Știri din industrie
Acasă / Ştiri / Știri din industrie / Cuarțul transmite lumina UV? Transparența UV a sticlei de cuarț explicată
Luați legătura

Dacă aveți nevoie de ajutor, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați

Cuarțul transmite lumina UV? Transparența UV a sticlei de cuarț explicată


Imaginați-vă că specificați o cameră de dezinfecție UV, un reactor de fotochimie sau o celulă optică pentru un spectrometru. Una dintre primele întrebări materiale este dacă cuarțul va lăsa de fapt lumina ultravioletă să treacă. Răspunsul contează pentru că sticla obișnuită, care este peste tot și ieftină, oprește majoritatea UV la fereastră. Cuarțul fuzionat, în schimb, este unul dintre puținele materiale de inginerie transparente care trece ultravioletele adânci cu pierderi foarte mici. În calitate de producător de sticlă de cuarț care furnizează clienți semiconductori, fotovoltaici, de laborator și optici, răspundem la această întrebare aproape în fiecare săptămână, așa că acest articol vă oferă răspunsul practic, la nivel de specificație.

Da: cuarțul transmite lumina UV. În funcție de calitate și grosime, sticla de cuarț trece aproximativ 85 până la 92% din UV incidentă la 254 nm, iar silicea topită de înaltă puritate rămâne transmisivă până la aproximativ 185 nm. Valoarea exactă depinde de calitatea materialului, conținutul de impurități, finisarea suprafeței și lungimea traseului. În secțiunile de mai jos explicăm de ce cuarțul se comportă în acest fel, cum se compară diferitele grade de cuarț, cum se comportă cuarțul față de sticla borosilicată și soda-calcică și cum să selectezi cuarțul care transmite UV potrivit pentru propria ta aplicație.

Punct cheie: Cuarțul transmite lumina UV în toate cele trei benzi UV, iar gradul și grosimea pe care le alegeți determină exact cât de mult din acel UV ajunge în procesul dumneavoastră.

Cuarțul transmite lumina UV? Răspunsul direct

Răspunsul scurt este da, iar răspunsul util de inginerie este, de asemenea, da, cu o notă atașată. Sticla de cuarț este transparentă în toată gama ultravioletă utilizată în industrie: UVA de la 315 la 400 nm, UVB de la 280 la 315 nm și UVC de la 200 la 280 nm. Un tub sau o placă standard de cuarț transparent transmite mai mult de 85% din radiația UVC la 254 nm, motiv pentru care cuarțul este materialul specificat pentru lămpi UV germicide, purificatoare de apă UV și reactoare UV. Sticlă soda-calcică obișnuită, prin comparație, absoarbe UVC aproape complet și chiar și sticla borosilicată devine opacă sub aproximativ 300 nm.

Când profesioniștii din industrie vorbesc despre cuarț care transmite lumina UV, în mod normal se referă la cuarț topit sau silice topită, nu la cuarțul cristalin folosit pentru blaturi. Cuarțul topit este obținut prin topirea cristalului natural de cuarț sau a nisipului de silice într-o sticlă amorfă, în timp ce silicea topită este de obicei făcută din precursori sintetici. Ambele forme împărtășesc aceeași chimie fundamentală, dioxidul de siliciu pur, diferențele de puritate și traseul de fabricație apar în principal în intervalul UV profund.

Cuarțul transmite UVA, UVB și UVC; blocurile de sticlă soda-calcică cele mai ultraviolete sub 350 nm.
banda UV Gama de lungimi de unda Comportamentul sticlei de cuarț Comportamentul sticlei sodo-var
UVA 315-400 nm Transmite aproximativ 90% pe bandă pentru cuarțul standard Transmite parțial peste aproximativ 350 nm; absoarbe cele mai scurte UVA
UVB 280-315 nm Transmite aproximativ 85 până la 90 la sută Blochează aproape toate UVB
UVC 200-280 nm Transmite aproximativ 85 până la 92 la sută pentru cuarțul UV Blochează în esență toate UVC
UV profund / VUV 100-200 nm Silice topită sintetică de calitate UV transmite până la aproximativ 185 nm la o grosime de 10 mm Opac

Numerele de mai sus presupun o suprafață curată, lustruită și o grosime tipică a peretelui de 1 până la 10 mm. Secțiunile mai groase absorb mai mult, motiv pentru care o tijă de cuarț de 50 mm va prezenta o transmisie UV mai mică decât o fereastră de cuarț de 1 mm de aceeași calitate. Finisajul suprafeței contează și el: o suprafață șlefuită sau mată împrăștie o parte semnificativă de UV, în timp ce o suprafață lustruită menține pierderile de reflexie aproape de valoarea teoretică de aproximativ 3,5% pe suprafață.

