专利名称：沉积燃烧器及其制造法、用途和用其生产石英玻璃体之法的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于一种制造沉积燃烧器的方法，这种沉积燃烧器用于 制造合成石英玻璃。
此外，本发明涉及一种用于制造合成石英玻璃的石英玻璃沉积燃 烧器，沉积燃烧器包括燃烧器头部，燃烧器头部具有近端和远端。
而且，本发明涉及根据本发明的沉积燃烧器的用途。
此外，本发明关于一种制造合成石英玻璃体的方法，其中工艺介质
被供应到沉积燃烧器，Si02颗粒由工艺介质形成且所述颗粒在载体上逐 层沉积且形成SiO;j坯料。
背景技术：
在根据所谓的OVD(外部汽相沉积)方法制造石英玻璃体的过程 中，通过使用一个或更多个沉积燃烧器的火焰水解而形成SK)2颗粒， 且Si02颗粒沉积于绕其自身的纵向轴线旋转的载体的外部或周向表 面上，导致形成透明或多孔石英玻璃的圆柱形坯料。用于这个目的的 沉积燃烧器的组成成分包括石英玻璃或金属。
为了加速沉积过程，频繁使用若干沉积燃烧器，这些沉积燃烧器 以联排燃烧器的方式沿着坯料来回换向地移动，每个沉积燃烧器仅扫 过部分的坯料长度。特别是在坯料的组成成分包括多孔石英玻璃(所 谓的"粉料体(soot body)")的情况下，特别要注意的是所有沉积 燃烧器示出尽可能均一的沉积特征，因为，否则将会导致局部不规则 的粉料密度或粉料量，这会导致轴向几何形状变化和材料不均匀性、 并且导致特别是在相邻沉积区之间的接触区域中的干扰。因此，为了 确保为了沉积燃烧器的均匀且可再现地可调整的沉积特征，描述了很 多种措施。
DE 100 18 857 Al(例如)提出一种石英玻璃沉积燃烧器，其包括四 个同心布置的石英玻璃管，形成由总共三个环形间隙喷嘴所包围的中
心喷嘴。中心喷嘴被进给SiCl4且外部环形间隙喷嘴被进给氢气和氧
气形式的燃料气体。在中心喷嘴与外部喷嘴之间设有分离气体喷嘴，
5氧气流通过该分离气体喷嘴传递，其将SiCU流对燃料气体流屏蔽起 来。为了在无需任何大的匹配和调整工作的情况下调换一排燃烧器中 的燃烧器，应注意沉积燃烧器的中每个沉积燃烧器的环形间隙的精确 尺寸精度，且沉积燃烧器中每个沉积燃烧器配备有单独的定位单元。
WO 82/03345披露了 一种不同的石英玻璃沉积燃烧器，其用于根 据VAD方法来制造光纤的预成型件。这种燃烧器由相对于彼此以同 轴方式布置的大量石英玻璃管组成，使得多个环形间隙喷嘴包围中心 中部喷嘴。在背离燃烧器口的远端处，石英玻璃管以台阶方式偏移并 固定于金属保持器中。在保持器里面，形成环形腔室，环形腔室彼此 流体地分隔开，并在外部密封，且与中部喷嘴和环形间隙喷嘴相连通。 工艺介质经由这些腔室供应到喷嘴。
也从US 4,474,593 A得知用于根据VAD方法制造预成型件的类 似同轴燃烧器。这种燃烧器具有以下特殊特点内部喷嘴被支承为可 在纵向轴线方向上移位，使得在沉积过程中其位置可相对于其余环形 喷嘴改变。个体的环形喷嘴终止于燃烧器口区域中的接头平面中或台 阶平面中。
JP-8-059260披露了一种用于制作通用燃烧器的方法。该公告提 出通过拉长石英玻璃管的同轴组件来制造石英玻璃体。所得到的产品 可用作热电偶的绝缘管，用作传感器或加热器的保护管，用作气体供 应管，用作仪器的构件，用作在制造半导体的过程中用于保持晶圆的 构件，或者用作燃烧器头部。
在已知的石英玻璃沉积燃烧器中，无需担心来自喷嘴材料的磨粒 磨损对Si02粉料体的污染。另一方面，个体的石英玻璃管的精确制 作和方位是复杂的，尤其是当必须要采用传统玻璃吹制方法时。同样， 通过个别地定位沉积燃烧器来补偿燃烧器特征的可能差异也很麻烦。
