اگر به کمک نیاز دارید، لطفا با ما تماس بگیرید
تصور کنید که دارید یک محفظه ضد عفونی UV، یک راکتور فوتوشیمی یا یک سلول نوری برای یک طیف سنج مشخص می کنید. یکی از اولین سؤالات مواد این است که آیا کوارتز واقعاً نور ماوراء بنفش را عبور می دهد یا خیر. پاسخ مهم است زیرا شیشه های معمولی، که همه جا و ارزان هستند، بیشتر UV را در پنجره متوقف می کنند. کوارتز ذوب شده، در مقابل، یکی از معدود مواد مهندسی شفاف است که از اشعه ماوراء بنفش عمیق با تلفات بسیار کمی عبور می کند. به عنوان یک تولید کننده شیشه کوارتز که مشتریان نیمه هادی، فتوولتائیک، آزمایشگاهی و نوری را تأمین می کند، تقریباً هر هفته به این سؤال پاسخ می دهیم، بنابراین این مقاله پاسخ عملی و در سطح مشخصات را به شما می دهد.
بله: کوارتز نور UV را منتقل می کند. بسته به درجه و ضخامت، شیشه کوارتز تقریباً 85 تا 92 درصد UV فرود را در 254 نانومتر عبور می دهد و سیلیس ذوب شده با خلوص بالا تا حدود 185 نانومتر قابل انتقال باقی می ماند. مقدار دقیق بستگی به درجه مواد، محتوای ناخالصی، پرداخت سطح و طول مسیر دارد. در بخشهای زیر توضیح میدهیم که چرا کوارتز به این شکل رفتار میکند، چگونه درجات مختلف کوارتز با هم مقایسه میشوند، چگونه کوارتز در برابر شیشههای بوروسیلیکات و سودآهک عمل میکند و چگونه کوارتز ناقل UV مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنید.
پاسخ کوتاه بله است و پاسخ مهندسی مفید نیز مثبت است و یک یادداشت ضمیمه شده است. شیشه کوارتز در طیف کامل فرابنفش مورد استفاده در صنعت شفاف است: UVA از 315 تا 400 نانومتر، UVB از 280 تا 315 نانومتر و UVC از 200 تا 280 نانومتر. یک لوله یا صفحه شفاف کوارتز استاندارد بیش از 85 درصد تابش UVC را در 254 نانومتر منتقل می کند، به همین دلیل است که کوارتز ماده پوششی مشخص شده برای لامپ های میکروب کش UV، تصفیه کننده های آب UV و راکتورهای UV است. در مقایسه، شیشههای معمولی سودا آهک، UVC را تقریباً به طور کامل جذب میکنند و حتی شیشههای بوروسیلیکات زیر تقریباً 300 نانومتر مات میشوند.
هنگامی که متخصصان صنعت در مورد کوارتز صحبت می کنند که نور ماوراء بنفش را منتقل می کند، معمولاً منظور آنها کوارتز ذوب شده یا سیلیس ذوب شده است، نه کوارتز کریستالی که برای کانترها استفاده می شود. کوارتز ذوب شده از ذوب کریستال کوارتز طبیعی یا ماسه سیلیس به یک شیشه بی شکل ساخته می شود، در حالی که سیلیس ذوب شده معمولاً از پیش سازهای مصنوعی ساخته می شود. هر دو شکل، شیمی اساسی یکسانی دارند، دی اکسید سیلیکون خالص، با تفاوت در خلوص و مسیر تولید عمدتاً در محدوده UV عمیق نشان داده می شود.
| باند UV | محدوده طول موج | رفتار شیشه کوارتز | رفتار شیشه سودا آهک |
|---|---|---|---|
| UVA | 315-400 نانومتر | برای کوارتز استاندارد حدود 90 درصد را در سراسر باند انتقال می دهد | تا حدی بالاتر از حدود 350 نانومتر ارسال می کند. UVA کوتاه تری را جذب می کند |
| UVB | 280-315 نانومتر | تقریباً 85 تا 90 درصد را انتقال می دهد | تقریبا تمام UVB را مسدود می کند |
| UVC | 200-280 نانومتر | حدود 85 تا 92 درصد را برای کوارتز درجه UV منتقل می کند | اساساً تمام UVC را مسدود می کند |
| UV عمیق / VUV | 100-200 نانومتر | سیلیس ذوب شده مصنوعی درجه UV تا حدود 185 نانومتر در ضخامت 10 میلی متر انتقال می یابد. | مات |
اعداد بالا سطح تمیز و صیقلی و ضخامت دیوار معمولی 1 تا 10 میلی متر را فرض می کنند. بخشهای ضخیمتر جذب بیشتری میکنند، به همین دلیل است که میلههای کوارتز 50 میلیمتری انتقال UV کمتری نسبت به پنجرههای کوارتز 1 میلیمتری با همان درجه نشان میدهند. پرداخت سطح نیز مهم است: سطح زمین یا مات سهم قابل توجهی از اشعه ماوراء بنفش را پراکنده می کند، در حالی که سطح صیقلی تلفات انعکاس را نزدیک به مقدار نظری حدود 3.5 درصد در هر سطح نگه می دارد.
