Novinky z oboru
Domov / Zprávy / Novinky z oboru / Propouští Quartz UV světlo? Vysvětlení UV průhlednosti křemenného skla
Kontaktujte nás

Pokud budete potřebovat pomoc, neváhejte nás kontaktovat

Propouští Quartz UV světlo? Vysvětlení UV průhlednosti křemenného skla


Představte si, že specifikujete UV dezinfekční komoru, fotochemický reaktor nebo optickou celu pro spektrometr. Jednou z prvních materiálních otázek je, zda křemen skutečně propustí ultrafialové světlo. Na odpovědi záleží, protože obyčejné sklo, které je všude a levné, většinu UV na okně zastaví. Tavený křemen je naproti tomu jedním z mála průhledných technických materiálů, které procházejí hlubokým ultrafialovým zářením s velmi malými ztrátami. Jako výrobce křemenného skla, který dodává zákazníkům polovodičové, fotovoltaické, laboratorní a optické produkty, na tuto otázku odpovídáme téměř každý týden, takže tento článek vám dává praktickou odpověď na úrovni specifikací.

Ano: křemen propouští UV světlo. V závislosti na jakosti a tloušťce propouští křemenné sklo zhruba 85 až 92 procent dopadajícího UV záření při 254 nm a vysoce čistý tavený oxid křemičitý zůstává propustný až do přibližně 185 nm. Přesná hodnota závisí na jakosti materiálu, obsahu nečistot, povrchové úpravě a délce dráhy. V níže uvedených částech vysvětlíme, proč se křemen chová tímto způsobem, jak se porovnávají různé třídy křemene, jak si křemen chová proti borosilikátovému a sodnovápenatému sklu a jak vybrat správný křemen propouštějící UV záření pro vaši vlastní aplikaci.

Klíčový bod: Křemen propouští UV světlo ve všech třech UV pásmech a zvolená jakost a tloušťka přesně určují, kolik UV záření dosáhne vašeho procesu.

Propouští Quartz UV světlo? Přímá odpověď

Krátká odpověď je ano a užitečná inženýrská odpověď je také ano, s připojenou známkou. Křemenné sklo je transparentní v celém ultrafialovém rozsahu používaném v průmyslu: UVA od 315 do 400 nm, UVB od 280 do 315 nm a UVC od 200 do 280 nm. Standardní průhledná křemenná trubice nebo deska propouští více než 85 procent UVC záření při 254 nm, a proto je křemen specifikovaným obalovým materiálem pro germicidní UV lampy, UV čističky vody a UV reaktory. Pro srovnání, běžné sodnovápenaté sklo absorbuje UVC téměř úplně a dokonce i borosilikátové sklo se stává neprůhledným pod zhruba 300 nm.

Když profesionálové mluví o křemeni, který propouští UV světlo, obvykle mají na mysli tavený křemen nebo tavený oxid křemičitý, nikoli krystalický křemen používaný pro desky. Tavený křemen se vyrábí tavením přírodního křemenného krystalu nebo křemičitého písku do amorfního skla, zatímco tavený křemen je obvykle vyroben ze syntetických prekurzorů. Obě formy sdílejí stejnou základní chemii, čistý oxid křemičitý, přičemž rozdíly v čistotě a způsobu výroby se projevují hlavně v oblasti hlubokého UV záření.

Křemen propouští UVA, UVB a UVC; sodnovápenaté sklo blokuje většinu ultrafialového záření pod 350 nm.
UV páska Rozsah vlnových délek Chování křemenného skla Chování sodnovápenatého skla
UVA 315-400 nm Pro standardní quartz přenáší asi 90 procent přes pásmo Částečně přenáší nad zhruba 350 nm; absorbuje většinu kratšího UVA
UVB 280-315 nm Přenáší zhruba 85 až 90 procent Blokuje téměř veškeré UVB záření
UVC 200-280 nm Propouští asi 85 až 92 procent pro křemen třídy UV Blokuje v podstatě všechna UVC
Hluboké UV/VUV 100-200 nm Syntetický tavený oxid křemičitý třídy UV propouští až do asi 185 nm při tloušťce 10 mm Neprůhledné

Výše uvedená čísla předpokládají čistý, leštěný povrch a typickou tloušťku stěny 1 až 10 mm. Silnější části absorbují více, a proto 50 mm křemenná tyč bude vykazovat nižší propustnost UV záření než 1 mm křemenné okénko stejné kvality. Důležitá je také povrchová úprava: broušený nebo matný povrch rozptyluje významný podíl UV záření, zatímco leštěný povrch udržuje ztráty odrazem blízké teoretické hodnotě asi 3,5 procenta na povrch.

