[发明专利]用于可重复地制备用于玻璃纤维制造的预制件的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于制备用于玻璃纤维制造的预制件的方法和装置。该方法包括以下步骤：提供具有期望的、精确设定温度的载气，对载气装载卤化物蒸气，将装载的载气与附加的气体混合，以及在具有基底的反应室中制备预制件。

技术领域

本发明涉及一种用于制备用于玻璃纤维制造的预制件的方法和装置。该方法包括以下步骤：提供具有期望的、精确设定温度的载气，对载气装载预制件(Preform)前体，将装载的载气与附加的气体混合，以及在具有基底的反应室中制备预制件。

背景技术

光纤的传输特性在传输容量方面不断有更高的需求。渐变折射率多模光纤的传输容量由渐变折射率分布的精度而确定。即使所需折射率分布在几1*10^-4的范围内的轻微偏差意味着未达到当前最高的多模光纤质量水平OM4。这意味着即便小的折射率分布偏差降低了高质量光纤的产出。

对于高质量渐变折射率光纤的可重复制备，最高的要求因此放在了预制件制造方法中的反应性气体供给上。通过液体气化器(卤化物液体，例如GeCl₄、SiCl₄或POCl₃)的载气(用于生产低衰变光纤的干氧)的可重复装载在反应性气体供给中起到重要的作用。

已经提出了多种装置和流程来改进载气装载卤化物蒸气的装载的可重复性。然而，这些改进建议主要涉及气化器结构本身的设计修改或通过对一直到反应器的输送管道系统进行加热以避免装载的载气体积流在离开气化器之后的冷凝效应。然而，载气温度对气化器系统本身中的可重复装载的影响似乎至今并没有被深入研究，并且似乎没有提出装置和流程来消除载气温度变化的影响。

现有技术中存在用于改进气化器系统中载气装载的各种建议。所有这些改进涉及气化器系统中的条件，并且用于较优地校正实际装载偏离完全装载的系统偏差。如果方法控制是合适的，所有考虑的装载的系统改进导致装载与理想的系统偏差。这种装载中的系统偏差最终导致在预制件制备期间折射率分布和芯体直径的系统偏差。然而，这些系统偏差原则上可以通过系统分布和芯体直径校正来消除。

专利文献US6135433描述了一种用于通过在液体气化器中装载载气来产生连续饱和气体/蒸气混合物的方法。气化器系统具有以下特征：

-通过气泡装置的气泡生成

-用于将液位稳定到恒定值的装置

-通过用于冷却和加热气化器液体的特殊装置，将液体温度控制到预定值

-将饱和载气的压力调节到预定值。

为了获得载气的可重复装载，仅考虑点气泡尺寸和分布、液位、气化器液体温度和气化器压力。通过合适的方法控制，这些影响因素在预制件制备中是系统性的，并且可以通过改变预制件制备工艺中的体积流规定参数来校正。然而，在涂覆方法期间载气的随机温度波动不能被校正，并且在US6,135,433中没有考虑。为避免饱和气体/蒸气混合物中的蒸气的冷凝，第7栏/第8行教导将气化器液体冷却到低于环境温度的值。只要从气化器出口到应用位置的输送管线的温度不低于气化器液体的温度，则应该不发生冷凝效应。

然而，对气化器系统的这些要求不足以一方面实现载气的可重复装载，并且另一方面离开气化器之后可靠地避免冷凝效应。因为没有考虑载气的温度，并且因为这意味着没有考虑载气和气化器液体之间的不明确的相互作用以及气化器出口处的压力条件，所以在指定条件下不能实现可重复的装载。

仅通过确定气化器出口处的露点温度，可以可靠地确定下游反应性气体输送管线系统中的不期望的冷凝效应。

US4,235,829、US4,220,460、US4,276,243、US4,582,480、US7,011,299和DE69922728分别公开了气化器系统，其中载气在进入气化器系统或气化器液体之前通过一个或两个不同温度下的温度受控室。