作为替代，使用组成成分包括特种钢或铝的沉积燃烧器。例如从 US 5,599,371 A得知这种金属燃烧器。沉积燃烧器由可借助于螺钉互 连的大量金属喷嘴部件组成，并形成彼此流体地分隔开的气体腔室。
由于在金属沉积燃烧器中，个体的喷嘴部件可利用已知的机械加 工方法(诸如钻孔、沖孔、铣削等)以精确且可再现的方式制造，则也 可以用比较容易的方式实现具有窄制造公差的复杂构造。对于批量制 造，通常使用特殊适制的工具，这种工具的生产带来了相当可观的成本的因素。复杂的燃烧器构造需要提供大量这样的工具，但如已示出 的那样，由于金属材料的硬度则所述工具经受迅速磨损，由此降低了 制造精度。此外，在金属燃烧器中必须预料到由于耐高温金属材料的 成分所造成的石英玻璃的污染。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种沉积燃烧器，及其制造方法，沉 积燃烧器可以低成本地以较小制造公差制造且同时在其所预期的使 用期间污染风险较小。而且，本发明的目的在于表示根据本发明的沉 积燃烧器的恰当用途、以及通过使用根据本发明的火焰水解燃烧器来 做出均质合成石英玻璃体的可再现方法。
关于制造沉积燃烧器的方法，通过包括以下步骤的方法来实现这
个目的
(a) 提供石英玻璃的起始圆柱体，用机械的方法使其具备纵向内
孔；
(b) 拉长该起始圆柱体以形成燃烧器股(burner strand),纵向内 孔被成形为彼此平行地延伸的细长通道；
(c) 将燃烧器股切割成圆柱体石英玻璃块形式的件，每个圆柱形石 英玻璃块具备与石英玻璃块的中心轴线平行地延伸的传递管线；以及
(d) 通过使用这种石英玻璃块中相应的一个作为燃烧器头部来制 造沉积燃烧器，燃烧器头部具有近端和远端，传递管线用于从燃烧器 头部远端向燃烧器头部近端供应工艺介质。
以此方式生产的沉积燃烧器用于通过火焰水解或其它沉积方法 (诸如等离子体增强沉积方法)来合成和沉积SK)2颗粒。沉积燃烧器适 用于制造Si02粉料体，和利用同时对SK)2颗粒进行沉积和玻璃化的 手段来制造透明石英玻璃坯料。
为了制造沉积燃烧器，从石英玻璃的起始圆柱体开始。其为中空 圆柱体或实心圆柱体。在达个圆柱体中，用机械的方法形成大量纵向 内孔，所述内孔具有与圆柱体的纵向轴线相平行地延伸的纵向轴线。 在最简单的情况下，纵向内孔具有圆形截面且它们绕起始圆柱体的圆 柱体轴线对称地或不对称地分布。它们从起始圆柱体的前端延伸到相 对端部，或者它们在一侧处闭合。将在下文中进一步更详细地解释最后提到的实施例在根据方法步骤(b)拉长基体期间的优点。
通过将以此方式制备的起始圆柱体在圆柱体轴线的方向上拉伸 至其原始长度的若干倍来获得燃烧器股。在这个过程中，纵向内孔并 不塌陷，由此纵向内孔在长度方向延伸，于是它们形成与圓柱体的纵 向轴线平行地延伸的通道。在以此方式获得的燃烧器股中，因此完全 或部分地预定出成品沉积燃烧器的喷嘴几何形状。
通过机械处理或机械加工来产生石英玻璃起始圆柱体中的纵向 内孔。利用诸如钻孔、铣削等已知的机械加工方法，有可能以精确且 可再现的方式在起始圆柱体石英玻璃中形成内孔、凹槽、通道等，因 此也可比较容易地实现具有窄制造公差的复杂构造。同样，起始圆柱 体的外部尺寸可通过机械处理来精确地调整。在此方面，根据本发明 的方法利用金属燃烧器在尺寸精度方面的优点。此外，与燃烧器股的 长度相比，仅需要在很短的长度上对起始圆柱体做出相应机械处理， 因此，基于最后获得的燃烧器头部的数目，这个操作所需的切割工具 的磨损被保持在 一定范围内且花费较少时间，且形成于其内的通道路 径为数倍长的。
此外，通过拉长而成形的通道包括了在熔体流中所产生的平滑内 壁，这促成了经过通道的工艺介质的层流，其阻碍沉积形成并减小内 壁磨蚀。
圆柱形石英玻璃块形式的件从燃烧器股切割成段。在这些石英玻 璃块中的每个石英玻璃块中，燃烧器股通道充当传递管线，其在两侧 处是敞开的并且与石英玻璃块的中心轴线相平行地延伸。