Klíčové s sebou: Křemen propouští UV světlo přes UVA, UVB a UVC, přičemž nejlepší třídy propouštějí až do zhruba 185 nm; obyčejné sklo blokuje téměř všechna UVC a většinu UVB.

Proč křemen propouští UV světlo a běžné sklo ne

Fyzika za prostupem UV záření je ve skutečnosti fyzikou absorpce. Ultrafialové světlo je absorbováno materiálem, když se fotonová energie shoduje s povoleným elektronickým přechodem v materiálu. Čistý tavený křemen má velmi široké pásmo, přibližně 8 až 9 elektronvoltů. Nejúčinnější UV fotony používané v praktických systémech, například 200 nm foton nese asi 6,2 elektronvoltů, nemají dostatek energie k vybuzení elektronu přes tuto mezeru. Výsledkem je, že v čistém oxidu křemičitém neexistuje žádný vnitřní absorpční mechanismus pro UV světlo a fotony jednoduše procházejí.

Obyčejné okenní sklo je chemicky jiný materiál. Sodnovápenaté sklo obsahuje oxid sodný, oxid vápenatý a obvykle několik set dílů na milion železa. Železo, zejména ve své železité formě, je jedním z nejsilnějších známých absorbérů ultrafialového záření; i několik částí na milion činí sklo neprůhledné pro UVC. Modifikační ionty také rozbíjejí síť oxidu křemičitého a vytvářejí nepřemosťující atomy kyslíku, které zavádějí lokalizované energetické hladiny. Tyto úrovně poskytují UV fotonům cestu k absorpci, takže sklo se spíše blokuje než propouští.

To je důvod, proč je čistota ústředním pojmem křemene třídy UV. Proces výroby křemene řídí tři věci, které určují propustnost UV záření: úroveň kovových nečistot, koncentraci hydroxylových skupin a počet defektů nedostatku kyslíku. Pro práci s hlubokým UV zářením pod 220 nm nabízí syntetický tavený oxid křemičitý z vysoce čistých prekurzorů nejčistší síť a nejvyšší přenos. Přírodní křemen tavený plamenem, zdroj většiny křemenných trubic a desek na trhu, má mírně nižší propustnost hlubokého UV záření, protože si zachovává stopové prvky z přírodního krystalu.

Existuje také praktický rozdíl mezi taveným oxidem křemičitým s nízkým a vysokým obsahem OH, kterému by kupující UV systémů měli rozumět. Vysoký OH nebo mokrý tavený oxid křemičitý, typický pro JGS1, poskytuje vynikající hlubokou propustnost UV záření a lepší odolnost proti poškození způsobenému UV zářením. Low-OH nebo suchý tavený oxid křemičitý, typický pro JGS3, byl vyvinut pro infračervenou optiku a má sníženou propustnost pod asi 260 nm. Pro ultrafialové aplikace jsou třídy s vysokým obsahem OH téměř vždy bezpečnější volbou.

  • Čištěná síť SiO2: žádné modifikační ionty absorbující ultrafialovou energii.
  • Široká pásmová mezera: UV fotony postrádají energii ke spuštění elektronické absorpce.
  • Nízké kovové nečistoty: žádné absorpční pásy železa nebo přechodných kovů.
  • Řízená struktura: centra s minimálním nedostatkem kyslíku, která absorbují blízko 248 nm a 215 nm.
Klíčové s sebou: Křemen propouští UV světlo, protože čistý oxid křemičitý má široké pásmo a síť bez nečistot absorbujících UV záření, zatímco obyčejné sklo blokuje UV záření kvůli síťovým modifikátorům a stopové kontaminaci kovy.

Křemenná UV propustnost podle třídy: JGS1, JGS2, JGS3 a tavený oxid křemičitý

Ne každý křemen propouští UV rovnoměrně a velká část specifikace křemenné složky spočívá ve výběru správné třídy. Klasifikace čínského optického standardu JGS1, JGS2 a JGS3 je široce používána v celém průmyslu a úzce se mapuje k mezinárodním typům taveného oxidu křemičitého. Princip objednávky je pro kupujícího jednoduchý: čím nižší číslo, tím lepší hloubkový UV výkon. JGS1, syntetický daleko-UV stupeň, propouští až do asi 185 nm; JGS2, vyrobený z přírodního křemene, pokrývá UV rozsah nad zhruba 220 nm; a JGS3, třída s nízkým OH infračerveným zářením, se nedoporučuje pro použití v hlubokém UV záření.

