Vijesti iz industrije
Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / Propušta li kvarc UV svjetlo? Objašnjenje UV prozirnosti kvarcnog stakla
Javite nam se

Ako trebate bilo kakvu pomoć, slobodno nas kontaktirajte

Propušta li kvarc UV svjetlo? Objašnjenje UV prozirnosti kvarcnog stakla


Zamislite da specificirate komoru za UV dezinfekciju, fotokemijski reaktor ili optičku ćeliju za spektrometar. Jedno od prvih materijalnih pitanja jest hoće li kvarc doista propuštati ultraljubičasto svjetlo. Odgovor je važan jer obično staklo, koje je posvuda i jeftino, zaustavlja većinu UV zraka na prozoru. Nasuprot tome, topljeni kvarc jedan je od rijetkih prozirnih inženjerskih materijala koji propušta duboko ultraljubičasto s vrlo malim gubicima. Kao proizvođač kvarcnog stakla koji opskrbljuje kupce poluvodiča, fotonapona, laboratorija i optičkih proizvoda, na ovo pitanje odgovaramo gotovo svaki tjedan, tako da vam ovaj članak daje praktičan odgovor na razini specifikacije.

Da: kvarc propušta UV svjetlost. Ovisno o stupnju i debljini, kvarcno staklo propušta otprilike 85 do 92 posto upadnog UV zračenja na 254 nm, a stopljeni silicij visoke čistoće ostaje propusni do oko 185 nm. Točna vrijednost ovisi o stupnju materijala, sadržaju nečistoća, završnoj obradi površine i duljini puta. U odjeljcima u nastavku objašnjavamo zašto se kvarc tako ponaša, kako se razlikuju različiti stupnjevi kvarca, kako se kvarc ponaša protiv borosilikatnog i natrijum-vapnenog stakla i kako odabrati pravi kvarc koji propušta UV zrake za svoju primjenu.

Ključna točka: Kvarc propušta UV svjetlo u sva tri UV pojasa, a stupanj i debljina koje odaberete određuju točno koliko tog UV-a dopire do vašeg procesa.

Propušta li kvarc UV svjetlo? Izravan odgovor

Kratak odgovor je da, a koristan inženjerski odgovor je također da, uz priloženu ocjenu. Kvarcno staklo prozirno je u cijelom ultraljubičastom rasponu koji se koristi u industriji: UVA od 315 do 400 nm, UVB od 280 do 315 nm i UVC od 200 do 280 nm. Standardna prozirna kvarcna cijev ili ploča propušta više od 85 posto UVC zračenja na 254 nm, zbog čega je kvarc specificirani materijal omotača za germicidne UV lampe, UV pročistače vode i UV reaktore. Za usporedbu, obično natrijum-vapneno staklo gotovo potpuno apsorbira UVC, a čak i borosilikatno staklo postaje neprozirno ispod otprilike 300 nm.

Kada stručnjaci u industriji govore o kvarcu koji propušta UV svjetlost, obično misle na topljeni kvarc ili topljeni silicij, a ne na kristalni kvarc koji se koristi za radne ploče. Taljeni kvarc se proizvodi taljenjem prirodnog kvarcnog kristala ili silicijevog pijeska u amorfno staklo, dok se taljeni silicij obično pravi od sintetičkih prekursora. Oba oblika dijele istu temeljnu kemiju, čisti silicijev dioksid, s razlikama u čistoći i proizvodnom putu koji se uglavnom pojavljuju u dubokom UV području.

Kvarc propušta UVA, UVB i UVC; natrijsko-vapneno staklo blokira većinu ultraljubičastih zraka ispod 350 nm.
UV pojas Raspon valnih duljina Ponašanje kvarcnog stakla Ponašanje soda-vapnenog stakla
UVA 315-400 nm Prenosi oko 90 posto preko pojasa za standardni kvarc Odašilje djelomično iznad otprilike 350 nm; apsorbira najviše kraće UVA
UVB 280-315 nm Prenosi otprilike 85 do 90 posto Blokira gotovo sve UVB
UVC 200-280 nm Propušta oko 85 do 92 posto za UV kvarc Blokira gotovo sav UVC
Duboko UV/VUV 100-200 nm Sintetski stopljeni silicijev dioksid UV-razreda propušta do oko 185 nm pri debljini od 10 mm Neproziran

Gornji brojevi pretpostavljaju čistu, ulaštenu površinu i tipičnu debljinu stjenke od 1 do 10 mm. Deblji dijelovi upijaju više, zbog čega će kvarcna šipka od 50 mm pokazati nižu UV propusnost od kvarcnog prozora od 1 mm iste kvalitete. Završna obrada površine također je važna: brušena ili matirana površina raspršuje značajan udio UV zračenja, dok polirana površina održava gubitke refleksije blizu teorijske vrijednosti od oko 3,5 posto po površini.