以此方式生产的石英玻璃块还进一步被加工成沉积燃烧器的燃 烧器头部，传递管线的至少部分充当诸如玻璃起始材料、燃料气体或 氧气这样的工艺介质的供应管线。
"燃烧器头部"在本发明的情况下表示面对着燃烧器火焰的沉积 燃烧器的部分，其中用于供应工艺介质的传递管线延伸并终止于呈喷 嘴孔口形式的燃烧器口处。
以此方式制造的燃烧器头部的突出特征为高尺寸精度。起始圆柱 体的径向尺寸大于细长燃烧器股的径向尺寸数倍，这使得遵从预定尺 寸较为容易。拉长过程按比例减小了起始圆柱体中可能的大小变化和 角度误差。因此由燃烧器股制成的石英玻璃块的突出特征为高尺寸精度，且从同一个燃烧器股获得的石英玻璃块几乎相同。 一般不需要或 甚至是不希望对喷嘴本身进行后期处理。
因此，根据本发明的方法使得能低成本地批量生产具有相同或至 少非常类似尺寸的石英玻璃沉积燃烧器。这促成了在燃烧器组件中使 用根据本发明所产生的沉积燃烧器来制作石英玻璃，特别是粉料体， 其中沉积燃烧器的相同或类似沉积特征导致在燃烧器组件的来回换 向地移动的转向点区域中存在着较小的密度和质量变化。
结杲表明当使用下面这样的起始圆柱体时是有利的该起始圆柱 体的圆柱形周向表面具备纵向凹槽，纵向凹槽在圆柱体的纵向轴线方 向上延伸并且由包壳管所包围。
由包壳管包围的纵向凹槽形成腔体，腔体在拉长期间成形为通 道。在拉长起始圆柱体之前、或者最迟在拉长期间，包壳管和起始圆 柱体彼此融合。纵向凹槽沿着起始圆柱体的纵向轴线延伸，即在其整 个长度上或其部分上延伸。
包壳管包封着凹槽，在这个意义上讲，包壳管也可再次被配置为 起始圆柱体，这意味着其护套表面具备有纵向凹槽并且被另一包壳管 所包围。因此，下面这样的程序也是优选的包壳管的外护套表面设 有纵向凹槽，纵向凹槽在包壳管的纵向轴线的方向上延伸且其被外管 所包围。
具有中心中部内孔的中空圆柱体也可用作起始圆柱体。在成品沉 积燃烧器中的中心内孔形成了中心中部喷嘴，所述中心中部喷嘴由大 量另外的传递管线所包围，其中的至少某些在拉长之前由中空圆柱体 壁中的内孔或纵向通道(凹槽)产生。另外的喷嘴通常被配置为个体的 喷嘴，也配置为呈喷嘴边缘(nozzle rim)的形式，和/或配置为包围着
中心喷嘴的环形喷嘴。
结果也已表明该方法的一种变型是特别有利的，其中在起始圆柱 体拉长期间，纵向内孔在一侧处闭合。
在最简单的情况下，腔体被配置为盲孔。但是，它们也可由插塞 或通过熔封而闭合。在 一 侧闭合使得在拉长期间更易于控制压力并减 少杂质引入，特别是在初始拉伸过程中减少了杂质引入。
而且，结果表明当制造沉积燃烧器包括以下的一个方法步骤时是 适用的燃烧器头部远端处的周围台阶在侧向凹陷，从而使得绕石英玻璃的中心轴线延伸距离相同的那些传递管线终止于相同台阶处。
由燃烧器股制成的大块状石英玻璃块可以相对容易的方式和真 实尺寸来进行机械加工，例如通过研磨或切割。在该方法的优选变型 中，通过在侧向使周围台阶在不同平面中凹陷到圆柱体护套内、以致 使得这些台阶与各自绕着石英玻璃块中心轴线延伸相同距离的那些 传递管线相交，从而燃烧器头部远端呈台阶状。相对应的传递管线是 绕中心轴线形成"喷嘴边缘"的个体的通道，并且被设计用于供应相 同的工艺介质。工艺介质经由载体供应，栽体被紧固到燃烧器头部远 端且其具备通道，通道与传递管线成流体连通并另外对环境密封。
结果表明其中沉积燃烧器的制造包括以下方法步骤的一个程序
是适用的燃烧器头部近端设有在中心轴线方向上突出的外包壳。 在这个实施例中，最终的沉积燃烧器具备外突出部。已经发现，
这个突出部可对沉积燃烧器的沉积特征产生有利影响。外包壳粘附到
其余燃烧器头部的外壁上、或者其被另外接纳并固定于载体中，如已
在先前提到的那样，用于接纳燃烧器头部。