Pracovní rozsahy UV a typická propustnost 254 nm u křemene.
stupeň Výrobní základ Praktická UV řada Typická propustnost při 254 nm (10 mm) Primární aplikace
JGS1 Syntetický tavený oxid křemičitý, vysoký OH 185-2500 nm Asi 90 procent Deep-UV optika, 193/248 nm polovodič, UV spektroskopie
JGS2 Přírodní křemen tavený plamenem 220-2500 nm Asi 86 procent UV lampy, objímky, okna, obecná UV optika
JGS3 Tavený oxid křemičitý s nízkým obsahem OH 260-3500 nm Asi 80 procent IR optika, termovize, UV-IR širokopásmové systémy
Standardní průhledná křemenná trubice Elektricky tavený křemen 240-2500 nm Asi 82 procent Obálky lamp, topné trubice, průmyslové reaktory

Protože JGS1 je materiálem volby, když systém musí pracovat při 185 až 220 nm, je to také kvalita, kterou doporučujeme pro náročné UV aplikace, jako jsou ozonové reaktory, optika excimerového laseru a VUV spektroskopie. Díky kombinaci široké propustnosti a nízkého solárního záření se vyplatí vyšší cena, když je na řadě výkon hlubokého UV záření.

Far UV Optical Quartz Glass JGS1 for Deep Ultraviolet Applications Optické křemenné sklo pro vzdálené UV záření JGS1 pro hluboké ultrafialové aplikace Tento druh syntetického taveného oxidu křemičitého nabízí propustnost v rozsahu 185–220 nm s nízkou solarizací, díky čemuž je vhodný pro náročné UV systémy, jako je excimerová laserová optika a VUV spektroskopie. Zobrazit produkt →

Křivka přenosu vypráví jasněji než jeden datový bod. Níže uvedený graf znázorňuje vnitřní propustnost jako funkci vlnové délky pro tři běžné materiály o tloušťce 10 mm. Tři křivky pokrývají tavený oxid křemičitý v kvalitě UV, standardní tavený křemen a borosilikátové sklo od 180 nm do 400 nm. Můžete vidět, že výběr materiálu se stává kritickým pod 300 nm. Zejména oblast hlubokého UV záření mezi 180 nm a 220 nm odděluje syntetický tavený oxid křemičitý od všech ostatních skel.

UV propustnost taveného oxidu křemičitého vs standardní křemen vs borosilikátové sklo (10 mm) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % 180 220 260 300 340 380 400 nm Vlnová délka (nm) Propustnost Tavený oxid křemičitý třídy UV (JGS1) Standardní tavený křemen Borosilikátové sklo

První věc, kterou by si čtenář měl všimnout, je, jak plochá je křivka taveného oxidu křemičitého v UV kvalitě: zůstává nad 90 procenty od 200 nm až po 400 nm. Standardní tavený křemen sleduje podobnou dráhu na delších vlnových délkách, ale jeho přenos začíná znatelně klesat pod 220 nm. Při 200 nm standardní křemen propouští pouze asi 70 procent v dráze 10 mm, zatímco tavený oxid křemičitý UV stále propouští více než 90 procent. Borosilikátové sklo, znázorněné ve světle šedé křivce, je účinně neprůhledné pod 300 nm. Mezi 310 nm a 330 nm borosilikát rychle stoupá ze zhruba 20 procent na více než 60 procent, což odpovídá jeho chování jako materiálu propouštějícího UVA, který blokuje UVB a UVC. Při praktické germicidní vlnové délce 254 nm tavený oxid křemičitý třídy UV a standardní křemen propouští silně, zatímco borosilikát propouští v podstatě nulu. Právě proto se ve stěně každé rtuťové a amalgámové UV dezinfekční lampy objevuje křemen, nikoli borosilikát. Pro aplikace, které vyžadují vlnové délky kratší než 200 nm, jako je tvorba ozonu při 185 nm, poskytuje užitečnou pracovní propustnost pouze vysoce čistý syntetický tavený oxid křemičitý. Křivky také vysvětlují, proč přechod z okna z taveného oxidu křemičitého na borosilikátové okno v systému UV spektroskopie zcela změní měření. Stručně řečeno, přenosové spektrum odpovídá jak na vědeckou otázku, tak na otázku nákupu: křemen propouští UV světlo a jakost, kterou si zvolíte, rozhoduje o tom, kde je praktické omezení UV záření.