Cheie la pachet: Cuarțul transmite lumina UV prin UVA, UVB și UVC, cele mai bune grade transmitând până la aproximativ 185 nm; blocurile de sticlă obișnuite blochează aproape toate UVC și majoritatea UVB.

De ce cuarțul transmite lumina UV și sticla obișnuită nu

Fizica din spatele transmisiei UV este de fapt fizica absorbției. Lumina ultravioletă este absorbită de un material atunci când energia fotonului se potrivește cu o tranziție electronică permisă în material. Cuarțul pur topit are o bandă interzisă foarte largă, de aproximativ 8 până la 9 electroni volți. Cei mai energici fotoni UV utilizați în sistemele practice, de exemplu un foton de 200 nm transportă aproximativ 6,2 electroni volți, nu au suficientă energie pentru a excita un electron prin acel interval. Ca urmare, nu există un mecanism intrinsec de absorbție pentru lumina UV în silice pură, iar fotonii trec pur și simplu.

Geamul obișnuit este un material diferit din punct de vedere chimic. Sticla soda-calcică conține oxid de sodiu, oxid de calciu și, de obicei, câteva sute de părți per milion de fier. Fierul, în special în forma sa ferică, este unul dintre cei mai puternici absorbanți de ultraviolete cunoscuți; chiar și câteva părți pe milion fac sticla opaca la UVC. De asemenea, ionii modificatori descompun rețeaua de silice și creează atomi de oxigen fără punte, care introduc niveluri de energie localizate. Aceste niveluri oferă fotonilor UV o cale de absorbție, astfel încât sticla se blochează mai degrabă decât să transmită.

Acesta este motivul pentru care puritatea este conceptul central în cuarțul UV. Procesul de fabricare a cuarțului controlează trei lucruri care determină transmiterea UV: nivelul impurităților metalice, concentrația grupelor hidroxil și numărul defectelor de deficit de oxigen. Pentru lucrul cu UV adânc sub 220 nm, silice topită sintetică din precursori de înaltă puritate oferă cea mai curată rețea și cea mai mare transmisie. Cuarțul natural topit cu flacără, sursa majorității tuburilor și plăcilor de cuarț de pe piață, are o transmisie UV profundă puțin mai mică, deoarece reține oligoelemente din cristalul natural.

Există, de asemenea, o distincție practică între silicea topită cu OH scăzut și cu OH ridicat, pe care cumpărătorii de sisteme UV ar trebui să o înțeleagă. High-OH sau silice topită umedă, tipică pentru JGS1, oferă o transmisie excelentă la UV adânc și o rezistență mai bună la daune induse de UV. Siliciul topit cu conținut scăzut de OH sau uscat, tipic pentru JGS3, a fost dezvoltat pentru optica în infraroșu și are transmisia redusă sub aproximativ 260 nm. Pentru aplicațiile ultraviolete, gradele de OH ridicat sunt aproape întotdeauna alegerea mai sigură.

  • Rețea de SiO2 purificată: fără ioni modificatori pentru a absorbi energia ultravioletă.
  • Interval mare de bandă: fotonilor UV le lipsește energia necesară pentru a declanșa absorbția electronică.
  • Puține impurități metalice: fără benzi de absorbție a fierului sau a metalelor de tranziție.
  • Structura controlată: centre minime de deficit de oxigen care absorb aproape 248 nm și 215 nm.
Cheie la pachet: Cuarțul transmite lumina UV, deoarece dioxidul de siliciu pur are o bandă interzisă largă și o rețea lipsită de impurități care absorb UV, în timp ce sticla obișnuită blochează UV din cauza modificatorilor de rețea și a contaminării cu urme de metal.

Transmisie UV cuarț după grad: JGS1, JGS2, JGS3 și silice topită

Nu tot cuarțul transmite UV în mod egal și o mare parte din specificarea unei componente de cuarț este alegerea gradului potrivit. Clasificarea standard optică chineză JGS1, JGS2 și JGS3 este utilizată pe scară largă în industrie și se referă îndeaproape la tipurile internaționale de silice topită. Principiul de comandă este simplu pentru cumpărător: cu cât numărul este mai mic, cu atât performanța deep-UV este mai bună. JGS1, gradul sintetic de UV departe, transmite până la aproximativ 185 nm; JGS2, fabricat din cuarț natural, acoperă domeniul UV de peste aproximativ 220 nm; iar JGS3, un grad de infraroșu cu OH scăzut, nu este recomandat pentru serviciul UV profund.