对于有利地使用具有可聚焦燃烧器火焰的沉积燃烧器的情况下
的应用，燃烧器头部可具备锥形近端，这例如通过局部软化和拉伸而实现。
关于燃烧器头部，根据本发明实现了源于上文所示类型的沉积燃 烧器的上述目的，其中燃烧器头部包括圆柱形石英玻璃块，其中用于 供应工艺介质的多个圆形截面的传递管线与石英玻璃块的中心轴线 相平行地延伸、并绕石英玻璃中心轴线延伸相同距离，传递管线中的 每一个具有内壁，内壁在熔体流中无需工具而成形，并且，在燃烧器
头部的远端处，周围台阶在侧向凹陷从而使得传递管线在接头台阶处 终止于绕石英玻璃块中心轴线的相同距离处。
沉积燃烧器包括用于供应含硅起始材料的一个或若干个传递管 线，使得其能用于通过火焰水解或通过其它沉积方法(诸如等离子体 增强沉积方法)来合成并沉积SK)2颗粒。沉积燃烧器适用于制造Si02 粉料体、和通过同时沉积和玻璃化Si02颗粒来制造透明石英玻璃坯料。
根据本发明的沉积燃烧器具备燃烧器头部，其以下列基本特点为 突出特征。
10(1) 燃烧器头部的基本部件是大块状石英玻璃块，其内形成有多个 传递管线，传递管线从燃烧器头部的远端延伸到近端并且平行于石英 玻璃块的中心轴线。在此方面，无需让单独的喷嘴部件相对于彼此对 准(如在已知同轴燃烧器中)并且简>[匕了完全的沉积燃烧器的安装、定 位和对准。
优选地借助于上述方法获得石英玻璃块，即，通过将经过机械钻 孔的起始圆柱体拉长成燃烧器股，其中成品沉积燃烧器的喷嘴几何形 状被完全或部分地预定下来，且通过从所述燃烧器股将大量石英玻璃 块切割成段。这得到高尺寸精度的相同或几乎相同的燃烧器头部。
(2) 传递管线是圆形截面的个体的通道且它们具有在熔体流中生 成的平滑内表面。这促成了通过通道的工艺介质的层流，避免沉积并 减少磨损。
(3) 燃烧器头部的远端呈台阶状。传递管线始于(或止于)径向周围 台阶，传递管线绕石英玻璃块的中心轴线延伸相同距离并且形成绕中 心内孔的"喷嘴边缘"。下端处的台阶配置促成了通过栽体向燃烧器 头部供应工艺介质，栽体接纳台阶端部且载体中形成用于工艺介质的 供应通道。
在此情况下，结果表明当燃烧器头部的远端接纳于载体中时是特 别适用的，栽体形成用于供应工艺介质的若干环形腔室，环形腔室流 体地连接到传递管线并对外部密封。
工艺介质经由优选地金属载体而供应到传递管线。为此目的，使 载体具备环形腔室，环形腔室相对于其余腔室和环境被密封。
结果表明当石英玻璃块具有圆形截面时是有利的。圆形截面相对 容易地保持且可对环境密封。
结果也表明当燃烧器头部的近端具备在石英玻璃块的中心轴线 方向上突出的外包壳时是有利的。
外包壳形成外突出部。已经发现，这种突出部可对沉积燃烧器的 沉积特征产生有利影响。
外包壳要么附连到其余燃烧器头部的外壁。但优选地其接纳于并 固定于载体中，用于容纳燃烧器头部。
为了改进沉积燃烧器的聚焦性质，燃烧器头部可具有锥形近端。
由于与燃烧器股分开，近端可展示表面缺陷。为了移除所述缺陷，
ii燃烧器头部的近端优选地加以火焰抛光。由于火焰抛光，平滑表面减 少了杂质粘附，最小化了对燃烧器口区域中的气流的干扰且避免了剥 落。
关于用途，实现了上文所示的目的，其中根据本发明的沉积燃烧 器用于生产具有均匀密度分布的合成石英玻璃的粉料体，因为在燃烧 器组件中使用多个沉积燃烧器，所述沉积燃烧器可沿着载体的周向表 面来回换向地移动，所述载体可绕其纵向轴线旋转。
根据本发明的沉积燃烧器各自由大块状圆柱形石英玻璃块制成。 由于石英玻璃块中的每一个都是作为一件细长燃烧器股而获得的，所 有石英玻璃块和因此所有燃烧器头部具有几乎相同的几何形状，从而 使得燃烧器组件的个体的沉积燃烧器示出相同或类似的沉积特征。
此外，制造石英玻璃块需要做相对较少的工作来对相对应的起始 圓柱体进行机械处理。