Pro nákup ve výrobním měřítku může výrobce poskytnout naměřené křivky přenosu pro každou šarži. Tavený oxid křemičitý třídy UV a standardní křemen propouštějí UV světlo a praktickou otázkou je pouze to, kde sedí vaše pracovní vlnová délka.

Klíčové s sebou: Křemenná propustnost UV záření je závislá na jakosti: syntetický tavený oxid křemičitý JGS1 poskytuje nejhlubší UV rozsah až do 185 nm, JGS2 pokrývá 220 nm a více a tavený oxid křemičitý JGS3 s nízkým obsahem OH by měl být vyhrazen pro IR práci.

Křemenné vs borosilikátové vs sodnovápenaté sklo: Porovnání propustnosti UV záření

Přímé srovnání na pevných vlnových délkách je nejrychlejší způsob, jak sdělit, proč je křemen výchozím UV materiálem. Při 254 nm, což je vlnová délka germicidních lamp, křemen propouští více než 80 procent, zatímco borosilikátové a sodnovápenaté sklo nepropouští v podstatě nic. Při 302 nm, v oblasti UVB, křemen stále propouští kolem 90 procent a borosilikát se teprve začíná otevírat. Při 365 nm, v oblasti UVA, je křemen stále lídrem, ale borosilikát se stává použitelným a sodné vápno dosahuje asi 50 procent. Závěr je jednoznačný: čím kratší vlnová délka, tím více křemene táhne dopředu.

Porovnání propustnosti křemene a konvenčního skla při třech UV vlnových délkách, tloušťka 1 mm.
Materiál UVC při 254 nm UVB při 302 nm UVA při 365 nm Přibližné omezení UV záření
Tavený oxid křemičitý třídy UV (JGS1) Asi 90 procent Asi 92 procent Asi 92 procent Asi 185 nm
Křemen JGS2 Asi 87 procent Asi 89 procent Asi 90 procent Asi 220 nm
Borosilikátové sklo Asi 0 procent Asi 15 procent Asi 78 procent Asi 300 nm
Sodnovápenaté sklo Asi 0 procent Asi 0 procent Asi 50 procent Asi 350 nm

Několik kupujících se nás ptá, zda je přijatelné používat borosilikátové návleky v systému UV-C ke snížení nákladů. Naměřená odpověď zní ne: při 254 nm by samotná objímka absorbovala téměř veškeré UV-C, takže lampa by ohřívala vodu nebo vzduch, aniž by dodávala smysluplnou dávku. Jedinými materiály, které pro UVC v průmyslové praxi fungují, jsou křemen, vysoce čistý tavený oxid křemičitý a určité fluoropolymery, jako je PTFE a PFA, a fluoropolymery zřídka mají strukturní nebo tepelné vlastnosti křemene. Desky JGS2 poskytují cenově nejvýhodnější kombinaci propustnosti UV záření a tepelné stability pro průmyslové obálky, průhledy a kryty.

UV Optical Quartz Plate JGS2 for Industrial UV-C Envelopes UV optická křemenná deska JGS2 pro průmyslové UV-C obálky Bez absorpčního pásma od 200 do 250 nm poskytuje tato křemenná deska nákladově efektivní UV přenos a tepelnou stabilitu pro objímky lamp, průhledy a kryty v ultrafialových-C systémech. Zobrazit produkt →

Spektrální křivka je pouze částí příběhu; kupující také chtějí rychlé srovnání na přesné vlnové délce, kterou jejich proces používá. Ultrafialové-C světlo při 254 nm je standardním výstupem nízkotlakých rtuťových germicidních výbojek, takže tato vlnová délka se objevuje v tisících specifikací produktů. Níže uvedená tabulka porovnává naměřenou propustnost šesti běžných skupin materiálů při tloušťce 1 mm. Záměrně jsme použili tenkou reprezentativní tloušťku stěny, protože většina objímek UV lamp a optických okének je specifikována v rozmezí 1 mm až 3 mm. Sloupce znázorňují, jak široká je mezera mezi křemennými výrobky a konvenčními skleněnými výrobky při této kritické vlnové délce.

