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1. WO2020119858 - VERFAHREN ZUR REDUZIERUNG DER OBERFLÄCHENRAUHIGKEIT VON ROHREN KAPPILAREN UND HOHLGLÄSERN AUS KIESELGLAS ODER HOCH KIESELGLASHALTEN GLÄSERN UND OPTISCHEN GLÄSERN

Veröffentlichungsnummer WO/2020/119858
Veröffentlichungsdatum 18.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/DE2019/101047
Internationales Anmeldedatum 06.12.2019
IPC
C03B 37/012 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
03Glas; Mineral- oder Schlackenwolle
BHerstellung oder Formgebung von Glas, Mineral- oder Schlackenwolle; Nachbehandlungsverfahren bei der Herstellung oder Formgebung von Glas, Mineral- oder Schlackenwolle
37Herstellen oder Behandeln von Flocken, Fasern oder Fäden aus zähflüssigem Glas, zähflüssigen Mineralien oder Schlacken
01Herstellen von Glasfasern oder -fäden
012Herstellung von Vorformen für das Ziehen von Fasern und Fäden
C03C 23/00 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
03Glas; Mineral- oder Schlackenwolle
CChemische Zusammensetzungen für Gläser, Glasuren oder Emails; Oberflächenbehandlung von Glas; Oberflächenbehandlung von Fasern oder Fäden, die aus Glas, Mineralien oder Schlacken hergestellt wurden; Verbinden von Glas mit Glas oder anderen Stoffen
23Sonstige Oberflächenbehandlung von Glas, außer Fasern oder Filamenten aus Glas
H05H 1/46 2006.01
HElektrotechnik
05Elektrotechnik, soweit nicht anderweitig vorgesehen
HPlasmatechnik; Erzeugung von beschleunigten elektrisch geladenen Teilchen oder von Neutronen; Erzeugung oder Beschleunigung von neutralen Molekular- oder Atomstrahlen
1Erzeugen von Plasma; Handhaben von Plasma
24Erzeugen von Plasma
46unter Verwendung angelegter elektromagnetischer Felder, z.B. Hochfrequenz- oder Mikrowellenenergie
CPC
C03B 37/01225
CCHEMISTRY; METALLURGY
03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
37Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
01Manufacture of glass fibres or filaments
012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
01205starting from tubes, rods, fibres or filaments
01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
C03C 2201/11
CCHEMISTRY; METALLURGY
03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
2201Glass compositions
06Doped silica-based glasses
08containing boron or halide
11containing chlorine
C03C 2203/54
CCHEMISTRY; METALLURGY
03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
2203Production processes
50After-treatment
52Heat-treatment
54in a dopant containing atmosphere
C03C 23/006
CCHEMISTRY; METALLURGY
03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
23Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
0005by irradiation
006by plasma or corona discharge
C03C 3/06
CCHEMISTRY; METALLURGY
03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
3Glass compositions
04containing silica
06with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
H05H 1/46
HELECTRICITY
05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
HPLASMA TECHNIQUE
1Generating plasma; Handling plasma
24Generating plasma
46using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
Anmelder
  • LEIBNIZ-INSTITUT FÜR PHOTONISCHE TECHNOLOGIEN E.V. [DE]/[DE]
Erfinder
  • BAIERL, Hardy
Vertreter
  • BIEBER, Björn
Prioritätsdaten
10 2018 132 338.714.12.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUR REDUZIERUNG DER OBERFLÄCHENRAUHIGKEIT VON ROHREN KAPPILAREN UND HOHLGLÄSERN AUS KIESELGLAS ODER HOCH KIESELGLASHALTEN GLÄSERN UND OPTISCHEN GLÄSERN
(EN) METHOD FOR REDUCING THE SURFACE ROUGHNESS OF TUBES, CAPILLARIES, AND HOLLOW GLASSES MADE OF FUSED SILICA OR GLASSES WITH A HIGH CONTENT OF FUSED SILICA, AND OPTICAL GLASSES
(FR) PROCÉDÉ PERMETTANT DE RÉDUIRE LA RUGOSITÉ DE SURFACE DE TUBES, DE CAPILLAIRES, DE VERRES CREUX COMPOSÉS DE SILICE OU DE VERRES À TENEUR ÉLEVÉE EN SILICE ET DE VERRES OPTIQUES
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein partikelfreies Verfahren zur signifikanten Reduzierung der Oberflächenrauhigkeit der inneren Oberfläche von Rohren, Kapillaren, Hohlfasem oder Kavitäten aus Kieselglas oder hoch kieselglashaltigen Gläsern und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein partikelfreies Verfahren zur signifikanten Reduzierung der Oberflächenrauhigkeit der inneren Oberfläche von Rohren, Kapillaren, Hohlfasem oder Kavitäten aus Kieselglas oder hoch kieselglashaltigen Gläsern anzugeben, welches qualitativ hochwertige Flächen im Innen der Hohlfasem erzeugt, wird dadurch gelöst, dass ein Verfahren wie folgt durchgeführt wird: - Erzeugung von Mikrowellen in einer hochfrequenten Mikrowellenquelle (3) mit einer Energie im Bereich von 400 W bis 6000 W, - Führen dieser Mikrowellen in einem getaperten Hohlleiter (4), wobei die Mikrowellen vom Hohlleiter (4) durch die Wandung (12) des Rohres, der Kapillare, Hohlfaser (1) oder Kavität (2), welche mikrowellentransparent ist, hindurch in die Entladungszone (14) im Inneren des Rohres, der Kapillare, Hohlfaser (1) oder Kavität (2) geführt werden, welche als Hohlraum (13) ausgebildet ist, -Einleiten eines Prozessgases in das Rohr, die Kapillare, Hohlfaser (1) oder Kavität (2), welche/s eine Gaseintrittsöffnung (5) und eine Gasaustrittsöffnung (6) umfasst, bei einem Dmck p = 1 bar, wobei das Prozessgas durch die Gaseintrittsöffnung (6) derart in das Rohr, die Kapillare, Hohlfaser (1) oder Kavität (2) eingeleitet wird, dass es eine tangentiale Strömungskomponente (63) aufweist, - Drehen (64) des Rohres, der Kapillare, Hohlfaser (1) oder Kavität (2), - Erzeugung eines Plasmas (65) in dem Rohr, der Kapillare, Hohlfaser (1) oder Kavität (2) mittels elektrodenlosem Zünden des Prozessgases und - mikrowelleninduzierte Gasentladung axial in dem Rohr, der Kapillare, Hohlfaser (1) oder Kavität 2) entlang der Längsachse -A-A-.