فیزیک پشت انتقال UV در واقع فیزیک جذب است. نور فرابنفش زمانی توسط یک ماده جذب می شود که انرژی فوتون با انتقال الکترونیکی مجاز در ماده مطابقت داشته باشد. کوارتز ذوب شده خالص دارای یک شکاف باند بسیار گسترده است، تقریباً 8 تا 9 الکترون ولت. پرانرژی ترین فوتون های UV مورد استفاده در سیستم های عملی، برای مثال یک فوتون 200 نانومتری، حدود 6.2 الکترون ولت را حمل می کند، انرژی کافی برای برانگیختن یک الکترون در آن شکاف را ندارند. در نتیجه، هیچ مکانیسم جذب ذاتی برای نور UV در سیلیس خالص وجود ندارد و فوتون ها به سادگی از آن عبور می کنند.
شیشه پنجره معمولی از نظر شیمیایی یک ماده متفاوت است. شیشه سودا آهک حاوی اکسید سدیم، اکسید کلسیم و معمولاً چند صد قسمت در میلیون آهن است. آهن، به ویژه در فرم آهنی آن، یکی از قوی ترین جاذب های فرابنفش شناخته شده است. حتی چند قسمت در میلیون شیشه را نسبت به UVC مات می کند. یونهای اصلاحکننده همچنین شبکه سیلیس را میشکنند و اتمهای اکسیژن غیرپلی ایجاد میکنند که سطوح انرژی موضعی را معرفی میکنند. این سطوح به فوتون های UV مسیری برای جذب می دهد، بنابراین شیشه به جای انتقال، مسدود می شود.
به همین دلیل است که خلوص مفهوم اصلی کوارتز درجه UV است. فرآیند تولید کوارتز سه چیز را کنترل می کند که انتقال UV را تعیین می کند: سطح ناخالصی های فلزی، غلظت گروه های هیدروکسیل و تعداد نقص های کمبود اکسیژن. برای کارهای عمیق UV زیر 220 نانومتر، سیلیس ذوب شده مصنوعی از پیش سازهای با خلوص بالا تمیزترین شبکه و بالاترین انتقال را ارائه می دهد. کوارتز طبیعی ذوب شده با شعله، منبع اکثر لوله ها و صفحات کوارتز موجود در بازار، انتقال اشعه ماوراء بنفش عمیق کمی کمتر است زیرا عناصر کمیاب را از کریستال طبیعی حفظ می کند.
همچنین یک تمایز عملی بین سیلیس ذوب شده کم OH و OH بالا وجود دارد که خریداران سیستمهای UV باید آن را درک کنند. سیلیس ذوب شده با OH بالا یا مرطوب، معمولی از JGS1، انتقال عالی UV عمیق و مقاومت بهتر در برابر آسیب های ناشی از UV می دهد. سیلیس ذوب شده کم OH یا خشک، معمولی JGS3، برای اپتیک مادون قرمز توسعه یافته است و انتقال را کمتر از حدود 260 نانومتر کاهش داده است. برای کاربردهای فرابنفش، گریدهای OH بالا تقریبا همیشه انتخاب مطمئنتری هستند.
همه کوارتزها اشعه ماوراء بنفش را به یک اندازه منتقل نمی کنند و بخش بزرگی از تعیین یک جزء کوارتز انتخاب درجه مناسب است. طبقه بندی استاندارد نوری چینی JGS1، JGS2، و JGS3 به طور گسترده در سراسر صنعت استفاده می شود و از نزدیک با انواع سیلیس ذوب شده بین المللی نقشه برداری می کند. اصل سفارش برای خریدار ساده است: هرچه تعداد کمتر باشد، عملکرد عمیق UV بهتر است. JGS1، گرید مصنوعی دور-UV، تا حدود 185 نانومتر ارسال می کند. JGS2، ساخته شده از کوارتز طبیعی، محدوده UV بالای تقریبا 220 نانومتر را پوشش می دهد. و JGS3، درجه مادون قرمز کم OH، برای سرویس UV عمیق توصیه نمی شود.