Propustnost UV-C při 254 nm materiálem (tloušťka 1 mm) 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Tavený oxid křemičitý třídy UV (JGS1) 90 % Tavený oxid křemičitý s nízkým obsahem OH 90 % Křemen JGS2 86 % Standardní tavený křemen 82 % Borosilikátové sklo 0 % Sodnovápenaté sklo 0 %

Tavený oxid křemičitý třídy UV a tavený oxid křemičitý s nízkým obsahem OH jsou v horní části tabulky, oba propouštějí asi 90 procent dopadajícího UVC. Křemenný křemen JGS2 se mírně ztrácí na zhruba 86 procentech, což je rozdíl, který je zřídka viditelný při každodenním používání, ale může ovlivnit účinnost lampy po tisíce provozních hodin. Standardní tavené křemenné trubice, které jsou tažným materiálem pro křemenné objímky a pouzdra lamp, propouštějí při této tloušťce asi 82 ​​procent. Borosilikátové a sodnovápenaté sklo, zobrazené jako zanedbatelné pruhy na dně, nepropouští v podstatě žádné UVC při 254 nm. Praktickým důsledkem je, že lampa navržená s borosilikátovým pouzdrem nemůže nikdy dodat svou jmenovitou dávku UVC, bez ohledu na to, jak velký výkon je použit. To je také důvod, proč optické sondy a UV senzory používané při 254 nm vždy specifikují křemenná okna místo skleněných oken. Dalším užitečným pozorováním je, že rozptyl mezi čtyřmi druhy křemene je pouze asi osm procentních bodů, což znamená, že i ten nejekonomičtější druh křemene je stále skutečným UV vysílačem. Když se aplikace přesune na kratší vlnové délky, jako jsou 222 nm krypton-chloridové excimerové výbojky, platí stejné hodnocení, ale propast mezi JGS1 a standardním křemenem se rozšiřuje. Při 185 nm by se rozdíl stal ještě dramatičtějším a použitelné by zůstaly pouze druhy syntetického taveného oxidu křemičitého. Z hlediska zdrojů je tato tabulka dobrou připomínkou, abyste se zeptali svého dodavatele na skutečnou přenosovou křivku třídy, kterou uvádějí, protože ne všechny křemeny jsou stejné. Důvěryhodný výrobce poskytne naměřená data pro každou výrobní šarži.

Z pohledu výrobce je to jednoduché: všechny tyto druhy dodáváme ve formě trubek, tyčí a desek a velkoobchodní objednávky mohou kombinovat druhy v jedné zásilce. Protože optické rozdíly jsou měřitelné, doporučujeme vždy citovat s cílovou vlnovou délkou.

Klíčové s sebou: Při vlnových délkách UVC je křemen jediným konvenčním skleněným materiálem, který propouští použitelné úrovně UV světla; borosilikátové a sodnovápenaté sklo téměř úplně blokuje záření 254 nm.

Průmyslové a laboratorní aplikace, které se spoléhají na křemenný UV přenos

UV transparentnost křemene není laboratorní kuriozitou; díky tomu funguje několik miliard dolarů. Při dezinfekci UV zářením umožňují křemenné pouzdra a pouzdra křemenných lamp rtuťovou lampu vyzařovat UVC do vody, vzduchu a povrchů. Při výrobě polovodičů přenáší křemenná optika a křemenná okna laserové světlo o vlnové délce 193 nm a 248 nm prostřednictvím krokových a kontrolních nástrojů. V analytické chemii umožňují křemenné kyvety a křemenné kapiláry UV spektroskopii pod 200 nm, kterou sklo nemůže podporovat. Při vytvrzování UV zářením dodávají křemenné tyčinky a desky UVA a UVB energii do lepidel, inkoustů a povlaků, aniž by při trvalém vystavení degradovaly.

Každá aplikace klade na křemen trochu jiné nároky. Dezinfekční systémy vyžadují vysokou propustnost UVC v tenkostěnných trubicích a navíc odolnost proti tepelným šokům, když je lampa horká; polovodičové nástroje potřebují prvotřídní syntetický tavený oxid křemičitý s nízkým obsahem bublin a certifikovanou jednotností; UV vytvrzovací linky potřebují velké křemenné desky, se kterými lze rychle manipulovat, čistit je a vyměňovat. Továrna, která vyrábí křemen ve všech těchto formách, může dodávat kteroukoli z nich ze stejného výrobního systému.