(EN)
The invention relates to a particle-free method for significantly reducing the surface roughness of the inner surface of tubes, capillaries, hollow fibers, or cavities made of fused silica or glasses with a high content of fused silica and to a device for carrying out the method. The aim of the invention is to provide a particle-free method for significantly reducing the surface roughness of the inner surface of tubes, capillaries, hollow fibers, or cavities made of fused silica or glasses with a high content of fused silica, said method producing high-quality surfaces in the interior of the hollow fibers. This is achieved in that a method is carried out as follows: - microwaves are generated in a high-frequency microwave source (3) with an energy ranging from 400 W to 6000 W, - the microwaves are guided in a tapered hollow conductor (4), wherein the microwaves are guided from the hollow conductor (4) through the wall (12) of the tube, capillary, hollow fiber (1), or cavity (2), said wall being transparent to microwaves, and into the discharge zone (14) in the interior of the tube, capillary, hollow fiber (1), or cavity (2), and the interior is designed as a hollow chamber (13), - a process gas is introduced into the tube, capillary, hollow fiber (1), or cavity (2), which comprises a gas inlet opening (5) and a gas outlet opening (6), at a pressure of p = 1 bar, said process gas being introduced into the tube, capillary, hollow fiber (1), or cavity (2) through the gas inlet opening (6) such that the process gas has a tangential flow component (63), - the tube, capillary, hollow fiber (1), or cavity (2) is rotated (64), - a plasma (65) is generated in the tube, capillary, hollow fiber (1), or cavity (2) by igniting the process gas without using electrodes, and - gas is discharged axially in the tube, capillary, hollow fiber (1), or cavity (2) along the longitudinal axis -A-A- in a microwave-induced manner.
(FR)
L’invention concerne un procédé sans particules permettant de réduire de manière significative la rugosité de surface de la surface intérieure de tubes, de capillaires, de fibres creuses ou de cavités, composés de verre de silice ou de verres à teneur élevée en silice, et un dispositif permettant la mise en œuvre du procédé. La présente invention vise à proposer un procédé sans particules permettant de réduire de manière significative la rugosité de surface de la surface intérieure de tubes, de capillaires, de fibres creuses ou de cavités, composés de verre de silice ou de verres à teneur élevée en silice qui permette de produire des surfaces d'un haut niveau de qualité à l’intérieur des fibres creuses. Cet objectif est atteint par un procédé mis en œuvre comme suit : - génération de micro-ondes dans une source (3) de micro-ondes haute fréquence au moyen d’une énergie de l’ordre de 400 W à 6000 W, - passage desdites micro-ondes dans un guide creux conique (4), les micro-ondes étant guidées par le guide creux conique (4) à travers la paroi (12) du tube, du capillaire, de la fibre creuse (1) ou de la cavité (2) qui est transparente aux micro-ondes, vers la zone de décharge (14) à l’intérieur du tube, du capillaire, de la fibre creuse (1) ou de la cavité (2), qui est conçue sous la forme d’un vide (13), - introduction d’un gaz de traitement dans le tube, le capillaire, la fibre creuse (1) ou la cavité (2) qui présente une ouverture (5) d’entrée de gaz et une ouverture (6) de sortie de gaz, à une pression p = 1 bar, le gaz de traitement étant introduit dans le tube, le capillaire, la fibre creuse (1) ou la cavité (2) par l’ouverture (6) d’entrée de gaz de telle manière qu’il présente une composante d’écoulement (63) tangentielle, - rotation (64) du tube, du capillaire, de la fibre creuse (1) ou de la cavité (2), - génération d’un plasma (65) dans le tube, le capillaire, la fibre creuse (1) ou la cavité (2) au moyen d’un amorçage sans électrode du gaz de traitement, et - décharge gazeuse induite par micro-ondes dans le tube, le capillaire, la fibre creuse (1) ou la cavité (2) le long de l’axe longitudinal A-A.
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