| درجه | مبنای تولید | محدوده UV عملی | انتقال معمولی در 254 نانومتر (10 میلی متر) | برنامه های کاربردی اولیه |
|---|---|---|---|---|
| JGS1 | سیلیس ذوب شده مصنوعی، OH بالا | 185-2500 نانومتر | حدود 90 درصد | اپتیک عمیق UV، نیمه هادی 193/248 نانومتر، طیف سنجی UV |
| JGS2 | کوارتز طبیعی ذوب شده با شعله | 220-2500 نانومتر | حدود 86 درصد | لامپ های UV، آستین ها، پنجره ها، اپتیک UV عمومی |
| JGS3 | سیلیس ذوب شده کم OH | 260-3500 نانومتر | حدود 80 درصد | اپتیک IR، تصویربرداری حرارتی، سیستم های باند پهن UV-IR |
| لوله کوارتز شفاف استاندارد | کوارتز ذوب شده الکتریکی | 240-2500 نانومتر | حدود 82 درصد | پاکت لامپ، لوله های گرمایش، راکتورهای صنعتی |
از آنجا که JGS1 ماده انتخابی برای زمانی است که یک سیستم باید در 185 تا 220 نانومتر کار کند، همچنین درجه ای است که ما برای کاربردهای UV درخواستی مانند راکتورهای ازن، اپتیک لیزر اگزایمر و طیف سنجی VUV توصیه می کنیم. ترکیبی از انتقال گسترده و نور خورشیدی کم باعث می شود وقتی عملکرد اشعه ماوراء بنفش عمیق در خط است، قیمت بالاتری داشته باشد.
شیشه کوارتز نوری دور UV JGS1 برای کاربردهای عمیق فرابنفش این گرید سیلیس ذوب شده مصنوعی، انتقال را در محدوده 185 تا 220 نانومتر با نور خورشیدی کم ارائه میکند و آن را برای سیستمهای UV درخواستی مانند اپتیک لیزر اگزایمر و طیفسنجی VUV مناسب میکند. مشاهده محصول → یک منحنی انتقال، یک داستان واضحتر از یک نقطه داده را بیان میکند. نمودار زیر انتقال داخلی را به عنوان تابعی از طول موج برای سه ماده معمولی در ضخامت 10 میلی متر نشان می دهد. سه منحنی سیلیس ذوب شده با درجه UV، کوارتز ذوب شده استاندارد و شیشه بوروسیلیکات از 180 نانومتر تا 400 نانومتر را پوشش می دهند. می بینید که انتخاب مواد زیر 300 نانومتر حیاتی می شود. به طور خاص، منطقه عمیق UV بین 180 نانومتر و 220 نانومتر، سیلیس ذوب شده مصنوعی را از هر خانواده شیشهای دیگر جدا میکند.
اولین چیزی که خواننده باید متوجه شود این است که منحنی سیلیس ذوب شده با درجه اشعه ماوراء بنفش چقدر مسطح است: از 200 نانومتر تا 400 نانومتر بالای 90 درصد باقی می ماند. کوارتز ذوب شده استاندارد مسیر مشابهی را در طول موج های بلندتر دنبال می کند، اما انتقال آن به طور قابل توجهی به زیر 220 نانومتر کاهش می یابد. در 200 نانومتر، کوارتز استاندارد تنها حدود 70 درصد را در یک مسیر 10 میلی متری انتقال می دهد، در حالی که سیلیس ذوب شده با درجه UV هنوز بیش از 90 درصد را انتقال می دهد. شیشه بوروسیلیکات، که در منحنی خاکستری روشن نشان داده شده است، به طور موثر زیر 300 نانومتر مات است. بین 310 نانومتر و 330 نانومتر، بوروسیلیکات به سرعت از تقریباً 20 درصد به بیش از 60 درصد صعود می کند، که با رفتار آن به عنوان یک ماده انتقال دهنده UVA که UVB و UVC را مسدود می کند، مطابقت دارد. در طول موج عملی میکروب کش 254 نانومتر، سیلیس ذوب شده با درجه اشعه ماوراء بنفش و کوارتز استاندارد هر دو به شدت انتقال می دهند، در حالی که بوروسیلیکات اساساً صفر را انتقال می دهد. دقیقاً به همین دلیل است که کوارتز، نه بوروسیلیکات، در دیواره هر لامپ ضدعفونی UV جیوه و آمالگام ظاهر می شود. برای کاربردهایی که به طول موجهای کوتاهتر از 200 نانومتر نیاز دارند، مانند تولید ازن در 185 نانومتر، تنها سیلیس ذوب شده مصنوعی با خلوص بالا، انتقال کار مفیدی را فراهم میکند. منحنی ها همچنین توضیح می دهند که چرا تغییر از پنجره سیلیس ذوب شده به پنجره بوروسیلیکات در سیستم طیف سنجی UV اندازه گیری را کاملاً تغییر می دهد. به طور خلاصه، طیف انتقال هم به سؤال علمی و هم به سؤال خرید پاسخ می دهد: کوارتز نور UV را منتقل می کند و درجه ای که شما انتخاب می کنید تعیین می کند که قطع عملی UV کجاست.