UV dezinfekce a ekologie

  • Křemenné objímky pro nízkotlaké a amalgámové UVC lampy
  • Křemenná okna pro UV senzory
  • Křemenné trubice pro generování ozónu při 185 nm
  • Křemenné průhledy pro UV oxidační komory

Polovodičové, optické a analytické

  • JGS1 výřezy a čočky pro DUV litografii
  • Křemenné kyvety a cely pro UV/Vis spektroskopii
  • Křemenné tyčinky pro UV záření z optických vláken
  • Křemenné trubice odolné vůči UV záření pro plazmové a CVD procesy

Produktem, který kombinuje oba světy pro průmyslové zákazníky, je křemenná trubice odolná vůči UV záření. Používá se jako obal lampy ve vysoce výkonných germicidních svítidlech a jako ochranný kryt v zařízeních pro vytvrzování UV zářením a musí udržovat stabilní přenos po tisíce hodin. Dopované verze přidávají další vrstvu kontroly: chemickou úpravou sítě oxidu křemičitého může doping posunout nebo eliminovat specifická UV pásma, což je užitečné, když lampa potřebuje projít určitými vlnovými délkami, zatímco jiné potlačí. Pro zákazníky, kteří potřebují přesná křemenná okna a průhledítka pro UV komory, nabízíme leštěná okna v provedení JGS1, JGS2 a standardní křemen s vlastními rozměry a povrchovými úpravami hran. Naše trubice z křemenného skla odolné vůči vysokým teplotám a ultrafialovému záření jsou vyráběny přesně pro tento pracovní cyklus, s kontrolovanou tloušťkou stěny a měřenou propustností UVC.

High-Temperature and Ultraviolet Resistant Quartz Glass Tubes Zkumavky z křemenného skla odolné vůči vysokým teplotám a ultrafialovému záření Tyto SiO₂ trubice překračují 93% propustnost od viditelného po blízké infračervené, s řízenou tloušťkou stěny a měřenou propustností UVC, což z nich dělá spolehlivé obaly pro germicidní a vytvrzovací lampy. Zobrazit produkt →

Poslední bod k vhodnosti: pokud váš proces používá UV světlo k vytvrzování, dezinfekci, analýze nebo ablaci, je křemen téměř vždy správným optickým rozhraním. Těch několik málo případů, kdy se křemen nedoporučuje, jsou procesy, které se spoléhají na vlnové délky pod asi 180 nm, kde dokonce i syntetický tavený oxid křemičitý začíná ztrácet průhlednost, a procesy, které vyžadují selektivní UV blokování, kde je správným nástrojem doping nebo povlak spíše než obyčejný křemen.

Klíčové s sebou: Od germicidních lamp při 254 nm až po litografickou optiku při 193 nm, křemenná UV propustnost je vlastnost umožňující dezinfekci, výrobu polovodičů, UV spektroskopii a UV vytvrzování.

Jak si vybrat křemen propouštějící UV záření pro vaši aplikaci

Výběr správného křemene propouštějícího UV záření začíná jedním číslem: nejkratší vlnová délka, kterou váš proces použije. Toto jediné číslo určuje jakost, čistotu materiálu a obvykle i cenu. Druhou otázkou je délka dráhy, protože okénko 1 mm a tyč 50 mm přenášejí velmi rozdílně i ve stejném materiálu. Třetí skupina otázek pokrývá provozní teplotu, tlak, chemickou expozici a mechanickou montáž, které všechny ovlivňují konečný návrh součásti.

Jako užitečné pravidlo: nad 300 nm funguje většina průhledných křemenných tříd; pod 300 nm specifikujte materiál třídy UV; pod 220 nm, specifikujte syntetický tavený oxid křemičitý. Pokud vám váš dodavatel nemůže sdělit praktické odříznutí svého křemene, považujte to za červenou vlajku.

Standardní čirý křemen

Nejlepší pro lampu 254-365 nm

obálky, rukávy,

a reaktorové trubky.

Ekonomický, vysoký

odolnost proti tepelným šokům,

zhruba 82 až 86 procent

UVC přenos

u stěny 1 až 2 mm.

Tavený oxid křemičitý JGS1 UV třídy

Pokrývá 185-2500 nm pro

hluboká UV optika a

polovodičové nástroje.

Nejvyšší čistota, nejnižší

solarizace, prémie

cena.

Křemen JGS2 UV třídy

Pokrývá 220-2500 nm.

Vyvážená volba pro

UV okna, proces

průhledy, objímky lamp

a obecné optické práce.

Tavený oxid křemičitý s nízkým obsahem OH

Pro IR nebo širokopásmové

UV-IR optika. Vyhněte se níže

260 nm; hluboké UV záření

přenos je zřetelný

nižší než JGS1.