Ključni zaključak: Kvarc prenosi UV svjetlo preko UVA, UVB i UVC, s najboljim stupnjevima propuštanja do otprilike 185 nm; obično staklo blokira gotovo sve UVC i većinu UVB.

Zašto kvarc propušta UV svjetlost, a obično staklo ne

Fizika koja stoji iza UV prijenosa zapravo je fizika apsorpcije. Materijal apsorbira ultraljubičasto svjetlo kada energija fotona odgovara dopuštenom elektroničkom prijelazu u materijalu. Čisti taljeni kvarc ima vrlo širok pojasni razmak, otprilike 8 do 9 elektron volti. Najenergičniji UV fotoni koji se koriste u praktičnim sustavima, na primjer foton od 200 nm nosi oko 6,2 elektron volta, nemaju dovoljno energije da pobude elektron preko tog procijepa. Kao rezultat toga, nema intrinzičnog mehanizma apsorpcije UV svjetla u čistom siliciju i fotoni jednostavno prolaze.

Obično prozorsko staklo kemijski je drugačiji materijal. Soda-vapneno staklo sadrži natrijev oksid, kalcijev oksid i obično nekoliko stotina dijelova na milijun željeza. Željezo, posebno u obliku željeza, jedan je od najjačih poznatih apsorbera ultraljubičastog zračenja; čak i nekoliko dijelova na milijun čini staklo neprozirnim za UVC. Ioni modifikatora također razbijaju mrežu silicijevog dioksida i stvaraju nepremošćujuće atome kisika, koji uvode lokalizirane razine energije. Te razine daju UV fotonima put za apsorpciju, tako da staklo blokira umjesto da propušta.

Zbog toga je čistoća središnji koncept UV kvarca. Proces proizvodnje kvarca kontrolira tri stvari koje određuju UV prijenos: razinu metalnih nečistoća, koncentraciju hidroksilnih skupina i broj nedostataka uzrokovanih nedostatkom kisika. Za dubinski UV rad ispod 220 nm, sintetski fuzionirani silicij iz prekursora visoke čistoće nudi najčišću mrežu i najveći prijenos. Prirodni kvarc topljen u plamenu, izvor većine kvarcnih cijevi i ploča na tržištu, ima nešto niži duboki UV prijenos jer zadržava elemente u tragovima iz prirodnog kristala.

Također postoji praktična razlika između silicijevog dioksida s niskim i visokim udjelom OH koju bi kupci UV sustava trebali razumjeti. Visoki OH ili mokro fuzionirani silicijev dioksid, tipičan za JGS1, daje izvrsnu duboku UV transmisiju i bolju otpornost na oštećenja izazvana UV zračenjem. Low-OH ili suhi fuzionirani silicij, tipičan za JGS3, razvijen je za infracrvenu optiku i ima smanjen prijenos ispod oko 260 nm. Za ultraljubičaste primjene, visoki OH stupnjevi su gotovo uvijek sigurniji izbor.

  • Pročišćena mreža SiO2: nema iona modifikatora koji apsorbiraju ultraljubičastu energiju.
  • Široki razmak pojasa: UV fotonima nedostaje energija za pokretanje elektronske apsorpcije.
  • Nizak sadržaj metalnih nečistoća: nema apsorpcijskih traka željeza ili prijelaznih metala.
  • Kontrolirana struktura: minimalni centri za nedostatak kisika koji apsorbiraju blizu 248 nm i 215 nm.
Ključni zaključak: Kvarc propušta UV svjetlost jer čisti silicijev dioksid ima široku propusnost pojasa i mrežu bez nečistoća koje apsorbiraju UV zrake, dok obično staklo blokira UV svjetlost zbog modifikatora mreže i kontaminacije metala u tragovima.

Kvarc UV propusnost prema stupnju: JGS1, JGS2, JGS3 i topljeni silicij

Ne propušta svaki kvarc jednako UV zračenje, a veliki dio specifikacije kvarcne komponente je odabir odgovarajućeg stupnja. Kineska optička standardna klasifikacija JGS1, JGS2 i JGS3 naširoko se koristi u cijeloj industriji i blisko je usklađena s međunarodnim vrstama fuzijskog silicija. Načelo naručivanja je jednostavno za kupca: što je niži broj, to je bolja izvedba dubokog UV zračenja. JGS1, sintetički daleko UV, propušta do oko 185 nm; JGS2, izrađen od prirodnog kvarca, pokriva UV raspon iznad otprilike 220 nm; i JGS3, infracrveni stupanj s niskim sadržajem OH, ne preporučuje se za uslugu dubokog UV zračenja.

