Manufacturing Quartz Hollow Fibers: Solution to the Problem of Stability in the Drawing of Capillaries

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Solving the problem of the stability of the manufacturing process (“drawing”) of microstructured optical fibers (“holey fibers”) is of paramount importance for determining effective technological modes of production. In this study, the modified capillary drawing model proposed by the authors, which takes into account inertial, viscous, and surface tension forces, as well as all types of heat transfer, was used. Based on the linear theory of stability, the regions of stability of the capillary drawing process were determined. During the study, the influence of the drawing ratio and inertia forces (Reynolds number) on the stability of the process under consideration was evaluated. The existence of optimal parameters of the heating element is shown: temperature distribution over the furnace surface and furnace radius at which the stability of the process of drawing quartz tubes increases significantly (several times).

We’re sorry, something doesn't seem to be working properly.

Please try refreshing the page. If that doesn't work, please contact support so we can address the problem.

About the authors

V. P. Pervadchuk

Perm National Research Polytechnic University

Email: al_derevyankina@mail.ru
614990, Perm, Russia

D. B. Vladimirova

Perm National Research Polytechnic University

Email: al_derevyankina@mail.ru
614990, Perm, Russia

A. L. Derevyankina

Perm National Research Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: al_derevyankina@mail.ru
614990, Perm, Russia

References

  1. Pendão C., Silva I. // Sensors. 2022. V. 22. P. 7554. https://doi.org/10.3390/s22197554
  2. Lin W., Zhang C., Li L., Liang S. // In Proceedings of the 2012 Symposium on Photonics and Optoelectronics. Shanghai. China. 21–23 May 2012. P. 1.
  3. Krohn D.A., MacDougall T., Mendez A. Fiber Optic Sensors: Fundamentals and Applications. Spie Press. Bellingham. WA. 2014.
  4. Xiao F., Chen G.S., Hulsey J.L. // Sensors. 2017. V. 17. P. 2390. https://doi.org/10.3390/s17102390
  5. Padma S., Umesh S., Pant S., Srinivas T. // J. Biomedical Opt. 2016. V. 21. P. 86012. https://doi.org/10.1117/1.JBO.21.8.086012
  6. Kahandawa G.C., Epaarachchi J., Wang H., Lau K. // Photonic Sens. 2012. V. 2. P. 203. https://doi.org/10.1007/s13320-012-0065-4
  7. Qiao X., Shao Z., Bao W., Rong. Q. // Sensors. 2017. V. 17. P. 429. https://doi.org/10.3390/s17030429
  8. Nie M., Xia Y.H., Yang H.S. // Clust. Comput. 2019. V. 22. P. 8217. https://doi.org/10.1007/s10586-018-1727-9
  9. Wu T., Liu G., Fu S., Xing F. // Sensors 2020. V. 20. P. 4517. https://doi.org/10.3390/s20164517
  10. Reeves W., Knight J., Russell P., Roberts P. // Opt. Express 2002. 10. 609. https://doi.org/10.1364/oe.10.000609
  11. Habib M.A., Anower M.S., Hasan M.R. // Curr. Opt. Photon. 2017. V. 1. P. 567. https://doi.org/10.3807/COPP.2017.1.6.567
  12. Troia B., Paolicelli A., Leonardis F., Passaro V. // Adv. Photon. Cryst. 2013. V. 1. P. 241. https://doi.org/10.5772/53897
  13. Maidi A.M., Kalam M.A., Begum F. // Photonics. 2022. V. 9. P. 958. https://doi.org/10.3390/photonics9120958
  14. Griffin S. // Lc Gc North America. 2002. V. 20 (10). P. 928.
  15. Mcmican R. // Reinforced Plastics 2012. V. 56 (5). P. 9. https://doi.org/10.1016/S0034-3617(12)70110-8
  16. Xue C., Qin Y., Fu H., Fan J. // Polymers 2022. V. 14. P. 3372. https://doi.org/10.3390/ polym14163372
  17. Wang K.Y., Liu R.X., Zhang L., Yan Y.H., Sui X.Y., Zhou C.L., Cheng Z.Q. // IOP Conf. Series: Materials Science and Engin. 2019. P. 678. https://doi.org/10.1088/1757-899X/678/1/012076
  18. Fitt A.D., Furusawa K., Monro T.M., Please C.P. // J. Light. Technol. 2001. V. 19. P. 1924. https://doi.org/10.1109/50.971686
  19. Pervadchuk V., Vladimirova D., Gordeeva I., Kuchumov A.G., Dektyarev D. // Fibers 2021. V. 9. P. 77. https://doi.org/10.3390/fib9120077
  20. Lienard I.V., John H. A Heat Transfer Textbook. Phlogiston Press: Cambridge. MA. 2017.
  21. Fitt A.D., Furusawa K., Monro T.M., Please C.P., Lienard I.V., John H. // J. Light. Technol. 2001. V. 19. P. 1924. https://doi.org/10.1109/50.971686
  22. Drazin P.G., Reid W.H. Hydrodynamic Stability, Cambridge University Press. 2010. https://doi.org/10.1017/CBO9780511616938
  23. Morgan R. // Math. J. 2015. V. 16. P. 67.
  24. Rodríguez R.S., Avalos G.G., Gallegos N.B., Ayala-jaimes G., Garcia A.P. // Symmetry 2021. 13. 854. https://doi.org/10.3390/sym13050854
  25. Jung H.W., Hyun J.C. // Rheology Rev. 2006. V. 2006. P. 131.
  26. Bechert M., Scheid B. // Phys. Rev. Fluids 2017. V. 2. P. 10.1103. https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.2.113905
  27. Van der Hout R. // Europ. J. Appl. Math. 2000. V. 11. P. 129. https://doi.org/10.1017/S0956792599004118
  28. Hagen T., Langwallner B. // ZAMM·Z. Angew. Math. Mech. 2006. V. 86. P. 63. https://doi.org/10.1002/zamm.200410225
  29. Vasil’ev V.N., Dul’nev G.N., Naumchik V.D. // J. Engeen. Phys. 1988. V. 55. P. 918.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (174KB)
3.

Download (59KB)
4.

Download (156KB)
5.

Download (65KB)
6.

Download (83KB)
7.

Download (58KB)
8.

Download (61KB)
9.

Download (89KB)

Copyright (c) 2023 В.П. Первадчук, Д.Б. Владимирова, А.Л. Деревянкина

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».