您可以使用非常基本的系統來制造光纖預制棒，本質上就是帶有MCVD車床的房間中的氣體輸送系統。或者，您可以通過添加許多附件來增強您的系統，這些附件將提高光纖強度和產量，并提高光纖預制棒制造過程的可重復性。
多年來，在我開發和制造特種光纖的過程中（我一直在這里運行和維護氣體輸送系統），我積極尋找各種附加控制設備以改善我們的工藝和光纖質量。實際上，某些功能（例如自動閥門泄漏測試和自動校準）是根據我的要求而專門設計的，可以滿足我的需求。以下信息簡要描述了MCVD系統的附加功能，這些功能將增強您生產滿足您的設計目標的高質量特種光纖預制棒的能力。
多通道氣體干燥器和露點監控器
如果不進行氣體干燥，則光纖中的水峰和輸送管線的腐蝕會導致嚴重的問題，導致化學品污染。我熟悉多通道氣體干燥器，該干燥器可除去輸入氣流中的水分。該氣體干燥器還包括露點監控器，因此您可以跟蹤氣流中的水分含量。多通道氣體干燥器具有兩個干燥塔。一塔干燥并向系統輸送過程氣體時，另一塔處于待機模式。根據對設備的編程方式，您可以指示MCVD系統在使用中的色譜柱被水分飽和之前切換到備用色譜柱。同樣，對于氧氣的輸送，在干燥塔之前使用“裂解”塔。
多通道氣體干燥器和露點監控器是重要功能，因為它們是完全自動化的。如果您選擇不安裝自動氣體干燥器，則另一種選擇是購買帶有可更換濾芯的固定式干燥柱，該柱可安裝在實驗室的墻上。這些固定的干燥塔需要由操作員手動更換和交叉清洗。在這種情況下，您可能會在此過程中冒入水分的風險。同樣，MCVD中的氣體干燥器將干燥的氮氣輸送到干燥箱，干燥箱封閉了所有的Teflon截止閥和管路，以保持系統干燥。它還提供了干燥的氣體來傳輸化學物質，這是至關重要的設備。
自動閥泄漏測試
氣體輸送系統中的閥門確定將哪些化學物質輸送到沉積管以及何時輸送。如果閥門不密封，則不會獲得預期的氣體流量，或者會與其他化學品交叉混合。在生產光纖預制棒之前了解您的防漏系統非常有價值。但是，手動進行約100個閥門的泄漏測試非常耗時。對于我操作的MCVD系統，最多需要2天的時間才能手動對整個系統進行泄漏測試并跟蹤泄漏。請記住，閥門需要在打開位置進行泄漏測試（氣體正在輸送到系統中），因為氣體仍可能泄漏到大氣中。當然，它們還需要在關閉位置進行測試（氣體沒有輸送到系統中）。
或者，您可以購買自動泄漏測試系統作為附加選項。這種計算機化的泄漏測試系統可自動將系統中的每個閥門以所有組合在打開和關閉位置循環。這種節省時間的選件可為每個閥提供低壓氧氣，并在輸送管線上尋找零流量狀態。這是通過系統中的每個閥（無需操作員）完成的，并且計算機程序會記錄所有結果并提供報告。根據該報告，您可以確定哪個閥門泄漏并迅速對其進行維修。
這是一項節省時間的功能：無需花費2天的時間對系統進行手動泄漏測試，而只需花費2個小時即可運行測試。如果您手動進行了泄漏閥測試，則您會熟悉一個關鍵問題：如果有多個閥門泄漏，則很難查明是哪個閥門導致了該問題。此自動泄漏測試功能可提供報告，指出需要注意的特定閥門，因此可以快速進行維修。
自動校準軟件界面
我發現校準是生產符合設計目標的優質光纖預制棒的關鍵因素。在本文中，我將簡要介紹一下校準。我鼓勵您閱讀我以前的文章之一，其中討論了校準H2 / O2質量流量控制器的重要性，并提供了許多技巧。
應我的要求，開發了一種自動校準系統，以將通過氣體輸送系統中每個設備的質量流量與質量流量標準進行比較。質量流量標準在推車上，位于氣體輸送設備旁邊，并連接到MCVD。然后，流經控制設備的氣流將離開機器并流經校準標準液。一個計算機程序通過10個不同的設定值自動循環被測質量流量控制器，并將其與質量流量控制標準進行比較。這是針對系統中的每個質量流量控制器完成的。我操作的MCVD具有12個質量流量控制器。質量流量控制器由計算機自動按照標準切換，并且在沒有操作員在場的情況下進行了測試。