此外，通过拉长而形成的传递管线包括了在熔体流中所产生的圆 形截面的平滑内壁，其促成了通过通道的工艺介质的层流。
由于大块状石英玻璃块的原因，无需让单独喷嘴部件相对于彼此 对准，如(例如)在已知同轴燃烧器的情况，并且也简化了完全的沉积 燃烧器的安装、定位和对准。
因此在接头燃烧器组件中的这种沉积燃烧器的使用特别适合于 制造具有均匀密度分布的粉料体，其中沉积燃烧器的相同或类似沉积 特征减小了在燃烧器组件来回换向地移动的转向点区域中的密度和
质量变化。
考虑到相邻沉积燃烧器的类似沉积特征，结果表明当这排燃烧器 的所有沉积燃烧器的燃烧器头部都是由从同一燃烧器股得到的石英 玻璃块制成时是特别适用的。
从同一燃烧器股得到的石英玻璃块具有几乎相同的尺寸。 在这方面，如果相邻沉积燃烧器的燃烧器头部是由从燃烧器股的 相邻接件得到的石英玻璃块所制成，则可实现进一步的改进。
燃烧器股的相邻件彼此间仅有非常小的差异。理想地，在燃烧器 组件里的所有沉积燃烧器以相同的次序或顺序布置，其中它们从细长 燃烧器股移除。当从细长燃烧器股切割成段的石英玻璃块在拉伸方向 上的方位使得它们中的每一个具有下端和上端、并且石英玻璃块以相同方位布置于沉积燃烧器中时，即实现了就沉积燃烧器的沉积特征高 相似性而言的进一步改进。
至于用于制造合成石英玻璃体的方法，根据本发明，实现了源于 上文所示类型方法的上文所示目的，其中提供了沉积燃烧器，包括以
下方法步骤
(a) 提供石英玻璃的起始圆柱体，用机械的方法使其具备纵向内
孔；
(b) 拉长起始圆柱体以形成燃烧器股，纵向内孔被成形为彼此平 行地延伸的细长通道；
(c) 将燃烧器股切割成圆柱形石英玻璃块形式的件，每个圆柱形石 英玻璃块具备传递管线，传递管线平行于石英玻璃块的中心轴线延 伸；以及
(d) 通过使用相应石英玻璃块作为燃烧器头部来制造沉积燃烧器， 燃烧器头部具有近端和远端，传递管线用于从燃烧器头部远端向燃烧 器头部近端供应工艺介质。
由于使用高几何形状精度的石英玻璃沉积燃烧器，根据本发明的 方法优于制造合成石英玻璃的已知方法。
由作为一件燃烧器股获得的大块状圆柱形石英玻璃块来制造沉 积燃烧器，且继而通过将包括利用机械方法所产生的大量纵向内孔的 石英玻璃的起始圆柱体拉长而产生所述股。由于大块状石英玻璃块的 原因，无需让单独喷嘴部件相对于彼此对准(正如在已知同轴燃烧器 的情况)，并且也简化了完全的沉积燃烧器的安装、定位和对准。
除了以此方式获得的沉积燃烧器的高几何形状精度外，所述燃烧 器的突出特征还在于以下方面通过拉长而成形的传递管线包括了在 熔体流中所产生的圆形截面的平滑内壁，其促成了通过通道的工艺介
质的层流，这对所获得的Si02坯料的均匀性产生有利的影响。
特别优选以下的一种方法变型,用布置成联排燃烧器中的多个 沉积燃烧器，沉积燃烧器沿着载体的周向表面来回换向地移动，载体 绕其纵向轴线旋转，且借助于沉积燃烧器将Si02颗粒沉积在载体上 并形成多孔SK)2的基本上圆柱形的坯料。
如在上文中进一步地讨论，沉积燃烧器能以可再现的方式产生， 且可关于相同或类似的沉积特征来加以优化。对于通过使用在燃烧器组件中沿着沉积表面而同步且来回换向地移动的多个沉积燃烧器的
布置、用以在沉积表面上沉积SK)2颗粒的应用，这个特别的特点有助于实现所获得的SK)2坯料的小的密度和质量变化。特别是在燃烧器组件的来回换向移动的转向点区域中，这防止或减少了干扰。
现将参考实施例和附图更详细地解释本发明，附图详细地示出图1是以纵向截面示出根据本发明的沉积燃烧器的实施例中的
燃烧器头部的远端；
图2是根据图1的沉积燃烧器的径向截面；
图3以纵向截面示出根据图1和图2的沉积燃烧器的组装图；及
图4是解释根据本发明用于产生沉积燃烧器的程序中的过程顺
序的示意图。