برای خرید در مقیاس تولید، یک تولید کننده می تواند منحنی های انتقال اندازه گیری شده را برای هر دسته ارائه دهد. سیلیس ذوب شده با درجه اشعه ماوراء بنفش و کوارتز استاندارد هر دو نور ماوراء بنفش را از خود عبور می دهند، و سوال عملی فقط این است که طول موج کار شما کجاست.
مقایسه مستقیم در طول موج های ثابت سریع ترین راه برای اطلاع از اینکه چرا کوارتز ماده پیش فرض UV است. در طول موج 254 نانومتر، طول موج لامپهای میکروبکش، کوارتز بیش از 80 درصد را انتقال میدهد در حالی که شیشه بوروسیلیکات و سودآهک اساساً هیچ چیزی را منتقل نمیکنند. در 302 نانومتر، در محدوده UVB، کوارتز هنوز حدود 90 درصد را انتقال می دهد و بوروسیلیکات فقط شروع به باز شدن می کند. در 365 نانومتر، در محدوده UVA، کوارتز همچنان پیشرو است، اما بوروسیلیکات قابل استفاده می شود و سودآهک به حدود 50 درصد می رسد. نتیجه بدون ابهام است: هر چه طول موج کوتاهتر باشد، کوارتز بیشتری جلو میآید.
| مواد | UVC در 254 نانومتر | UVB در 302 نانومتر | UVA در 365 نانومتر | قطع تقریبی UV |
|---|---|---|---|---|
| سیلیس ذوب شده با درجه UV (JGS1) | حدود 90 درصد | حدود 92 درصد | حدود 92 درصد | حدود 185 نانومتر |
| کوارتز JGS2 | حدود 87 درصد | حدود 89 درصد | حدود 90 درصد | حدود 220 نانومتر |
| شیشه بوروسیلیکات | حدود 0 درصد | حدود 15 درصد | حدود 78 درصد | حدود 300 نانومتر |
| لیوان سودا آهک | حدود 0 درصد | حدود 0 درصد | حدود 50 درصد | حدود 350 نانومتر |
چندین خریدار از ما می پرسند که آیا استفاده از آستین های بوروسیلیکات در سیستم UV-C برای کاهش هزینه قابل قبول است یا خیر. پاسخ اندازه گیری شده منفی است: در 254 نانومتر خود آستین تقریباً تمام UV-C را جذب می کند، بنابراین لامپ آب یا هوا را بدون ارائه دوز معنی دار گرم می کند. تنها موادی که برای UVC در عمل صنعتی کار می کنند کوارتز، سیلیس ذوب شده با خلوص بالا و فلوروپلیمرهای خاصی مانند PTFE و PFA هستند و فلوروپلیمرها به ندرت خواص ساختاری یا حرارتی کوارتز را دارند. صفحات JGS2 مقرون به صرفه ترین ترکیب انتقال UV و پایداری حرارتی را برای پاکت های صنعتی، دریچه های دید و پوشش ها فراهم می کنند.
صفحه کوارتز نوری UV JGS2 برای پاکت های صنعتی UV-C بدون باند جذب از 200 تا 250 نانومتر، این صفحه کوارتز انتقال UV مقرون به صرفه و پایداری حرارتی را برای لامپها، دریچههای دید و پوششها در سیستمهای فرابنفش-C فراهم میکند. مشاهده محصول → منحنی طیفی تنها بخشی از داستان است. خریداران همچنین خواهان مقایسه سریع در طول موج دقیقی هستند که فرآیندشان استفاده می کند. نور فرابنفش-C در 254 نانومتر خروجی استاندارد لامپ های میکروب کش جیوه کم فشار است، بنابراین این طول موج در هزاران مشخصات محصول ظاهر می شود. نمودار زیر انتقال اندازه گیری شده شش گروه مواد معمولی را در ضخامت 1 میلی متر مقایسه می کند. ما عمداً از یک ضخامت دیوار نازک و معرف استفاده کردیم زیرا اکثر لامپ های UV و پنجره های نوری در محدوده 1 میلی متر تا 3 میلی متر مشخص شده اند. میلهها نشان میدهند که فاصله بین محصولات کوارتز و محصولات شیشهای معمولی در این طول موج بحرانی چقدر گسترده است.
