How it Works: Vapor Deposition

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コーニングは、ガラスと全く関係のないように思えるプロセスを通じて、世界で最も純粋なガラスの一部を生産しています。

これは気相堆積と呼ばれます。高温プロセスでは、溶融液を冷却するのではなく、成長表面に小さなガラス粒子の層を重ねてガラスを製作します。

気相堆積は、コーニングの光ファイバにおける世界的なリーダーシップの鍵となるものです。またこれは、洗練された望遠鏡ミラーなど、他のニューガラステクノロジー製品を生産するために、コーニングが使用するプロセスでもあります。

さらに、材料への深い理解、プロセス制御の専門知識、最先端の機器設計、そして自動化といった、コーニングの古典的な組み合わせを表しています。

仕組み

プロセスにはさまざまな形式がありますが、コーニングで最も一般的に使用されているのは、固体基板の上部(または周囲)の極薄層の新たなガラスを"構築する"外側気相堆積(OVD)です。

たとえば、繊維を作るとき、蒸気はシリコンを含む液体から来ます が、ドーパントとして知られる制御された添加物を含む場合があります。そのため、燃焼プロセスでは、すすと呼ばれる非常に小さい酸化ガラス粒子と未燃焼の蒸気の混合物が生成されます。次に、その蒸気は粒子の周りに凝縮し、さらに凝集して基板に付着します。

蒸気は、長いセラミックのロッドの周りに細かく堆積します。微細なガラス粒子への蒸気反応の層の後に、超高純度ガラスの形成をもたらします。そして、ベイトロッドが取り外された状態で、プリフォームとして知られる完璧なガラスチューブが強熱で固められ、髪の毛のように細い光ファイバに引き込まれます。 

レンズ、ミラー、および(長年に渡り)米国の宇宙船の窓として使われる場合、気相堆積は"直接ガラス"処理で行われ、大きく高密度なガラスの塊を作り出します。大きな望遠鏡のミラーの製作は、 1年以上にも及ぶプロセスです。

なぜ重要なのでしょうか。

光ファイバや望遠鏡のレンズなどの製品の場合、ガラスには、光の透過を妨げる可能性のあるごくわずかな汚染物質も、含まれていてはなりません。気相堆積により、蒸気に混入する化学物質、さらにはガラスを厳重に制御できます。その結果、想像を超える最高のガラスが得られ、並外れた用途に使われます。

気相堆積処理がどのように機能するかについては、以下のビデオ(英語)をご覧ください。