Kromě třídy si pozornost zaslouží čtyři detaily specifikace. Tloušťka stěny nebo tloušťka okna mění jak mechanickou pevnost, tak převod, takže optimalizujte nejtenčí část, která odolá vašemu procesnímu tlaku. Kvalita povrchu je důležitá: jemně leštěný povrch minimalizuje rozptyl, zatímco broušený povrch může snížit efektivní dodávku UV o 5 až 15 procent. Dokončení hran a tolerance jsou důležité pro těsnění do kovových nebo keramických pouzder. Nakonec si vyžádejte skutečná data přenosu na vaší pracovní vlnové délce, nikoli jen typickou křivku z datového listu.

Vzhledem k tomu, že vyrábíme spíše než pouze prodáváme křemen, můžeme velkoobchodním odběratelům dodávat produkty třídy UV s testovacími certifikáty pro jednotlivé šarže, vlastními rozměry a smíšeným zatížením. Stejná továrna, která vyrábí optické desky JGS1, vyrábí také velkoprůměrové křemenné trubice pro UV reaktory, takže jediný dodavatel může pokrýt optiku i procesní hardware. Pokud vaše aplikace vyžaduje opačné chování, tedy blokování UV záření místo jeho přenosu, dopované křemenné trubky pro UV filtraci vyrábí naše továrna s kontrolovaným spektrálním výkonem.

Klíčové s sebou: Nejprve definujte nejkratší pracovní vlnovou délku; poté vyberte jakost, tloušťku stěny, povrchovou úpravu a dodavatele, který může poskytnout naměřenou propustnost UV při dané vlnové délce.

Manipulace, čištění a údržba křemene v UV kvalitě

Křemen třídy UV získává svou transparentnost čistotou, což znamená, že povrchová kontaminace se v UV systémech okamžitě projeví. Jediný otisk prstu obsahuje oleje, které silně absorbují ultrafialové záření, a kontaminované křemenné okénko může měřit o 10 až 20 procent nižší propustnost UVC než čisté. Absorpce na povrchu také lokálně zahřívá křemen, což může urychlit odskelnění nebo praskání ve vysoce výkonných lampách. Udržování UV optických povrchů čisté proto není kosmetické; je to požadavek na výkon.

  • Manipulujte pouze s křemennými hranami, v čistých nitrilových nebo netřepících rukavicích.
  • Očistěte etanolem nebo acetonem optické kvality a hadříkem nepouštějícím vlákna; jemně otřete a zkontrolujte, zda nejsou pruhy.
  • V případě silné kontaminace použijte zředěný leptací přípravek s kyselinou fluorovodíkovou, poté opláchněte deionizovanou vodou a osušte s náležitými bezpečnostními kontrolami.
  • Vyhněte se abrazivním čisticím prostředkům; škrábance rozptylují UV světlo a snižují dodávanou dávku.
  • Pravidelně kontrolujte objímky lampy a okna pomocí UV radiometru; vyměňte, když převodovka klesne o více než 5 až 10 procent.
  • Náhradní díly z křemene skladujte v ochranných pouzdrech na čistém a suchém místě.

Samostatnou poznámku si zaslouží tepelné zpracování. Křemenné sklo má nízký koeficient roztažnosti, zhruba sedmnáctý než sodnovápenaté sklo, takže odolává teplotním šokům mnohem lépe než běžné sklo. To neznamená, že je nezničitelný: studené křemenné pouzdro vystavené horké lampě nebo mokrý povrch dotýkající se horké trubice může stále prasknout. Postupně zahřívejte nové součásti v systému, udržujte těsnění rovná a vyhněte se místnímu plameni nebo kontaktu s horkými místy.

Po stránce výroby provádíme ve stejném duchu i kontroly kvality. Každý komponent třídy UV je zkontrolován na kvalitu povrchu, v případě potřeby změřen pro přenos na vlnové délce zákazníka a zabalen tak, aby byl optický povrch nedotčen. Tyto kroky mohou znít jednoduše, ale právě proto se křemenný produkt od specializovaného výrobce chová jinak než běžný kus křemenného skla.

Klíčové s sebou: Čisté povrchy a šetrná tepelná manipulace zachovávají propustnost křemenného UV záření: i otisk prstu může snížit výstup UVC o 10 až 20 procent.

FAQ: Propouští Quartz UV světlo?

Zde jsou otázky, které se nejčastěji ptají nákupčí laboratoří, inženýři závodu a týmy zásobování ohledně křemene a ultrafialového světla.

Q1. Propouští křemen UV světlo nebo je blokuje?