此選項也是省時的功能。您可以在晚上掛上校準車，然后回家。早上，您會看到每個質量流量控制器與標準相比的報告。如果不合格，您可以選擇糾正質量流量控制器，更換它，或者簡單地讓控制配方軟件自動補償特定質量流量控制器提供的不正確值。
自動校準軟件的主要優點是您可以絕對清楚質量流量控制器的操作。如果您不跟蹤校準，例如，您要求100 CC，而實際上卻獲得110 CC，那么您就在不斷地“追求設計”。我與經驗豐富的行業專業人士進行了交談，他們認識到他們陷入了陷阱。他們會從輪廓分析儀或光纖測量中獲得反饋，而不是控制配方。該結果將反饋到MCVD中以“糾正”配方。相反，通過校準，您可以坐在駕駛員座位上，并且可以清楚地看到前方的道路。您可以確定如何最好地有效地前進。
考慮一下如果不校準質量流量控制器會發生什么，將很有幫助。如果您只是將光學結果反饋到MCVD系統配方中，那么您正在追求設計。這可以工作一段時間，但是當質量流量控制器發生故障并且必須更換時，您不知道實際流量是多少。您安裝的新的，經過校準的單元將提供實際的流量。不幸的是，您將需要重新開始并重新建立流速設定點以符合規格。追趕質量流量控制器的漂移可能非常耗時。另一方面，自動校準系統將提供所有系統質量流量控制器的實際流量曲線，以確保您的MCVD配方可提供可重現的結果。
大氣壓補償
當您考慮時，大氣壓確實會影響您的氣體輸送系統。當氧氣通過化學藥品鼓泡時，液體上方的大氣壓會影響您蒸發化學藥品的速度。較低的大氣壓會增加化學品的蒸發速率。如果您使用恒溫鼓泡器并很好地控制了汽化過程-但如果大氣壓力下降-那么從理論上講，您將能夠在相同的流量和溫度下獲得更高水平的蒸汽。這會影響您的光纖預制棒結果。有一些功能可以補償MCVD系統中的氣壓變化。
車床外殼
一些光纖預制棒制造商將其MCVD設備安裝在10,000級無塵室中。但是，可以使用非常基本的系統來制造光纖預制棒：在開放實驗室中的車床和氣體輸送系統。如果您選擇這樣做并希望獲得更高的純度，則可以添加一個車床外殼（車床被裝在帶有滑動門的玻璃外殼中）。在此機柜中，通常會添加HEPA過濾器，以將進入的空氣過濾到10,000級或更高的清潔度。外殼相對于外部房間產生正壓力。正壓與清潔空氣的這種組合有助于防止微粒進入清潔環境，融合到預成型坯上并在拉伸光纖中造成薄弱點。
此外，車床外殼是一項安全功能，因為它可以保護操作員免受火焰和活動部件的傷害。如果您無力安裝10,000級無塵室，則可以在實驗室環境中添加車床外殼。這項小的投資可以提高光纖預制棒成品率，從而提高投資回報率。
輔助恒溫鼓泡加熱器
該浸入式加熱器將熱量添加到起泡劑化學品中，以補償由于起泡作用引起的冷卻。這是添加到您的MCVD中的重要功能，因為它可以在不到5分鐘的時間內重新穩定起泡器化學溫度。如果您閱讀過我以前的文章，您會知道，我認為起泡器是制造光纖預制棒時極為重要的設備。實際上，我更喜歡玻璃起泡器，因為這使您可以查看化學藥品，確定適當的液位并確認均勻的氣泡流。多年來，我發現化學能見度是真正的優勢。
掃描高溫計
公司提供了一個掃描高溫計，它可以指向沉積管上最熱的點。開發了預定的高溫計瞄準位置與速度的關系，并將其用于編程中。如果沒有此選項，高溫計瞄準鏡將調整為一個速度。如果燃燒器速度增加，則高溫區域可能會落后于高溫計，從而導致比輸入控制器的實際溫度低的溫度。您的溫度控制器將進行補償，使實際溫度高于編程值。如果沒有這一關鍵設備，您可能會過度補償溫度，這會降低沉積效率并可能導致管過早收縮。
直徑控制