سیلیس ذوب شده با درجه اشعه ماوراء بنفش و سیلیس ذوب شده با OH کم در بالای نمودار قرار دارند و هر دو حدود 90 درصد UVC فرود را منتقل می کنند. کوارتز JGS2 کمی در حدود 86 درصد دنبال می شود، تفاوتی که به ندرت در استفاده روزمره قابل مشاهده است اما می تواند کارایی لامپ را در طول هزاران ساعت کارکرد تحت تاثیر قرار دهد. لولههای کوارتز ذوب شده استاندارد، که مواد اولیه برای آستینهای کوارتز و پاکتهای لامپ هستند، حدود 82 درصد را در این ضخامت انتقال میدهند. شیشه بوروسیلیکات و سودا آهک که به صورت نوارهای ناچیز در پایین نشان داده شده اند، اساساً هیچ UVC را در 254 نانومتر منتقل نمی کنند. نتیجه عملی این است که یک لامپ طراحی شده با آستین بوروسیلیکات هرگز نمی تواند دوز UVC نامی خود را ارائه دهد، صرف نظر از اینکه چقدر قدرت اعمال می شود. همچنین به همین دلیل است که کاوشگرهای نوری و حسگرهای UV که در 254 نانومتر استفاده می شوند، همیشه به جای پنجره های شیشه ای، پنجره های کوارتز را مشخص می کنند. مشاهدات مفید دیگر این است که گسترش بین چهار درجه کوارتز تنها حدود هشت درصد است، که به این معنی است که حتی مقرون به صرفه ترین درجه کوارتز هنوز یک فرستنده واقعی UV است. وقتی برنامه به طول موجهای کوتاهتر مانند لامپهای اگزایمر کریپتون کلرید 222 نانومتری منتقل میشود، همان رتبهبندی برقرار است اما شکاف بین JGS1 و کوارتز استاندارد بیشتر میشود. در 185 نانومتر، این تفاوت حتی چشمگیرتر می شود و فقط گریدهای سیلیس ذوب شده مصنوعی مفید باقی می مانند. از نقطه نظر منبع، این نمودار یادآور خوبی است که از تامین کننده خود منحنی انتقال واقعی درجه ای را که نقل می کند بپرسید، زیرا همه کوارتزها یکسان نیستند. یک تولید کننده قابل اعتماد داده های اندازه گیری شده را برای هر دسته تولید ارائه می دهد.
از دیدگاه یک تولید کننده، آماده سازی ساده است: ما همه این گریدها را به شکل لوله، میله و صفحه عرضه می کنیم، و سفارشات عمده فروشی می توانند نمرات را در یک محموله مخلوط کنند. از آنجایی که تفاوت های نوری قابل اندازه گیری هستند، ما همیشه نقل قول با طول موج هدف را توصیه می کنیم.
شفافیت UV کوارتز یک کنجکاوی آزمایشگاهی نیست. این چیزی است که باعث می شود چندین صنعت میلیارد دلاری کار کنند. در ضدعفونی UV، آستین های کوارتز و پوشش های لامپ کوارتز به لامپ جیوه ای اجازه می دهند UVC را به آب، هوا و سطوح ساطع کند. در ساخت نیمه هادی، اپتیک کوارتز و پنجره های کوارتز نور لیزر 193 نانومتر و 248 نانومتر را از طریق پله ها و ابزارهای بازرسی منتقل می کنند. در شیمی تحلیلی، کووتهای کوارتز و مویرگهای کوارتز امکان طیفسنجی UV زیر 200 نانومتر را فراهم میکنند که شیشه نمیتواند از آن پشتیبانی کند. در پخت UV، میلهها و صفحات کوارتز انرژی UVA و UVB را به چسبها، جوهرها و پوششها بدون تخریب در معرض قرار گرفتن مداوم میرسانند.
هر برنامه تقاضای کمی متفاوت برای کوارتز دارد. سیستم های ضد عفونی به انتقال UVC بالا در لوله های جدار نازک، بعلاوه مقاومت در برابر شوک حرارتی در هنگام داغ بودن لامپ نیاز دارند. ابزارهای نیمه هادی به سیلیس ذوب شده مصنوعی ممتاز با محتوای حباب کم و یکنواختی تایید شده نیاز دارند. خطوط پخت UV به صفحات کوارتز بزرگی نیاز دارند که بتوان آنها را به سرعت جابجا کرد، تمیز کرد و جایگزین کرد. کارخانه ای که کوارتز را در تمام این اشکال تولید می کند، می تواند هر یک از آنها را از یک سیستم تولیدی تامین کند.