UV radni rasponi i tipični prijenos od 254 nm prema kvaliteti kvarca.
Ocjena Osnova proizvodnje Praktično UV područje Tipična propusnost na 254 nm (10 mm) Primarne primjene
JGS1 Sintetski taljeni silicij, visoki OH 185-2500 nm Oko 90 posto Duboka UV optika, 193/248 nm poluvodič, UV spektroskopija
JGS2 Prirodni kvarc topljen plamenom 220-2500 nm Oko 86 posto UV lampe, rukavi, prozori, općenito UV optika
JGS3 Nisko-OH stopljeni silicij 260-3500 nm Oko 80 posto IR optika, termovizija, UV-IR širokopojasni sustavi
Standardna prozirna kvarcna cijev Električni topljeni kvarc 240-2500 nm Oko 82 posto Omotnice svjetiljki, cijevi za grijanje, industrijski reaktori

Budući da je JGS1 materijal izbora kada sustav mora raditi na 185 do 220 nm, to je također klasa koju preporučujemo za zahtjevne UV primjene kao što su ozonski reaktori, excimer laserska optika i VUV spektroskopija. Kombinacija širokog prijenosa i niske solarizacije čini ga vrijednim više cijene kada je duboki UV učinak u pitanju.

Far UV Optical Quartz Glass JGS1 for Deep Ultraviolet Applications Daleko UV optičko kvarcno staklo JGS1 za duboke ultraljubičaste primjene Ova vrsta sintetičkog fuzioniranog silicijevog dioksida nudi prijenos u rasponu od 185–220 nm s niskom solarizacijom, što ga čini prikladnim za zahtjevne UV sustave poput excimer laserske optike i VUV spektroskopije. Pogledajte proizvod →

Krivulja prijenosa govori jasniju priču od jedne podatkovne točke. Grafikon ispod prikazuje unutarnju propusnost kao funkciju valne duljine za tri uobičajena materijala pri debljini od 10 mm. Tri krivulje pokrivaju UV kvalitetu topljenog silicija, standardnog topljenog kvarca i borosilikatnog stakla od 180 nm do 400 nm. Možete vidjeti da izbor materijala postaje kritičan ispod 300 nm. Konkretno, duboko UV područje između 180 nm i 220 nm odvaja sintetski taljeni silicijev dioksid od svake druge porodice stakla.

UV propusnost topljenog silicijevog dioksida naspram standardnog kvarca naspram borosilikatnog stakla (10 mm) 0% 25% 50% 75% 100% 180 220 260 300 340 380 400 nm Valna duljina (nm) Prijenosnost UV topljeni silicij (JGS1) Standardni topljeni kvarc Borosilikatno staklo

Prva stvar koju bi čitatelj trebao primijetiti je koliko je krivulja UV-grade stopljenog silicija ravna: ostaje iznad 90 posto od 200 nm sve do 400 nm. Standardni spojeni kvarc slijedi sličnu putanju na većim valnim duljinama, ali njegov prijenos počinje osjetno padati ispod 220 nm. Na 200 nm, standardni kvarc propušta samo oko 70 posto na putanji od 10 mm, dok UV fuzionirani silicijev dioksid još uvijek propušta više od 90 posto. Borosilikatno staklo, prikazano svijetlosivom krivuljom, učinkovito je neprozirno ispod 300 nm. Između 310 nm i 330 nm, borosilikat se brzo penje s otprilike 20 posto na preko 60 posto, što odgovara njegovom ponašanju materijala koji prenosi UVA zrake i blokira UVB i UVC. Na praktičnoj baktericidnoj valnoj duljini od 254 nm, UV fuzijski silicijev dioksid i standardni kvarc propuštaju jako, dok borosilikat propušta gotovo nulu. Upravo zbog toga se u stijenci svake živine i amalgamske UV dezinfekcijske lampe pojavljuje kvarc, a ne borosilikat. Za primjene koje trebaju valne duljine kraće od 200 nm, kao što je stvaranje ozona na 185 nm, samo sintetski fuzionirani silicijev dioksid visoke čistoće pruža korisnu radnu propusnost. Krivulje također objašnjavaju zašto prelazak s prozora od fuzijskog silicija na borosilikatni prozor u sustavu UV spektroskopije potpuno mijenja mjerenje. Ukratko, spektar prijenosa odgovara i na znanstveno pitanje i na pitanje kupnje: kvarc propušta UV svjetlost, a kvaliteta koju odaberete odlučuje gdje se nalazi praktična granica UV zračenja.

