑柱的盘管，其中所述盘管包含冷却流体，

2)通过所述芯棒支撑柱自身，其用布置在所述芯棒支撑柱内部的冷却流体冷却；

3)通过所述空心石英玻璃锭的内腔中的惰性气体的气流；和/或

4)通过以多个射流或细滴喷雾喷出的喷水。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过增强冷却气体、冷却流体、主动对流和/或辐射的主动手段来冷却所述空心石英玻璃锭的外表面。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在处理步骤c.的所述线上切割之前，将所述空心石英玻璃锭冷却到所述空心石英玻璃锭的所述内表面的温度低于400℃。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在处理步骤c.的切割之前，将所述空心石英玻璃锭冷却到所述空心石英玻璃锭的所述外表面的温度低于400℃。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于切割区域处的所述空心石英玻璃锭的所述内表面与所述外表面之间的温差低于300℃。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在步骤c.的切割之前，所述空心石英玻璃锭的总应力降到低于5MPa。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在距模孔1800mm至4000mm的切割站处沿从所述模孔挤出的所述空心石英玻璃锭进行所述处理步骤c，其中所述模孔在所述坩埚或耐火罐的底部。

9.一种用于连续制造空心石英玻璃锭的设备，其包含以下构件：

(a)坩埚或耐火罐，其用于提供软化的石英玻璃块，在所述坩埚或耐火罐的底部具有模孔；

(b)芯棒，其经由模竖直地抽出所述软化的石英玻璃块，得到空心石英玻璃锭；和

(c)切割站，用于线上切割所述空心石英玻璃锭成特定长度；

其特征在于，所述设备包含用于在所述切割站之前，冷却所述空心石英玻璃锭的内表面的主动手段，以及

其中所述芯棒从下方支撑在芯棒支撑柱上，并且提供在从底部托架(21)拆离所述柱并去除每个切割锭区段时使所述芯棒暂时保持在适当位置的构件，并且之后将所述柱再附接于底部托架。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述设备包含通过以下手段中的一种或多种冷却所述空心石英玻璃锭的所述内表面的手段

1)通过布置成围绕所述芯棒支撑柱的盘管，其中所述盘管包含冷却流体，

2)通过所述芯棒支撑柱自身，其用布置在所述芯棒支撑柱内部的冷却流体冷却；

3)通过在所述空心石英玻璃锭的内腔中提供惰性气体的气流的手段；和/或

4)通过提供以多个射流或细滴喷雾喷出的喷水的手段。

11.一种空心石英玻璃锭，其能够通过根据权利要求1或2中任一权利要求所述的方法获得。

12.根据权利要求11所述的空心石英玻璃锭，其特征在于以下特征中的至少一种：

(a)所述锭的外径超过325mm；

(b)所述锭的内径超过175mm；

(c)所述锭的横截面积大于62500mm²；和/或

(d)切割时，所述锭中的总应力低于5MPa。