Domenii de lucru UV și transmisie tipică de 254 nm cu grad de cuarț.
Nota Baza de fabricație Gamă UV practică Transmisie tipică la 254 nm (10 mm) Aplicații primare
JGS1 Silice topită sintetică, OH ridicat 185-2500 nm Aproximativ 90 la sută Optică UV profundă, semiconductor 193/248 nm, spectroscopie UV
JGS2 Cuarț natural topit cu flacără 220-2500 nm Aproximativ 86 la sută Lămpi UV, manșoane, ferestre, optică UV generală
JGS3 Silice topită cu conținut scăzut de OH 260-3500 nm Aproximativ 80 la sută Optică IR, imagini termice, sisteme UV-IR cu bandă largă
Tub de cuarț transparent standard Cuarț topit electric 240-2500 nm Aproximativ 82 la sută Plicuri lămpi, tuburi de încălzire, reactoare industriale

Deoarece JGS1 este materialul de alegere atunci când un sistem trebuie să funcționeze la 185 până la 220 nm, este, de asemenea, gradul pe care îl recomandăm pentru aplicații UV solicitante, cum ar fi reactoare cu ozon, optică cu laser excimer și spectroscopie VUV. Combinația dintre transmisia largă și solarizarea scăzută face ca prețul mai mare să fie meritat atunci când performanța UV profundă este pe linie.

Far UV Optical Quartz Glass JGS1 for Deep Ultraviolet Applications Sticlă de cuarț optic UV îndepărtat JGS1 pentru aplicații cu ultraviolete adânci Această calitate sintetică de silice topită oferă transmisie în intervalul 185-220 nm cu solarizare scăzută, făcându-l potrivit pentru sisteme UV pretențioase, cum ar fi optica cu laser excimer și spectroscopia VUV. Vizualizare produs →

O curbă de transmisie spune o poveste mai clară decât un singur punct de date. Graficul de mai jos prezintă transmisia internă în funcție de lungimea de undă pentru trei materiale comune la o grosime de 10 mm. Cele trei curbe acoperă silice topită UV, cuarț topit standard și sticlă borosilicată de la 180 nm la 400 nm. Puteți vedea că alegerea materialului devine critică sub 300 nm. În special, regiunea UV profundă între 180 nm și 220 nm separă silicea topită sintetică de orice altă familie de sticlă.

Transmisia UV a silicei topite vs cuarț standard vs sticla borosilicată (10 mm) 0% 25% 50% 75% 100% 180 220 260 300 340 380 400 nm lungime de unda (nm) Transmisie Silice topită de calitate UV (JGS1) Cuarț topit standard Sticlă borosilicată

Primul lucru pe care cititorul ar trebui să observe este cât de plată este curba de siliciu topită cu grad UV: rămâne peste 90% de la 200 nm până la 400 nm. Cuarțul topit standard urmează o cale similară la lungimi de undă mai mari, dar transmisia sa începe să scadă considerabil sub 220 nm. La 200 nm, cuarțul standard transmite doar aproximativ 70 la sută pe o cale de 10 mm, în timp ce silicea topită cu grad UV transmite încă mai mult de 90 la sută. Sticla borosilicată, prezentată în curba gri deschis, este efectiv opac sub 300 nm. Între 310 nm și 330 nm, borosilicatul urcă rapid de la aproximativ 20 la sută la peste 60 la sută, ceea ce se potrivește cu comportamentul său ca material care transmite UVA care blochează UVB și UVC. La lungimea de undă practică germicidă de 254 nm, silicea topită de calitate UV și cuarțul standard transmit ambele puternic, în timp ce borosilicatul transmite în esență zero. Acesta este motivul pentru care cuarțul, nu borosilicatul, apare în peretele fiecărei lămpi UV de dezinfecție cu mercur și amalgam. Pentru aplicațiile care necesită lungimi de undă mai scurte de 200 nm, cum ar fi generarea de ozon la 185 nm, numai silice topită sintetică de înaltă puritate oferă o transmisie de lucru utilă. Curbele explică, de asemenea, de ce trecerea de la o fereastră de silice topită la o fereastră de borosilicat într-un sistem de spectroscopie UV schimbă complet măsurarea. Pe scurt, spectrul de transmisie răspunde atât la întrebarea științifică, cât și la întrebarea de cumpărare: cuarțul transmite lumina UV, iar gradul pe care îl alegeți decide unde se află limita practic de UV.