Za nabavu proizvodnih razmjera, proizvođač može osigurati izmjerene krivulje prijenosa za svaku seriju. UV topljeni silicijev dioksid i standardni kvarc propuštaju UV svjetlo, a praktično pitanje je samo gdje se nalazi vaša radna valna duljina.

Ključni zaključak: Kvarc UV propusnost ovisi o stupnju: JGS1 sintetski fuzionirani silicijev dioksid daje najdublji UV raspon do 185 nm, JGS2 pokriva 220 nm i više, a JGS3 fuzionirani silicijev dioksid s niskim sadržajem OH trebao bi biti rezerviran za IR rad.

Kvarc vs borosilikat vs soda-lime staklo: usporedba UV propusnosti

Izravna usporedba na fiksnim valnim duljinama najbrži je način da se dozna zašto je kvarc zadani UV materijal. Na 254 nm, valnoj duljini germicidnih lampi, kvarc propušta više od 80 posto, dok borosilikatno i natrijevo-vapneno staklo ne propuštaju gotovo ništa. Na 302 nm, u UVB području, kvarc još uvijek propušta oko 90 posto, a borosilikat se tek počinje otvarati. Na 365 nm, u UVA rasponu, kvarc je još uvijek vodeći, ali borosilikat postaje upotrebljiv, a natrijum-vapno doseže oko 50 posto. Zaključak je nedvosmislen: što je valna duljina kraća, kvarc više vuče naprijed.

Usporedba propusnosti kvarca i konvencionalnog stakla na tri UV valne duljine, debljine 1 mm.
Materijal UVC na 254 nm UVB na 302 nm UVA na 365 nm Približna granica UV zračenja
UV topljeni silicij (JGS1) Oko 90 posto Oko 92 posto Oko 92 posto Oko 185 nm
JGS2 kvarc Oko 87 posto Oko 89 posto Oko 90 posto Oko 220 nm
Borosilikatno staklo Oko 0 posto Oko 15 posto Oko 78 posto Oko 300 nm
Soda-lime staklo Oko 0 posto Oko 0 posto Oko 50 posto Oko 350 nm

Nekoliko nas kupaca pita je li prihvatljivo koristiti borosilikatne rukavce u UV-C sustavu radi smanjenja troškova. Izmjereni odgovor je ne: na 254 nm sam omotač bi apsorbirao gotovo sav UV-C, tako da bi lampa grijala vodu ili zrak bez davanja značajne doze. Jedini materijali koji djeluju na UVC u industrijskoj praksi su kvarc, taljeni silicij visoke čistoće i određeni fluorpolimeri kao što su PTFE i PFA, a fluorpolimeri rijetko imaju strukturna ili toplinska svojstva kvarca. JGS2 ploče pružaju najisplativiju kombinaciju UV propusnosti i toplinske stabilnosti za industrijske omotnice, prozore i poklopce.

UV Optical Quartz Plate JGS2 for Industrial UV-C Envelopes UV optička kvarcna ploča JGS2 za industrijske UV-C omotnice Bez pojasa apsorpcije od 200 do 250 nm, ova kvarcna ploča pruža ekonomičan UV prijenos i toplinsku stabilnost za kućišta svjetiljki, okvire za promatranje i poklopce u ultraljubičastim-C sustavima. Pogledajte proizvod →

Spektralna krivulja samo je dio priče; kupci također žele brzu usporedbu na točnoj valnoj duljini koju njihov proces koristi. Ultraljubičasto-C svjetlo na 254 nm standardni je izlaz niskotlačnih živinih germicidnih lampi, pa se ta valna duljina pojavljuje u tisućama specifikacija proizvoda. Grafikon u nastavku uspoređuje izmjereni prijenos šest uobičajenih grupa materijala pri debljini od 1 mm. Namjerno smo upotrijebili tanku, reprezentativnu debljinu stijenke jer je većina kućišta UV lampi i optičkih prozora specificirana u rasponu od 1 mm do 3 mm. Stupci pokazuju koliki je jaz između proizvoda od kvarca i proizvoda od konvencionalnog stakla na ovoj kritičnoj valnoj duljini.