ضد عفونی UV و محیط زیست
| نیمه هادی، نوری و تحلیلی
|
محصولی که هر دو دنیا را برای خریداران صنعتی ترکیب می کند، لوله کوارتز مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش است. هم به عنوان پوشش لامپ در وسایل میکروب کشی با خروجی بالا و هم به عنوان پوشش محافظ در تجهیزات درمان UV استفاده می شود و باید انتقال پایدار را در طول هزاران ساعت حفظ کند. نسخههای دوپشده لایه دیگری از کنترل را اضافه میکنند: با اصلاح شیمیایی شبکه سیلیس، دوپینگ میتواند نوارهای UV خاصی را تغییر داده یا حذف کند، که زمانی مفید است که یک لامپ نیاز به عبور از طول موجهای خاصی داشته باشد و در عین حال دیگر را سرکوب کند. برای مشتریانی که به پنجرههای کوارتز دقیق و عینکهای دید برای محفظههای UV نیاز دارند، ما پنجرههای جلا داده شده در JGS1، JGS2 و کوارتز استاندارد را با اندازههای سفارشی و پرداخت لبهها ارائه میکنیم. لوله های شیشه ای کوارتز ما در دمای بالا و مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش دقیقاً برای این چرخه کاری با ضخامت دیواره کنترل شده و انتقال اندازه گیری شده UVC تولید می شوند.
لوله های شیشه ای کوارتز مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و دمای بالا این لولههای SiO2 از 93 درصد عبور از مرئی به مادون قرمز نزدیک، با ضخامت دیواره کنترلشده و انتقال UVC اندازهگیری شده فراتر میروند، که آنها را به پوششهای قابل اعتمادی برای لامپهای میکروبکشی و پخت تبدیل میکند. مشاهده محصول → نکته پایانی در مورد مناسب بودن: اگر فرآیند شما از اشعه ماوراء بنفش برای درمان، ضدعفونی، تجزیه و تحلیل یا فرسایش استفاده می کند، کوارتز تقریباً همیشه رابط نوری صحیح است. موارد معدودی که کوارتز توصیه نمی شود، فرآیندهایی هستند که به طول موج های کمتر از حدود 180 نانومتر متکی هستند، جایی که حتی سیلیس ذوب شده مصنوعی شروع به از دست دادن شفافیت می کند، و فرآیندهایی که نیاز به مسدود کردن انتخابی UV دارند، جایی که دوپینگ یا پوشش به جای کوارتز ساده ابزار مناسبی است.
انتخاب کوارتز ناقل UV مناسب با یک عدد شروع می شود: کوتاه ترین طول موجی که فرآیند شما استفاده می کند. این عدد واحد درجه، خلوص مواد و معمولاً قیمت را تعیین می کند. سوال دوم طول مسیر است، زیرا یک پنجره 1 میلی متری و یک میله 50 میلی متری حتی در یک ماده بسیار متفاوت انتقال می دهند. گروه سوم سوالات دمای عملیاتی، فشار، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و نصب مکانیکی را پوشش میدهد که همگی بر طراحی قطعه نهایی تأثیر میگذارند.
به عنوان یک قانون مفید مفید: بالاتر از 300 نانومتر، بیشتر نمرات کوارتز شفاف کار می کنند. زیر 300 نانومتر، یک ماده درجه UV را مشخص کنید. زیر 220 نانومتر، سیلیس ذوب شده مصنوعی را مشخص کنید. اگر تامین کننده شما نمی تواند قطع عملی کوارتز خود را به شما بگوید، آن را به عنوان یک پرچم قرمز در نظر بگیرید.
بهترین برای لامپ 254-365 نانومتر
پاکت نامه، آستین،
و لوله های راکتور
اقتصادی، بالا
مقاومت در برابر شوک حرارتی،
تقریباً 82 تا 86 درصد
انتقال UVC
در دیوار 1 تا 2 میلی متر
185-2500 نانومتر را پوشش می دهد
اپتیک عمیق UV و
ابزارهای نیمه هادی
بالاترین خلوص، کمترین
خورشیدی، حق بیمه
قیمت
220-2500 نانومتر را پوشش می دهد.
انتخاب متعادل برای
پنجره های UV، فرآیند
درگاه های دید، آستین لامپ
، و کارهای نوری کلی.