Pentru achizițiile la scară de producție, un producător poate furniza curbe de transmisie măsurate pentru fiecare lot. Siliciul topit de calitate UV și cuarțul standard transmit ambele lumină UV, iar întrebarea practică este doar unde se află lungimea de undă de lucru.

Cheie la pachet: Transmisanța UV cuarțului depinde de calitate: silicea topită sintetică JGS1 oferă cea mai profundă gamă UV până la 185 nm, JGS2 acoperă 220 nm și mai mult, iar silicea topită JGS3 cu conținut scăzut de OH ar trebui rezervată pentru lucrul IR.

Cuarț vs borosilicat vs sticla soda-calcică: comparație cu transmisia UV

O comparație directă la lungimi de undă fixe este cea mai rapidă modalitate de a comunica de ce cuarțul este materialul UV implicit. La 254 nm, lungimea de undă a lămpilor germicide, cuarțul transmite mai mult de 80 la sută, în timp ce sticla borosilicată și soda-var nu transmit practic nimic. La 302 nm, în domeniul UVB, cuarțul încă transmite aproximativ 90 la sută, iar borosilicatul începe abia să se deschidă. La 365 nm, în domeniul UVA, cuarțul este în continuare lider, dar borosilicatul devine utilizabil și soda-calcul ajunge la aproximativ 50 la sută. Concluzia este lipsită de ambiguitate: cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât mai mult cuarțul trage înainte.

Comparație de transmisie a cuarțului și a sticlei convenționale la trei lungimi de undă UV, 1 mm grosime.
Material UVC la 254 nm UVB la 302 nm UVA la 365 nm Limită aproximativă UV
Silice topită de calitate UV (JGS1) Aproximativ 90 la sută Aproximativ 92 la sută Aproximativ 92 la sută Aproximativ 185 nm
Cuarț JGS2 Aproximativ 87 la sută Aproximativ 89 la sută Aproximativ 90 la sută Aproximativ 220 nm
Sticlă borosilicată Aproximativ 0 la sută Aproximativ 15 la sută Aproximativ 78 la sută Aproximativ 300 nm
Sticlă soda-var Aproximativ 0 la sută Aproximativ 0 la sută Aproximativ 50 la sută Aproximativ 350 nm

Mai mulți cumpărători ne întreabă dacă este acceptabil să folosim manșoane din borosilicat într-un sistem UV-C pentru a reduce costurile. Răspunsul măsurat este nu: la 254 nm, manșonul în sine ar absorbi aproape toate UV-C, astfel încât lampa ar încălzi apa sau aerul fără a furniza o doză semnificativă. Singurele materiale care funcționează pentru UVC în practica industrială sunt cuarțul, silicea topită de înaltă puritate și anumiți fluoropolimeri precum PTFE și PFA, iar fluoropolimerii au rareori proprietățile structurale sau termice ale cuarțului. Plăcile JGS2 oferă cea mai rentabilă combinație de transmisie UV și stabilitate termică pentru plicuri industriale, ferestre și capace.

UV Optical Quartz Plate JGS2 for Industrial UV-C Envelopes Placă de cuarț optic UV JGS2 pentru plicuri industriale UV-C Fără o bandă de absorbție de la 200 la 250 nm, această placă de cuarț oferă o transmisie UV eficientă și stabilitate termică pentru manșoanele lămpilor, vizele și capacele în sistemele cu ultraviolete-C. Vizualizare produs →

O curbă spectrală este doar o parte a poveștii; cumpărătorii doresc, de asemenea, o comparație rapidă la lungimea de undă exactă pe care o folosește procesul lor. Lumina ultravioletă-C la 254 nm este ieșirea standard a lămpilor germicide cu mercur de joasă presiune, astfel încât această lungime de undă apare în mii de specificații ale produsului. Tabelul de mai jos compară transmisia măsurată a șase grupuri de materiale comune la o grosime de 1 mm. Am folosit în mod intenționat o grosime subțire, reprezentativă a peretelui, deoarece majoritatea manșoanelor lămpilor UV și ferestrelor optice sunt specificate în intervalul de la 1 mm la 3 mm. Barele ilustrează cât de mare este decalajul dintre produsele din cuarț și produsele convenționale din sticlă la această lungime de undă critică.

