一種四氯化鍺的鼓泡罐裝置以及四氯化鍺的鼓泡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及外氣相沉積法合成并沉積光纖預(yù)制棒疏松體的領(lǐng)域，尤其設(shè)計一種四氯化鍺的鼓泡罐裝置以及四氯化鍺的鼓泡方法。
【背景技術(shù)】
[0002]外氣相沉積法，尤其是OVD (Outside Vapor Deposit1n，氣相軸向沉積)法是制造光纖預(yù)制棒的主要方法。0VD法與其它方法相比，其具有制造成本低、生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢。0VD法是在一根起始棒(或稱種棒、靶棒、芯棒)表面逐層沉積并形成光纖預(yù)制棒母棒疏松體(簡稱光棒疏松體)。
[0003]為滿足光纖全反射傳輸信號的要求，需要在外氣相沉積的生產(chǎn)過程中，在芯層摻雜四氯化鍺(GeC14)，以提高光纖的折射率?，F(xiàn)有四氯化鍺供料的方式是將四氯化鍺加熱到沸點后，蒸發(fā)。將四氯化鍺蒸發(fā)，需要消耗大量的能源，同時也很難保證蒸發(fā)量的穩(wěn)定，腐蝕性的四氯化鍺流經(jīng)流量控制器，隨著使用時間增加，控制的精度、準(zhǔn)確度也會發(fā)生偏差。
[0004]CN201320861216.8揭示一種四氯化鍺高精度供應(yīng)設(shè)備，該專利中使用加熱蒸發(fā)的方式，給VAD噴燈供應(yīng)氣態(tài)四氯化鍺。由于高溫下的四氯化鍺對罐體有很強(qiáng)的腐蝕效果，難以保證計量設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。在長時間生產(chǎn)過程中，四氯化鍺的在線補(bǔ)料，勢必會影響供料的穩(wěn)定性。加熱罐體也將消耗很大的電量。
[0005]CN201120118478.6揭示一種高純度三氯氧磷鼓泡罐，該專利中使用氮氣鼓泡，控制補(bǔ)料與出料平衡，進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。但是載氣溫度、罐內(nèi)液位高度的變化，均將影響載氣中攜帶原料的量，從而影響產(chǎn)品的均勻性。
[0006]因此，有必要設(shè)計一種全新的四氯化鍺的鼓泡罐裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種減少能源消耗、長時間提供制備參數(shù)均勻的光棒疏松體的四氯化鍺的鼓泡罐裝置以及四氯化鍺的鼓泡方法。
[0008]本發(fā)明提供一種四氯化鍺的鼓泡罐裝置，其包括:一水浴系統(tǒng)；第一鼓泡罐和第二鼓泡罐，并排裝設(shè)在水浴系統(tǒng)內(nèi)，每個鼓泡罐均包括加料管、出氣管、鼓泡管；連接管道，位于第一鼓泡罐的出氣管和第二鼓泡罐的鼓泡管之間；四氯化鍺進(jìn)料管道，分別向第一鼓泡罐的加料管和第二鼓泡罐的加料管通入四氯化鍺；以及氣體進(jìn)氣管道，設(shè)有:氣體進(jìn)口、氣體出口、設(shè)置在氣體進(jìn)口和氣體出口之間兩個分支進(jìn)氣管道、以及設(shè)置在兩個分支進(jìn)氣管道外側(cè)并靠近氣體進(jìn)口的一流量控制器，其中，兩個分支進(jìn)氣管道包括:與第一鼓泡罐的鼓泡管連接的第一分支進(jìn)氣管道、以及與第二鼓泡罐的出氣管連接的第二分支進(jìn)氣管道。
[0009]其中，所述鼓泡罐的鼓泡管位于加料管和出氣管之間。
[0010]其中，所述鼓泡罐由石英玻璃制成。
[0011]其中，四氯化鍺進(jìn)料管道內(nèi)設(shè)有兩個分支四氯化鍺進(jìn)料管道，兩個分支四氯化鍺進(jìn)氣管道包括:接入第一鼓泡罐的加料管底部的第一分支四氯化鍺進(jìn)料管道、以及接入第二鼓泡罐的加料管底部的第二分支四氯化鍺進(jìn)料管道。
[0012]其中，四氯化鍺進(jìn)料管道內(nèi)還設(shè)有兩個氣動閥，該兩個氣動閥分別為:設(shè)置在第一分支四氯化鍺進(jìn)料管道中第一加料氣動閥、以及設(shè)置在第二分支四氯化鍺進(jìn)料管道中第二加料氣動閥。
[0013]其中，第一加料氣動閥和第二加料氣動閥均為常閉氣動閥。
[0014]其中，所述氣體進(jìn)氣管道內(nèi)還設(shè)有設(shè)置在氣體進(jìn)口和流量控制器之間的第一氣動閥、以及設(shè)置在流量控制器和氣體出口之間的第二氣動閥。
[0015]其中，第一氣動閥和第二氣動閥均為一常開氣動閥。