برای IR یا پهن باند
اپتیک UV-IR. از زیر اجتناب کنید
260 نانومتر؛ UV عمیق
انتقال مشخص است
پایین تر از JGS1
فراتر از درجه، چهار جزئیات مشخصات سزاوار توجه هستند. ضخامت دیوار یا ضخامت پنجره هم استحکام مکانیکی و هم گیربکس را تغییر میدهد، بنابراین نازکترین قسمتی را که میتواند فشار فرآیند شما را تحمل کند، بهینه کنید. کیفیت سطح مهم است: یک سطح صیقلی، پراکندگی را به حداقل می رساند، در حالی که سطح زمین می تواند انتشار موثر UV را 5 تا 15 درصد کاهش دهد. تکمیل لبه و تلورانس ها برای آب بندی در محفظه های فلزی یا سرامیکی اهمیت دارند. در نهایت، داده های انتقال واقعی را در طول موج کاری خود درخواست کنید، نه فقط یک منحنی معمولی از یک دیتاشیت.
از آنجایی که ما به جای فروش مجدد کوارتز، تولید می کنیم، می توانیم محصولات درجه UV را با گواهی های آزمایشی دسته ای خاص، ابعاد سفارشی و بارهای مخلوط برای خریداران عمده عرضه کنیم. همان کارخانه ای که صفحات نوری JGS1 را تولید می کند، لوله های کوارتز با قطر بزرگ را برای راکتورهای UV نیز تولید می کند، بنابراین یک تامین کننده می تواند هم اپتیک و هم سخت افزار پردازش را پوشش دهد. اگر برنامه شما نیاز به رفتار مخالف دارد، یعنی مسدود کردن UV به جای انتقال آن، لوله کوارتز دوپ شده برای فیلتراسیون UV توسط کارخانه ما با عملکرد طیفی کنترل شده تولید می شود.
کوارتز درجه اشعه ماوراء بنفش شفافیت خود را با خلوص خریداری می کند، به این معنی که آلودگی سطح بلافاصله در سیستم های UV ظاهر می شود. یک اثر انگشت حاوی روغن هایی است که به شدت در اشعه ماوراء بنفش جذب می شوند و یک پنجره کوارتز آلوده می تواند 10 تا 20 درصد انتقال UVC کمتری نسبت به یک پنجره تمیز اندازه گیری کند. جذب در سطح همچنین کوارتز را به صورت موضعی گرم می کند، که می تواند باعث سرعت بخشیدن به آب زدایی یا ترک خوردن در لامپ های پرقدرت شود. بنابراین تمیز نگه داشتن سطوح نوری UV آرایشی نیست. این یک الزام عملکرد است.
حمل و نقل حرارتی مستحق توجه جداگانه است. شیشه کوارتز ضریب انبساط پایینی دارد، تقریباً یک هفدهم ضریب انبساط شیشه سودا-آهک، بنابراین در برابر شوک حرارتی بسیار بهتر از شیشه معمولی مقاومت می کند. این بدان معنا نیست که تخریب ناپذیر است: آستین کوارتز سرد در معرض یک لامپ داغ یا سطح خیس در تماس با لوله داغ هنوز هم می تواند ترک بخورد. اجزای جدید را به تدریج در سیستم گرم کنید، مهر و موم ها را یکنواخت نگه دارید و از تماس موضعی با شعله یا نقطه داغ اجتناب کنید.
در سمت تولید، ما نیز با همان روحیه بررسی های کیفیت را انجام می دهیم. هر جزء درجه اشعه ماوراء بنفش از نظر کیفیت سطح بررسی می شود، در صورت نیاز برای انتقال در طول موج مشتری اندازه گیری می شود و به گونه ای بسته بندی می شود که سطح نوری دست نخورده به دست آید. این مراحل ممکن است ساده به نظر برسند، اما به همین دلیل است که یک محصول کوارتز از یک سازنده اختصاصی عملکرد متفاوتی با یک قطعه شیشه کوارتز عمومی دارد.
در اینجا سؤالاتی است که خریداران آزمایشگاه، مهندسان کارخانه و تیم های تدارکات اغلب در مورد کوارتز و نور ماوراء بنفش می پرسند.