图l和图2示出用于根据OVD方法产生Si02粉料体的氧氢燃烧器的燃烧器头部1的不同视图。
具体实施例方式
燃烧器头部1的组成成分包括合成石英玻璃的大块状燃烧器基体2,其被配置成基本上关于纵向轴线8成旋转对称。大块状燃烧器基体2容纳中心喷嘴3、内喷嘴边缘6(见图2)和外喷嘴边缘7(见图2)。喷嘴边缘6、 7由圆形截面的喷嘴通道4、 5形成，喷嘴通道4、 5平行于中心喷嘴3延伸。内喷嘴边缘6的喷嘴通道4各距中心喷嘴3相同距离、以及外喷嘴边缘7的喷嘴通道5各距中心喷嘴3相同的距离，使得喷嘴边缘6、 7以同轴方式相对于中心喷嘴3和中心轴线8延伸。
中心喷嘴3用于供应诸如SiCl4和氧气这样的玻璃起始材料，且氢气和氧气经由喷嘴边缘6、 7供应。
可借助于小制造公差的已知机械处理方法以容易方式和低成本来制造燃烧器基体2外轮廓。图l示出燃烧器基体2下端呈台阶状，且两径向肩部在侧向凹陷(通过磨削)使得带有中心喷嘴3的销向下突出，所述销由两环形台阶IO、 ll包围，环形台阶IO、 ll在内喷嘴边缘4和外喷嘴边缘5终止处的环形表面12、 13中。两台阶IO、 11的轴向周向表面被磨削成特定大小并具备凹槽14以容纳密封环(图3)。
图3的本发明沉积燃烧器30的组装图基本示出三个子组件，即，燃烧器基体2，其具有形成于其内的喷嘴通道4、 5和中心喷嘴3;和由合成石英玻璃制成的外管20;以及由特种钢制成的燃烧器栽体21。
燃烧器载体21安装于燃烧器基体2的远端处并用于向喷嘴3、4、5供应工艺介质且用于容纳和安装燃烧器头部1，燃烧器头部l在此实施例中包括燃烧器基体2和外管20。
每种工艺介质被分配到燃烧器载体21内的环形腔室23a、 23b、23c、 23d，每个腔室具备气体连接头24a、 24b、 24c、 24d。环形腔室23a、 23b、 23c、 23d能将工艺介质在径向均匀地供应到相对应的喷嘴3、 4、 5内。
而且，燃烧器载体21包括用于燃烧器基体2的止动件，止动件允许燃烧器基体2的精确轴向定位。用于沉积燃烧器1的未图示(图3)的定位机构也作用于燃烧器载体21上。
外管20形成相对于燃烧器口 26的20mm的突出部25和相对于燃烧器基体2的圓柱形周向表面的大约2mm的环形间隙27。所述环形间隙27用于供应燃烧氧气。在燃烧器载体21中的接收区域中，外管20的外护套具备用于接纳O形环22的径向周围凹槽、并且所述外护套被磨削成一定大小以形成与燃烧器载体21中相对应容纳部(accommodation)的配合。形成燃烧器口 26的燃烧器基体2的面经受火焰抛光。
燃烧器基体具有19.5mm的外径和16cm的长度。中心喷嘴3具有2.5mm的直径。前台阶10具有6mm的外径。内喷嘴边缘6终止于前台阶10的区域中且用于供应氧气，所述内喷嘴边缘6由总共十二个喷嘴通道4形成，每个喷嘴通道4各自具有1.5mm的直径，且喷嘴绕中心轴线8在8mm的直径上均匀分布。在中心轴线8的方向上的台阶长度为2cm。
后台阶11具有12mm的外径和3mm的径向台阶深度，用于供应氢气的外喷嘴边缘7的通道终止于后台阶11中。外喷嘴边缘7由总共20个喷嘴通道5形成，每个喷嘴通道5各自具有1.5mm的直径，其在围绕中心轴线8的14mm直径的包络圆上延伸。
现将参看实例和图4来更详细地解释根据本发明用于制造沉积200880017473.5 燃烧器45的本发明的方法。
制备了圆形截面的实心圆柱体半成品40，半成品具有100mm的外径和30cm的长度。半成品40居中地具备直径为12.5mm的内孔46。另外十二个的内孔47(各具有7.5mm的直径)置于内孔46的周围并形成内孔边缘48,以及另外二十个内孔(在示意图4中未示出)各自具有7.5mm的直径，其形成外内孔边缘。