Ano, křemen propouští UV světlo. Křemenné sklo prochází ultrafialovým zářením v rozsahu UVA, UVB a UVC a vysoce čistý syntetický tavený oxid křemičitý propouští až do asi 185 nm. Obyčejné sklo ne: blokuje téměř všechno UVC a většinu UVB.

Q2. Jaká je UV propustnost křemene při 254 nm?

Při typické tloušťce stěny 1 až 2 mm propouští křemen třídy UV asi 85 až 92 procent při 254 nm. Tavený oxid křemičitý JGS1 je téměř 90 procent, JGS2 přibližně 86 až 88 procent a standardní průhledné křemenné trubice přibližně 82 až 86 procent. Borosilikátové a sodnovápenaté sklo propouští při této vlnové délce v podstatě nulu.

Q3. Jaký je rozdíl mezi křemenem JGS1, JGS2 a JGS3?

JGS1 je syntetický tavený oxid křemičitý s nejširším rozsahem UV záření až do 185 nm. JGS2 je vyroben z přírodního křemene a pokrývá rozsah nad cca 220 nm, což je dostačující pro většinu UV lamp a oken. JGS3 je třída s nízkým obsahem OH určená pro infračervenou optiku a její UV výkon pod 260 nm je výrazně nižší.

Q4. Mohou být křemenné trubice použity pro UVC germicidní lampy?

Ano. Křemenné trubice jsou standardním materiálem obalu a pouzdra pro nízkotlaké a amalgámové UVC lampy. Kombinují vysokou propustnost při 254 nm s odolností proti tepelným šokům, která je potřebná, když lampy pracují při vysokých povrchových teplotách.

Q5. Blokuje obyčejné sklo UVC?

Ano. Sodnovápenaté i borosilikátové sklo téměř úplně absorbuje UVC. To je důvod, proč UV dezinfekční lampy, ozónové lampy a UV senzory musí používat křemen spíše než skleněné obaly a okna.

Q6. Mohu si velkoobchodně koupit vlastní křemenné produkty v kvalitě UV?

Ano. Jako výrobce křemenného skla dodáváme JGS1, JGS2, JGS3 a standardní křemen v trubkových, tyčových, deskových, okenních a zakázkově vyráběných formách. Velkoobchodní objednávky, OEM rozměry a výrobní množství jsou k dispozici a každý produkt může být odeslán s naměřenými údaji o přenosu UV záření.

Klíčové s sebou: Křemen je jediný konvenční skleněný materiál, který propouští UV světlo od 185 nm do viditelné oblasti; v případě pochybností specifikujte jakost a ověřte přenos na vaší provozní vlnové délce.

Prozkoumejte křemenné produkty v UV kvalitě z naší továrny

Náš výrobní program zahrnuje křemen propouštějící UV záření v každé formě, kterou UV systém potřebuje: trubice pro pouzdra a pouzdra lamp, tyče pro mechanické a optické práce, desky a okna pro průhledy a zakázkové křemenné nádobí pro reaktory a přístroje. Všechny tyto produkty pocházejí z naší vlastní továrny na křemenné sklo, což znamená, že dodací lhůty, rozměry a testovací data jsou kontrolovány na jednom místě.

Dvě produktové řady jsou zvláště důležité pro zákazníky s ultrafialovým zářením. První je naše řada přesných křemenných oken a průhledítek, které jsou leštěné z materiálu třídy UV a jsou k dispozici v provedení JGS1, JGS2 a standardním křemeni pro dezinfekci, vytvrzování a senzorové aplikace. Druhým je dopované křemenné potrubí pro UV filtraci, které bylo vyvinuto pro procesy, které potřebují ultrafialové světlo spíše odmítat, než jej propouštět, jako je ochrana materiálů citlivých na UV záření v jasném UV prostředí.

Při každém dotazu se náš tým před doporučením třídy ptá na pracovní vlnovou délku, požadovaný přenos, rozměry a provozní podmínky. Tento proces platí jak pro jedno prototypové okno, tak pro velkoobchodní objednávku nakládky kontejnerů. Pokud váš projekt závisí na ultrafialovém světle, nejrychlejším způsobem, jak se tohoto rizika zbavit, je specifikovat křemenné sklo, které je vyráběno, měřeno a dokumentováno lidmi, kteří rozumí UV záření.

Klíčové s sebou: Výrobce křemenného skla, který měří propustnost UV záření, může dodat správný stupeň pro každou UV aplikaci, od jediného okna JGS1 až po velkoobchodní množství křemenných trubic odolných vůči UV záření.