Q1. آیا کوارتز نور UV را از خود عبور می دهد یا آن را مسدود می کند؟بله، کوارتز نور UV را منتقل می کند. شیشه کوارتز اشعه ماوراء بنفش را در محدوده UVA، UVB و UVC عبور می دهد و سیلیس ذوب شده مصنوعی با خلوص بالا تا حدود 185 نانومتر انتقال می یابد. شیشه معمولی این کار را نمی کند: تقریباً تمام UVC و اکثر UVB را مسدود می کند. |
Q2. میزان عبور UV کوارتز در 254 نانومتر چقدر است؟در ضخامت دیواره معمولی 1 تا 2 میلی متر، کوارتز درجه UV حدود 85 تا 92 درصد را در 254 نانومتر انتقال می دهد. سیلیس ذوب شده JGS1 نزدیک به 90 درصد، JGS2 حدود 86 تا 88 درصد و لوله های کوارتز شفاف استاندارد حدود 82 تا 86 درصد است. شیشه بوروسیلیکات و سودا-آهک اساساً صفر را در این طول موج انتقال می دهند. |
Q3. تفاوت بین کوارتز JGS1، JGS2 و JGS3 چیست؟JGS1 سیلیس ذوب شده مصنوعی با وسیع ترین محدوده UV، تا 185 نانومتر است. JGS2 از کوارتز طبیعی ساخته شده است و محدوده بالای حدود 220 نانومتر را پوشش می دهد که برای اکثر لامپ ها و پنجره های UV کافی است. JGS3 یک درجه OH پایین است که برای اپتیک مادون قرمز در نظر گرفته شده است و عملکرد UV آن زیر 260 نانومتر به طور مشخص پایینتر است. |
Q4. آیا می توان از لوله های کوارتز برای لامپ های میکروب کش UVC استفاده کرد؟بله. لوله های کوارتز مواد پوششی و آستین استاندارد برای لامپ های UVC کم فشار و آمالگام هستند. آنها انتقال بالا در 254 نانومتر را با مقاومت در برابر شوک حرارتی مورد نیاز هنگامی که لامپ ها در دمای سطح بالا کار می کنند ترکیب می کنند. |
Q5. آیا شیشه معمولی UVC را مسدود می کند؟بله. هم شیشه سودا-آهک و هم شیشه بوروسیلیکات UVC را تقریباً به طور کامل جذب می کنند. به همین دلیل است که لامپ های ضد عفونی UV، لامپ های ازن و حسگرهای UV باید از کوارتز به جای پاکت ها و پنجره های شیشه ای استفاده کنند. |
Q6. آیا می توانم محصولات کوارتز درجه UV سفارشی را به صورت عمده بخرم؟بله. به عنوان تولید کننده شیشه کوارتز، ما JGS1، JGS2، JGS3 و کوارتز استاندارد را در لوله، میله، صفحه، پنجره و فرم های ساخته شده سفارشی عرضه می کنیم. سفارشات عمده فروشی، ابعاد OEM و مقادیر تولید همگی در دسترس هستند و هر محصول را می توان با داده های اندازه گیری شده انتقال UV ارسال کرد. |
برنامه تولید ما کوارتز انتقال دهنده اشعه ماوراء بنفش را به هر شکلی که یک سیستم UV نیاز دارد پوشش می دهد: لوله ها برای پوشش و غلاف لامپ، میله برای کارهای مکانیکی و نوری، صفحات و پنجره ها برای دریچه های دید، و کوارتز افزارهای سفارشی برای راکتورها و ابزار. همه این محصولات از کارخانه شیشه کوارتز خود ما می آیند، به این معنی که زمان، ابعاد و داده های آزمایش در یک مکان کنترل می شوند.
دو خط تولید به ویژه برای خریداران ماوراء بنفش مرتبط است. اولین مورد طیف وسیعی از پنجرههای کوارتز دقیق و عینکهای دید ما است که از مواد درجه فرابنفش جلا داده شدهاند و در JGS1، JGS2 و کوارتز استاندارد برای ضدعفونی، پخت و کاربردهای حسگر موجود هستند. دومی، لوله کوارتز دوپ شده برای فیلتراسیون UV است که برای فرآیندهایی که به جای عبور نور فرابنفش نیاز به رد اشعه ماوراء بنفش دارند، مانند محافظت از مواد حساس به UV در یک محیط روشن UV ایجاد شده است.
برای هر پرس و جو، تیم ما قبل از توصیه درجه، طول موج کار، انتقال مورد نیاز، ابعاد و شرایط عملیاتی را می پرسد. این فرآیند به طور یکسان برای یک پنجره نمونه اولیه و برای سفارش عمده فروشی بارگیری کانتینر اعمال می شود. اگر پروژه شما به نور فرابنفش بستگی دارد، سریعترین راه برای از بین بردن خطر آن، مشخص کردن شیشه کوارتز است که توسط افرادی که UV را درک می کنند، ساخته، اندازه گیری و مستند شده است.