UV-C prijenos na 254 nm prema materijalu (1 mm debljine) 0% 25% 50% 75% 100% UV topljeni silicij (JGS1) 90% Nisko-OH stopljeni silicij 90% JGS2 kvarc 86% Standardni topljeni kvarc 82% Borosilikatno staklo 0% Soda-lime staklo 0%

Stopljeni silicijev dioksid UV-razreda i stopljeni silicijev dioksid s niskim udjelom OH nalaze se na vrhu grafikona, a oba propuštaju oko 90 posto upadnog UVC-a. JGS2 kvarc lagano zaostaje na otprilike 86 posto, što je razlika koja je rijetko vidljiva u svakodnevnoj upotrebi, ali može utjecati na učinkovitost žarulje tijekom tisuća radnih sati. Standardne cijevi od taljenog kvarca, koje su glavni materijal za kvarcne omote i ovojnice svjetiljki, propuštaju oko 82 posto pri ovoj debljini. Borosilikatno i soda-lime staklo, prikazano kao zanemarive trake na dnu, u biti ne propušta UVC na 254 nm. Praktična posljedica je da svjetiljka dizajnirana s borosilikatnim rukavcem nikada ne može isporučiti svoju nazivnu dozu UVC-a, bez obzira na to koliku snagu koristi. To je i razlog zašto optičke sonde i UV senzori koji se koriste na 254 nm uvijek određuju kvarcne prozore umjesto staklenih prozora. Još jedno korisno zapažanje je da je razlika između četiri kvarcna razreda samo oko osam postotnih bodova, što znači da je čak i najekonomičniji kvarcni stupanj još uvijek pravi UV transmiter. Kada se primjena pomakne na kraće valne duljine, kao što su 222 nm kripton-kloridne excimer žarulje, isti rang ostaje, ali se jaz između JGS1 i standardnog kvarca povećava. Na 185 nm, razlika bi postala još dramatičnija, a samo bi sintetski stopljeni silicijevi dioksidi ostali korisni. Sa stajališta izvora, ova je tablica dobar podsjetnik da od svog dobavljača zatražite stvarnu krivulju prijenosa kvalitete koju navode, jer nije sav kvarc isti. Pouzdan proizvođač će osigurati izmjerene podatke za svaku proizvodnu seriju.

Iz perspektive proizvođača, zaključak je jednostavan: isporučujemo sve ove vrste u obliku cijevi, šipki i ploča, a veleprodajne narudžbe mogu miješati kvalitete u jednoj pošiljci. Budući da su optičke razlike mjerljive, uvijek preporučujemo kotiranje s ciljanom valnom duljinom.

Ključni zaključak: Na UVC valnim duljinama, kvarc je jedini konvencionalni stakleni materijal koji propušta korisne razine UV svjetla; borosilikatno i soda-vapneno staklo gotovo potpuno blokiraju zračenje od 254 nm.

Industrijske i laboratorijske primjene koje se oslanjaju na kvarcni UV prijenos

UV prozirnost kvarca nije laboratorijska zanimljivost; to je ono zbog čega funkcionira nekoliko industrija vrijednih milijarde dolara. U UV dezinfekciji, kvarcni omoti i omotnice kvarcne lampe dopuštaju živinoj lampi da emitira UVC u vodu, zrak i površine. U proizvodnji poluvodiča, kvarcna optika i kvarcni prozori prenose lasersko svjetlo od 193 nm i 248 nm kroz koračne uređaje i alate za pregled. U analitičkoj kemiji, kvarcne kivete i kvarcne kapilare dopuštaju UV spektroskopiju ispod 200 nm koju staklo ne može podnijeti. U UV stvrdnjavanju, kvarcne šipke i ploče isporučuju UVA i UVB energiju na ljepila, tinte i premaze bez degradacije pod kontinuiranim izlaganjem.

Svaka primjena postavlja nešto drugačije zahtjeve za kvarc. Sustavi za dezinfekciju trebaju visoku UVC propusnost u cijevima s tankim stijenkama, plus otpornost na toplinski udar kada je lampa vruća; poluvodički alati trebaju vrhunsku sintetičku stopljenu silicijev dioksid s niskim sadržajem mjehurića i certificiranom ujednačenošću; Linije za UV sušenje trebaju velike kvarcne ploče kojima se može rukovati, čistiti i brzo zamijeniti. Tvornica koja proizvodi kvarc u svim ovim oblicima može isporučiti bilo koji od njih iz istog proizvodnog sustava.