Transmisie UV-C la 254 nm de material (grosime de 1 mm) 0% 25% 50% 75% 100% Silice topită de calitate UV (JGS1) 90% Silice topită cu conținut scăzut de OH 90% Cuarț JGS2 86% Cuarț topit standard 82% Sticlă borosilicată 0% Sticlă soda-var 0%

Silice topită de calitate UV și silice topită cu conținut scăzut de OH se află în partea de sus a graficului, ambele transmitând aproximativ 90 la sută din UVC incidentă. Cuarțul JGS2 merge ușor la aproximativ 86 la sută, o diferență care este rar vizibilă în utilizarea de zi cu zi, dar care poate afecta eficiența lămpii pe parcursul a mii de ore de funcționare. Tuburile standard de cuarț topit, care sunt materialul de lucru pentru manșoanele de cuarț și plicurile lămpilor, transmit aproximativ 82% la această grosime. Sticla borosilicată și soda-calcică, prezentate ca bare neglijabile în partea de jos, nu transmit în esență UVC la 254 nm. Consecința practică este că o lampă proiectată cu un manșon de borosilicat nu își poate furniza niciodată doza nominală de UVC, indiferent de cât de multă putere este aplicată. Acesta este și motivul pentru care sondele optice și senzorii UV utilizați la 254 nm specifică întotdeauna ferestre de cuarț în loc de ferestre de sticlă. O altă observație utilă este că diferența dintre cele patru clase de cuarț este de doar aproximativ opt puncte procentuale, ceea ce înseamnă că chiar și cea mai economică calitate de cuarț este încă un transmițător UV autentic. Când aplicația trece la lungimi de undă mai scurte, cum ar fi lămpile excimer cu clorură de cripton de 222 nm, același clasament este valabil, dar decalajul dintre JGS1 și cuarțul standard se mărește. La 185 nm, diferența ar deveni și mai dramatică și numai gradele de silice topită sintetică ar rămâne utile. Din punct de vedere al aprovizionării, această diagramă este un bun memento pentru a cere furnizorului dumneavoastră curba de transmisie reală a gradului pe care îl indică, deoarece nu toate cuarțurile sunt la fel. Un producător de încredere va furniza date măsurate pentru fiecare lot de producție.

Din perspectiva unui producător, concluzia este simplă: furnizăm toate aceste calități sub formă de tuburi, tije și plăci, iar comenzile cu ridicata pot amesteca note într-o singură expediție. Deoarece diferențele optice sunt măsurabile, recomandăm întotdeauna citarea cu o lungime de undă țintă.

Cheie la pachet: La lungimi de undă UVC, cuarțul este singurul material convențional din sticlă care transmite niveluri utilizabile de lumină UV; sticla borosilicată și sodo-calcică blochează aproape complet radiația de 254 nm.

Aplicații industriale și de laborator care se bazează pe transmisia UV cu cuarț

Transparența UV a cuarțului nu este o curiozitate de laborator; este ceea ce face ca mai multe industrii de miliarde de dolari să funcționeze. În dezinfecția UV, manșoanele de cuarț și plicurile lămpii de cuarț lasă o lampă cu mercur să emită UVC în apă, aer și suprafețe. În fabricarea semiconductoarelor, optica de cuarț și ferestrele de cuarț transportă lumină laser de 193 nm și 248 nm prin stepper și instrumente de inspecție. În chimia analitică, cuvele de cuarț și capilarele de cuarț permit spectroscopia UV sub 200 nm pe care sticla nu o poate suporta. La întărirea UV, tijele și plăcile de cuarț furnizează energie UVA și UVB adezivilor, cernelurilor și acoperirilor fără a se degrada la expunerea continuă.

Fiecare aplicație impune cerințe ușor diferite asupra cuarțului. Sistemele de dezinfecție au nevoie de transmisie UVC mare în tuburi cu pereți subțiri, plus rezistență la șocuri termice atunci când lampa este fierbinte; uneltele cu semiconductor au nevoie de silice topită sintetică premium, cu conținut scăzut de bule și uniformitate certificată; Liniile de întărire UV au nevoie de plăci mari de cuarț care pot fi manipulate, curățate și înlocuite rapid. O fabrică care produce cuarț în toate aceste forme poate furniza oricare dintre ele din același sistem de producție.

