Verfahren zur Herstellung eines Kieselglas-Artikels, der mit Deuterium angereichert ist

Verfahren zur Herstellung eines Kieselglas-Artikels wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a. Bereitstellen eines Kieselglas-Boules, wobei der Kieselglas-Boule verfestigt wurde, und wobei der Kieselglas-Boule eine Konzentration von Hydroxyl-Gruppen von weniger als 100 Gewichts-ppm aufwe...

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: Murtagh, Michael T, Mueller, Michael A
Format: Patent
Sprache:ger
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Beschreibung
Zusammenfassung:Verfahren zur Herstellung eines Kieselglas-Artikels wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a. Bereitstellen eines Kieselglas-Boules, wobei der Kieselglas-Boule verfestigt wurde, und wobei der Kieselglas-Boule eine Konzentration von Hydroxyl-Gruppen von weniger als 100 Gewichts-ppm aufweist; b. Diffundieren von Deuterium in den Kieselglas-Boule bei einer vorher bestimmten Temperatur, wobei das Deuterium in einer Menge vorhanden ist, die größer ist als seine natürliche Isotopenhäufigkeit; und c. Annealing des Kieselsäuerglas-Boules nach Diffundieren des Deuteriums bei einer vorherbestimmten Annealingtemperatur in den Kieselglas-Boule zur Bildung des Kieselglas-Artikels, wobei der Kieselglas-Artikel eine kombinierte Konzentration von Protium und Deuterium in einem Bereich von 1 × 1016 Moleküle/cm3 bis zu 6 × 1019 Moleküle/cm3 aufweist und wobei Deuterium in einer Konzentration vorhanden ist, die größer ist als die natürliche Isotopenhäufigkeit, wobei der Schritt des Diffundierens von Deuterium in den Kieselglas-Boule bei einer vorherbestimmten Temperatur das Exponieren des Kieselglas-Boules gegenüber zumindest einem Impuls eines ersten Deuteriumdruckes umfasst, wobei jeder Impuls eine vorherbestimmte Zeitdauer aufweist, und wobei der Deuteriumdruck größer als der Umgebungsdruck ist; und das Exponieren des Kieselglas-Boules gegenüber einem zweiten Deuteriumdruck unmittelbar nach jedem Impuls für eine zweite Zeitdauer umfasst, wobei der zweite Deuteriumdruck geringer als der erste Deuteriumdruck ist. A method of making a fused silica article having a combined concentration of protium and deuterium in a range from about 1x1016 molecules/cm3 up to about 6x1019 molecules/cm3. In some embodiments, deuterium is present in an amount greater than its natural isotopic abundance. The method includes the steps of providing a fused silica boule, diffusing at least one of protium and deuterium into the boule, and annealing the boule to form the fused silica article. A method of diffusing hydrogen into fused silica and a fused silica article loaded with hydrogen formed by the method are also described.