UV dezinfekcija i zaštita okoliša

  • Kvarcne čahure za niskotlačne i amalgamske UVC lampe
  • Kvarcni prozori za senzore UV fluencije
  • Kvarcne cijevi za stvaranje ozona na 185 nm
  • Kvarcni prozori za UV oksidacijske komore

Poluvodič, optički i analitički

  • JGS1 prozori i leće za DUV litografiju
  • Kvarcne kivete i ćelije za UV/Vis spektroskopiju
  • Kvarcne šipke za svjetlovodnu UV isporuku
  • Kvarcne cijevi otporne na UV zračenje za plazma i CVD procese

Proizvod koji spaja oba svijeta za industrijske kupce je kvarcna cijev otporna na UV zračenje. Koristi se i kao omotač svjetiljke u visokoučinkovitim germicidnim uređajima i kao zaštitni pokrov u opremi za UV sušenje, a mora održavati stabilan prijenos tijekom tisuća sati. Dopirane verzije dodaju još jedan sloj kontrole: kemijskim modificiranjem mreže silicijevog dioksida, dopiranje može pomaknuti ili eliminirati specifične UV vrpce, što je korisno kada lampa treba proći određene valne duljine dok druge potiskuje. Za kupce koji trebaju precizne kvarcne prozore i stakala za UV komore, nudimo polirane prozore u JGS1, JGS2 i standardnom kvarcu, s prilagođenim veličinama i završnim rubovima. Naše cijevi od kvarcnog stakla otporne na visoke temperature i ultraljubičasto zračenje proizvedene su za točno ovaj radni ciklus, s kontroliranom debljinom stijenke i izmjerenim UVC prijenosom.

High-Temperature and Ultraviolet Resistant Quartz Glass Tubes Cijevi od kvarcnog stakla otporne na visoke temperature i ultraljubičasto zračenje Ove SiO₂ cijevi prelaze 93% propusnosti od vidljivog do bliskog infracrvenog, s kontroliranom debljinom stijenke i izmjerenim UVC prijenosom, što ih čini pouzdanim omotačima za germicidne i polimerizirajuće lampe. Pogledajte proizvod →

Posljednja točka o prikladnosti: ako vaš proces koristi UV svjetlo za stvrdnjavanje, dezinfekciju, analizu ili ablaciju, kvarc je gotovo uvijek ispravno optičko sučelje. Nekoliko slučajeva u kojima se kvarc ne preporučuje su procesi koji se oslanjaju na valne duljine ispod oko 180 nm, gdje čak i sintetski fuzionirani silicijev dioksid počinje gubiti prozirnost, i procesi koji zahtijevaju selektivno UV blokiranje, gdje je dopiranje ili premazivanje umjesto običnog kvarca pravi alat.

Ključni zaključak: Od germicidnih lampi na 254 nm do litografske optike na 193 nm, kvarcni UV prijenos je omogućivo svojstvo iza dezinfekcije, proizvodnje poluvodiča, UV spektroskopije i UV stvrdnjavanja.

Kako odabrati kvarc koji propušta UV zrake za svoju primjenu

Odabir pravog kvarca koji propušta UV zrake počinje s jednim brojem: najkraćom valnom duljinom koju će vaš proces koristiti. Taj jedan broj određuje ocjenu, čistoću materijala i obično cijenu. Drugo pitanje je duljina puta, jer prozor od 1 mm i šipka od 50 mm vrlo različito prenose čak iu istom materijalu. Treća skupina pitanja pokriva radnu temperaturu, tlak, izloženost kemikalijama i mehaničku montažu, što sve utječe na konačni dizajn komponente.

Kao korisno pravilo: iznad 300 nm, većina prozirnih vrsta kvarca radi; ispod 300 nm, navedite materijal UV-razreda; ispod 220 nm, navedite sintetski taljeni silicij. Ako vam dobavljač ne može reći praktičnu granicu kvarca, tretirajte to kao crvenu zastavu.

Standardni prozirni kvarc

Najbolje za lampu od 254-365 nm

kuverte, navlake,

i reaktorske cijevi.

Ekonomičan, visok

otpornost na toplinski udar,

otprilike 82 do 86 posto

UVC prijenos

na 1 do 2 mm stijenke.

JGS1 stopljeni silicijev dioksid UV-razreda

Pokriva 185-2500 nm za

duboka UV optika i

alati za poluvodiče.

Najveća čistoća, najniža

solarizacija, premium

cijena.

JGS2 Kvarc UV kvalitete

Pokriva 220-2500 nm.

Uravnotežen izbor za

UV prozori, proces

vidikovci, navlake za lampe

, i opći optički rad.

Nisko-OH stopljeni silicij

Za IR ili širokopojasni

UV-IR optika. Izbjegavajte dolje

260 nm; duboko UV

prijenos je izrazito

niži od JGS1.