Dezinfectie UV si mediu

  • Manșoane de cuarț pentru lămpi UVC de joasă presiune și amalgam
  • Ferestre de cuarț pentru senzori de fluență UV
  • Tuburi de cuarț pentru generarea de ozon la 185 nm
  • Vizualizări de cuarț pentru camerele de oxidare UV

Semiconductor, optică și analitică

  • Vizualizări și lentile JGS1 pentru litografie DUV
  • Cuve și celule de cuarț pentru spectroscopie UV/Vis
  • Tije de cuarț pentru livrare UV cu fibră optică
  • Tuburi de cuarț rezistente la UV pentru procese cu plasmă și CVD

Produsul care combină ambele lumi pentru cumpărătorii industriali este tubul de cuarț rezistent la UV. Este folosit atât ca înveliș pentru lămpi în corpurile germicide cu randament ridicat, cât și ca capac de protecție în echipamentele de întărire UV și trebuie să mențină o transmisie stabilă timp de mii de ore. Versiunile dopate adaugă un alt strat de control: prin modificarea chimică a rețelei de silice, dopajul poate schimba sau elimina benzile UV specifice, ceea ce este util atunci când o lampă trebuie să treacă anumite lungimi de undă în timp ce le suprimă pe altele. Pentru clienții care au nevoie de ferestre de cuarț de precizie și ochelari de vedere pentru camerele UV, oferim ferestre lustruite în JGS1, JGS2 și cuarț standard, cu dimensiuni și finisaje personalizate. Tuburile noastre de sticlă de cuarț rezistente la temperaturi înalte și ultraviolete sunt fabricate exact pentru acest ciclu de funcționare, cu grosime controlată a peretelui și transmisie UVC măsurată.

High-Temperature and Ultraviolet Resistant Quartz Glass Tubes Tuburi din sticlă de cuarț rezistente la temperaturi înalte și ultraviolete Aceste tuburi de SiO₂ depășesc 93% transmitanța de la vizibil la infraroșu apropiat, cu grosime controlată a peretelui și transmisie UVC măsurată, făcându-le plicuri fiabile pentru lămpi germicide și de întărire. Vizualizare produs →

Un ultim punct privind adecvarea: dacă procesul dumneavoastră folosește lumină UV pentru a vindeca, dezinfecta, analiza sau elimina, cuarțul este aproape întotdeauna interfața optică corectă. Puținele cazuri în care cuarțul nu este recomandat sunt procesele care se bazează pe lungimi de undă sub aproximativ 180 nm, în care chiar și silicea topită sintetică începe să-și piardă transparența și procesele care necesită blocare selectivă a UV, unde dopajul sau acoperirea, mai degrabă decât cuarțul simplu, este instrumentul potrivit.

Cheie la pachet: De la lămpi germicide la 254 nm până la optica litografică la 193 nm, transmisia UV cu cuarț este proprietatea favorabilă din spatele dezinfectării, fabricației de semiconductori, spectroscopiei UV și întăririi UV.

Cum să alegeți cuarțul cu transmitere UV pentru aplicația dvs

Alegerea cuarțului potrivit care transmite UV începe cu un număr: cea mai scurtă lungime de undă pe care o va folosi procesul dumneavoastră. Acest număr unic determină gradul, puritatea materialului și, de obicei, prețul. A doua întrebare este lungimea traseului, deoarece o fereastră de 1 mm și o tijă de 50 mm transmit foarte diferit chiar și în același material. Al treilea grup de întrebări acoperă temperatura de funcționare, presiunea, expunerea la substanțe chimice și montarea mecanică, toate acestea influențând proiectarea finală a componentei.

Ca regulă utilă: peste 300 nm, majoritatea gradelor de cuarț transparent funcționează; sub 300 nm, specificați un material de calitate UV; sub 220 nm, specificați silice topită sintetică. Dacă furnizorul dvs. nu vă poate spune limitele practice ale cuarțului lor, tratați-o ca pe un steag roșu.

Cuarț transparent standard

Cel mai bun pentru lampa de 254-365 nm

plicuri, maneci,

și tuburi de reactor.

Economic, ridicat

rezistenta la socuri termice,

aproximativ 82 până la 86 la sută

Transmiterea UVC

la 1 până la 2 mm perete.

Silice topită JGS1 UV

Acoperă 185-2500 nm pt

optica deep-UV și

scule semiconductoare.

Cea mai mare puritate, cea mai scăzută

solarizare, premium

pret.

Cuarț de calitate UV JGS2

Acoperă 220-2500 nm.

Alegere echilibrată pentru

Ferestre UV, proces

ferestre, manșoane lămpi

, și lucrări optice generale.

Silice topită cu OH scăzut

Pentru IR sau bandă largă

Optica UV-IR. Evitați mai jos

260 nm; profund-UV

transmiterea este distinctă

mai mic decât JGS1.