将以此方式具备内孔的半成品41拉伸到其长度的25倍，得到外径为20mm且标称长度为7.5m的燃烧器股42。燃烧器股42被切割成16mm的长度的件，从而使得减去最终的损失之后，获得大约40个坯料43用于每个燃烧器基体2。此处的坯料43被连续编号，并分别标记坯料后端49，坯料43在后端49处从燃烧器股42切下。
坯料43随后被磨削成19.5mm的外径，且长度各为2cm且外径分别为12mm和6mm的两个台阶50在标记的后端49处凹陷。而且，提供用于接纳密封环的凹槽，如在上文中参考根据本发明的燃烧器的描述进一步解释。
最后，燃烧器头部表面51被火焰抛光且燃烧器基体44和外管52被插入到燃烧器载体53内。
现将参考实例来更详细地解释根据本发明的方法，实例示出使用根据本发明的沉积燃烧器来根据OVD方法制造Si02粉料体作为光纤预成型件的前体。
十个沉积燃烧器以距离15cm安装于联排燃烧器上，沉积燃烧器以它们在从燃烧器股移除时的编号而顺序排列。沉积燃烧器朝向基板主体的圆柱形周向表面定向，该基板主体绕其纵向轴线旋转。
该排燃烧器沿着基板主体以来回换向的方式以15cm的运动振幅而移动。为了点燃氧氢火焰和为了在基板主体的圆柱形周向表面上形成和沉积Si02颗粒，沉积燃烧器被进给玻璃起始材料和燃料，如下
32,5 g/min SiCU和2.0 1/min载气氧气穿过中心喷嘴3，总共4.51/min的分离气体氧气各穿过分离气体喷嘴4，总共46.0 1/min的氢气穿过氢气喷嘴4,且总共6.2 1/min的氧气穿过氧气喷嘴27。
在移除了载体后，获得Si02粉料体且所述粉料体根据通常已知
的方法清洁并随后在含氧气氛中在氧化条件下经受后处理，且之后经烧结以获得石英玻璃的中空圆柱体。
权利要求
1.一种用于制造沉积燃烧器的方法，所述沉积燃烧器用于制造合成石英玻璃，所述方法包括以下步骤(a)提供石英玻璃的起始圆柱体，用机械的方法使其具备纵向内孔；(b)拉长起始圆柱体并形成燃烧器股，纵向内孔被成形为彼此平行地延伸的细长通道；(c)将燃烧器股切割成圆柱形石英玻璃块形式的件，每个圆柱形石英玻璃块具备传递管线，传递管线平行于石英玻璃块的中心轴线延伸；以及(d)通过使用这种石英玻璃块中的相应一个作为燃烧器头部来制造沉积燃烧器，燃烧器头部具有近端和远端，所述传递管线用于从燃烧器头部远端到燃烧器头部近端供应工艺介质。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用起始圆柱体， 所述起始圓柱体在其外周向表面上具备纵向凹槽，所述纵向凹槽在所 述圆柱体的纵向轴线的方向上延伸且其由包壳管包围。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述包壳管的外周 向表面具备纵向凹槽，所述纵向凹槽在所述包壳管的所述纵向轴线的 方向上延伸且其由外管包围。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述 起始圆柱体的拉长期间，所述纵向内孔在一侧处闭合。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，制造所 述沉积燃烧器包括以下方法步骤其中，使在燃烧器头部远端处的周 围台阶在侧向凹陷，从而使得绕所述石英玻璃块的中心轴线延伸相同 距离的那些传递管线终止于相同台阶处。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，制造所 述沉积燃烧器包括以下方法步骤其中，使所述燃烧器头部的近端具 备在所述中心轴线的方向上突出的外包壳。
7. —种用于制造合成石英玻璃的石英玻璃沉积燃烧器，其包括燃 烧器头部，所述燃烧器头部具有近端和远端且包括圆柱形石英玻璃 块，其中用于供应工艺介质的多个圆形截面的传递管线平行于所述石 英玻璃块的中心轴线并绕所述中心轴线在相同的距离处延伸，所述传递管线中的每一个具有内壁，所述内壁在熔体流中无需工具而成形， 且在所述燃烧器头部远端处所述周围台阶在侧向凹陷使得传递管线 在接头台阶处绕所述石英玻璃块的中心轴线终止于相同距离处。