Osim razine, pozornost zaslužuju četiri detalja specifikacije. Debljina stijenke ili debljina prozora mijenja i mehaničku čvrstoću i prijenos, stoga optimizirajte najtanji dio koji može izdržati vaš procesni pritisak. Kvaliteta površine je važna: fino polirana površina minimalizira rasipanje, dok brušena površina može smanjiti učinkovitu isporuku UV zraka za 5 do 15 posto. Završna obrada rubova i tolerancije važni su za brtvljenje u metalna ili keramička kućišta. Konačno, zatražite stvarne podatke o prijenosu na vašoj radnoj valnoj duljini, a ne samo tipičnu krivulju iz podatkovne tablice.

Budući da mi proizvodimo, a ne samo preprodajemo kvarc, možemo isporučiti proizvode UV kvalitete s potvrdama o testiranju specifičnim za seriju, prilagođenim dimenzijama i mješovitim opterećenjima za veleprodajne kupce. Ista tvornica koja proizvodi JGS1 optičke ploče također proizvodi kvarcne cijevi velikog promjera za UV reaktore, tako da jedan dobavljač može pokriti i optiku i procesni hardver. Ako vaša aplikacija zahtijeva suprotno ponašanje, tj. blokiranje UV-a umjesto njegovog odašiljanja, dopirane kvarcne cijevi za UV filtraciju proizvodi naša tvornica s kontroliranim spektralnim performansama.

Ključni zaključak: Najprije definirajte najkraću radnu valnu duljinu; zatim odaberite kvalitetu, debljinu stjenke, završnu obradu površine i dobavljača koji može isporučiti izmjereni UV prijenos na toj valnoj duljini.

Rukovanje, čišćenje i održavanje UV kvarca

Kvarc UV kvalitete svoju prozirnost kupuje čistoćom, što znači da se površinska kontaminacija odmah pojavljuje u UV sustavima. Jedan otisak prsta sadrži ulja koja snažno upijaju ultraljubičasto zračenje, a kontaminirani kvarcni prozor može izmjeriti 10 do 20 posto manji UVC prijenos nego čisti. Apsorpcija na površini također lokalno zagrijava kvarc, što može ubrzati devitrifikaciju ili pucanje u žaruljama velike snage. Održavanje UV optičkih površina čistima stoga nije kozmetičko; to je zahtjev izvedbe.

  • Rukujte samo kvarcnim rubovima, čistim nitrilnim rukavicama ili rukavicama koje ne ostavljaju dlačice.
  • Očistite etanolom ili acetonom optičke kvalitete i maramicom koja ne ostavlja dlačice; nježno trljajte i provjerite ima li tragova.
  • Za jaku kontaminaciju upotrijebite jetkanje razrijeđenom fluorovodičnom kiselinom, nakon čega slijedi ispiranje deioniziranom vodom i sušenje, uz odgovarajuće sigurnosne kontrole.
  • Izbjegavajte abrazivna sredstva za čišćenje; ogrebotine raspršuju UV svjetlo i smanjuju isporučenu dozu.
  • Povremeno pregledajte kućišta i prozore svjetiljki UV radiometrom; zamijeniti kada prijenos padne za više od 5 do 10 posto.
  • Čuvajte rezervne kvarcne dijelove u zaštitnim omotima na čistom i suhom mjestu.

Termičko rukovanje zaslužuje zasebnu bilješku. Kvarcno staklo ima nizak koeficijent širenja, otprilike jednu sedamnaestinu onoga u odnosu na soda-vapneno staklo, pa se odupire toplinskom udaru daleko bolje od običnog stakla. To ne znači da je neuništiv: hladan kvarcni omotač izložen vrućoj lampi ili mokra površina koja dodiruje vruću cijev još uvijek može puknuti. Postupno zagrijavajte nove komponente u sustavu, održavajte ravnomjerne brtve i izbjegavajte lokalni plamen ili kontakt s vrućim točkama.

Što se tiče proizvodnje, također provodimo provjere kvalitete u istom duhu. Svaka komponenta UV-razreda pregledava se radi kvalitete površine, mjeri se prijenos na valnoj duljini kupca kada je to potrebno i pakira se tako da optička površina stigne netaknuta. Ovi koraci mogu zvučati jednostavno, ali oni su razlog zašto kvarcni proizvod posvećenog proizvođača djeluje drugačije od generičkog komada kvarcnog stakla.

Ključni zaključak: Čiste površine i nježno toplinsko rukovanje čuvaju kvarcni UV prijenos: čak i otisak prsta može smanjiti UVC izlaz za 10 do 20 posto.

FAQ: Propušta li kvarc UV svjetlo?

Ovo su pitanja koja kupci laboratorija, inženjeri postrojenja i timovi za nabavu najčešće postavljaju o kvarcu i ultraljubičastom svjetlu.

P1. Propušta li kvarc UV svjetlo ili ga blokira?