Dincolo de grad, patru detalii ale specificațiilor merită atenție. Grosimea peretelui sau grosimea ferestrei modifică atât rezistența mecanică, cât și transmisia, așa că optimizați secțiunea cea mai subțire care poate rezista presiunii procesului dumneavoastră. Calitatea suprafeței contează: o suprafață lustruită fin minimizează împrăștierea, în timp ce o suprafață de sol poate reduce eficiența UV cu 5 până la 15%. Finisarea marginilor și toleranțele contează pentru etanșarea în carcase metalice sau ceramice. În cele din urmă, solicitați date reale de transmisie la lungimea de undă de lucru, nu doar o curbă tipică dintr-o foaie de date.

Deoarece producăm mai degrabă decât vindem doar cuarț, putem furniza produse cu grad UV cu certificate de testare specifice lotului, dimensiuni personalizate și încărcături mixte pentru cumpărătorii angro. Aceeași fabrică care produce plăci optice JGS1 produce și tuburi de cuarț cu diametru mare pentru reactoare UV, astfel încât un singur furnizor poate acoperi atât optica, cât și hardware-ul de proces. Dacă aplicația dvs. necesită comportamentul opus, adică blocarea UV în loc să le transmită, tub de cuarț dopat pentru filtrare UV este produs de fabrica noastră cu performanță spectrală controlată.

Cheie la pachet: Definiți mai întâi cea mai scurtă lungime de undă de lucru; apoi alegeți calitatea, grosimea peretelui, finisarea suprafeței și furnizorul care poate furniza transmisie UV măsurată la acea lungime de undă.

Manipularea, curățarea și întreținerea cuarțului de calitate UV

Cuarțul de calitate UV își cumpără transparența cu puritate, ceea ce înseamnă că contaminarea suprafeței apare imediat în sistemele UV. O singură amprentă conține uleiuri care absorb puternic în ultraviolete, iar o fereastră de cuarț contaminată poate măsura cu 10 până la 20% o transmisie UVC mai mică decât una curată. Absorbția la suprafață încălzește și local cuarțul, ceea ce poate accelera devitrificarea sau crăparea în lămpile de mare putere. Menținerea curată a suprafețelor optice UV nu este așadar cosmetică; este o cerință de performanță.

  • Manipulați numai marginile de cuarț, cu mănuși curate din nitril sau fără scame.
  • Curățați cu etanol sau acetonă de calitate optică și un șervețel fără scame; frecați ușor și verificați dacă nu există dungi.
  • Pentru o contaminare puternică, utilizați o gravare cu acid fluorhidric diluat, urmată de o clătire cu apă deionizată și uscare, cu controale de siguranță adecvate.
  • Evitați curățarea abrazivă; zgârieturile împrăștie lumina UV și reduc doza administrată.
  • Inspectați periodic manșoanele lămpilor și ferestrele cu un radiometru UV; înlocuiți atunci când transmisia scade cu mai mult de 5 până la 10 la sută.
  • Păstrați piesele de schimb din cuarț în huse de protecție într-o zonă curată și uscată.

Manipularea termică merită o notă separată. Sticla de cuarț are un coeficient de expansiune scăzut, aproximativ o șaptesprezece parte față de sticla soda-calcică, deci rezistă șocului termic mult mai bine decât sticla obișnuită. Asta nu înseamnă că este indestructibil: un manșon rece de cuarț expus la o lampă fierbinte sau o suprafață umedă care atinge un tub fierbinte se poate crăpa. Încălziți treptat componentele noi în sistem, mențineți etanșările uniforme și evitați contactul cu flacăra localizată sau cu punctele fierbinți.

Pe partea de producție, efectuăm și verificări de calitate în același spirit. Fiecare componentă de calitate UV este inspectată pentru calitatea suprafeței, măsurată pentru transmisie la lungimea de undă a clientului atunci când este necesar și ambalată astfel încât suprafața optică să ajungă neatinsă. Acești pași pot suna simpli, dar ei sunt motivul pentru care un produs de cuarț de la un producător dedicat funcționează diferit față de o bucată generică de sticlă de cuarț.

Cheie la pachet: Suprafețele curate și manipularea termică blândă păstrează transmisia UV de cuarț: chiar și o amprentă poate reduce emisia UVC cu 10 până la 20 la sută.

Întrebări frecvente: Cuarțul transmite lumină UV?

Iată întrebările pe care cumpărătorii de laborator, inginerii de fabrică și echipele de achiziții le pun cel mai des despre cuarț și lumina ultravioletă.

Î1. Cuarțul transmite lumina UV sau o blochează?