[0016]其中，所述氣體進(jìn)氣管道內(nèi)還設(shè)有設(shè)置在第一分支進(jìn)氣管道中的第三氣動閥、以及設(shè)置在第二分支進(jìn)氣管道中的第四氣動閥。
[0017]其中，第三氣動閥和第四氣動閥均為一常閉氣動閥。
[0018]本發(fā)明還提供一種四氯化鍺的鼓泡方法，包括如下步驟:
[0019]第一步:工作時，使水浴系統(tǒng)內(nèi)維持恒溫，第一鼓泡罐和第二鼓泡罐通過水箱內(nèi)水浴系統(tǒng)加熱至恒溫；
[0020]第二步:四氯化鍺經(jīng)四氯化鍺進(jìn)料管道依序通入第一鼓泡罐的底部和第二鼓泡罐的底部；
[0021]第三步:載氣經(jīng)氣體進(jìn)氣管道的第一分支進(jìn)氣管道進(jìn)入第一鼓泡罐的鼓泡管，載氣與第一鼓泡罐的四氯化鍺發(fā)生第一次鼓泡；
[0022]第四步:第一次鼓泡的載流氣體經(jīng)連接管道進(jìn)入第二鼓泡罐的鼓泡管，第一鼓泡的載流氣體與第二鼓泡罐內(nèi)的液態(tài)四氯化鍺進(jìn)行第二次鼓泡，形成飽和的四氯化鍺載氣；
[0023]第五步:飽和的四氯化鍺載氣經(jīng)第二鼓泡罐的出氣管至氣體出口。
[0024]其中，還包括以下步驟:當(dāng)待機(jī)時，吹掃氣體持續(xù)吹掃氣體進(jìn)氣管道，吹掃氣體依序經(jīng)氣體進(jìn)口、流量控制器、至氣體出口。
[0025]其中，所述第二步包括以下步驟:
[0026]A1:開啟第一加料氣動閥的閥門，四氯化鍺從第一鼓泡罐的加料管底部進(jìn)入第一鼓泡罐內(nèi)；
[0027]A2:當(dāng)目測第一鼓泡罐內(nèi)液態(tài)的四氯化鍺的液體高度達(dá)到預(yù)定的高度時，關(guān)閉第一加料氣動閥；
[0028]A3:開啟第二加料氣動閥的閥門，四氯化鍺從第二鼓泡罐的加料管底部進(jìn)入第二鼓泡罐內(nèi)；
[0029]A4:當(dāng)目測液態(tài)的四氯化鍺的液體高度達(dá)到預(yù)定的高度時關(guān)閉第二加料氣動閥。
[0030]其中，所述第三至第五步包括以下步驟:
[0031]B1:同時開啟第一氣動閥和第三氣動閥的閥門，載氣從氣體進(jìn)口途徑流量控制器至第一分支進(jìn)氣管道；
[0032]B2:載氣從第一鼓泡罐的鼓泡管與第一鼓泡罐內(nèi)的四氯化鍺進(jìn)行第一次鼓泡；
[0033]B3:第一次鼓泡后載有四氯化鍺的載氣從第一鼓泡罐的出氣管經(jīng)連接管道進(jìn)入第二鼓泡罐的鼓泡管；
[0034]B4:第一次鼓泡后載有四氯化鍺的載氣與第二鼓泡罐內(nèi)的液態(tài)四氯化鍺進(jìn)行第二次鼓泡，形成飽和的四氯化鍺載氣；
[0035]B4:開啟第四閥門的閥門，飽和的四氯化鍺載氣經(jīng)第二鼓泡罐的出氣管至氣體出
□ο
[0036]本發(fā)明通過載氣雙鼓泡罐的四氯化鍺的鼓泡罐裝置，載流氣體先后通過兩個液態(tài)的鼓泡罐時，會形成攜帶有四氯化鍺的混合氣體，本發(fā)明四氯化鍺的鼓泡罐裝置中無大功率加熱設(shè)備，減少了能源消耗；石英玻璃鼓泡罐存儲四氯化鍺，避免出現(xiàn)由于材質(zhì)腐蝕導(dǎo)致的質(zhì)量問題；載流氣體先通過流量控制器再通過四氯化鍺，降低長時間使用腐蝕后，流量控制器計量出現(xiàn)偏差的概率；在載流氣體溫度變化或單罐液位變化時，可實現(xiàn)出料溫度、飽和四氯化鍺載氣的穩(wěn)定，從而可長時間提供制備參數(shù)均勻的光棒疏松體。
【附圖說明】
[0037]圖1所示為本發(fā)明四氯化鍺的鼓泡罐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2所示為四氯化鍺的鼓泡罐裝置的鼓泡罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3所示為四氯化鍺的鼓泡罐裝置的四氯化鍺進(jìn)料管道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4所示為四氯化鍺的鼓泡罐裝置的氣體進(jìn)氣管道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5所示為四氯化鍺的鼓泡罐裝置的吹掃氣體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0042]本發(fā)明揭示一種四氯化鍺的鼓泡罐裝置，本鼓泡罐裝置采用載氣雙罐以鼓泡四氯化鍺，如圖1所示，本鼓泡罐裝置包括:一水浴系統(tǒng)，水浴系統(tǒng)設(shè)有一水箱10、裝設(shè)在水浴系統(tǒng)內(nèi)第一鼓泡罐20和第二鼓泡罐30、位于第一鼓