Da, kvarc propušta UV svjetlo. Kvarcno staklo propušta ultraljubičasto zračenje preko UVA, UVB i UVC raspona, a sintetski taljeni silicijev dioksid visoke čistoće propušta do oko 185 nm. Obično staklo ne: ono blokira gotovo sve UVC i većinu UVB.

Q2. Kolika je UV propusnost kvarca na 254 nm?

Pri tipičnoj debljini stjenke od 1 do 2 mm, UV-kvarc propušta oko 85 do 92 posto na 254 nm. JGS1 stopljeni silicij ima gotovo 90 posto, JGS2 oko 86 do 88 posto, a standardne prozirne kvarcne cijevi oko 82 do 86 posto. Borosilikatno i natrijevo staklo propuštaju praktički nulu na ovoj valnoj duljini.

Q3. Koja je razlika između JGS1, JGS2 i JGS3 kvarca?

JGS1 je sintetski spojeni silicij s najširim UV rasponom, sve do 185 nm. JGS2 je izrađen od prirodnog kvarca i pokriva raspon iznad oko 220 nm, što je dovoljno za većinu UV lampi i prozora. JGS3 je stupanj s niskim sadržajem OH namijenjen za infracrvenu optiku, a njegova UV učinkovitost ispod 260 nm znatno je niža.

Q4. Mogu li se kvarcne cijevi koristiti za UVC germicidne lampe?

Da. Kvarcne cijevi standardni su materijal omotača i omotača za niskotlačne i amalgamske UVC lampe. Kombiniraju visoku transmisiju na 254 nm s otpornošću na toplinski udar koji je potreban kada žarulje rade na visokim površinskim temperaturama.

P5. Blokira li obično staklo UVC?

Da. I natrijevo i borosilikatno staklo gotovo u potpunosti apsorbiraju UVC. Zato UV lampe za dezinfekciju, ozonske lampe i UV senzori moraju koristiti kvarcne, a ne staklene omotnice i prozore.

P6. Mogu li kupiti kvarcne proizvode UV kvalitete po narudžbi na veliko?

Da. Kao proizvođač kvarcnog stakla, isporučujemo JGS1, JGS2, JGS3 i standardni kvarc u obliku cijevi, šipke, ploče, prozora i prilagođenih oblika. Dostupne su veleprodajne narudžbe, OEM dimenzije i proizvodne količine, a svaki se proizvod može isporučiti s izmjerenim podacima o UV prijenosu.

Ključni zaključak: Kvarc je jedini konvencionalni stakleni materijal koji propušta UV svjetlo od 185 nm do vidljivog područja; ako ste u nedoumici, odredite stupanj i provjerite prijenos na vašoj radnoj valnoj duljini.

Istražite UV kvarcne proizvode iz naše tvornice

Naš proizvodni program pokriva kvarc koji prenosi UV zrake u svakom obliku koji je potreban UV sustavu: cijevi za omotače i omote svjetiljki, šipke za mehaničke i optičke radove, ploče i prozore za prozore i prilagođeno kvarcno posuđe za reaktore i instrumente. Svi ovi proizvodi dolaze iz naše vlastite tvornice kvarcnog stakla, što znači da se vrijeme isporuke, dimenzije i podaci o ispitivanju kontroliraju na jednom mjestu.

Dvije linije proizvoda posebno su relevantne za kupce ultraljubičastog. Prvi je naš asortiman preciznih kvarcnih prozora i stakala, koji su polirani od UV materijala i dostupni su u JGS1, JGS2 i standardnom kvarcu za dezinfekciju, stvrdnjavanje i senzorske primjene. Druga je dopirana kvarcna cijev za UV filtraciju, koja je razvijena za procese koji trebaju odbijati ultraljubičasto svjetlo umjesto da ga propuštaju, kao što je zaštita materijala osjetljivih na UV zračenje u svijetlom UV okruženju.

Za svaki upit, naš tim traži radnu valnu duljinu, potrebni prijenos, dimenzije i radne uvjete prije nego što preporuči ocjenu. Taj se postupak jednako primjenjuje na jedan prototip prozora i na veleprodajnu narudžbu punu kontejnera. Ako vaš projekt ovisi o ultraljubičastom svjetlu, najbrži način da smanjite rizik je da odredite kvarcno staklo koje proizvode, mjere i dokumentiraju ljudi koji razumiju UV.

Ključni zaključak: Proizvođač kvarcnog stakla koji mjeri UV prijenos može isporučiti pravu ocjenu za svaku UV primjenu, od jednog JGS1 prozora do veleprodajnih količina kvarcnih cijevi otpornih na UV zračenje.