Da, cuarțul transmite lumina UV. Sticla de cuarț trece ultravioletele în intervalele UVA, UVB și UVC, iar silicea topită sintetică de înaltă puritate transmite până la aproximativ 185 nm. Sticla obișnuită nu: blochează aproape toate UVC și majoritatea UVB.

Q2. Care este transmisia UV a cuarțului la 254 nm?

La o grosime tipică a peretelui de 1 până la 2 mm, cuarțul de calitate UV transmite aproximativ 85 până la 92% la 254 nm. Silice topită JGS1 este aproape de 90 la sută, JGS2 în jur de 86 până la 88 la sută, iar tuburile standard de cuarț transparent aproximativ 82 până la 86 la sută. Sticla borosilicată și soda-calcică transmit practic zero la această lungime de undă.

Q3. Care este diferența dintre cuarțul JGS1, JGS2 și JGS3?

JGS1 este silice topită sintetică cu cea mai largă gamă UV, până la 185 nm. JGS2 este fabricat din cuarț natural și acoperă intervalul de peste aproximativ 220 nm, ceea ce este suficient pentru majoritatea lămpilor UV și ferestrelor. JGS3 este un grad scăzut de OH destinat opticii în infraroșu, iar performanța sa UV sub 260 nm este net mai scăzută.

Î4. Pot fi folosite tuburi de cuarț pentru lămpile germicide UVC?

Da. Tuburile de cuarț sunt materialul standard pentru plic și manșon pentru lămpi UVC de joasă presiune și amalgam. Acestea combină transmisia ridicată la 254 nm cu rezistența la șoc termic necesară atunci când lămpile funcționează la temperaturi ridicate ale suprafeței.

Î5. Sticla obișnuită blochează UVC?

Da. Atât sticla soda-calcică, cât și sticla borosilicată absorb UVC aproape complet. De aceea, lămpile UV de dezinfecție, lămpile cu ozon și senzorii UV trebuie să folosească cuarț în loc de plicuri și ferestre de sticlă.

Î6. Pot cumpăra cu ridicata produse personalizate din cuarț cu grad UV?

Da. În calitate de producător de sticlă de cuarț, furnizăm JGS1, JGS2, JGS3 și cuarț standard în tuburi, tije, plăci, ferestre și forme fabricate la comandă. Comenzile cu ridicata, dimensiunile OEM și cantitățile de producție sunt toate disponibile, iar fiecare produs poate fi expediat cu date măsurate de transmisie UV.

Cheie la pachet: Cuarțul este singurul material convențional din sticlă care transmite lumina UV de la 185 nm în domeniul vizibil; dacă aveți îndoieli, specificați gradul și verificați transmisia la lungimea de undă de operare.

Explorați produsele de cuarț de calitate UV din fabrica noastră

Programul nostru de producție acoperă cuarțul care transmite UV sub toate formele de care are nevoie un sistem UV: tuburi pentru plicuri și manșoane de lămpi, tije pentru lucrări mecanice și optice, plăci și ferestre pentru vitrine și articole de cuarț personalizate pentru reactoare și instrumente. Toate aceste produse provin din propria noastră fabrică de sticlă de cuarț, ceea ce înseamnă că timpii de livrare, dimensiunile și datele de testare sunt controlate într-un singur loc.

Două linii de produse sunt deosebit de relevante pentru cumpărătorii de ultraviolete. Prima este gama noastră de ferestre și ochelari de vedere din cuarț de precizie, care sunt lustruite din material UV și sunt disponibile în JGS1, JGS2 și cuarț standard pentru aplicații de dezinfecție, întărire și senzori. Al doilea este tubul de cuarț dopat pentru filtrarea UV, care a fost dezvoltat pentru procesele care trebuie să respingă lumina ultravioletă în loc să o treacă, cum ar fi protejarea materialelor sensibile la UV într-un mediu UV luminos.

Pentru fiecare întrebare, echipa noastră solicită lungimea de undă de lucru, transmisia necesară, dimensiunile și condițiile de funcționare înainte de a recomanda o calitate. Acest proces se aplică în mod egal unei singure ferestre prototip și unei comenzi angro de încărcare container. Dacă proiectul dvs. depinde de lumina ultravioletă, cea mai rapidă modalitate de a reduce riscul este să specificați sticla de cuarț care este fabricată, măsurată și documentată de oameni care înțeleg UV.

Cheie la pachet: Un producător de sticlă de cuarț care măsoară transmisia UV poate furniza gradul potrivit pentru fiecare aplicație UV, de la o singură fereastră JGS1 până la cantități angro de tuburi de cuarț rezistente la UV.