なぜクリーンルームのフランジ設置が義務付けられているのですか?
光ファイバー真空システムの組み立てとフランジの取り付けにおいては、万級(ISO クラス 7)のクリーンルームでの操作が推奨されるだけでなく、多くの高精度システムでは必須となります。これは主に、光学精密伝送特性と超高真空物理性能という 2 つのコア要件によって決まります。
1. マイクロン級ファイバー端面と光信号伝送の保護
ファイバーのコア伝送媒体(コア)のサイズは非常に小さいです。一般的に使用される標準シングルモードファイバーの例では、モードフィールド径(MFD)は通常約 9.2\ \mu\text{m} です。
- 挿入損失とリターンロス悪化の回避:空気中に浮遊する微細な塵やフケの粒子(サイズは 0.5\ \mu\text{m} から数マイクロメートルの範囲が多い)がファイバーフランジ内のセラミックフェルール端面に付着すると、光路が直接遮断または散乱され、深刻な信号光損失が発生し、システムの反射損失が低下します。
- 高出力下での端面焼損(Fiber Burn)の防止:アクティブまたは高出力ファイバーシステムでは、端面に吸着した微細な塵や有機不純物が、強い光の集光照射下で急速に熱を吸収して炭化し、局所的な高温を発生させ、フランジ内のファイバー端面に永久的な溶融または損傷を引き起こす可能性があります。
2. 超高真空システムの気密性と「ガス放出」の防止
高品質のファイバー真空シールフランジの動作環境は、多くの場合、高真空(HV)または超高真空(UHV)レベルに達する必要があります。
- 表面からの継続的なガス放出(Outgassing)の回避:超高真空状態では、ファイバー表面、フランジ壁、およびシール材に付着した微量の塵、グリース、またはフケは、絶え間ないガス放出源となります。これにより、真空システムの排気時間が大幅に延長され、システムが設計された限界真空度に達することができない場合もあります。
- 物理的な漏れと「仮想漏れ」(Virtual Leak)の形成防止:フランジの締め付け中に、シール面(例えば、金属ナイフエッジと銅ワッシャー、またはゴム製シールリング)に肉眼では見えない硬質な微細な塵が挟まると、シール面を直接傷つけ、システムの漏れを引き起こす可能性があります。さらに、微細な塵の堆積によって形成される微細な隙間は、気泡を閉じ込めやすく、真空引き中にゆっくりと放出されて、特定が非常に困難な仮想漏れとなる可能性があります。
超高真空度と精密光学伝送の高度な要件に対応するため、大成永盛(OFSCN®)は気密性の高い OFSCN® Fiber Optic Vacuum Sealed Flange を設計・提供しています。この製品シリーズは、材料選択、気密性製造、および洗浄プロセスにおいて厳格な技術基準を満たしています。
対応製品:OFSCN® Fiber Optic Vacuum Sealed Flange(光ファイバー真空シールフランジ)
主な技術仕様:
- 真空性能:真空度は 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa} および 1 \times 10^{-9}\ \text{Pa}} より優れており、超高真空(UHV)システムの厳格な環境要件を完全に満たします。
- 構造設計:CF および KF の 2 つの標準シリーズが含まれており、メス型とオス型で提供可能で、シングルチャンネル(シングルヘッド)またはマルチチャンネル(マルチヘッド)のカスタマイズをサポートします。
- 耐熱性:通常の常温使用に加えて、 250\text{ }^{\circ}\text{C} までの耐熱性を持つ製品をカスタマイズできます。
このフランジは 1 \times 10^{-9}\ \text{Pa} レベルを超える極端な真空限界を備えているため、クリーンルーム外での操作は、フランジ自体が持つ優れた物理的シール性能を無駄にする塵でフランジや光ファイバーコネクタを汚染させる可能性があります。したがって、万級(またはそれ以上)のクリーンルーム内での無塵組み立て、光ファイバー端面の専門的なクリーニング(高純度アルコールとダストフリーワイプを使用)、および直後の取り付けは、ファイバー真空システム全体の長期的かつ安定した運用を保証するための標準的な工業規格です。