8. 根据权利要求7所述的沉积燃烧器，其特征在于，所述燃烧器 头部的远端容纳于载体中，载体形成有多个环形腔室用于供应工艺介 质，所述环形腔室流体地连通到所述传递管线并对外部密封。
9. 根据权利要求7或8所述的沉积燃烧器，其特征在于，所述石 英玻璃块具有圆形截面。
10. 根据权利要求7至9中任一项所述的沉积燃烧器，其特征在 于，所述燃烧器头部的近端具备在所述石英玻璃块的中心轴线方向上 突出的外包壳。
11. 根据权利要求9和10中任一项所述的沉积燃烧器，其特征在 于，所述外包壳形成为固定到所述载体上的外管。
12. —种根据权利要求7至11中任一项所述的沉积燃烧器、或根 据权利要求1至6中任一项的方法所获得的沉积燃烧器，用于制造合 成石英玻璃粉料体的用途，所述合成石英玻璃粉料体展示出均匀密度 分布，其中在燃烧器组件中使用多个沉积燃烧器，所述沉积燃烧器可 沿着载体的周向表面来回换向地移动，所述载体可绕其纵向轴线旋转。
13. 根据权利要求12所述的用途，其特征在于，成排的燃烧器中 的所有沉积燃烧器的燃烧器头部是由从同一燃烧器股得到的石英玻 璃块所制成的。
14. 根据权利要求12或13所述的用途，其特征在于，相邻沉积 燃烧器的燃烧器头部是由从相邻燃烧器股件得到的石英玻璃块所制 成的。
15. —种制造合成石英玻璃体的主体的方法，其中提供沉积燃烧 器，所述沉积燃烧器被供给工艺介质，Si02颗粒由工艺介质制成，且 所述颗粒在载体上逐层沉积并形成Si02坯料，其特征在于，提供所述沉积燃烧器包括以下方法步骤(a) 提供石英玻璃的起始圆柱体，用机械的方法使其具备纵向内孔；(b) 拉长所述起始圆柱体以形成燃烧器股，纵向内孔被成形为彼此平行地延伸的细长通道；(c) 将燃烧器股切割成圆柱形石英玻璃块形式的件，每个圆柱形石 英玻璃块具备传递管线，传递管线平行于石英玻璃块的中心轴线延 伸；以及(d) 通过使用所述石英玻璃块中相应一个作为燃烧器头部来制造 沉积燃烧器，所述燃烧器头部具有近端和远端，所述传递管线用于从 远燃烧器头端向近燃烧器的头端供应工艺介质。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使用布置于联排 的燃烧器中的多个沉积燃烧器，所述沉积燃烧器沿着载体的周向表面来回换向地移动，所述载体绕其纵向轴线旋转，且Si02颗粒借助于所述沉积燃烧器在载体上逐层沉积并形成多孔Si02的基本上圆柱形 坯料。
全文摘要
为了提供以较小制造公差低成本地制造用于合成石英玻璃的沉积燃烧器的方法，且其中，而且，当沉积燃烧器按预期使用时，将要生产的石英玻璃污染的风险较低，本发明提供以下方法步骤(a)提供石英玻璃的起始圆柱体(40)，用机械的方法使其具备纵向内孔(46，47)；(b)拉长该起始圆柱体以形成燃烧器股(42)，纵向内孔被成形为彼此平行延伸的细长通道；(c)将燃烧器股切割成圆柱形石英玻璃块(43)形式的件，每个圆柱形石英玻璃块(43)具备与石英玻璃块的中心轴线平行延伸的传递管线；以及(d)通过将这些使用玻璃块中相应的一个用作燃烧器头部来制造沉积燃烧器，燃烧器头部具有近端和远端，该传递管线用于从燃烧器头部远端到燃烧器头部近端供应工艺介质。
文档编号C03B19/00GK101679099SQ200880017473
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月21日 优先权日2007年5月25日
发明者M·休纳曼 申请人:赫罗伊斯石英玻璃股份有限两合公司