為了防止管子收縮，您必須在每次通過時仔細控制管子的直徑，并使層的厚度保持一致。隨著您的光纖預制棒收縮，壁厚會增加，從而導致內部沉積溫度降低。這將更改您每次通過所獲得的層厚度以及該層的折射率。假設您已將配方編程為以X厚度提供20層。如果每一層都越來越薄，則最終的光纖預制棒將無法滿足您的要求。MCVD的直徑控制選項使您能夠在每次運行中以及一次運行中控制沉積管直徑。
帶電動尾座的加長床車床
此附加功能使您可以將光纖預制棒拉伸到較小的直徑。您可以對車床，消防車和電動尾座進行編程，使其以特定速度運行，從而為您提供特定的光纖預制棒直徑。（程序將自動計算該值。）這是提高光纖預制棒成品率的非常有用的方法。實際上，您可以在預成型坯中制造大于所需的纖芯，將其拉伸為較小的直徑，然后用石英管將其包覆，以實現光纖設計所需的纖芯/包層比。這個過程可以產生更多的光纖。實際上，這已成為制造電信光纖的流行方法。將芯棒制造成非常大的直徑，然后將其拉伸成較長的長度，然后切成短段。接下來，每個部分都套上外套，以便從一個核心中獲得許多光纖預制棒。這是制造光纖預制棒的經濟有效的方法。顯然，此附加功能可以直接影響您的光纖產量。
一個較小的相關選項是雙爪卡盤。通常，車床配備了一組夾爪來抓管。如果沉積管不是完美的圓形，您可能會感覺到顎板移動。附加的鉗口組提供了另一組接觸點，因此沉積管保持穩定。同樣，雙鉗口卡盤也可以用于外套保護：一組鉗口保持預成型件，而第二組鉗口保持過度折疊管。
夾克車床垂直拉伸
如上所述，加長床臥式車床可用于拉伸或覆套。另外，像我司也提供垂直拉伸和覆膜車床。有2個優點：
立式車床消除了重力問題，該問題導致在加熱時導致管子下垂，這是臥式車床的常見情況。
立式拉伸車床通常更長，可以加工更長的光纖預制棒。
手動車床控制箱
公司提供的許多附加選項之一是用于設置的手動車床控制箱。當您將沉積管，塌縮管或預成型坯裝入車床以及矯直和熔融玻璃時，您可以獨立于自動系統控制燃燒器的火焰和位置。此功能使您可以在坐在車床前面的情況下上下移動燃燒器火架。另外，手動車床控制箱還具有控制電位器，用于控制H2 / O2流向燃燒器的流量。這使您可以在設置過程中手動控制燃燒器溫度。
此外，引燃器/主燃燒器支腳撥動開關使您可以騰出雙手專注于矯直和用石墨槳融合預成型件。要打開/關閉燃燒器，只需踩下腳踏板。腳踏板具有軟啟動功能，可緩慢傾斜質量流量控制器。沒有此功能，如果您踩下踏板并打開氫氣閥以使質量流量控制器將流量發送到燃燒器，則會產生大量的氫氣。對于MCVD操作員而言，這些功能非常好用，用戶友好。
化學填充系統：SiCl4，GeCl4，POCl3和備用
正如我在之前的文章中提到的那樣，當您通過化學試劑制造光纖預制棒和氣泡氣體時，這些氣體會汽化，并且起泡器中的化學含量會下降。MCVD系統中的某些組件有助于補償該化學滴。但是，在某些時候，需要填充起泡器以維持可重現的蒸汽產生。半自動化學填充系統可將操作員從過程的關鍵部分中刪除。這大大減少了出錯的機會，也減少了水分進入系統的可能性。
通常，自動化學藥品加注系統是獨立的機柜，通過管道連接到氣體傳輸系統并連接到每個起泡器。（這些系統可以是不銹鋼或特氟隆/玻璃。）控制閥與管路成一直線，以便在適當的時候打開/關閉。化學品補充柜還容納從化學品供應商處購買的散裝容器。要啟動化學加注系統，將輸送管線中的干燥氣體一直吹掃通過輸送系統的氣體，以繞過起泡器排空。完成后，對大容量化學容器進行加壓，并將化學物質壓入MCVD鼓泡器中，直至達到正確的液位。接下來，將剩余的化學藥品用干燥氣體從加氣管線中吹掃一段設定的時間，以完成加氣過程。
結論思想
如上所述，這些功能我發現非常有用。如果您對這些功能有任何疑問，建議您給我打電話。我們可以考慮各種選擇，這些選擇將增強貴公司的光纖強度和產量，并提高光纖預制棒制造工藝的可重復性。
